专利名称：多功能防坠落器材试验塔的制作方法
技术领域：
本发明涉及电力行业各类防坠落器材性能试验用装置，也涉及上下绝缘子防坠落
技术培训教学用装置，具体地说是一种防坠落器材多功能试验塔。
背景技术：
电力行业经常进行的防坠落器材性能冲击试验包括安全带坠落、冲击试验、防坠 器坠落、冲击试验、安全网冲击试验、导轨式防坠器坠落、冲击和绳索式防坠器坠落、冲击试 验等。在现有的技术中，不同的坠落、冲击试验均在专用的构架上进行，由于各构架会占用 更多的空间，造成资源浪费，同时无法实施培训教学。

发明内容
本发明要解决的是现有技术存在的上述问题，旨在提供一种综合性多功能试验
塔，将常用的安全带冲击试验整合在同一个设备上进行，从而降低成本，节约资源。 解决上述问题采用的技术方案是多功能防坠落器材试验塔，包括塔架、电动机
组、电缆自动收放机构和控制系统，其特征在于所述的塔架包括上下平行设置的第三悬臂
梁和第六悬臂梁，以及与所述的第三悬臂梁垂直设置的第四悬臂梁；所述的电缆自动收放
机构包括电缆重块、电缆、第一滑轮组、第二滑轮组、钢索和钢索重块，所述的第一滑轮组和
第二滑轮组分别设置在第四悬臂梁和第三悬臂梁上；所述的电动机组包括设置在第四悬臂
梁上且与所述的第一滑轮组平行的同一直接上的第一电机、第二电机和第三电机，以及设
置在第三悬臂梁上的第四电机，所述每个电机上均设有一个挂钩；所述的第六悬臂梁上也
设有一个挂钩。 本发明的多功能试验塔，利用第一电机和第二电机可进行防坠落冲击试验，利用 第三电机可进行导轨式冲击试验，利用第四电机和第六悬臂梁可进行安全带整体动态负荷 试验，利用第四电机和第六悬臂梁可进行绳索式冲击试验，根据需要还可以进行其他不同 的冲击试验。在各悬臂梁上悬挂上各类绝缘子后还可以用于攀爬教学。由于本发明一机多 用，因而可节约制造和维护成本，提高利用效率，减少使用空间。 根据本发明，第一电机、第二电机和第三电机自外向内依次设置在所述的第四悬 臂梁上。 根据本发明，所述的塔架还包括用于悬挂绝缘子的第一悬臂梁、第二悬臂梁和第 五悬臂梁。这样，在第一悬臂梁、第二悬臂梁和第五悬臂梁上悬挂上各类绝缘子后可以专用 于攀爬教学，而第三悬臂梁、第六悬臂梁和第四悬臂梁则专用于试验。 根据本发明，所述的第一悬臂梁和第四悬臂梁平行设置在塔架的一侧，第二悬臂 梁和第五悬臂梁平行设置在在塔架的另一侧。所述的第一悬臂梁设置在第四悬臂梁的上 方，所述的第二悬臂梁设置在第五悬臂梁的上方，所述的第三悬臂梁设置在第六悬臂梁上 方。 根据本发明，所述的控制系统采用遥控方式。


下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图l是本发明的结构示意图。图2是本发明用于防坠落冲击试验时的示意图。图3是本发明用于导轨式冲击试验时的示意图。图4是本发明用于安全带整体动态负荷试验时的示意图。图5是本发明用于绳索式冲击试验时的示意图。图6是本发明控制系统的电气控制柜的布置图。图7是本发明控制系统的主电路图。图8是本发明控制系统的电气控制电路图。图9是本发明控制系统单相电动葫芦控制的原理图。图10是本发明控制系统三相电动葫芦控制的原理图。图11是本发明控制系统发射机手柄的等效电路图。图12是本发明控制系统接收机的等效电路图。
具体实施例方式
参照图l，多功能防坠落器材试验塔，包括塔架1、电动机组2、电缆自动收放机构3 和控制系统4，所述的塔架1包括上下平行设置的第三悬臂梁103和第六悬臂梁106，以及 与所述的第三悬臂梁103垂直设置的第四悬臂梁104 ;所述的电缆自动收放机构3包括电 缆重块301、电缆302、第一滑轮组303、第二滑轮组306、钢索304和钢索重块305，所述的 第一滑轮组303和第二滑轮组306分别设置在第四悬臂梁104和第三悬臂梁103上；所述 的电动机组2包括设置在第四悬臂梁104上且与所述的第一滑轮组303平行的同一直接上 的第一电机201、第二电机202和第三电机203，以及设置在第三悬臂梁103上的第四电机 204，所述每个电机上均设有一个挂钩；所述的第六悬臂梁106上也设有一个挂钩107。
所述的第一 电机201 、第二电机202和第三电机203自外向内依次设置在所述的第 四悬臂梁104上。 所述的塔架1还包括用于悬挂绝缘子的第一悬臂梁101、第二悬臂梁102和第五悬 臂梁105。所述的第一悬臂梁101和第四悬臂梁104平行设置在塔架1的一侧，第二悬臂梁 102和第五悬臂梁105平行设置在在塔架1的另一侧。所述的第一悬臂梁101设置在第四 悬臂梁104的上方，所述的第二悬臂梁102设置在第五悬臂梁105的上方，所述的第三悬臂 梁103设置在第六悬臂梁106上方。 本发明的试验塔总高14m，总宽13m，4台升降电机(1台三相，3台单相)，共有6个 悬臂梁，其中第一悬臂梁101 、第二悬臂梁102和第五悬臂梁105臂挂各类绝缘子，用于绝缘 子攀爬教学，第三悬臂梁103、第四悬臂梁104和第六悬臂梁106为试验臂，用于各类冲击试 验，可以做的试验项目有安全带冲击试验、防坠器冲击试验、安全网冲击试验、导轨式防坠 器冲击和绳索式防坠器冲击试验等。无线控制电机运行，控制范围IOO之内，可以快速有效 的控制各吊钩升降，不受空间限制。为了保证模拟人释放的安全性和可靠性，释放器的释放 动作由独立的按钮盒控制。
电缆自动收放机构的工作原理如下启动电机，钢索304放出，在钢索重块305的 作用下，钢索304和电缆302 —起往下降(钢索重块305大于2倍电缆重块301)，当钢索 304收回时，电缆不302受钢索重块305的影响，在电缆重块301的作用下，电缆302也收 回，多余的线收集到纳线区306。
—、防坠器冲击试验 参照图2，将释放器6挂至第二电机202 (右边)的挂钩上，并接上电缆接头，打开 释放器6，使模拟人7与释放器6连接。防坠器5挂至第一电机201(左边)的挂钩上，模拟 人7穿上安全带，防坠器5的另一头拉出0. 8m连接绳8挂至模拟人7的连接扣上，用无线 遥控器升降第一电机201和第二电机202，使模拟人7处于标准要求的位置。试验布置完 毕，同时按下释放器6控制按钮上下两个键，释放器6打开，模拟人7开始自由向下坠落，此 时防坠器5在加速度的作用下，使防坠器5的锁止机构动作，从而拉住模拟人7向下坠落。 试验结束后，测量钢索304拉出的长度和检查防坠器5各部件有无破损等情况。
二、导轨式冲击试验 参照图3，将释放器挂至第三电机203 (右边)的挂钩上，并接上电缆接头，打开释 放器，使模拟人7与释放器6连接。导轨式防坠器5挂至导轨9标准要求的位置，并做相应 的位置标记。将模拟人7穿上安全带。导轨式防坠器5经过连接绳8和安全带与模拟人7 相互连接，用遥控器升降第三电机203，使模拟人7处于标准要求的位置，试验布置完毕。同 时按下释放器6控制按钮上下两键，释放器6打开，模拟人7开始自由向下坠落，此时导轨 式防坠器5在加速度的作用下，使其锁止在导轨9上，从而拉住模拟人7向下坠落。试验结 束后，测量导轨式防坠器5下滑的长度和检查其各部件有无变形损伤等情况。
三、安全带整体动态负荷试验 参照图4，将释放器6挂至第四电机204 (右边)的挂钩上，并接上电缆接头，打开 释放器6，使模拟人7与释放器6连接，冲击传感器10固定到第六悬臂梁106的挂钩107 上。将模拟人7穿上安全带。安全带经过连接绳8和冲击传感器10相互连接，用遥控器升 降第四电机204，使模拟人7处于标准要求的位置，并作相关部位的标记，试验布置完毕。同 时按下释放器6控制按钮上下两键，释放器6打开，模拟人7开始自由向下坠落，并开始记 时，5min后检查安全带各部件损伤情况，以及测量偏离标记的滑移量。
四、绳索式冲击试验 参照图5，将释放器6挂至第三电机203 (右边)的挂钩上，并接上电缆接头，打开 释放器6，使模拟人7与释放器6连接。钢索式防坠器5挂至标准要求的钢索位置，并做相 应的位置标记，在钢索11的下端挂20kg的重块12，使钢索11拉直。将模拟人7穿上安全 带，钢索式防坠器5经过连接绳8和安全带与模拟人7相互连接，用遥控器升降第三电机 203，使模拟人7处于标准要求的位置，试验布置完毕。同时按下释放器6控制按钮上下两 键，释放器6打开，模拟人7开始自由向下坠落，此时钢索式防坠器5在加速度的作用下，使 其锁止在钢索12上，从而拉住模拟人7向下坠落。试验结束后，测量钢索式防坠器5下滑 的长度和检查其各部件有无变形损伤等情况。
本发明的控制系统特点如下
1、控制柜的布置 参照图6，打开电气控制柜，可以看到最上面一排左边的三相漏电保护开关，如图三所示，这是整个控制柜电气的总开关，把开关向上拔，整个系统处于待机状态，在三相漏 电保护开关右边的是急停开关，在有特殊情况时，可以按下此按钮，此时整个控制电路将被 切断电源，以保证人身的安全.在右上角位置，有遥控控制的核心部件，数字遥控接收电路 板，起到无线遥控接收开关信号和控制继电器动作的功能。 中间的一排是220V交流接触器，三相或单相电机的主回路和控制回路，都是由它 们完成的，最左边的二个是控制1号三相交流电动葫芦的交流接触器，左三左四二个是控2 号单相电动葫芦(也就是铁塔上三相交流电动葫芦右边的哪个)，左五左六二个是控制3号 单相电动葫芦(铁塔上位置在2号电动葫芦的右边)，最右边二个是控制4号单相电动葫芦 (在铁塔的另一端独立的哪一个)。 最下面一排是手动控制时使用的航空插座和端子排，航空插座由左到由分别是l 号三相电动葫芦，2号单相电动葫芦，3号单相电动葫芦，4号单相电动葫芦，释放器1和释放 器2，使用时只要把相应的手柄插入便可以使用，l-4号电动葫芦采用4芯的航空插头，释放 器采用2芯的航空插头。
2.使用方法 1).打开电气控制柜，把三相漏电保护开关向上拔，急停开关在弹出的位置，这样 系统就处于待机通电状态，拿出对应的遥控器，就可以控制所有的电动葫芦的升降了 (说 明一下，遥控器对应电动葫芦的位置，1对应是三相电动葫芦，2对应的是2号单相电动葫 芦，3对应的是3号单相电动葫芦，4对应的4号单相电动葫芦，按键左边是向上升，右边是 向下降，最一面一排是备用按键)，特别得注意的是，不能同时按住两个键(除了1和2的向 上升可以同时按以外). 2).在2号和3号电动葫芦处，有一个2芯航空插头，对应的是电气控制柜里的释 放器1和释放器2，在用到释放器时，把航空插头插到释放器对应的航空插座上，控制柜处 对应的航空插座上插上手动控制手柄，同时按下手柄处二个按键，释放器的勾就通电打开， 放开按键，释放器的勾就关闭. 3).如果在特殊情况下，遥控不能使用时，我们可以把相应的4芯控制手柄插到对 应的4芯航空插座上，这样就可以用手动控制电动葫芦的升降了 .
4).使用完后，拔下三相漏电保护开关，合上电气柜门并上锁. 电动葫芦的升降采用遥控方试实现，释放器的通电方式采用手动方式实现(这样
有助于可靠和安全)。 3.控制原理 电气控制主电路可以参见图7，电气控制控制电路如图8，单相电动葫戸控制原理 如图9，三相电动葫芦控制图如图IO，发射机手柄的等效电路图如图ll，接收机等效电路图 如图12(图中，IC PT2272的17脚为接收有效状态指示，IC PT2272的10 13脚为解码后的 四个数据脚，IC PT2272的1 8脚为三态(VSSVDD空)编码脚，LM358的脚(RXD)输出的是 解码后的方波信号)。 超再生接收模块有七个引出端，分别为10、11、12、13、GND、17、VCC，其中VCC为5V 供电端，GND为接地端，17端为解码有效输出端，10、11、12、13是解码芯片PT2272(SC2272) 集成电路的10 13脚，为四位数据锁存输出端，有信号时能输出5V左右的高电平，驱动电 流约2mA，与发射器上的四为个按键一一相对应。
接收模块采用SMD贴片工艺制造生产，为超再生接收方式，它内含放大整形及解 码电路，使用极为方便。 1.天线输入端有选频电路，而不依赖1/4波长天线的选频作用，控制距离较近时 可以剪短甚至去掉外接天线 2.接收电路自身辐射极小，加上电路模块背面网状接地铜箔的屏蔽作用，可以减 少自身振荡的泄漏和外界干扰信号的侵入。 3.接收机采用高精度带骨架的铜芯电感将频率调整到315M后封固，这与采用可 调电容调整接收频率的电路相比，温度、湿度稳定性及抗机械振动性能都有极大改善。可调 电容调整精度较低，只有3/4圈的调整范围，而可调电感可以做到多圈调整。可调电容调整 完毕后无法封固，因为无论导体还是绝缘体，各种介质的靠近或侵入都会使电容的容量发 生变化，进而影响接收频率。另外未经封固的可调电容在受到振动时定片和动片之间发生 位移；温度变化时热胀冷縮会使定片和动片间距离改变；湿度变化因介质变化改变容量； 长期工作在潮湿环境中还会因定片和动片的氧化改变容量，这些都会严重影响接收频率的 稳定性，而采用可调电感就可解决这些问题，因为电感可以在调整完毕后进行封固，绝缘体 封固剂不会使电感量发生变化，而且由于采用贴片工艺，所以即使强烈震动也不必担心接 收频点漂移，接收电路的接收带宽约500KHz，产品出厂时已经将中心频率调整在315MHz， 接收芯片上的微调电感约有5MHz频率的可调范围，使用时不要轻易变动，以免影响性能。
应该理解到的是上述实施例只是对本发明的说明，而不是对本发明的限制，任何 不超出本发明实质精神范围内的发明创造，均落入本发明的保护范围之内。
权利要求
多功能防坠落器材试验塔，包括塔架(1)、电动机组(2)、电缆自动收放机构(3)和控制系统(4)，其特征在于所述的塔架(1)包括上下平行设置的第三悬臂梁(103)和第六悬臂梁(106)，以及与所述的第三悬臂梁(103)垂直设置的第四悬臂梁(104)；所述的电缆自动收放机构(3)包括电缆重块(301)、电缆(302)、第一滑轮组(303)、第二滑轮组(306)、钢索(304)和钢索重块(305)，所述的第一滑轮组(303)和第二滑轮组(306)分别设置在第四悬臂梁(104)和第三悬臂梁(103)上；所述的电动机组(2)包括设置在第四悬臂梁(104)上且与所述的第一滑轮组(303)平行的同一直接上的第一电机(201)、第二电机(202)和第三电机(203)，以及设置在第三悬臂梁(103)上的第四电机(204)，所述每个电机上均设有一个挂钩；所述的第六悬臂梁(106)上也设有一个挂钩(107)。
2. 如权利要求l所述的多功能防坠落器材试验塔，其特征在于第一电机(201)、第二电 机(202)和第三电机(203)自外向内依次设置在所述的第四悬臂梁(104)上。
3. 如权利要求l所述的多功能防坠落器材试验塔，其特征在于所述的塔架(1)还包括 用于悬挂绝缘子的第一悬臂梁(101)、第二悬臂梁(102)和第五悬臂梁(105)。
4. 如权利要求3所述的多功能防坠落器材试验塔，其特征在于所述的第一悬臂梁 (101)和第四悬臂梁(104)平行设置在塔架(1)的一侧，第二悬臂梁(102)和第五悬臂梁 (105)平行设置在在塔架(1)的另一侧。
5. 如权利要求4所述的多功能防坠落器材试验塔，其特征在于所述的第一悬臂梁 (101)设置在第四悬臂梁(104)的上方，所述的第二悬臂梁(102)设置在第五悬臂梁(105) 的上方，所述的第三悬臂梁(103)设置在第六悬臂梁(106)上方。
6. 如权利要求l-5任何一项所述的多功能防坠落器材试验塔，其特征在于所述的控制 系统(4)采用遥控方式。
全文摘要
本发明公开了一种多功能防坠落器材试验塔，包括塔架、电动机组、电缆自动收放机构和控制系统，所述的塔架包括上下平行设置的第三悬臂梁和第六悬臂梁，以及与所述的第三悬臂梁垂直设置的第四悬臂梁；所述的电缆自动收放机构包括电缆重块、电缆、第一滑轮组、第二滑轮组、钢索和钢索重块，所述的第一滑轮组和第二滑轮组分别设置在第四悬臂梁和第三悬臂梁上；所述的电动机组包括设置在第四悬臂梁上且与所述的第一滑轮组平行的同一直接上的第一电机、第二电机和第三电机，以及设置在第三悬臂梁上的第四电机，所述每个电机上均设有一个挂钩；所述的第六悬臂梁上也设有一个挂钩。本发明一机多用，可节约制造和维护成本，提高利用效率，减少使用空间。
文档编号G01M7/00GK101762373SQ20101000080
公开日2010年6月30日 申请日期2010年1月18日 优先权日2010年1月18日
发明者俞敏波, 朱志华, 李周选, 李国勇, 李 瑞 申请人:浙江电力职业技术学院