李有為 張棟輝 李娟娟

摘 要： 當(dāng)前電網(wǎng)輸電線路桿塔維修過程中，需要有合適的防墜落裝置對(duì)維修人員的人身安全進(jìn)行保護(hù)。傳統(tǒng)的防墜裝置的特殊纏繞方法在轉(zhuǎn)移過程中會(huì)增加操作步驟，降低工作效率，對(duì)此設(shè)計(jì)一種用于高處作業(yè)的攀登轉(zhuǎn)移防墜裝置。設(shè)計(jì)了防墜落手套結(jié)構(gòu)，優(yōu)化防墜腳釘防脫裝置，確定防墜裝置技術(shù)指標(biāo)，完成用于高處作業(yè)的攀登轉(zhuǎn)移防墜裝置設(shè)計(jì)。能夠有效降低高處作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，提高作業(yè)安全性。

關(guān)鍵詞：高處作業(yè);防墜裝置;攀登轉(zhuǎn)移;桿塔作業(yè)

中圖分類號(hào)：TM754 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

我國電力檢修的安全規(guī)定中指出，在高處檢修作業(yè)中，在涉及到攀登桿塔并且需要進(jìn)行轉(zhuǎn)移位置時(shí)，必須要在安全裝置保護(hù)下進(jìn)行操作。在不同的作業(yè)內(nèi)容中，采用的防護(hù)裝置也存在一定差異[1]。因此在配電網(wǎng)運(yùn)維作業(yè)中一般會(huì)采用雙帶全身式安全帶，當(dāng)作業(yè)環(huán)境中的桿塔擁有較多的鐵塔或附掛時(shí)，必須要頻繁交替使用不同類型的安全帶。在交替使用安全帶過程中，嚴(yán)重消耗登桿人員體能，容易發(fā)生漏掛或操作失誤等情況，導(dǎo)致高處墜落發(fā)生的概率較大，嚴(yán)重危害運(yùn)維人員的安全[2]。目前用戶對(duì)于供電可靠性要求越來越高，攀登桿塔和轉(zhuǎn)移位置等高處作業(yè)的防墜裝置的應(yīng)用將減少登桿人員在攀登桿塔和轉(zhuǎn)移位置時(shí)的操作步驟。攀登轉(zhuǎn)移防墜裝置在配電網(wǎng)以及電網(wǎng)運(yùn)維過程中，對(duì)于降低高處作業(yè)人員體能消耗，提升高處作業(yè)的安全性，降低作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，保障高處作業(yè)人員人身安全，具有實(shí)際的應(yīng)用意義和廣闊的推廣前景。

1 用于高處作業(yè)的攀登轉(zhuǎn)移防墜裝置設(shè)計(jì)

作業(yè)人員為了維修輸電線路，往往需要攀爬高處的桿塔進(jìn)行作業(yè)。在輸電線路攀爬桿塔維修的過程中，利用腳釘作為攀爬過程中腳部的著力點(diǎn)，稍有不慎則會(huì)發(fā)生墜落，因此往往需要精神高度集中，需要雙手之間也必須相互抓穩(wěn)[3]。出現(xiàn)最多的墜落情況是作業(yè)人員攀爬過程中雙腳滑落踩空，雙手在無防備狀態(tài)下無法承受自身體重導(dǎo)致雙手滑脫，此時(shí)的墜落形式為垂直滑落，整體上作業(yè)人員產(chǎn)生了垂直下滑現(xiàn)象。本項(xiàng)目采用了可放置于操作棒上的通用穿繩工具，在橫擔(dān)和地面之間還設(shè)有了柔性導(dǎo)軌，并采用多單向鎖扣組合的方式作為閉合結(jié)構(gòu)，具備了操作簡單、拆裝簡單、安全系數(shù)較高的優(yōu)勢。同時(shí)，本項(xiàng)目還可以進(jìn)行快速柔性導(dǎo)軌裝配試驗(yàn)，在更新人員培訓(xùn)、技術(shù)實(shí)操訓(xùn)練等場合中能夠有效降低人員上桿或做保護(hù)措施的次數(shù)，降低作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。

1.1設(shè)計(jì)防墜落手套

為了保證人員安全，在防墜落裝置中針對(duì)作業(yè)人員使用的鐵腕式手套進(jìn)行設(shè)計(jì)與改進(jìn)[4]。該手套具有一定的固定與交互作用，通過觸頭之間的碰撞，能夠避免作業(yè)人員在工作過程中由于單手支撐而出現(xiàn)掙脫的情況。針對(duì)以上設(shè)計(jì)，本文在防墜落手套的結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)中得到的結(jié)構(gòu)如下圖所示：

本文所設(shè)計(jì)的防墜手套主要分為左右兩副，其材質(zhì)主要為高強(qiáng)度材料，上圖中的手套結(jié)構(gòu)為左手，在以上手套結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，均配備了有腕帶和腕扣，能夠?qū)⑵浞€(wěn)定的固定在作業(yè)者的手腕上。

1.2 優(yōu)化防墜腳釘防脫裝置

傳統(tǒng)使用的攀登轉(zhuǎn)移防墜裝置中，使用的舊腳釘彎角是向一個(gè)方向的。在這樣的結(jié)構(gòu)中，腳釘彎角的相對(duì)垂直方向上的摩擦力減弱[5]。此時(shí)需要在這兩個(gè)方向上增加摩擦力來保證人員安全，本文所采取的優(yōu)化方法為：在垂直的兩個(gè)方向上增加兩個(gè)突起部分，防止裝置上鉤出現(xiàn)側(cè)向滑出的情況。在以上的防墜腳釘防脫裝置中，對(duì)相應(yīng)的技術(shù)及指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)。參數(shù)如下表所示：

在裝置設(shè)計(jì)的過程中，一般的型號(hào)為M16的普通腳釘能夠支撐的最大受力為2550N，在計(jì)算過程中，按照人體的最重體重，并在體重的基礎(chǔ)上加上2.5倍的安全倍數(shù)進(jìn)行核算，得到理論上的安全受力值。在實(shí)際的測試中，腳釘拉斷力一般都會(huì)大于2550N，驗(yàn)證了選擇的型號(hào)為M16的普通腳釘在使用中的可靠性。但是普通腳釘無法以牢固構(gòu)件的形式來作為安全保證，在腳釘根部所產(chǎn)生的剪應(yīng)力，可以根據(jù)動(dòng)量定理進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算公式為：

上式中，表示物體的質(zhì)量，表示物體運(yùn)動(dòng)速度，表示運(yùn)行的時(shí)間。根據(jù)上式可以得知，當(dāng)作業(yè)人員在攀爬桿塔過程中的某一掛點(diǎn)中產(chǎn)生的動(dòng)量作用力與作用時(shí)間成反比，因此對(duì)補(bǔ)強(qiáng)螺母以及相關(guān)裝置中的參數(shù)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，用緩沖原理提出補(bǔ)強(qiáng)螺母為喇叭孔并改良其性能，使腳釘能作為牢固構(gòu)件使用。至此完成用于高處作業(yè)的攀登轉(zhuǎn)移防墜裝置的設(shè)計(jì)。

2結(jié)束語

本項(xiàng)目主要是設(shè)計(jì)一種攀登桿塔和轉(zhuǎn)移位置等高處作業(yè)的防墜裝置，能夠減輕登桿人員在攀登桿塔和轉(zhuǎn)移位置時(shí)的操作數(shù)量，降低高處作業(yè)人員體能消耗，提升高處作業(yè)的安全性，降低作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，保障高處作業(yè)人員人身安全。解決了當(dāng)前登桿作業(yè)人員頻繁交替使用安全帶的問題，顯著提高了高處作業(yè)工作效率;通過本裝置的應(yīng)用，降低了現(xiàn)場作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，杜絕了交替使用安全帶過程中存在漏掛或操作失誤造成高處墜落的情況，保障了現(xiàn)場作業(yè)人員的人身安全。

參考文獻(xiàn)

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