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摘要：随着国家经济的持续发展壮大，社会对电力的需求也不断增加，电网系统中输电线路的正常与否直接影响电力系统的安全可靠运行。防扭钢丝绳作为输电线路施工的主要施工工机具之一，主要用于牵引牵引绳和导线，现在输电线路跨越物越来越复杂，主要跨越物有高铁、地铁、电力线路、高速路、公路和航道等，防扭钢丝绳都需要全部通过跨越物，一旦有损伤或意外就可能危及重要跨越物，所以防扭钢丝绳安全性能要求非常高，确保其性能良好，是电力输电线路施工质量是否优良的前提，为后续输电线路的安全稳定运行打下坚实的基础。

关键字：输电线路、防扭钢丝绳、检测、养护

0前言

目前输电线路架线施工使用频率较高的防扭钢丝绳型号主要有Φ15防扭钢丝绳、Φ20防扭钢丝绳、Φ24防扭钢丝绳和Φ30防扭钢丝绳，为了保障防扭钢丝绳的安全性能每使用一个项目就必须全面检查一次。由于现主要是使用液压牵引机进行防扭钢丝绳进行检测，液压牵引机主要以大功率柴油机为动力，噪音大，废气排放大，设备损耗大，检测成本高，检测效率低。为了减少设备噪音对人员的伤害，减少废气排放与污染，研制防扭钢丝绳牵引检测机，以电动机为动力，设置检测仪器，清扫排污，加油注油装置，保障整个防扭钢丝绳检测保养的完整性。

1主要用途

防扭钢丝绳牵引检测机主要用于防扭钢丝绳检测清扫排污、养护注油、无损检测，检测机主要以电动机为动力，经过变速箱通过齿轮传动带动双卷筒进行防扭钢丝绳的牵引。设备制造双尾架，分为副尾架和主尾架，副尾架主要是放置被检测防扭钢丝绳，以液压马达为动力。防扭钢丝绳通过副尾架送绳，经过清扫排污后进行无损检测后经180°转向轮组转向双卷筒，通过双卷筒牵引防扭钢丝绳，后通过养护注油装置，最后由主尾架进行防扭钢丝绳的回收。主尾架以液压泵为动力，可以与双卷筒自动保持同步，保证防扭钢丝绳排线整齐。同时双尾架设置多级油缸用于自动装卸防扭钢丝绳。减少设备噪音对人员的伤害，减少废气排放与污染，提高防扭钢丝绳检测保养质量，提高检测效率。

2技术原理

本项目所研究的防扭钢丝绳牵引检测机主要用于防扭钢丝绳检测清扫排污、养护注油、无损检测等功能。设备结构紧凑，以电动机为动力，实现远程控制，双尾架实现尾送防扭钢丝绳与回收防扭钢丝绳速度同步。

2.1 设备结构

防扭钢丝绳牵引检测机整体结构紧凑，设计了轮胎组，便于设备移动。导向轮共八组，全线实现导向，保证防扭钢丝绳平直，减少防扭钢丝绳与导向轮产生摩擦被磨损，减少牵引机牵引过程中产生跳动或摆动，便于防扭钢丝绳清扫排污、养护注油和无损检测。

设备尾架侧两边设置可调节支腿，可以根据设备摆放的位置进行高度调节，使用时减少轮胎受力，保证设备在运行保持稳定。设备牵引机构为Φ500mm双卷筒，可以满足30mm以下的防扭钢丝绳进行检测牵引。防扭钢丝绳依靠转向组进行180°转向，减少设备的长度，设备紧凑对称。

2.2 动力装置

防扭钢丝绳牵引检测机以电动机为动力装置，卷筒牵引以380V电动机为动力，经过减速机利用齿轮传动带动卷筒转动。卷筒齿轮外径为Φ500mm，槽宽为40mm，共五个槽，可以满足Φ30及以下的防扭钢丝绳。以电动机为动力，可以减少噪音，减少空气污染，减少功率损耗。电动机可以实现正反转及无极变速，利用减速机避免电机的冲击，减少电机故障。液压泵的动力同时采用电动机带动，经过换向阀控制尾架旋转，起升降落。根据设计时速V=5km/h，卷筒齿轮外径为Φ500mm，主齿轮为D1=280mm，主齿轮转速为R1=V/D1π=（5000÷60）÷（0.28×3.14）=94.8r/min;查询表1输出转速与94.8r/min相接近的为111r/min，为单极传动比13，查询表2，电机选用M2BAX132SA功率为5.5KW，使用系数87.7%，输入转速为1453r/min。根据电动机减速机扭矩计算公式减速机扭矩=9550×电机功率÷电机功率输入转速×传动比×使用系数=9550×5.5÷1451×13×0.877N·m=412N·m，牵引力=扭矩÷距离=412N·m÷0.14m=2943N，大于设计2500N，完全满足牵引要求。

液压泵电机计算，需用排量为Q=16mL/转的液压马达，最大设计压力12Mpa，电机功率=p×Q×n÷60÷1000÷0.87KW=12×16×1440÷60÷1000÷0.87KW=5.3KW，根据表2可以选用电机选用M2BAX132SA功率为5.5KW。

2.3 双尾架系统

为了提高换盘效率，实现设备能自行装卸防扭钢丝绳，采用双尾架，一尾架为副尾架，主要是放置被检测防扭钢丝绳，实现送绳的作用;另一个尾架为主尾架，主要用于卷绳的作用，两尾架由液压泵为动力，主要为了保证两尾架与卷筒实物牵引速度保持一致，自动实现速度的变化。尾架由液压泵提供动力，经过链条传动，减少液压马达的冲击力。主泵与副本尾架力实现单独控制，副尾架泵主要是提供反作用张力，使得检测防扭钢丝绳在检测过程中能保持平直状态，通常使用的张力为2-4Mpa。主尾架泵由于需要把被检测的防扭钢丝绳排列整齐和收紧，所以使用时主尾架泵的卷线力需达到5-10Mpa，主要根据防扭钢丝绳的直径选择。同时主尾架还设置了自动排机装置，需要把防扭钢丝绳均匀左右摆动，保证线盘每层均匀布置。整个双尾架采用液压系统，如图2所示。

具体液压原理为由2电动机带动3液压泵，经过4安全阀利用液压分块分流2路，其中一边为副尾架侧，利用电位计进行调节6副尾架张力调节阀，压力可以在7压力表显示，通过13副尾架换向阀转换14副尾架多级油缸和17液压马达，同时可以保证尾架起升时无法旋转，旋转时无法使用多级油缸，取到连锁保护。同样主尾架侧利用电位计进行调节8主尾架张力调节阀，压力可以在9压力表显示，通过10主尾架换向阀转换15主尾架多级油缸和16液压马达，同时可以保证尾架起升时无法旋转，旋转时无法使用多级油缸，取到连锁保护。

2.4 电气控制系统

电气系统电动机采用三相380V电，整个控制系统采用电气控制，主要控制电源为220V，本机控制主要为卷筒正反转，卷筒速度调速器，双尾架的旋转，张力电位计和尾架起升降落。卷筒主电机采用PLC控制，可以实现远程控制与本体同步控制。主尾架与副尾架各设置一个三位转换开关，利用转换开关控制电磁阀线圈控制油路转换。同时主尾架与副尾架各设置一个电位计进行比例电磁阀线圈的控制，可以通过调节电位计的电阻控制尾架的压力，实现全电气化控制，操作便捷。如图3所示。

2.5 保养检测系统

保养主要包括防扭钢丝绳的清扫、浸油，运用柔软的钢丝刷安装钢丝绳清扫装置四周，防扭钢丝绳通过清扫装置时可以清扫表面的污渍1保证防扭钢丝绳的清洁后再通过防扭钢丝绳检测装置。防扭钢丝绳检测装置采用无线遥测防扭钢丝绳探测仪，对防扭钢丝绳进行清扫和对防扭钢丝绳进行导向轮定位后进入无线遥测防扭钢丝绳探测仪。无线遥测防扭钢丝绳探测仪由MTC磁化传感器、信号处理及无线传输器、无线接收器和计算机组成，无线遥测防扭钢丝绳探测仪是防扭钢丝绳和其产生相对运动时，由霍尔元件组成的采样通道将防扭钢丝绳的漏磁场变化状况转变为电压信号通过无线传输到电脑形成“心电图”及时反馈防扭钢丝绳检测结果，最后也可以直接生产检测报告进行复核。经过检测后再通过浸油装置，利用压轮把整条防扭钢丝绳浸入油箱，在油箱出口设置毛刷，清除多余保养油。

3关键技术和创新点

3.1关键技术

3.1.1防扭钢丝绳牵引检测机整体结构紧凑，设计了轮胎组，便于设备移动;

3.1.2为了提高换盘效率，实现设备能自行装卸防扭钢丝绳，采用双尾架，一尾架为副尾架，主要是放置被检测防扭钢丝绳，实现送绳的作用;另一个尾架为主尾架，主要用于卷绳的作用，两尾架由液压泵为动力;

3.1.3电气系统电动机采用三相380V交流电，整个控制系统采用电气控制，主要控制电源为220V;

3.1.4运用柔软的钢丝刷安装钢丝绳清扫装置四周，防扭钢丝绳通过清扫装置时可以清扫表面的污渍，采用无线遥测防扭钢丝绳探测仪进行检测，利用压轮把整条防扭钢丝绳浸入油箱进行上油保养。

3.2创新点

3.2.1使用380V交流电动机为动力，使用双卷筒为执行部件，提高防扭钢丝绳检测效率，减少设备噪音对操作人员的伤害，减少废气排放与污染;

3.2.2双尾架，实现送绳与卷绳一体化，该防扭钢丝绳尾架上盘与落盘采用多级油缸，实现了自动安装;

3.2.3内置钢丝刷、油槽和检测探伤仪，实现了防扭钢丝绳检测保养一体化。

4技术对比分析

4.1 目前检测现状

对于防扭钢丝检测普遍使用液压牵引机进行牵引检测，液压牵引机使用柴油发动机，燃油使用量大，而且噪音较大，设备损耗大。防扭钢丝绳检测成本高，而且由于牵引机只有一个尾架，只能卷绳使用，放绳还需要另设转盘，检测效率低。同时部分单位还使用单卷尾绳进行检测，使用放线架进行配合，由于牵引轮无法收紧防扭钢丝绳，易松散。该技术使用双卷筒，双尾架，自动升降，减少设备噪音对操作人员的伤害，减少废气排放与污染，同时又实行了清扫，保养，检测一体化。

4.2 防扭钢丝绳检测装置的研究思想

为了解决防扭钢丝绳检测安全性低、检测质量差和效率低等问题，研究出一套防扭钢丝绳牵引检测机进行防扭钢丝绳自动检测，使用双卷筒，双尾架，自动升降，减少设备噪音对操作人员的伤害，减少废气排放与污染，同时又实行了清扫，保养，检测一体化。

5节能减排及经济效益

该技术利用电动电机为牵引设备提供动力，可以对防扭钢丝绳进行清扫、保养、检测，实现了防扭钢丝绳检测保养一体化。减少设备噪音对人员的伤害，减少废气排放与污染，提高防扭钢丝绳检测效率，具有良好的市场前景，同时也具有较好推广意义。

结束语：综上所述，通过对防扭钢丝绳牵引检测机测得的数据进行分析，为防扭钢丝绳的提供了有效的检测分析手段。在该项目的研究与应用方案下能够满足检测需求，可广泛应用于输电线路防扭钢丝绳的检测评估，有效的保障了输电线路施工的安全、保质、高效的作业，具有广泛的市场前景及社会效益。

参考文献

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[2]《电力建设安全工作规程》DL 5009.2-2013.

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[5]《输电线路张力架线用防扭钢丝绳》DLT 1079-2007.

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