專利名稱：一種直升機組立輸電線路鐵塔的法蘭連接塔段用導(dǎo)軌系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于架空輸電線路鐵塔組立施工裝備領(lǐng)域，具體涉及一種直升機組立輸電 線路鐵塔中的法蘭連接塔段用導(dǎo)軌系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
自立式輸電線路鐵塔(圖1為一種自立式鐵塔的線框圖)一般為由數(shù)百根乃至數(shù) 千根型鋼通過螺栓或鉚釘連接而成的桁架結(jié)構(gòu)，其橫斷面多呈正方形或矩形，每一側(cè)面均 為平面桁架，全塔可分為多段，自下而上包括塔腿11(基礎(chǔ)上的第一段桁架)、塔身12(又可 分為多段桁架)和塔頭13等三部分。根據(jù)使用環(huán)境、結(jié)構(gòu)形式和受力特點等因素，某些輸 電線路鐵塔的塔段間使用法蘭連接(如圖2所示)，即上塔段21和下塔段23間使用法蘭盤 22進行連接。自立式鐵塔一般使用分解組塔法進行組立，即將鐵塔拆分成單根、單片或單段，使 用起重設(shè)備進行單獨吊裝、空中對接、按序組立的一種施工方法。相比通常使用的抱桿、流 動式起重機、組塔專用塔式起重機等組塔設(shè)備進行組塔而言，直升機組塔是一種新穎、獨特 的鐵塔組立施工方法。使用直升機組塔時，首先在交通便利、場地開闊、距離適宜的合適地 點將鐵塔分段組裝，然后使用直升機將其吊運至安裝位置上空，直升機駕駛員借助各型導(dǎo) 軌的輔助作用，將被吊塔段沿導(dǎo)軌滑入安裝位置，最后施工人員登塔將被吊塔段與已就位 塔段使用螺栓等緊固件進行連接，從而完成鐵塔組立。使用直升機組立鐵塔中的法蘭連接 塔段的一般施工過程如下(1)在被吊塔段32和已就位塔段35的四個連接位置處各安裝一套導(dǎo)軌系統(tǒng)34， 并連接限位繩33 ；(2)使用懸掛裝置31將組裝好的被吊塔段32懸掛在直升機機腹下方，然后將其吊 運至已就位塔段35的上方并懸停；(3)直升機駕駛員逐漸降低懸停高度，使被吊塔段32借助導(dǎo)軌系統(tǒng)34的導(dǎo)向作用 緩慢下降，進入安裝位置就位；(4)直升機松開與被吊塔段的連接并飛走，施工人員登塔，使用螺栓將塔段間的法 蘭22連接，從而完成鐵塔中法蘭連接塔段的直升機組立施工。相比其它組塔設(shè)備而言，使用直升機組塔具有以下優(yōu)點(1)由于塔段在地面組裝，減少了高空作業(yè)量，安全性好；(2)勿需將組塔設(shè)備和塔材等運輸至鐵塔就位現(xiàn)場，減輕了施工人員的勞動強度， 同時減少了運輸通道開辟和植被砍伐，保護了生態(tài)環(huán)境，特別適合于崇山峻嶺等施工環(huán)境 惡劣的場所；(3)組塔效率高。使用直升機組塔對鐵塔的分段重量、接頭形式、接頭位置等都有較高要求，而最大 的難點在于如何保證塔段在空中的準(zhǔn)確、自動對接，盡可能避免人工干預(yù)，確保施工安全、 高效，因此塔段對接用導(dǎo)軌至關(guān)重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠的導(dǎo)軌系統(tǒng)，滿足輸電線路鐵塔中 法蘭連接塔段的直升機組立施工。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種直升機組立輸電線路鐵塔中的法蘭連接塔段用導(dǎo)軌系統(tǒng)，其特征在于該導(dǎo) 軌系統(tǒng)包括導(dǎo)軌、牛腿、限位裝置和定位裝置，所述牛腿位于已就位塔段，為導(dǎo)軌提供支撐； 所述導(dǎo)軌與牛腿相連接、為被吊塔段的就位提供導(dǎo)向作用；所述限位裝置安裝在被吊塔段 上并可沿導(dǎo)軌滑下，為被吊塔段的就位提供限位作用；所述定位裝置包括連接在被吊塔段 上的上定位塊和連接在已就位塔段上的下定位塊，在被吊塔段即將進入安裝位置前，上、下 定位塊一起為其進行精確定位。其中，所述導(dǎo)軌包括導(dǎo)桿、導(dǎo)桿筋板和底板，所述導(dǎo)桿與導(dǎo)桿筋板相連接，且二者 一起焊接于底板上。其中，所述導(dǎo)軌包括小筋板，所述導(dǎo)桿的一側(cè)焊接有導(dǎo)桿筋板、其另一側(cè)焊接有小 筋板，所述小筋板的底端焊接于底板上；所述導(dǎo)桿筋板上開有減重孔。其中，所述導(dǎo)桿包括相互連接的傾斜桿和垂直桿。其中，所述傾斜桿和垂直桿的橫截面均呈V字形；所述傾斜桿與鉛垂線的夾角Y 為25° 40° ；所述傾斜桿的長度L為600mm 2000mm ；在已就位塔段的頂端設(shè)有法蘭盤， 所述垂直桿高出法蘭盤的高度h為50mm 300mm。其中，所述牛腿包括水平連接板、筋板I和側(cè)面連接板，三者相互焊接在一起。其中，所述牛腿的水平連接板與導(dǎo)軌的底板通過螺栓相連接，所述側(cè)面連接板通 過螺栓連接于已就位塔段上。其中，所述限位裝置包括展開翼、連接板III和筋板II，所述連接板III與展開翼 相連接，所述筋板II焊接于展開翼和連接板III之間。其中，所述展開翼共有兩件，成90度夾角焊接，所述展開翼的長度b為300mm IOOOmm ；所述連接板III共有兩件，兩件連接板III平行的焊接在展開翼的尾部，兩件連接 板III之間留有空隙；所述筋板II焊接在展開翼和連接板III之間，展開翼上開有供限位 繩穿過的限位孔。其中，所述上定位塊由底板I和側(cè)板I組成，所述側(cè)板I包括一塊直板I和兩塊梯 形板I，兩塊梯形板I連接到直板I的一側(cè)后再與直板I 一起焊接于底板I上，所述底板I 上設(shè)有定位孔，所述直板I上設(shè)有與被吊塔段相連接的連接板I。其中，所述下定位塊由底板II和側(cè)板II組成，所述側(cè)板II包括一塊直板II和兩 塊梯形板II，兩塊梯形板II連接到直板II的一側(cè)后再與直板II 一起焊接于底板II上，所 述底板II上設(shè)有定位銷，所述直板II上設(shè)有與已就位塔段相連接的連接板II。本發(fā)明的直升機組立輸電線路鐵塔中法蘭連接塔段用導(dǎo)軌系統(tǒng)具有如下有益效 果(1)該型導(dǎo)軌系統(tǒng)綜合使用了導(dǎo)桿、限位裝置和定位裝置，就位精度高。(2)該型導(dǎo)軌系統(tǒng)的各部件均由角鋼或鋼板焊接而成，結(jié)構(gòu)形式簡單、加工制造方 便；各構(gòu)件間及構(gòu)件與鐵塔間使用螺栓聯(lián)接，安裝、拆除方便。
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(3)該型導(dǎo)軌系統(tǒng)可用于各型鐵塔中使用法蘭連接塔段的直升機組立施工，其各 尺寸可根據(jù)直升機駕駛員的飛行技能、地形、氣象等條件確定，適用范圍廣。使用本發(fā)明的導(dǎo)軌系統(tǒng)，可保證直升機組立輸電線路鐵塔的法蘭連接塔段的安 全、準(zhǔn)確、自動、可靠，具有很好的經(jīng)濟效益和社會效益。


為了使本發(fā)明的內(nèi)容被更清楚的理解，并便于具體實施方式
的描述，下面給出與 本發(fā)明相關(guān)的附圖，說明如下圖1為現(xiàn)有技術(shù)中自立式鐵塔的結(jié)構(gòu)線框圖，圖中11-塔腿，12-塔身，13-塔頭；圖2為使用法蘭連接的鐵塔塔段的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中21-上塔段，22-法蘭盤， 23-下塔段；圖3為鐵塔塔段的直升機組立示意圖，圖中31-懸掛裝置，32-被吊塔段，33-限位 繩，34-導(dǎo)軌系統(tǒng)，35-已就位塔段；圖4為本發(fā)明導(dǎo)軌系統(tǒng)的組成及連接關(guān)系示意圖(圖中標(biāo)有部分主要尺寸參數(shù))， 圖中35-已就位塔段，36-肋板I，37-肋板II，38-肋板III，41-導(dǎo)軌，42-牛腿，43-限位裝 置，44-定位裝置；圖5為本發(fā)明導(dǎo)軌系統(tǒng)中導(dǎo)軌41的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中51-導(dǎo)桿，52-導(dǎo)桿筋板， 53-小筋板，54-底板，55-減重孔，56-螺栓孔I，57-傾斜桿，58-垂直桿；圖6為本發(fā)明導(dǎo)軌系統(tǒng)中牛腿42的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中61-水平連接板，62-筋板 I，63-側(cè)面連接板，64-螺栓孔II ；圖7為本發(fā)明導(dǎo)軌系統(tǒng)中限位裝置43的結(jié)構(gòu)示意圖(圖中標(biāo)有部分主要尺寸參 數(shù))，圖中71-展開翼，72-連接板III，73-筋板II，74-螺栓孔III，75-限位孔，76-空隙；圖8為本發(fā)明導(dǎo)軌系統(tǒng)中定位裝置44的結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖8a為定位裝置的側(cè) 視圖，圖8b為上定位塊的俯視圖，圖中22-法蘭盤，32-被吊塔段，35-已就位塔段，81-上 定位塊，811-底板I，812-直板I，813-梯形板I，814-連接板I ；82-定位孔，83-定位銷， 84-下定位塊，841-底板II，842-直板II，843-梯形板II，844-連接板II。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的用于直升機組立輸電線路鐵塔中法蘭連接塔段的導(dǎo)軌 系統(tǒng)做進一步詳細的說明。如圖4所示，本發(fā)明所述的導(dǎo)軌系統(tǒng)包括導(dǎo)軌41、牛腿42、限位裝置43和定位裝 置44四部分。牛腿42位于已就位塔段35，導(dǎo)軌41與牛腿42相連接、為被吊塔段的就位提 供導(dǎo)向作用；限位裝置43安裝在被吊塔段32上并可沿導(dǎo)軌41滑下，為被吊塔段的就位提 供限位作用；定位裝置44的上、下定位塊分別連接于被吊塔段32和已就位塔段35上，保證 被吊塔段準(zhǔn)確進入安裝位置。各部件均由角鋼或鋼板焊接而成，結(jié)構(gòu)形式簡單、加工制造方 便；各構(gòu)件間及構(gòu)件與鐵塔間使用螺栓聯(lián)接，安裝、拆除方便。如圖5所示，導(dǎo)軌41通過螺栓與牛腿42連接，為被吊塔段的就位提供導(dǎo)向作用。 導(dǎo)軌41主要由導(dǎo)桿51、導(dǎo)桿筋板52、小筋板53和底板M四部分組成。導(dǎo)桿51由傾斜桿 57和垂直桿58連接而成，可采用角鋼或鋼板制成，傾斜桿57和垂直桿58的橫截面均呈V形。垂直桿58的后部焊有小筋板53，可提高導(dǎo)軌局部的抗撞擊能力；導(dǎo)桿51的內(nèi)下部焊 有導(dǎo)桿筋板52，為導(dǎo)桿51提供支撐，可提高導(dǎo)桿51的剛度和強度；導(dǎo)桿51、導(dǎo)桿筋板52和 小筋板53—起焊接于底板M上，底板M上開設(shè)有用于連接牛腿的螺栓孔I 56。如圖4所 示，傾斜桿57與鉛垂線的夾角Y、傾斜桿57的長度L和垂直桿58高出法蘭盤的高度h可 根據(jù)直升機駕駛員的飛行技能和施工環(huán)境確定，其中Y角的取值范圍為25° 40°，長度 L的取值范圍為600mm 2000mm，高度h的取值范圍為50mm 300mm。根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸的具 體數(shù)值，導(dǎo)桿筋板52上開有若干減重孔55，可以有效減輕導(dǎo)軌的整體重量，方便運輸和現(xiàn) 場使用。如圖6所示，所述牛腿42包括水平連接板61、筋板I 62和側(cè)面連接板63三部分， 三者相互焊接在一起。水平連接板61和側(cè)面連接板63上均設(shè)有螺栓孔1164，導(dǎo)軌41的底 板M上的螺栓孔56與牛腿42的水平連接板61上的螺栓孔1164使用螺栓連接，側(cè)面連接 板63上的螺栓孔1164與已就位塔段35使用螺栓連接。因此，牛腿42可為導(dǎo)軌41提供支 撐，將導(dǎo)軌41受到的撞擊力傳遞至已就位塔段。如圖7所示，限位裝置43通過其上的連接板III72安裝在被吊塔段32上，其可沿 導(dǎo)軌41的導(dǎo)桿51滑下，為被吊塔段32的吊裝就位提供限位。該限位裝置43包括展開翼 71、連接板III 72和筋板1173。展開翼71共有兩件，成90度夾角焊接，其寬度b根據(jù)直升 機駕駛員的飛行技能和施工環(huán)境確定，取值范圍為300mm IOOOmm ；連接板III72共有兩 件，兩者平行地焊接在展開翼71的尾部，被吊塔段32的下端設(shè)有法蘭22，該法蘭22上焊 接有肋板136，兩件連接板III72之間留有空隙76，該空隙恰好插入該肋板I 36上，連接板 III72上開設(shè)有螺栓孔III 74，使用螺栓將肋板I 36連接于兩件連接板III72之間以此將 限位裝置43安裝在被吊塔段32上；每件連接板III72與展開翼71之間均焊接有兩件筋板 II 73，可提高展開翼的抗撞擊性能，展開翼71上還開有限位孔75，通過該限位孔來安裝限 位繩，從而可將四套導(dǎo)軌系統(tǒng)的展開翼兩兩連接起來，為被吊塔段32提供更大范圍內(nèi)的限 位作用。如圖8所示，定位裝置44包括上定位塊81和下定位塊84，兩者的結(jié)構(gòu)形式基本相 同且以對稱形式分別安裝于被吊塔段32和已就位塔段35上。上定位塊81由底板1811和側(cè)板I組成，側(cè)板I包括一塊直板I 812和兩塊梯形 板I 813，兩塊梯形板I 813平行的連接到直板I 812的左側(cè)后再與直板I 一起焊接于底 板I上，直板I 812的右側(cè)安裝有兩件連接板1814，被吊塔段32的底端設(shè)有一法蘭22，該 法蘭22上焊接有肋板1137，兩件連接板I與肋板II采用螺栓連接以此將上定位塊81固定 于被吊塔段32上，底板1811上還設(shè)有定位孔82。下定位塊84由底板II841和側(cè)板II組 成，側(cè)板II包括一塊直板II 842和兩塊梯形板II 843，兩塊梯形板II 843平行的連接到 直板II 842的左側(cè)后再與直板II 一起焊接于底板II上，直板II 842的右側(cè)安裝有兩件 連接板II 844，已就位塔段35的頂端也設(shè)有法蘭22，該法蘭22上焊接有一肋板III 38， 兩件連接板II 844與肋板III 38采用螺栓連接以此將下定位塊84固定于已就位塔段35 上，底板II 841上設(shè)有定位銷83，通過定位銷83穿入定位孔82的限位作用，可在吊裝末端 為被吊塔段32和已就位塔段35的法蘭22提供精確定位。此處已經(jīng)根據(jù)特定的示例性實施例對本發(fā)明進行了描述。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來 說在不脫離本發(fā)明的范圍下進行適當(dāng)?shù)奶鎿Q或修改將是顯而易見的。示例性的實施例僅僅是例證性的，而不是對本發(fā)明的范圍的限制，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求定義。
權(quán)利要求
1.一種直升機組立輸電線路鐵塔中的法蘭連接塔段用導(dǎo)軌系統(tǒng)，其特征在于該導(dǎo)軌 系統(tǒng)包括導(dǎo)軌(41)、牛腿(42)、限位裝置03)和定位裝置(44)，所述牛腿02)位于已就 位塔段(3 上，為導(dǎo)軌Gl)提供支撐；所述導(dǎo)軌Gl)與牛腿0 相連接、為被吊塔段的 就位提供導(dǎo)向作用；所述限位裝置G3)安裝在被吊塔段(32)上并可沿導(dǎo)軌Gl)滑下，為 被吊塔段的就位提供限位作用；所述定位裝置G4)包括連接在被吊塔段(3 上的上定位 塊(81)和連接在已就位塔段(3 上的下定位塊(84)，在被吊塔段(3 即將進入安裝位置 前，上、下定位塊(81、84) —起為其進行精確定位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)軌系統(tǒng)，其特征在于所述導(dǎo)軌Gl)包括導(dǎo)桿(51)、導(dǎo)桿 筋板(5 和底板(M)，所述導(dǎo)桿(51)與導(dǎo)桿筋板(5 相連接，且二者一起焊接于底板 (54)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)軌系統(tǒng)，其特征在于所述導(dǎo)軌Gl)包括小筋板(53)，所 述導(dǎo)桿(51)的一側(cè)焊接有導(dǎo)桿筋板(52)、其另一側(cè)焊接有小筋板(53)，所述小筋板(53) 的底端焊接于底板(54)上；所述導(dǎo)桿筋板(5 上開有減重孔(55)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的導(dǎo)軌系統(tǒng)，其特征在于所述導(dǎo)桿(51)包括相互連接的 傾斜桿(57)和垂直桿(58)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的導(dǎo)軌系統(tǒng)，其特征在于所述傾斜桿(57)和垂直桿(58)的 橫截面均呈V字形；所述傾斜桿(57)與鉛垂線的夾角Y為25° 40° ；所述傾斜桿(57) 的長度L為600mm 2000mm ；在已就位塔段(3 的頂端設(shè)有法蘭盤，所述垂直桿(58)高 出法蘭盤的高度h為50mm 300mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)軌系統(tǒng)，其特征在于所述牛腿G2)包括水平連接板 (61)、筋板I (6 和側(cè)面連接板(63)，三者相互焊接在一起。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的導(dǎo)軌系統(tǒng)，其特征在于所述牛腿的水平連接板(61)與導(dǎo)軌 的底板(54)通過螺栓相連接，所述側(cè)面連接板(6 通過螺栓連接于已就位塔段(3 上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)軌系統(tǒng)，其特征在于所述限位裝置G3)包括展開翼 (71)、連接板III (72)和筋板II (73)，所述連接板III (72)與展開翼(71)相連接，所述筋板 11(73)焊接于展開翼(71)和連接板111(72)之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的導(dǎo)軌系統(tǒng)，其特征在于所述展開翼(71)共有兩件，成90度 夾角焊接，所述展開翼的長度b為300mm IOOOmm ；所述連接板III (72)共有兩件，兩件連 接板III平行的焊接在展開翼(71)的尾部，兩件連接板111(72)之間留有空隙(76)；所述 筋板II (73)焊接在展開翼(71)和連接板III (72)之間，展開翼(71)上開有供限位繩穿過 的限位孔(75)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)軌系統(tǒng)，其特征在于所述上定位塊(81)由底板1(811) 和側(cè)板I組成，所述側(cè)板I包括一塊直板I (81 和兩塊梯形板I (813)，兩塊梯形板I (813) 連接到直板1(812)的一側(cè)后再與直板I 一起焊接于底板I上，所述底板1(811)上設(shè)有定 位孔(82)，所述直板I (81 上設(shè)有與被吊塔段(3 相連接的連接板I (814)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)軌系統(tǒng)，其特征在于所述下定位塊(84)由底板II(841) 和側(cè)板II組成，所述側(cè)板II包括一塊直板II (842)和兩塊梯形板II (843)，兩塊梯形 板II (843)連接到直板II (842)的一側(cè)后再與直板II 一起焊接于底板II上，所述底板 11(841)上設(shè)有定位銷(83)，所述直板II (84 上設(shè)有與已就位塔段(3 相連接的連接板11(844)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種直升機組立輸電線路鐵塔中法蘭連接塔段的導(dǎo)軌系統(tǒng)，包括導(dǎo)軌、牛腿、限位裝置和定位裝置，所述牛腿位于已就位塔段，為導(dǎo)軌提供支撐；所述導(dǎo)軌與牛腿相連接、為被吊塔段的就位提供導(dǎo)向作用；所述限位裝置安裝在被吊塔段上并可沿導(dǎo)軌滑下，為被吊塔段的就位提供限位作用；所述定位裝置包括連接在被吊塔段上的上定位塊和連接在已就位塔段上的下定位塊，在被吊塔段即將進入安裝位置前，上、下定位塊一起為其提供精確定位。該導(dǎo)軌系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、制造方便，定位精度高，且其各尺寸根據(jù)直升機駕駛員的飛行技能、地形、氣象等條件確定，可用于各種自立式鐵塔中法蘭連接塔段的直升機吊裝，通用性強、適用范圍廣。
文檔編號E04H12/34GK102127987SQ20111000873
公開日2011年7月20日 申請日期2011年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月17日
發(fā)明者夏擁軍, 朱艷君, 繆謙, 黃克信 申請人:中國電力科學(xué)研究院