专利名称：“羊”字形盒体伸缩钩自动调径爬杆器的制作方法
技术领域：
本发明涉及电线杆爬杆器，具体的是一种形似“羊”字受力分布线的踏板装置经动力盒体驱动伸缩钩齿条的快速安全自动伸缩爬杆器。
近年来，随着电力事业与光缆通讯传输事业的迅猛发展，除极少地段架设高压铁塔外，大都是9m-15m的高压电杆与7m-9m的通讯电杆，载着高压电缆和通讯传输光缆，伴随着公路延伸到世界各地。我国疆土辽阔，12m以下的动力照明电杆与9m以下的通讯电杆，按几十米一岗一哨，布满城镇和乡村，6m小径(Ф底150mm-Ф尖90mm)农户电杆也遍布了各个自然村落，参差林立的电杆，跨过山川河流，穿越森林原野，载送人类光明，传播人类文明。然而，讫今为止，没有任何爬杆工具能真正适用于如此多类型、多规格电杆的登爬作业。征服大自然是人类的历史使命。为攻克这一领域的技术难关，科技队伍经过多年的探索研究，做过各种登爬工具的试验，曾出现了不少科技成果，但是，均未能理想的解决脱钩和夹紧及可靠的自动伸缩等关键技术问题。
在我国外线作业史上，人们一直在寻求理想的爬杆工具，从木杆铁牙脚扣式到混凝土电杆的绳板式，从橡胶垫脚扣到套筒式伸缩脚扣，从套筒式伸缩脚扣到上下脱钩边齿传动式自动伸缩爬杆，至今一直没有找到一种理想的爬杆工具，根据各类工具的构造原理(见图6)与原有技术状态与性能(见表一)进行对比分析，可以清楚的说明木杆铁牙脚扣已在五十年代随钢筋混凝土电杆的诞生而逐步淘汰；后由套筒伸缩式脚扣取代橡胶垫固定式脚扣。在科学高度发达的今天，很多地区外线作业仍然在使用套筒式工具和绳板式工具(图6A、6B所示)。绳板式工具安全系数大于套筒式，一且劳动强度极大，绝大多数外线工人体力适应不了。套筒式伸缩脚扣的安全基础是建立在人体重力作用在套筒上与铁钩直杆部扭力产生的夹紧力上，而产品本身极差的机械性能与对操作环境的要求，如油、水、泥、雨等，如进入套筒则即刻打滑失去安全保障；上下脱钩方式(见图3B)与边齿传动自动伸缩式(见图7A)设计方案由于各种因素未能综合考虑进去，故未能如愿的实现脱钩和边齿条与棘齿的可靠传动，边齿条铆焊在空心管上，不符合高空作业产品的机械特性要求和工艺设计的基本要求，因此在实验中边齿条与空心管的连接处经常由于棘齿的正常工作位移的尺寸公差得不到保证而被卡住，使之不能可靠的传动，实现自动伸缩。
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种“羊”字形盒体伸缩钩自动调径爬杆器，它使用斜摆脱钩、螺旋线圆弧夹紧、动力盒体传动方槽凹齿伸缩钩或通槽直齿伸缩钩，改变夹紧尺寸，与电杆的斜率变化尺寸同步，实现自动伸缩爬杆，适应登爬6m-15m任意规格的等径或异径电杆，安全系数高，方通齿伸缩钩传动可靠，斜摆脱钩轻便、快捷，为外线作业提供能安全登爬电杆的可靠工具。
本发明的目的是这样实现的(请结合附图阅读)一种“羊”字形盒体伸缩钩自动调径爬杆器，包括左、右对称的两组，其特征在于每组爬杆器各由“羊”字形盒体总成与齿条伸缩钩组成；请参照
图1图2，“羊”字形盒体由形似“羊”字受力分布线的螺旋线圆弧夹紧的斜摆脱钩踏板装置16与动力盒体8组合而成，在踏板装置16上装有夹紧卡板19，卡板19的板面上铆装有橡胶垫20，所述卡板19和橡胶垫20的板面呈螺旋线圆弧形，该卡板19尾部通过销钉固定在“T”形梁横轴17上部按螺旋线方向斜摆固定的支承座18内，“T”形梁由横轴17与支承梁12焊接而成，支承梁12的直杆部装有踏板14，“T”形梁直杆上半部与前踏板10在底面焊接固定，下半部是活动踏板14活套在支承梁12上，由定位螺丝24调节踏板14尺码长短；请同时参照图9，齿条伸缩钩包括弯钩部分11和直杆部分13，弯钩部分呈螺旋线圆弧的内侧面铆装有橡胶垫30，在直杆13的一面制有齿条形齿牙2与双向传动棘齿23啮合，该齿条的另一面设有连续的定位凹槽28与动力盒体8上的保险卡29插合定位，所述伸缩钩1装设于动力盒体8内，动力盒体8上部通过连接螺丝4与带有支承活动座和动力弹簧导向杆7及阻尼定位器3的传动支承套9连接，在动力盒体8的支承座25上以活动销钉铰接有双向传动棘齿23，该双向传动棘齿由换向手柄6．拉力弹簧5的操纵而可变换方向与伸缩钩直杆部分的齿条2啮合，其运动由阻尼定位器3的弹簧顶珠及动力盒体8上的保险卡29同时进入齿条2另一面的定位凹槽28而被定位；其组合位置关系是所述伸缩钩的直杆13与“T”形梁支承杆12在水平面内投影的夹角α在15°-40°之间，最佳值为30°，在垂直面内投影的摆动夹角β在15°-45°之间，最佳摆动范围为20°。
本发明的目的还可以通过以下措施实现所述伸缩钩直杆上的齿条2的齿牙形状可以是方槽凹齿形见图7B，也可以是通槽直齿形见图7C，且齿牙根部呈圆弧过度见图8。
所述伸缩钩直杆上的齿条2的齿牙节距为4mm。
所述踏板14与“T”形梁的连接可以是整板固定的，也可以是活动的。
本发明有以下积极有益的效果本发明与边齿传动的自动伸缩爬杆踏板比较(现有技术)具如下优点1．本发明是一种形似“羊”字形的受力分布线的螺旋线圆弧夹紧方式的踏板装置，通过动力盒体驱动伸缩钩齿条的自动伸缩爬杆器，“羊”字形斜摆脱钩装置经动力盒体与传动支承套，在动力弹簧的压紧和释放两种状态下作相对运动产生动力源，驱动双向传动棘齿，推动方槽凹齿伸缩钩或通槽直齿伸缩钩，改变夹紧尺寸，与电杆的斜率变化尺寸同步，实现自动伸缩调径登爬电杆。
2．“羊”字形螺旋线圆弧多重椭圆锁紧圈夹紧方式安全系数高，方通齿伸缩钩传动可靠，(请参照图3图5)“羊”字头螺旋线圆弧卡板斜摆脱钩轻便、快捷。
3．伸缩钩使用齿牙底部有圆弧的宽型方槽凹齿或通槽直齿与双向传动棘齿的啮合结构合理(请参照图7图8图g)，双向传动棘齿不会因工作位移而被卡死，确保传动无误，安全可靠。
4．作业角度与电杆平行(请参照图6)。
5．适应登爬6m-15m任意规格的等径或异径电杆。便捷上杆，是目前外线作业真正能安全登爬电杆的可靠工具。
表一各种爬杆工具特性对比表
表二本发明适用范围与登爬速度测试表
本说明书有以下附图；图1是本发明的结构示意图，为工作状态的俯视图，只画了右脚使用的部分，左脚使用部分与其对称；图2是图1的俯视图；图3为三种爬杆踏板翻钩角度对比示意图；其中图3A示已有技术中套筒式脚扣爬杆示意图；其踏板工作角度大于45°，安全性差；图3B示已有技术中边齿式自动伸缩爬杆踏板示意图，其踏板工作角度为45°，安全性一般；图3C为本发明的踏板示意图，其踏板工作角度小于40°，安全性高；图4为“羊”字形踏板受力线分布示意图；图5为本发明在电线杆上的夹紧状态示意图；图6为各种爬杆工具受力中心线与作业状态对比图；其中图6A示已有技术的绳板式爬杆示意图；其人体受力中心线与电杆外圆靠近；图6B示已有技术的套筒式脚扣爬杆示意图；其人体受力中心线与电杆外圆靠近；图6C示已有技术的边齿式自动伸缩爬杆示意图；其人体受力中心线与电杆外圆稍有离开；
图6D示本发明的羊字形自动伸缩调径爬杆示意图；其人体受力中心线与电杆外圆有较大相离，从而获得平行作业。
图7示伸缩钩齿条的结构对比图；其中图7A示已有技术中的边齿传动，在伸缩钩上焊接有边齿条；图7B示本发明的方槽凹齿，为整体结构；图7C示本发明的通槽直齿，为整体结构；图8是图7B、图7C的齿槽局剖截视图；图9为本发明的棘齿传动及保险卡结构局部示意图。
附图编号；1．方槽凹齿/通槽直齿伸缩钩 2．伸缩钩上的齿条3．阻尼定位器4．连接螺丝5．拉力弹簧6．换向手柄 7．动力弹簧8．动力盒体 9．传动支承套10．前踏板 11．伸缩钩的弯钩12．支承梁 13．伸缩钩的直杆14．活动踏板 15．扣脚皮带16．踏板装置 17．T形梁横轴18．支承座 19．螺旋线圆弧斜摆卡板20．橡胶垫 21．电杆底部22．电杆尖部 23．双向传动棘齿24．定位螺丝 25．动力盒上的支承座26．前掌受力横线 27．后掌受力横线28．伸缩钩上的定位凹槽 29．保险卡30．橡胶垫 31．活动踏板限位螺钉32．前踏板皮带本发明针对高空作业的必备条件以及机械强度和各种性能的要求，选择最佳理论计算值进行设计(见图1)，脱钩方式采用横向斜摆左右脱钩，夹紧方式采取最安全的螺旋线圆弧卡紧方式，选择方槽凹齿(见图7B)或通槽直齿(见图7C)配合棘齿传动保证了传动棘齿的正常工作移位公差尺寸，确保了安全可靠的驱动，实现真正的自动伸缩爬杆。“羊”字头螺旋线圆弧卡板(见图4、图5)设计理论是电杆外径与卡板接触部按螺旋线方向，由人体重力与杠杆作用力产生许多夹紧力点见图5，这些力点群与方通齿弯钩部截割多个斜向椭圆截面，形成了多个椭圆锁紧圈同时作用在电杆上，使电杆处在越压越紧的工作状态，使本发明的夹紧技术安全、可靠。本发明“羊”字形踏板的羊字头卡板19与水平面内受力中心线与T形梁横轴17及垂直面内的前掌和后掌的受力横线26、27构成“羊”字受力分布线(见图4)，水平面内受力中心线与有齿条直杆的“a”夹角超过45°时极易翻钩，本实用新型根据边齿传动自动伸缩的受力中心与弯钩直杆夹角按45°的不合理设计而改进，其α角小于40°见图3C，从而大大提高了安全系数；动力盒体是为了保证可靠的动力源和可靠的驱动齿条伸缩钩的自动伸缩而设计，兼顾了产品生产能力的复制要素，采取最佳工艺造型设计，达到设计理论效果。
下面结合附图对本发明的最佳实施例做进一步描述本发明的最佳实施例如图1所示，“羊”字形盒体伸缩钩自动调径爬杆器，由“羊”字盒体总成与方槽凹齿伸缩钩(大中号杆用)或通槽直齿伸缩钩(中、小号杆用)组成，(大号适用于12m-15m杆、中号适用于9m-12m杆、小号适用于7m-8m杆、特小号适用于6m-7m杆)；“羊”字盒体由形似“羊”字受力分布线(见图4)的螺旋线圆弧斜摆，横向脱钩和螺旋线圆弧夹紧的踏板装置16与动力盒体8组合而成，“羊”字头螺旋线圆弧斜摆卡板19与橡胶垫20铆装，尾部通过销钉固定在“T”形梁横轴上部按螺旋线方向斜摆固定的支承座18内，“T”形梁由横轴17与支承杆12焊接而成，支承杆12与齿条伸缩钩13在水平面投影的夹角“a”为15°-40°(最佳理论值“a”为30°)。“T”形梁直杆上部与前块踏板在底面焊接固定，下半部是活动踏板14，在T梁的支承梁12上以活套方式，由定位螺丝24调节踏板尺码长短；如应用于大、中号电杆也可用一块整板取代直杆和活动板。动力盒体上部支承座通过连接螺丝4与带有支承座和动力弹簧7的导向杆及阻尼定位器3的传动支承套9连接，产生动力盒体与传动支承套9在动力弹簧7作用下的压紧和释放(踏板踏下和抬起)两个自然状态下作一定夹角的相对运动，形成的动力源，通过双向传动棘齿23，推动方槽凹齿伸缩钩或通槽直齿伸缩钩1，实现可靠的自动伸缩爬杆，双向传动棘齿23通过带套的丝杆固定在动力盒体底部的支承座25上，换向手柄6固定在双向传动棘齿23，通过拉力弹簧5，固定在动力盒8上部支承座的连接螺丝4上，使双向传动棘齿23在伸缩钩1的宽型方槽凹齿部(见图7B)或伸缩钩的通槽直齿部(见图7C)作弹性运动。
登爬上杆时，换向手柄6拨到后面进位位置，“羊”字形盒体踏板装置16提起，被动力盒8内动力弹簧7释放顶起，垂直面方向与传动支承套9相对运动成β=20°，驱动双向传动棘齿23推动伸缩钩1的齿部2进换一个凹齿即进位一凸一凹两个4mm齿共进8mm，按电杆斜率计算每上升1米直径Ф约缩小13.3mm，每移动一脚间距约0.6米即电杆直径缩小8mm，伸缩钩进2齿缩小8mm，始终与电杆21到电杆22的缩小比率同步；当踏下“羊”字盒体踏板装置16时，双向传动棘齿23在拉力弹簧5的作用力下落入齿条2的齿槽内，与此同时，阻尼定位器3的弹簧顶珠及保险卡齿29同时进入齿槽内，起到防滑多重保险作用。下杆时，换向手柄拨到前面退位位置，踏板踏下时双向传动棘齿23退位，推动伸缩钩齿条2退两齿，阻尼定位器3的顶珠和保险卡29同时落入齿槽内，双向传动棘齿23由拉力弹簧5的作用力和动力盒8驱动下又继续作退位动作，按此循环，始终保持与电杆的斜率变化尺寸同步，实现一个接一个进、退位动作即一步一步自然轻松的自动伸缩同步夹紧的上、下电杆，如要增加上、下速度，每次需拉大跨度后多踏一脚即可实现。
权利要求
1．一种“羊”字形盒体伸缩钩自动调径爬杆器，包括左、右对称的两组，其特征在于每组爬杆器各由“羊”字形盒体总成与齿条伸缩钩组成；“羊”字形盒体由形似“羊”字受力分布线的螺旋线圆弧夹紧的斜摆脱钩踏板装置(16)与动力盒体(8)组合而成，在踏板装置(16)上装有夹紧卡板(19)，卡板(19)的板面上铆装有橡胶垫(20)，所述卡板(19)和橡胶垫(20)的板面呈螺旋线圆弧形，该卡板(19)尾部通过销钉固定在“T”形梁横轴(17)上部按螺旋线方向斜摆固定的支承座(18)内，“T”形梁由横轴(17)与支承梁(12)焊接而成，支承梁(12)的直杆部装有踏板(14)，“T”形梁直杆上半部与前踏板(10)在底面焊接固定，下半部是活动踏板(14)活套在支承梁(12)上，由定位螺丝(24)调节踏板(14)尺码长短；齿条伸缩钩包括弯钩部分(11)和直杆部分(13)，弯钩部分呈螺旋线圆弧的内侧面铆装有橡胶垫(30)，在直杆(13)的一面制有齿条形齿牙(2)与双向传动棘齿(23)啮合，该齿条的另一面设有连续的定位凹槽(28)与动力盒体(8)上的保险卡(29)插合定位，所述伸缩钩(1)装设于动力盒体(8)内，动力盒体(8)上部通过连接螺丝(4)与带有支承活动座和动力弹簧导向杆(7)及阻尼定位器(3)的传动支承套(9)连接，在动力盒体(8)的支承座(25)上以活动销钉铰接有双向传动棘齿(23)，该双向传动棘齿由换向手柄(6)、拉力弹簧(5)的操纵而可变换方向与伸缩钩直杆部分的齿条(2)啮合，其运动由阻尼定位器(3)的弹簧顶珠及动力盒体(8)上的保险卡(29)同时进入齿条(2)另一面的定位凹槽(28)而被定位；其组合位置关系是所述伸缩钩的直杆(13)与“T”形梁支承杆(12)在水平面内投影的夹角α在15°-40°之间，最佳值为30°，在垂直面内投影的摆动夹角β在15°-45°之间，最佳摆动范围为20°。
2．如权利要求1所述的“羊”字形盒体伸缩钩自动调径爬杆器，其特征在于所述伸缩钩直杆上的齿条(2)的齿牙形状可以是方槽凹齿形，也可以是通槽直齿形，且齿牙根部呈圆弧过度。
3．如权利要求1所述的“羊”字形盒体伸缩钩自动调径爬杆器，其特征在于所述伸缩钩直杆上的齿条(2)的齿牙节距为4mm。
4．如权利要求1所述的“羊”字形盒体伸缩钩自动调径爬杆器，其特征在于所述踏板(14)与“T”形梁的连接可以是整板固定的，也可以是活动的。
全文摘要
一种“羊”字形盒体伸缩钩自动调径爬杆器,包括左、右对称的两组,每组爬杆器各由“羊”字形盒体总成与齿条伸缩钩组成,“羊”字形盒体由螺旋线圆弧夹紧斜摆脱钩的踏板装置与动力盒体组合而成,齿条伸缩钩包括弯钩部分和直杆部分,在直杆的一面制有方槽弧底齿牙的齿条与双向传动棘齿啮合,齿条的另一面设有连续的定位凹槽与动力盒体上的保险卡插合定位。本发明实现自动伸缩爬杆,适应登爬6m-15m任意规格的等径或异径电杆,安全系数高,传动可靠,斜摆脱钩轻便、快捷。
文档编号A63B27/02GK1224628SQ9810008
公开日1999年8月4日 申请日期1998年1月26日 优先权日1998年1月26日
发明者李攸良 申请人:李攸良