一种输电线塔架防倾翻顶升机构

1.本发明专利属于高压电力输送系统中输电线塔架防倾翻技术领域，具体涉及一种输电线塔架防倾翻顶升机构。


背景技术：

2.输电线塔架作为架空输电线路的重要载体，其长期在野外工作，经受着各种恶劣自然环境的考验，存在着许多影响输电线塔架结构稳定和安全的因素。众所周知，输电线路的架设会不可避免地经过湿陷性黄土地区、矿产(如煤炭)采空区等地质易发生变化的区域，这些地区不稳定的地质条件将使输电塔的地基发生沉降，从而导致输电线塔架倾斜变形甚至倾覆，严重影响输电线路安全，一旦发生事故将会带来巨大的经济损失。据不完全统计，约20％输电线塔架的倒塌事故是由地基不均匀沉降导致。
3.输电线塔架的底端有四个支腿，一般呈方形分布，当其中某个支腿或多个支腿的地基发生不均匀沉降时，输电线塔架就会发生倾斜变形。目前，针对输电线塔架的防倾翻问题，施秀华
1.发明了一种输电铁塔纠偏系统(202011431476.2)，其主要利用人工操纵机械结构实现对输电线塔架支腿的角度调整或者对支腿下的沉陷地基进行注浆处理，避免了地基发生沉降时输电线塔架发生倾斜；王冬
2.针对开采沉陷区的输电线路中输电塔支腿的失稳破坏现象，研究了适用于开采沉陷区输电塔支腿的恒阻拉伸抗压锚杆的结构及开采沉陷区输电塔支腿的恒阻拉伸抗压控制对策；袁明
3.对于特高压输变电基础工程中存在的相关地质缺陷进行分析，针对不同工程地质条件下可能失稳的输电塔支腿提出了相适应的纠倾、加固方法和工艺。上述方法要么是在输电线塔架架设时加强地基的稳定性，要么是后期发现塔架倾斜后再通过人工手段对输电线塔架进行纠倾处理，而无法实现输电线塔架自身对由不均匀沉降引起的沉陷量进行动态补偿或调节，即不能实时保证输电线塔架的稳定性。
4.参考文献：
5.[1]施秀华.一种输电铁塔纠偏系统[p].中国专利：202011431476.2，2021
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03
‑
02.
[0006]
[2]王冬.开采沉陷区输电塔基新型加固锚杆研制及力学特性研究[d].中国矿业大学(北京)，2015.
[0007]
[3]袁明.特高压输变电杆塔地基沉降变形与纠倾[j].山东电力技术，2015，42(04)：78
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80.


技术实现要素：

[0008]
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种输电线塔架防倾翻顶升机构，该机构作用于输电线塔架四个支腿的底部，解决目前输电线塔架在发生地基不均匀沉降时，输电线塔架无法对其自身进行动态补偿或调节的问题。
[0009]
为实现上述目的，需要通过监测装置、电控装置和顶升机构共同作用来实现对输电线塔架支腿的动态调节。本发明只提供顶升机构的设计方案，该方案原理为：通过液压缸
活塞杆的运动来调节输电线塔架支腿的位移。
[0010]
该顶升机构的结构为：液压缸通过地脚螺栓安装在底板和水泥基础上，液压缸内活塞杆通过开口销与u形插销板连接，u形插销板通过螺栓与顶升板连接，输电线塔架的支腿就安装在顶升板上；
[0011]
进一步的，所述液压缸的外部有一层保温材料，保温材料内部有对液压缸进出油的输油管道，在保温材料的外部有一层保护层。
[0012]
进一步的，所述顶升板上有6个孔，孔的形状如两个锥形孔连在一起。
[0013]
进一步的，所述底板上有6个通孔。
[0014]
进一步的，在顶升板和底板上安装有位置传感器。
[0015]
埋在水泥基础的锚板式地脚螺栓，通过底板和顶升板上的孔将底板和顶升板连接在一起，在锚板式地脚螺栓的外部套上了一个支撑筒，支撑筒的高度与保护层一致，在锚板式地脚螺栓的上部有一对对顶螺母，在锚板式地脚螺栓的顶部，每相邻两根锚板式地脚螺栓焊接一个限位板。
[0016]
本发明具有的有益效果：
[0017]
本发明提供一种输电线塔架防倾翻顶升机构，作为主要工作部件的液压缸，工作可靠，性能稳定，且装有液压锁，能够锁紧液压回路，在活塞杆工作时保持活塞杆的稳定；活塞杆通过开口销与u形插销板连接，连接可靠，能承受更大的拉力，避免输电线塔架发生倾斜后产生的倾覆力矩使活塞杆头部发生断裂，活塞杆头部内装有关节轴承，有更好的调心性能，可以承受部分来自水平方向的力，增加液压缸的使用寿命；在输电线塔架发生倾斜时，顶升机构一边下陷，一边拔起，采用的锚板式地脚螺栓可以承受更大的上拔力；在锚板式地脚螺栓外部套有一层支撑筒，在活塞杆无法承重时起支撑作用，防止活塞杆无法承重时发生更大的损失；顶升板采用的6个孔，使锚板式地脚螺栓有更大的倾斜空间，在输电线塔架发生倾斜时，减少锚板式地脚螺栓承受的剪切力；在锚板式地脚螺栓上部的对顶螺母，可以限制顶升板的最大位移，避免活塞杆超出工作位置；在锚板式地脚螺栓顶部，每两根锚板式地脚螺栓通过限位板焊接在一起，可以抵挡顶升机构整体受到的扭矩；在液压缸的外部有一层保温材料，当环境温度过低时，对液压油起保温作用；在顶升板和底板上安装有位置传感器，可以实时将顶升板的位置传递给电控装置。
附图说明
[0018]
图1为本发明的初始状态示意图；
[0019]
图2为本发明的工作状态示意图；
[0020]
图3为本发明的俯视结构示意图；
[0021]
图4为本发明的局部放大图；
[0022]
附图中：1
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限位板，2
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对顶螺母，3
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孔，4
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顶升板，5
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位置传感器，6
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支撑筒，7
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保护层，8
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保温材料，9
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液压缸，10
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锚板式地脚螺栓，11
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位置传感器，12
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底板，13
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水泥基础，14
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螺栓，15
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u形插销板，16
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关节轴承，17
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开口销，18
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输油孔，19
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活塞杆，20
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输油孔，21
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液压锁，22
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地脚螺栓。
具体实施方式
[0023]
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
[0024]
该机构安装完成后，如图1所示。此时需要将顶升板4升高至工作位置，电控装置发出信号，输油孔20开始进油，活塞杆19向上移动，活塞杆19头部通过销17使u形插销板15和顶升板4向上移动，当达到预定工作位置(通过位置传感器判断)时，如图2所示，电控装置控制液压锁21锁紧油路，达到工作状态。
[0025]
当监测装置检测到输电线塔架发生倾斜时，监测装置根据测得的沉陷量、倾斜角度、位移等数据计算出每个支腿的顶升机构需要顶升的位移量，监测装置将位移量传递给电控装置，电控装置控制顶升机构开始工作，对于输电线塔架支腿发生下沉一端的顶升机构，输油孔20开始进油，在输电线塔架支腿拔起一端的顶升机构，对输油孔18进油，直至整个输电线塔架达到水平状态，液压锁21开启，保持稳定状态，输电线塔架调节完成。
[0026]
在本实施例中，输油孔18、20的输油采用电控，根据采集到的倾斜角度等信息，对输电线塔架进行更精准的调节。
[0027]
在本实施例中，顶升板4采用的六个孔，可以有效减少锚板式地脚螺栓10受到的剪切力。
[0028]
在本实施例中，液压缸9也可采用二级液压油缸，采用二级液压油缸的优点为既可减少单个液压缸的长度，又可降低输电线塔架的重心，使输电线塔架更加稳定。
[0029]
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。