一种大射电望远镜支撑塔攀爬机的制作方法

本实用新型涉及应用于馈源支撑塔的攀爬机，具体为一种大射电望远镜支撑塔攀爬机以满足并提高世界上最大射电天文望远镜运行效率，具有在支撑塔及其设备检修时，升降输送作业人员和器材的功能。

背景技术：

FAST(注：500米口径球面射电天文望远镜Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope，简称FAST)工程是我国建设的世界上最大的500米单口径球面射电天文望远镜，是走在世界科学最前沿的国家大科学工程。FAST馈源支撑塔是馈源支撑系统中的主要支撑机构，6座不同高度且采用全方位长短腿的钢管塔，等间距分布在球面射电天文望远镜外侧600米直径圆周上，通过塔顶设备层钢索承载并悬吊500米口径球面射电天文望远镜30吨重的馈源舱在距离地面180米的高空焦面上运动。FAST工程建设完成后，FAST馈源支撑塔攀爬机作为一种对塔体结构、塔顶设备、钢索以及缆线等快速检测维修的工具，需要满足馈源支撑系统要求。

有鉴于此，特提出本实用新型。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种大射电望远镜支撑塔攀爬机，能够满足FAST工程馈源支撑系统高空检修作业，通过安装在钢管塔上的导轨驱动吊笼进行检修人员和器材的输送。

为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：

一种大射电望远镜支撑塔攀爬机，包括导轨架和吊笼以及驱动机构；所述导轨架包括支撑架和导轨；支撑架为格构式的钢构架；支撑架沿着支撑塔外侧塔身固定设置；所述导轨包括若干对接焊连的单片标准节，标准节包括两导向杆以及两导向杆之间连接的若干等长的横杆，还包括位于两导向杆之间且与两导向杆平行的直齿条，直齿条连接在标准节横杆上；所述导轨沿着支撑架固定设置；驱动机构包括设置在所述吊笼箱体顶部的驱动板以及设置在吊笼上部且同轴依次连接的减速器、电机以及制动器，减速器动力输出端贯穿驱动板连接有齿轮，齿轮位于驱动板外侧以能够与所述直齿条适配啮合；吊笼上装载有汽油发电机与驱动机构电性连接；吊笼为不完全封闭箱体，一侧面设有吊笼门，吊笼门侧边铰接在吊笼箱体侧边上。

更进一步的，上述大射电望远镜支撑塔攀爬机中，所述驱动板外侧设有与齿轮配合的靠背轮能够将直齿条夹持在齿轮与靠背轮之间；所述驱动板外侧两端均设有导向轮组，导向轮组包括至少4个导向轮，四个导向轮两两分成一列，两列交错设置能够将导向杆夹持在两列导向轮之间；箱体上与导向轮组同一边的下部均设有从动轮，两组从动轮分别位于两导向杆的外侧。

更进一步的，上述大射电望远镜支撑塔攀爬机中，攀爬机还包括电气系统，电气系统通过电路控制连接所述汽油发电机和驱动机构。

更进一步的，上述大射电望远镜支撑塔攀爬机中，攀爬机还包括限位装置，限位装置包括分别设置在吊笼箱体上下两端的上行程限位碰块和下行程限位碰块，还包括分别设置在导轨上下两端且与限位碰块适配的上行程极限碰块和下行程极限碰块；限位装置分别与电气系统以及驱动机构电路连接。

更进一步的，上述大射电望远镜支撑塔攀爬机中，所述吊笼箱体上还设有防坠安全器和起重量限制器随吊笼一起运动。

更进一步的，上述大射电望远镜支撑塔攀爬机中，吊笼底部安装有脚轮。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

本实用新型提供的大射电望远镜支撑塔攀爬机，能够满足FAST工程馈源支撑系统高空检修作业，攀爬机本身自带动力电源，提高野外作业适应性和安全性；并且检修作业工程中保证攀爬机运行稳定性，自动、智能程度高，可靠性高。

附图说明

图1是本实用新型大射电望远镜支撑塔攀爬机在支撑塔上的侧视图；

图2是图1中所示支撑架结构示意图；

图3是图2中所示支撑架在地面基础上的示意图；

图4是支撑架与横隔面配合示意图；

图5是标准节结构示意图；

图6是驱动板与标准节配合示意图；

图7是吊笼与导轨架配合示意图；

图8是吊笼升至支撑塔工作位的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明，以助于理解本实用新型的内容。

如图1所示，一种大射电望远镜支撑塔攀爬机，包括导轨架2和吊笼3，导轨架2安装在支撑塔1的外侧，吊笼3沿着导轨架2升降输送作业人员和器材。本实用新型应用于FAST工程，6基支撑塔沿着球面射电天文望远镜外侧600米直径圆周等间距分布，塔位按照顺时针时钟排列，分别为分别为1H、3H、5H、7H、9H、11H。攀爬机安装在6基塔侧面，导轨架2与塔高一致，分别为：1H-112.5米、3H-150.5米、5H-117.5米、7H-130.5米、9H-152.5米、11H-173.5米。

其中，如图2-8所示的，所述导轨架2包括支撑架21和导轨22；支撑架21为格构式的钢构架，由角钢拼焊而成；支撑架21沿着支撑塔1外侧塔身设置，支撑架21与支撑塔1的连接点位于支撑塔1横隔面11的位置，连接点包括位于支撑架21上的第一接口以及位于横隔面11上的第二接口，第一接口和第二接口均为长孔27以解决设计、加工和组装过程中的连接误差，螺栓穿过第一接口和第二接口后锁紧以将支撑架21固定在支撑塔1上。本实用新型所述钢构架为截面规格550*550mm，在塔身外侧安装布置，平行于塔身且与塔高相等，并沿塔身向下自然抵于地面基础9，依据道路铺设情况，将支撑架21落脚点设置在道路的旁边；本实用新型的支撑架21结构及设置方式使得其可靠性高，连接效果好，保证运行平稳。

所述导轨22包括若干对接焊连的单片标准节23，标准节23长度固定相等；标准节23包括两导向杆24以及两导向杆24之间的若干等长的横杆25，还包括位于两导向杆24之间且与导向杆24平行的直齿条26，直齿条26连接在标准节横杆25上；所述导轨22沿着支撑架21固定设置以使吊笼3能够顺着导轨架2上升或下降。

所述攀爬机还包括驱动机构、电气系统5、防坠安全器、限位装置、起重量限制器以及汽油发电机；所述驱动机构包括设置在所述吊笼3箱体顶部的驱动板41以及设置在吊笼3上部且同轴依次连接的减速器、电机以及制动器(图中均未标示)，减速器动力输出端贯穿驱动板41连接有齿轮42，齿轮42位于驱动板41外侧以能够与所述直齿条26适配啮合，同时驱动板41外侧设有与齿轮42配合的靠背轮43能够将直齿条26夹持在齿轮42与靠背轮43之间，调整靠背轮43可使驱动板41上的齿轮42与导轨上的直齿条26正确啮合。所述驱动板41外侧两端均设有导向轮组，导向轮组包括至少4个导向轮44，四个导向轮44两两分成一列，两列交错设置能够将导向杆24夹持在两列导向轮44之间，保证导向轮44与导轨之间的间隙；箱体上与导向轮组同一边的下部均设有从动轮，两组从动轮分别位于两导向杆24的外侧，电机驱动齿轮42带动吊笼3上下运动时，从动轮随动，保证吊笼3上下部与导轨之间的间隙近似以增加稳定性并减小摩擦力。

所述电气系统5和汽油发电机(图中未标示)装载在吊笼3箱体上随吊笼3一起升降，使得吊笼3内自带动力电源，满足了野外作业无动力电源的实际要求；同时还省去了运动吊笼3至地面的拖线电缆，不但节省了造价，还减轻了搬运重量，更避免了悬于空中的拖线电缆由于风大、刮蹭等原因造成干扰吊笼3运行通道以及高空坠物砸坏电缆等不安全因素。本实用新型的所述电气系统55是包括电气箱、控制操纵器以及安全控制电路等部分的变频控制系统，也是本领域现有的电气控制系统，能够实现对汽油发电机和驱动机构以及限位装置、起重量限制器等等的控制即可，此处不做多余赘述。

电气系统5电性控制连接汽油发电机以及驱动机构；汽油发电机通电后，制动器接到电信号放松，电机启动并通过减速器驱动齿轮42旋转以沿着直齿条26带动吊笼3升降；汽油发电机断电，电机停止，制动器抱死传动轴使吊笼3即停。

本实用新型攀爬机还包括分别与电气系统5以及驱动机构电路连接的限位装置(图中未标示)，限位装置包括分别设置在吊笼3箱体上下两端的上行程限位碰块和下行程限位碰块，还包括分别设置在导轨上下两端且与限位碰块适配的上行程极限碰块和下行程极限碰块，吊笼3的上下行程限位碰块分别碰触到上下行程极限碰块的时候，吊笼3驱动机构断电制停，保证吊笼3上运行不冒顶下运行不撞底。

吊笼3箱体上还设有防坠安全器(图中未标示)和起重量限制器(图中未标示)随吊笼3一起运动，提高安全性能和可靠性能。吊笼3底部安装有脚轮，便于移动。

如图8所示的，吊笼3为不完全封闭箱体，一侧面设有吊笼门31，吊笼门31侧边铰接在吊笼箱体侧边上，支撑塔1上工作位置设有纵截面为L型的塔上平台12，吊笼门31打开时门板向外翻，方便吊笼3中的工作人员或物品出入。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。