自动化安全升降围栏的设计与实际应用

李存海 罗家万 黎阳羊 樊红克 张炳球

摘 要：为了进一步提升电力行业危险作业的安全性，以及提升安全围栏的使用效率，本文以现有的安全围栏为基础，从安全围栏主体结构、安全围栏盖子以及安全围栏堵头三个方面出发，对自动化安全升降围栏进行了设计。

关键词：自动化;安全升降围栏;应用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.02.120

0 引言

目前，电力行业采用的安全围栏主要以人员手控为主，这样不仅需要大量人力资源，而且还影响安全围栏的使用效率，不利于电力行业的发展。基于此，本文对自动化安全升降围栏的设计与实际应用进行了研究，通过本次研究，开发出一种性能更加良好的安全围栏，从而为电力行业更好的发展奠定良好基础。

1 安全围栏的结构设计

安全围栏结构如图1所示。通过对该图的观察可以发现，其主要有以下几个部分构成：金属外管10，铺设在地面之下，且呈中空状态;中空的升降绝缘管20;传动组件30，其中主要包括三部分，分别为丝杆301，丝杠螺母302以及安装座303;驱动组件40;控制器以及电源。具体来说，各部分的安装情况如下所示：

（1）在金属外管10上，插入了可移动的升降绝缘管20。同时，还在其内壁，放置了安装座303，并通过丝杠301，将其与安装做303转动相连;同时，在丝杠301上，安装了丝杆螺母，通过其将升降绝缘管20与金属外管连接到一起;此外，在金属外管10内，安装了驱动组件，并将其与丝杆301相连接，通过其对升降绝缘管20的运行进行控制。

（2）在控制器处，主要与电源与驱动组件进行连接，通过对电源的控制，分别对控制器与驱动组件提供电力能源。该部分的运行原理为：将电源打开之后，会推动控制器的运转，使得驱动组件40运行，驱动组件40带动丝杆301的运转，由于其与丝杆螺母302相连，从而带动升降绝缘管20不断上升，直到其达到顶端为止。当围栏使用结束之后，该设备依然按照上述相同的原理，再次对围栏进行控制，使得绝缘管20逐渐降低，直到下降到最低位置处为止。这样自动对升降安全围栏进行设置，不仅降低了人员手动构建与拆除围栏的工作量，有效提升了安全围栏的使用效率，而且围栏占地面积较小，有利于空间的应用。

（3）对于驱动组件40来说，将其固定到金属外管10的底部，电源为220V，所以，需要安装电压调节器与整流桥，将其降低到12V，同时，为了避免停电对设备运行的影響，还要安装备用电源。此外，为了安全管理，还要将控制器与电源构成整体之后，安装到密封性良好的控制柜内。控制柜由铝合金制成，并在其表面，喷涂一层防锈漆，以避免控制柜出现老化的现象[1]。

（4）对于导线50来说，插在金属外管10上，并将其密封，通过其将驱动组件与电源相连。

2 安全围栏盖子结构设计

在安全围栏上方，安装了能够拆卸的盖子101，在盖子上方，预留出相应的通孔，通过其将升降绝缘管20插入到金属外管内，使得金属外管与盖子紧密结合到一起，具体如图2所示。设计出这样一个盖子后，能够使的金属外管根据工作的需求，处于打开或关闭的状态。金属外管打开时，可以对管内各个部件进行维护与检查;金属外管封闭时，则能够将管内与外界阻隔，以避免外界杂质、水分对内部设备进行破坏[2]。

在盖子的上部，预留出密封凸环1011，且在其外部环绕了密封凸台1012，使得环形槽1013可以嵌入到金属外管内。在凸环外侧。安装了第一环形凸起1014，通过其与金属外管链接到一起，从而构成一个密封环境;在环形槽的外侧，呈现出锥面，使得其与金属外管有效连接到一起。此外，在环形槽处，还存在第二环形凸起1015也与金属外管相连接并密封[3]。这样一种三级密封结构，不仅提升了设备密封的效果，而且结构非常简单，很容易实现，同时生产成本还不是很高。

3 安全围栏堵头结构设计

金属外管较远的部位处，在升降绝缘管一端设计了堵头60，通过其防止杂质进入到管内。堵头主体601顶部，安装了台肩603以及六角螺母604，中间部位处，安装了第一螺纹605，同时在其末端，与固定圆头606相连，在圆头与螺纹之间，预留有密封槽，其中存在橡胶密封圈602。为了使堵头与金属外管相连，还在升降绝缘管内壁处，安装了第二螺纹。对于各元件的内径来说，应满足以下条件：602<606外圈内径;606外圆内径<605最小内径;602外径<605最大直径;605最大直径<603外圈直径。

4 总结

综上所述，本文设计出来的自动化安全升降围栏不仅达到了安全防护的目的，同时，还减少了人力资源的使用，从而为电力行业危险作业的开展提供了重要帮助，避免电力设备对相关人员的生命安全造成威胁。

参考文献：

[1]刘锋，许宏飞.智能安全围栏的研究及应用[J].电工技术，2016（02）：00206.

[2]于春辉，吴昊，李焴强等.一种新型智能化电力施工安全围栏设计[J].山东电力技术，2016，43（09）：70-73.

[3]于跃，韩伟，朱彤.一种具有断电与报警功能的智能电子安全围栏[J].自然科学：全文版，2016（07）：00263.