直升机放线滑车的研制

陈家伦

(宁波东方电力机具制造有限公司，宁波市，315104)

0 引言

目前，输电线路张力架线通常采用的施工工艺如下:根据现场情况及导引绳的长度，依靠人工在地面将导引绳分段分散展放到线路上，各段导引绳穿过放线滑车后用抗弯连接器进行连接，然后利用导引绳来张力展放牵引绳。据国外某工程的统计数据，在一般地形条件下展放1根导引绳(3 km左右)利用直升机只需要15 min，而由15人组成的施工队常规施工需工作3天［1］。人工地面展放导引绳前必须先清理线路走廊，这个过程中涉及青苗赔偿等一系列问题，而且在崇山峻林以及跨越河谷等极端地形条件下，人工地面展放导引绳极其困难，这时，采用直升机放线工艺显得相对经济。一般采用直升机展放导引绳，而张力放线还是采用传统的施工方法。国内现有的直升机展放导引绳工艺大多采用朝天滑车来承接导引绳［2-5］，需要由人工爬上每个铁塔，把导引绳置换放入到放线滑车中。本文根据直升机展放导引绳工艺实际需要，介绍导引绳可直接落入放线滑车轮槽中的直升机放线滑车研制情况。

1 直升机放线滑车的技术参数及总体组成

1.1 直升机放线滑车的主要技术参数

美国某工程公司向宁波东方电力机具制造有限公司提出直升机放线滑车的订货意向。根据适用的三分裂Martin型钢芯铝绞线(aluminium conductor steel reinforced，ACSR)的技术参数(外径为36.17 mm，单位质量为2 582 kg/km)，确定所研制的直升机放线滑车的主要技术参数。最终确定直升机放线滑车型号为SHD－3N －800/100Z，额定负荷为100 kN，安全系数为3［6-7］，采用φ916 mm的浇铸尼龙(monomer casting nylon，MC尼龙)滑轮，底径为800 mm，轮宽为110 mm，轮槽半径为40 mm，引导臂长度为700 mm，质量不超过160 kg。

1.2 直升机放线滑车的的总体组成

直升机放线滑车除了包括MC尼龙滑轮、滑轮轴、左右架体、联板等常规放线滑车部件外，还包括导引绳引导臂、偏心转动门、触动杆、对中活门、左吊杆、右吊杆及防滑车摆动梁等直升机放线滑车专用部件，如图1所示。这些直升机放线滑车专用部件都安装在滑车的左右架体上。

图1 直升机放线滑车总体结构Fig.1 Structural sketch of helicopter stringing blocks

2 直升机放线滑车的主要创新技术及特点

2.1 整机性能

直升机放线滑车的额定负荷为100 kN，安全系数为3;最大适用导线直径为40 mm，偏心转动门触动杆触发力不大于8 N。滑车总体按 DL/T 875—2004《输电线路施工机具设计、试验基本要求》和DL/T 371—2010《架空输电线路放线滑车》标准通过型式试验。

2.2 导引绳进入系统

导引绳进入系统主要由导引绳引导臂、偏心转动门、触动杆、偏心轮夹座和右吊杆等组成，如图2所示，(图示为准备状态)。导引绳引导臂与水平面的夹角为45°，长度为700 mm。偏心转动门采用青铜材料，外径为150 mm，转动面半径为62 mm，设有宽20 mm的容绳槽，触动杆一头的定位块在准备状态时卡在偏心转动门的定位槽中。

导引绳进入系统的工作原理如图3所示。直升机放线滑车吊挂在铁塔时为图3(a)的准备状态，容绳槽对准引导臂方向。直升机展放出来的导引绳落在导引绳引导臂上，沿引导臂滑落，并靠近偏心转动门，触碰准备状态的触动杆，触动杆转动带动定位块从偏心转动门的定位槽中脱出，同时导引绳进入偏心转动门的容绳槽。这时依靠滑车自身的质量带动偏心转动门顺时针转动，如图3(b)所示。直到偏心转动门的容绳槽与滑车右架体的内侧连通，导引绳完成从滑车外侧进入滑车内侧的动作，如图3(c)所示。

2.3 导引绳对中活门系统

导引绳完成从滑车外侧进入滑车内侧的动作后，还需要使其自动落入中间滑轮的轮槽中，此项操作需要采用导引绳对中活门系统实现，如图4所示。对中活门系统主要由对称的对中活门、支座和拉簧等组成。

图4 导引绳对中活门Fig.4 Sketch of centering valve

对中活门系统动作原理是:使用前把对中活门扳到准备状态待用;从偏心转动门容绳槽出来的导引绳落在对中活门斜坡上，并沿斜坡滑入而最终进入中间滑轮的轮槽中，完成导引绳对中动作。

架线施工的导线牵引方向如图4所示，当“一牵3”牵引走板顺方向进入放线滑车时即同时顶开左右两侧的对中活门，对中活门受拉簧控制，最后处于打开状态，“一牵3”牵引走板即可通过放线滑车。

2.4 防滑车摆动梁

为防止直升机放线滑车导引绳引导臂的前后摆动而影响导引绳准确落到导引绳引导臂上，直升机放线滑车设计时适当加长了底梁的长度，使底梁可以用作防滑车摆动梁。使用时采用辅助绳连接防滑车摆动梁与铁塔，约束滑车的摆动。

另外，也可以采用多吊点联板来解决直升机放线滑车摆动的问题。

3 样机试验

2011年4月，在本公司内的试验场对所研制的直升机放线滑车进行了导引绳展放模拟试验和牵引走板过滑车试验。

导引绳展放模拟试验:采用导引绳为φ6 mm的迪尼玛绳进行试验，试验结果表明导引绳能从导引绳引导臂上顺利地落入滑车的中间滑轮槽中，偏心转动门触动杆触发力测试平均值为5.3 N，符合不大于8 N的设计要求。

配对的“一牵3”牵引走板过滑车试验:牵引走板到达滑车时能方便地顶开对中活门，而且对中活门在拉簧作用下打开到位，各动作符合设计预期。

直升机放线滑车的其他试验按DL/T 875—2004和DL/T 371—2010标准的型式试验条款进行，包括外观检查、基本参数测量、100 kN额定载荷试验、125 kN过载试验和300 kN破坏试验等，载荷试验在600 kN的拉力试验机上进行。试验结果表明，所研制的直升机放线滑车各项性能参数符合设计标准要求。

偏心轮夹座(见图2)因为存在比较精密的配合转动部位，考虑到施工场地可能会积聚灰砂，影响偏心转动门的正常转动，因此在转动部位的低点增加设置了灰砂排出槽。

4 结语

目前批量生产的SHD－3N－800/100Z型直升机放线滑车已出口美国和瑞士，并在架线施工中使用，使用效果良好。

国内现在还没有推广使用直升机放线施工工艺，主要原因是该施工工艺不具有经济性优势，但是随着劳动力成本的提高，环境保护意识的增强，直升机放线施工工艺会逐步显现出比较优势。

［1］孙大同.送电线路的直升机、飞艇、气球施工技术介绍［J］.浙江电力，1996(1):50-53.

［2］朱春辉，王诗策.1000kV晋东南—南阳—荆门特高压输电线路工程(04标段)中的架线施工方案研究［J］.上海电力，2010(3):220-224.

［3］虞佳雯，吴庆新.小型直升机展放初级导引绳施工［J］.上海电力，2010(1):46-49.

［4］高行军.330kV延榆神Ⅱ回遥控直升机放线［J］.西北电力技术，2006(4):38-39.

［5］熊织明，钮永华，邵丽东.500kV江阴长江大跨越工程施工关键技术［J］.电网技术，2006，30(1):28-34.

［6］DL/T 875—2004输电线路施工机具设计、试验基本要求［S］.北京:中国电力出版社，2004.

［7］DL/T 371—2010架空输电线路放线滑车［S］.北京:中国电力出版社，2010.