电力设备搬运及辅助安装定位工具设计研究

冼伟镜

摘要：设计出性能更好的设备搬运、辅助安装工具，能够为电力设备安装工程建设提供更大的支持。基于此，本文深入分析了电力设备搬运及辅助安装定位工具的整体结构设计、承载架设计、其他部分设计、使用设计，并论述了工具设计的创新点、相关运算，以及注意事项，希望能够为电力事业的建设发展提供助力。

关键词：电力设备;辅助安装;搬运工具

引言：

随着电力系统建设工程的日益扩张，让电力设备的安装施工作业量迅速攀升，而施工过程中势必需要工作者大量地搬运电力设备，因此，为了降低电力设备在搬运期间损坏的几率，减轻工作者的作业负担，需设计出一款更加便捷有效的搬运、安装定位工具，以提高电力工程建设效果，优化电力领域发展水平。

一、设计背景研究

目前，智能化、信息化已经成为了各个领域的主要发展趋势，尤其是电力领域。人们为了获得更好的供电效果，加快推进了配电网智能化建设工程的进展。在此背景下，势必需要将大规模的电力设备投入到安装施工中。而电力设备的搬运和安装定位，作为此项施工项目的主要作业内容，安装工程规模的扩大，就也意味着电力设备搬运、安装定位工作量的增加。而在传统的搬运、安装定位模式下，搬运作业通常在电房内外展开，且需要先用运输车，将设备送到统一的卸货点，然后使用叉车，将从运输车上卸下的设备，搬运到电房门口，然后以人工徒手搬运的方式，将单体设备，搬运到安装区域，而对于整套设备，则需运用撬棍，搬运到安装施工区域。此后，在安装定位中，工作者通常需要运用千斤顶、撬棍等工具，将设备安装到基础上，同时，由于安装定位操作涉及到电缆、缆头的安装，这使得设备安装作业对安装定位的精准度要求较高。基于此，传统的搬运安装定位方法，通常存在以下几项缺陷：

第一，人力资源耗费大，而且劳动强度高，容易导致工人身体疲惫，影响后续工作效果;第二，大多数电力设备的体积、质量均比较大，人工搬运存在安全风险;第三，搬运过程中，设备底座经常会接触地面，造成电房地面的防静电油漆层磨损，同时也容易损伤设备本身;第四，搬运安装的效率低，安装定位不准确。

基于此，应当需要设计出一套更为行之有效的搬运安装定位工具，以消除上述电力设备搬运安装中存在的问题，提升电力设备安装施工水平。

二、电力设备搬运及辅助安装定位工具设计

（一）工具整体结构设计

在设计中，结合上述设计背景，以及各项相关的力学理论，设计者设计出了由承载架、拉杆、把手这几个部分组成的工具结构方案，如图1。其中，拉杆、把手在顶部以固定的方式连接，而承载架，则与拉杆以可拆卸的方式连接。在工具整体结构设计方案中，设计者还为拉杆设置了延伸结构，并为其配备了滚轮，同时，拉杆底部也设置了支持爬楼搬运的星型轮。此外，承载架的下部也装配了可转动的滚轮组。由此让该工具，支持电力设备的离地搬运、爬楼搬运，以及搬运过程中的灵活转向，减轻了搬运安装操作对设备、电房地面的损坏，也降低了搬运安装作业的安全风险。

（二）工具承载架设计

在工具承载架设计中，设计者为承载架设计了两个主要部分，即支架、面板，其中，支架是由横梁、竖梁组成的，面板可拆卸，同时，承载架整体结构与拉杆之间也是可拆卸的连接。这种形式的承载架，能够更好地适用于搬运过程中与叉车的交接。在搬运安装过程中，可以直接将承载架，从拉杆上卸下来，然后叉车即可借助承载架底部轮子支撑起的空隙，通过让叉车托架如图2，从该缝隙中插入，将电力设备连同承载架一起搬走，这样就可以在无需人工撬棒操作的情况下，直接运用叉车搬运电力设备。待叉车将电力设备送到指定位置后，还可以利用承载架底部配有的轮组，更加轻松地将电力设备搬运到安装施工区域，然后将承载架的高度调整到安装高度，由此实现安装定位，并在安装时，只需要将设备从承载架上，推到设备安装支架上即可。

（三）工具其他部分设计

在工具设计中，考虑到电力设备不仅质量较大，价格也比较昂贵，一旦在搬运过程中出现损坏，则会带来较大的经济损失，因此，需要为其设计一个防侧翻装置，防止电力设备因质量过高，在搬运安装过程中，出现侧翻问题，导致设备损坏。在此过程中，将每个轮组均设计为了双轮，提高了工具的平衡能力。此外，为了避免搬运过程中，电力设备被碰落在地，设计者为星型轮，以及拉桿延伸结构的两侧，均设置了几道横杆，同时，考虑到较重的电力设备，可能会在工具滑行时出现打滑的现象，因此，设计者还为轮组设置了轮刹，以增强工具设计效果[1]。

（四）工具使用设计

根据上述工具结构设计，设计者还出具了工具的使用方案，以便于工作者更好地发挥此工具的效能。在使用设计中，需要先将电力设备，搬到承载架上，然后即可拉着把手，借助轮组的滑动作用，移动电力设备。当搬运安装工作环境为平地时，星型轮与承载架配套的移动轮组，会共同发

挥滑动搬运作用，让工作者更加轻松地完成设备的搬运安装。当搬运安装工作环境为楼梯时，则可以借助星型轮与其他小轮的公转，直接通过拉动拉杆，让工具承载电力设备进行楼梯爬行，使电力设备在楼梯环境下的上下搬运更加省力[2]。

（五）工具设计创新点

在此次工具设计中的创新点主要包括以下几点：

第一，使用了传统搬运安装工具所不具备的拼接结构，提高了工具与叉车的协同应用效果;第二，适用于楼梯、平地两种搬运环境，可以极大地降低搬运安装过程中的安全风险和劳动力，同时也有助于提高搬运安装作业效率;第三，考虑了运输打滑、侧翻、碰落这三项可能发生的问题，并采取了针对性的设计措施，让基于此工具的搬运安装作业更加顺利[3]。

（一）工具设计相关运算

在工具设计中，设计者运用了摩擦力学公式，f=μN，推算出了工具运输重型设备过程中可能会出现打滑的风险，其中，μ为摩擦系数、N为工具使用中向地面施加的力、f为摩擦力。在此过程中，还运用了拉力公式，F=ma，推算出了人工拉动工具完成设备运输所需的力，并借此评估了工具在减轻劳动强度上存在的效用。其中，m为物体的重力、a为加速度。此外，在工具设计中，设计者还运用了公式，F=p*s，对工具的承重能力进行了分析，以判断其是否能够满足电力设备的承载需求。其中，p为压强、s为受力面积。

（二）工具设计注意事项

在电力设备的搬运安装中，为了更好地发挥其减轻劳动力度的效能，

必须保证该工具结构简单、轻量，但由于电力设备的质量普遍较大，因此，设计者不仅要让工具结构轻量、简单，还要使其具备足够的承载能力，可以顺利完成设备运输。为此，在工具设计中，设计者需要从材料入手，选择轻量、承载力强的材料，作为工具材料。此外，还要注意，此工具作为电力设备搬运安装作业的常用工具，购入量肯定比较大，所以，为了避免此工具的应用带来过高的电力工程建设成本增长，需从经济性角度考虑，选用价格合理的材料，来制作该工具，以提高整体设计的经济性、可行性、合理性，从而推动电力设备搬运安装工程施工水平的提升。

结论：

综上所述，合理化电力设备搬运、辅助安装定位工具设计，可以提升电力工程建设水平。在工具设计中，根据电力设备施工需求，设计出相应的工具，能够提高设备搬运效率、降低搬运作业劳动强度、控制电力设备安装工程的安全风险，从而获得更好电力设备安装作业效果。

参考文献：

[1]盛戈皞，钱勇，罗林根.面向新型电力系统的电力设备运行维护关键技术及其应用展望[J].高电压技术，2021，47（09）：3072-3084.

[2]刘光辉，朱婷婷，张慧娥.无线通信网络的电力系统设备远程实时监控系统[J].计算技术与自动化，2021，40（03）：47-51.

[3]王均.电力大数据高速存储和检索关键技术浅谈[J].电力设备管理，2021，（09）：180-183.