一种半荒漠地区电力杆塔底座安装设备

摘要

本发明提供一种半荒漠地区电力杆塔底座安装设备，涉及塔杆架设设备技术领域，其包括车辆本体，设置在所述车辆本体上的基坑开挖机构，设置在车辆本体上的承载仓，设置在所述车辆本体上且与所述承载仓相配合的安装机构，设置在车辆本体上且与所述基坑开挖机构相配合的平衡机构，设置在车辆本体上且与所述安装机构相配合的浇筑机构，设置在所述车辆本体上用于移出地表植被的植被移出机构，以及设置在车辆本体上用于控制基坑开挖机构、安装机构、平衡机构、浇筑机构和植被移出机构的控制机构；不仅能够减少施工人员的数量，而且能够保护植被的同时高效稳定且安全快速的进行基坑开挖，能够现场实现基座的浇筑，从而获取结构稳定的塔杆基座。

说明书

技术领域

本发明涉及塔杆架设设备技术领域，具体涉及一种半荒漠地区电力杆塔底座安装设备。

背景技术

在电力塔杆进行建设时，对于塔杆的架设往往是率先进行的，其质量的好坏往往影响着后期线路的稳定性，往往开挖较为艰难，使得需要多个工作人员进行开挖，且还需要进行基座填、浇筑与夯实，需要很多道工序进行处理，且会受到操作人员水平与效率的限制，使得效率与质量参差不齐，而且传统的施工方式未采取对植被的保护措施。

在授权公告号为CN205907703U中公开了一种电力塔杆基础装置，用于安装电力塔杆，包括圆柱形的桩体，桩体一端设于地基土中，另一端在地基上与电力塔杆连接，设于地基土中的桩体内灌注有膨胀混凝土层；设于地基上的桩体上设有至少1对锁紧螺丝，锁紧螺丝伸入桩体内的一端上设有与电力塔杆表面结构匹配的支撑片，2个锁紧螺丝相对于桩体的竖直轴对称；设于地基土中的桩体上设有高度不同、与膨胀混凝土层复合为一体的多个膨胀体，各个膨胀体均为圆柱形且彼此之间结构不对称的膨胀体；设于地基土中的桩体上还设有多个抱箍，抱箍与桩体的外表面之间设有高分子聚乙烯板；桩体内设有钢筋，钢筋上焊接有镁铝合金条；但是其并未公开如果开挖基坑，如何填埋基座，如何进行浇筑与机械式开挖。

在授权公告号为CN103266620B中公开了一种输电线路经煤矸石区域杆塔的组立方法，包括如下步骤，采用架空方式架设输电线路；输电线路经由堆填区时，杆塔基础采用将基础垫层及柱头用连接梁进行连接的联合式台阶基础，同时砌筑护坡及挡土墙；杆塔接地采取土壤更换粉质粘土夯实及SDF-I型石墨接地模块接地。本发明路径合理、工期短、投资少、运行维护方便，填补了煤矸石区域地质条件下架设杆塔的空白，为今后在煤矸石、油母页岩、强风化岩等地质条件下组立砼杆、通信杆、跨越架、环网柜、箱变甚至于新建变电站提供技术支撑奠定坚实的基础；其仅仅公开了一种塔杆基座架设的方法，但并未公开如果开挖基坑，如何填埋基座，以及如何进行浇筑与实现平稳的机械式开挖。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种半荒漠地区电力杆塔底座安装设备，不仅能够减少施工人员的数量，而且能够在保护半荒漠地区植被的同时高效稳定且安全快速的进行基坑开挖，能够现场实现基座的浇筑，从而获取结构稳定的塔杆基座。

为解决上述问题，本发明提供一种半荒漠地区电力杆塔底座安装设备，包括车辆本体，设置在所述车辆本体上的基坑开挖机构，设置在车辆本体上的承载仓，设置在所述车辆本体上且与所述承载仓相配合的安装机构，设置在车辆本体上且与所述基坑开挖机构相配合的平衡机构，设置在车辆本体上且与所述安装机构相配合的浇筑机构，设置在所述车辆本体上用于移出地表植被的植被移出机构，以及设置在车辆本体上用于控制基坑开挖机构、安装机构、平衡机构、浇筑机构和植被移出机构的控制机构；

所述基坑开挖机构包括设置在所述车辆本体上的开挖转向电机，设置在所述开挖转向电机输出轴上的基坑伸缩臂，设置在所述基坑伸缩臂端部的开挖伸缩臂，设置在所述开挖伸缩臂端部的三角型支撑架，设置在所述三角型支撑架边角端的转向齿轮，设置在三角支撑架上且与其中一转向齿轮相配合的基坑转向电机，设置在多个转向齿轮上的链条，设置在链条上的三个开挖电机，分别设置在三个开挖电机输出轴上的地钻、扩孔钻和打磨钻，设置在三角支撑架上且用来固定开挖电机的固定伸缩杆，以及设置在所述三角支撑架上且与所述链条相配合的张紧模块；

所述植被移出机构包括设置在所述车辆本体上的支撑柱，设置在所述支撑柱上端的植被移出步进电机，设置在所述植被移出步进电机输出轴上的横梁，竖直设置在所述横梁前端的植被移出伸缩杆，以及设置在所述植被移出伸缩杆底部的铲刀。

所述承载仓包括设置在所述车辆本体上的承载转向电机，设置在所述承载转向电机输出轴上的转动圆盘，设置在所述转动圆盘上的多个储物单元格，设置在所述储物单元格内的基座单元。

所述安装机构包括设置在所述车辆本体上的安装旋转电机，设置在所述安装旋转电机输出轴上的旋转平台，设置在所述旋转平台上的安装基柱，设置在所述安装基柱上的安装伸缩柱，设置在所述安装伸缩柱末端的安装伸缩臂，设置在所述安装伸缩臂端部且与所述基座单元相配合的卡爪单元。

所述卡爪单元包括主卡爪，与所述主卡爪铰接的副卡爪，所述主卡爪上设置且与所述副卡爪相配合的开合伸缩杆。

所述浇筑机构包括设置在所述车辆本体上的混凝土仓，设置在所述混凝土仓下端的出料绞龙，设置在所述出料蛟龙出口端的波纹管，所述波纹管的末端设置在所述主卡爪上。

所述平衡机构包括设置在所述车辆本体各侧面上的平衡模块与设置在所述车辆本体中部的平衡检测模块；

所述平衡模块包括设置在所述车辆本体侧面上的平衡滑轨，设置在所述车辆本体侧面上且与所述平衡滑轨相互平行的平衡丝杠，设置在所述平衡丝杠上且与所述平衡滑轨相配合的平衡块，设置在所述平衡块上的平衡杆，设置在所述平衡杆端部的配重仓，设置在所述配重仓下端的出水管，设置在所述配重仓上部的入水管，设置在所述出水管与入水管上的微型水泵和流量计，设置在所述车辆本体上且用于连通出水管与入水管的缓冲仓，所述配重仓上端设置辅助调节模块；

所述辅助调节模块包括设置在所述配重仓上的充气仓，设置在所述充气仓上的充气囊，设置在所述充气仓内且与所述充气囊相配合的储压罐，设置在储压罐上的充气电磁阀，设置在充气仓侧壁上的放气电磁阀，以及设置在所述出水管与入水管上的截止电磁阀。

所述控制机构为设置在所述车辆本体上的个人计算机或PLC。

所述铲刀上表面为圆弧形，所述圆弧形结构的两个侧边上设置有用于阻挡植被的挡柱。

本发明针对现有技术中需要多人进行开挖，且需要多人进行协同操作，造成工程量大，且在开挖完毕后需要人工放置基座框架，然后再进行浇筑从而获得结构稳定的塔杆基座，其采用车辆本体为基体，在其上设置基坑开挖机构，从而实现基坑的开挖，而设置的承载仓能够在其中设置基座单元，即，基座钢筋笼，并通过安装机构进行安装，而设置的浇筑机构能够在基座钢筋笼放置完毕以后浇筑混凝土，而为了避免在开挖基坑的过程中出现车辆失衡的现象，在车辆本体侧面设置平衡机构从而实现施工过程的平稳进行，有效的确保了基坑开挖与浇筑的质量和安全，同时为了有效保护半荒漠化地区植被，在车辆本体上设置有植被移出机构，能够在基坑开挖之前利用植被移出机构将地表的植被先转移到一旁种植，避免了植被的破坏。

另外，采用的基坑开挖机构包括设置在车辆本体上的开挖转向电机，实现该结构的转向动作，并在开挖转向电机的输出轴上设置基坑伸缩臂，从而获得较为结实的伸缩结构，实现距离上的调整，也使得在车辆本体固定位置以后，能够在180°的扇形范围内实现基坑的开挖；设置在开挖伸缩臂端部的三角型支撑架能够在其三个边角处设置转向齿轮，当然还可在侧边上设置齿轮进行支撑，而为了保证链条的转动，在其中一转向齿轮上设置基坑转向电机，用于实现链条的转动，从而实现链条上三个开挖电机的位置调整，并在三个开挖电机上分别设置地钻，扩孔钻和打磨钻，为了确保打孔时的稳定性，在三角支撑架上设置固定伸缩杆，实现对开挖电机的固定，确保加工的稳定性，而设置的张紧模块能够保证链条的张紧度，优选的，采用在三角型支撑架上设置弹性伸缩杆，并在弹性伸缩杆上端设置张紧轮，能够保证链条时刻处于张紧状态，另外，为了保证开挖电机的稳定性，在开挖电机的壳体上设置与伸缩杆固定的通孔或盲孔即可实现固定。

另外，采用的植被移出机构包括设置在车辆本体上的支撑柱，设置在支撑柱上端的植被移出步进电机，设置在植被移出步进电机输出轴上的横梁，竖直设置在横梁前端的植被移出伸缩杆，以及设置在植被移出伸缩杆底部的铲刀，这样能够利用植被移出步进电机将前端设置有移出伸缩杆的横梁转动到被移出植被旁边，之后植被移出伸缩杆带动底部的铲刀下降直到能够铲着植被，之后在利用植被移出步进电机的旋转带动铲刀旋转将植被从地表铲出并放置在一旁，以便后续进行移栽。

另外，采用的承载仓包括设置在车辆本体上的承载转向电机，在承载转向电机的输出轴上设置转动圆盘，并在转动圆盘上设置多个储物单元格，然后再储物单元格内设置基座单元，采用的基座单元为常见的基座钢筋笼，能够在浇筑缓凝土后形成塔杆基座。

另外，采用的安装机构包括设置在车辆本体上的安装旋转电机，并在安装旋转电机输出轴上设置旋转平台，在旋转平台上设置安装基柱，从而实现该机构的角度旋转，在安装基柱上设置的安装伸缩柱能够实现长度的的伸缩，而设置的安装伸缩臂能够实现高度的升降，而设置的卡爪单元能够保证基座单元进行夹持与松开，确保结构的稳定性，而采用的卡爪单元包括主卡爪，与所述主卡爪铰接的副卡爪，所述主卡爪上设置且与所述副卡爪相配合的开合伸缩杆，通过开合伸缩杆实现副卡爪与主卡爪的开合，从而实现对基座单元的抓取与安放；而采用的浇筑机构包括设置在车辆本体上的混凝土仓，并在其下部设置出料绞龙，用于混凝土的流出，而设置的波纹管，能够将混凝土传递至主卡爪上。

另外，采用的平衡机构包括设置在车辆本体各侧面上的平衡模块与设置在车辆本体中间的平衡检测模块，其中采用的平衡检测模块为设置在车辆本体中间的MEMS加速计与MEMS陀螺仪；而采用的平衡模块包括设置在车辆本体侧面上的平衡滑轨，并在平衡滑轨一侧设置平衡丝杆，然后在其上设置平衡块，从而能够在平衡丝杆的带动下，实现平衡块的移动，而在平衡块上的平衡杆，优选的采用的平衡杆为电动伸缩杆或液压伸缩杆，当然还可采用正常的支撑杆，并在平衡杆的端部设置配重仓，在其中设置液体，优选的采用纯净水当然还可采用比水质量中的水银等密度较大的液体，为了实现重量的调配，在配重仓下端设置出水管，在配重仓上部设置入水管，并设置有微型水泵与流量计，能够保证配重仓内液体的量与调节的速度，并在车辆本体上设置缓冲仓，用来对各个配重仓进行调配，为了进一步的确保平衡的调节能力，在配重仓上端设置充气仓，并在充气仓上设置充气囊，而设置的储压罐能够向充气囊中填充氦气或氩气或氢气，来进行平衡调整，当然还可以在发生车轮沦陷时，将车辆快速带出，为了实现气体的快速填充与排出，在储压罐上设置充气电磁阀，并在充气仓侧壁上设置放气电磁阀，而设置的截止电磁阀能够保证入水管与出水管的调节；而采用的控制机构为设置在所述车辆本体上的个人计算机或PLC，其能够以车辆本体上的电瓶或发电机为电源，使得其能够高效的对车辆本体上的各个构件进行控制。

附图说明

图1为本发明的侧面结构示意图；

图2为本发明的俯视结构示意图；

图3为本发明基坑开挖机构的结构示意图；

图4为本发明基坑伸缩臂处的侧面结构示意图；

图5为本发明承载仓处的俯视结构示意图；

图6为本发明承载仓处的侧面结构示意图

图7为本发明卡爪单元的结构示意图；

图8为本发明平衡机构处的俯视结构示意图；

图9为本发明平衡机构处的侧面结构示意图；

图10为本发明辅助调节模块处的结构示意图；

图11为本发明铲刀的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图1-11，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

一种半荒漠地区电力杆塔底座安装设备，包括车辆本体1，设置在所述车辆本体1上的基坑开挖机构4，设置在车辆本体上的承载仓3，设置在所述车辆本体上且与所述承载仓3相配合的安装机构，设置在车辆本体1上且与所述基坑开挖机构4相配合的平衡机构，设置在车辆本体1上且与所述安装机构相配合的浇筑机构，设置在所述车辆本体1上用于移出地表植被的植被移出机构，以及设置在车辆本体上用于控制基坑开挖机构、安装机构、平衡机构、浇筑机构和植被移出机构的控制机构15。

所述基坑开挖机构4包括设置在所述车辆本体1上的开挖转向电机41，设置在所述开挖转向电机41输出轴上的基坑伸缩臂42，设置在所述基坑伸缩臂42端部的开挖伸缩臂43，设置在所述开挖伸缩臂43端部的三角型支撑架53，设置在所述三角型支撑架53边角端的转向齿轮48，设置在三角支撑架上且与其中一转向齿轮48相配合的基坑转向电机46，设置在多个转向齿轮48上的链条45，设置在链条45上的三个开挖电机54，分别设置在三个开挖电机54输出轴上的地钻47、扩孔钻51和打磨钻52，设置在三角支撑架53上且用来固定开挖电机54的固定伸缩杆50，以及设置在所述三角支撑架53上且与所述链条相配合的张紧模块44。

所述植被移出机构包括设置在所述车辆本体1上的支撑柱36，设置在所述支撑柱36上端的植被移出步进电机37，设置在所述植被移出步进电机37输出轴38上的横梁39，竖直设置在所述横梁39前端的植被移出伸缩杆391，以及设置在所述植被移出伸缩杆391底部的铲刀392。

所述承载仓包括设置在所述车辆本体1上的承载转向电机34，设置在所述承载转向电机34输出轴上的转动圆盘31，设置在所述转动圆盘31上的多个储物单元格32，设置在所述储物单元格32内的基座单元33。

所述安装机构包括设置在所述车辆本体1上的安装旋转电机9，设置在所述安装旋转电机9输出轴上的旋转平台8，设置在所述旋转平台8上的安装基柱7，设置在所述安装基柱7上的安装伸缩柱6，设置在所述安装伸缩柱6末端的安装伸缩臂5，设置在所述安装伸缩臂5端部且与所述基座单元33相配合的卡爪单元。

所述卡爪单元包括主卡爪12，与所述主卡爪12铰接的副卡爪13，所述主卡爪12上设置且与所述副卡爪13相配合的开合伸缩杆14，开合伸缩杆一端与主卡爪底部活动链接，另一端与副卡爪活动链接，且由于副卡爪与主卡爪铰接，使得开合伸缩杆在伸长时实现副卡爪与主卡爪闭合，在缩回时实现副卡爪与主卡爪的打开。

所述浇筑机构包括设置在所述车辆本体1上的混凝土仓2，设置在所述混凝土仓2下端的出料绞龙11，设置在所述出料蛟龙11出口端的波纹管10，所述波纹管10的末端设置在所述主卡爪12上。

该实施例中采用的基坑伸缩臂、开挖伸缩臂、固定伸缩杆、安装基柱、安装伸缩柱、安装伸缩臂、开合伸缩杆均、植被移出伸缩杆为电动伸缩杆，当然还可采用液压伸缩杆或气动伸缩杆的方式，其中采用的基座单元为基座钢筋笼结构，其为常规的钢筋笼结构即可。

另外，采用的地钻直径为200—600mm，采用的扩孔钻为直径比地钻直径大50%的地钻，而采用的打磨钻直径比扩孔钻直径大10%以内的地钻，还可采用毛刷结构对开挖基坑内壁进行打磨。

实施例二

其与实施例一的区别在于：所述平衡机构包括设置在所述车辆本体1各侧面上的平衡模块与设置在所述车辆本体1中部的平衡检测模块17；

所述平衡模块包括设置在所述车辆本体侧面上的平衡滑轨18，设置在所述车辆本体1侧面上且与所述平衡滑轨18相互平行的平衡丝杠19，设置在所述平衡丝杠19上且与所述平衡滑轨18相配合的平衡块20，设置在所述平衡块20上的平衡杆21，设置在所述平衡杆21端部的配重仓23，设置在所述配重仓23下端的出水管35，设置在所述配重仓23上部的入水管26，设置在所述出水管35与入水管26上的微型水泵27和流量计28，设置在所述车辆本体1上且用于连通出水管35与入水管26的缓冲仓25，所述配重仓23上端设置辅助调节模块22。

所述控制机构15为设置在所述车辆本体1上的个人计算机。

该实施例中采用的平衡检测模块包括MEMS陀螺仪和MEMS加速计，而采用的平衡杆优选的采用电动伸缩杆，还可采用液压伸缩杆的方式，采用的平衡丝杠的驱动方式为步进电机，能够通过其快速的进行位置调整，采用的平衡滑轨优选的采用圆柱型滑杆，也可采用燕尾型滑槽结构。

实施例三

其与实施例二的区别在于：

所述辅助调节模块22包括设置在所述配重仓23上的充气仓221，设置在所述充气仓221上的充气囊223，设置在所述充气仓221内且与所述充气囊223相配合的储压罐224，设置在储压罐224上的充气电磁阀222，设置在充气仓221侧壁上的放气电磁阀225，以及设置在所述出水管35与入水管26上的截止电磁阀29。

该实施例中采用的辅助调节模块是为了确保结构的平稳性，避免在平衡调节时存在配重仓不能进行调节现象时，通过其进行进一步的调节，且还可在经过土质松软地带时，减少车辆本体对地面的压力，使其顺利通过，避免车辆陷入不能行进的现象。

实施例四

其与实施例三的区别在于：所述控制机构15为设置在所述车辆本体1上的PLC。

该实施例中采用PLC的控制方式能够更好的对机械结构进行控制。

实施例五

如图11所示，其与实施例四的区别在于：所述铲刀392上表面为圆弧形，所述圆弧形结构的两个侧边上设置有用于阻挡植被的挡柱393。

该实施例中，铲刀的上表面设置成圆弧形结构利于将铲出的植被留在铲刀上的圆弧形槽内，同时在圆弧形结构的两个侧边设置有用于阻挡植被掉落的挡柱。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。