變電站技改工程中沉重物品省力安全上下樓運(yùn)輸及沉重設(shè)備入屏安裝解決方案研究

王家軍 李 波 黃立金 梅 洋

（貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司興義供電局，貴州黔西南562400）

0 引言

在變電站二次系統(tǒng)改造或日常運(yùn)行維護(hù)工作中，經(jīng)常需要將沉重的設(shè)備、電纜盤、較重的測試儀器等上下樓運(yùn)輸，而且設(shè)備上樓后還需要入屏安裝調(diào)試，方可投入使用。在沉重的物品上下樓運(yùn)輸、設(shè)備安裝過程中，不可避免地會遇到兩個難以解決的問題：一是沉重設(shè)備、電纜盤、較重的測試儀器等上下樓搬運(yùn)時需要多人配合（4～5人或更多）才能完成，這種運(yùn)輸方法不但效率低下，而且存在較大的安全隱患，設(shè)備摔壞或人員受傷的情況時有發(fā)生；二是在變電站較重的單臺設(shè)備（如UPS電源等）更換過程中，設(shè)備需要多人（3～4人）抬起對位安裝或拆卸，由于屏位寬度限制，多人配合比較困難，容易顧此失彼，也存在較大的人身傷害和設(shè)備摔壞風(fēng)險。

本文旨在根據(jù)現(xiàn)有條件，對變電站重物上下樓運(yùn)輸及沉重設(shè)備入屏安裝困難的問題進(jìn)行深入的原因分析，并研究解決辦法。

1 問題及原因分析

目前，已投運(yùn)的變電站二次設(shè)備安裝小室（主控室、保護(hù)室等）基本都處于封閉狀態(tài)，且由于變電站的特殊性，在變電站樓層間不能設(shè)置電梯，步梯設(shè)計往往也比較狹窄，屏柜大小也是按標(biāo)準(zhǔn)尺寸設(shè)計，當(dāng)遇到沉重的二次設(shè)備、小型電纜盤、較重測試儀器等需要爬樓運(yùn)輸或設(shè)備上屏安裝時，仍然只能采用人工搬運(yùn)、人力抬升、人力拆卸的方法，需要多人（4～5人或更多）配合來完成設(shè)備上下樓運(yùn)輸和入屏對位安裝工作。雖然市面上出現(xiàn)了一些載重推車、升降工作臺等機(jī)械設(shè)備，但不能很好地適應(yīng)變電站的工作環(huán)境，故未能在變電站工作中得到推廣應(yīng)用?，F(xiàn)有的承重推車只能在無障礙的平地上工作，當(dāng)遇到障礙時行走比較困難，尤其是遇到臺階時，直接無法前行。若要強(qiáng)行越過障礙，需要多人配合抬高（有些障礙物是不能承受重物碾壓的），且存在較大的安全隱患，容易造成設(shè)備受損或人員受傷?，F(xiàn)有的升降工作平臺只能將物體升降到指定高度，無設(shè)備與屏柜之間的對位和入屏安裝手段，即使是使用了這類升降工作平臺，也需要多人配合將設(shè)備對位和入屏安裝，并且升降工作臺的起始高度、升降位置等各方面性能均不適合變電站沉重二次設(shè)備上屏安裝（或拆卸）使用。

通過上述問題描述不難發(fā)現(xiàn)，變電站沉重物體上下樓運(yùn)輸吃力、入屏對位安裝困難的根本原因主要是缺乏自動省力的手段使物體能夠自動或半自動地改變位置，實現(xiàn)在樓層之間的位置變換和屏內(nèi)安裝方位調(diào)整。

2 解決方案

通過上述原因分析，可以將問題的解決分成兩步走。

第一步是實現(xiàn)沉重物品在變電站樓層間的運(yùn)輸。為解決這一問題，可以采用市面上已出現(xiàn)的電動爬樓機(jī)產(chǎn)品，需要選擇承重能力較強(qiáng)的電動爬樓機(jī)。如最小承重為170 kg的WZ7170型爬樓機(jī)，產(chǎn)品外形結(jié)構(gòu)如圖1所示，自重僅為28 kg，滿載續(xù)航能力可達(dá)1 400～1 600級臺階。圖2為WZ7170型爬樓機(jī)的使用效果圖。

圖1 WZ7170型爬樓機(jī)外形結(jié)構(gòu)

圖2 WZ7170型爬樓機(jī)使用效果

從WZ7170型爬樓機(jī)使用場景可以看出，不超過170 kg的沉重物品，一人操作就可以方便地將沉重的物資進(jìn)行上下樓運(yùn)輸，克服了因樓梯間狹窄、多人不便操作的困難，同時也解決了運(yùn)輸過程中多人配合不默契帶來的設(shè)備和人身安全問題，使得沉重的電力設(shè)備、物資上下樓運(yùn)輸變得安全、高效、簡單。

第二步是沉重的二次設(shè)備（如UPS電源）上屏對位安裝。為解決這一問題，本方案自主對一種升降式手推車進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計。改進(jìn)前產(chǎn)品如圖3所示，是一種用于在無障礙的平地上運(yùn)送物體的升降工作平臺。該工作平臺受運(yùn)輸輪及載物臺面結(jié)構(gòu)的限制，只能在無障礙平地上使用，不能完成沉重的變電站二次設(shè)備在屏柜上的對位安裝。

圖3 改進(jìn)前的升降式手推車

對于產(chǎn)品的改進(jìn)，主要需解決以下問題：

（1）實現(xiàn)裝載體積較小、重量很大的重物（如UPS電源、測試儀器、小型電纜盤等）在變電站短距離越障運(yùn)輸，行進(jìn)過程中只需一人操作，即可輕松將較重物體越過較高的障礙（如門檻、臺階、導(dǎo)線槽盒等），而且不會造成運(yùn)輸?shù)脑O(shè)備抖動或傾斜，不會碾壓、損壞障礙設(shè)施，也不需要多人配合。

（2）實現(xiàn)單臺較重的設(shè)備（170 kg以下）在屏柜前抬升或下降，以便達(dá)到預(yù)定的安裝高度，通過一人操作即可將設(shè)備入屏安裝，減少設(shè)備安裝過程中人的勞動量，提高工作效率，降低人身傷害和設(shè)備損毀風(fēng)險。

（3）實現(xiàn)單臺較重設(shè)備（170 kg以下）的拆卸，并在屏柜前下降，以便將設(shè)備拆離，通過一人操作即可完成拆卸和拖離工作，減少設(shè)備拆離過程中人的勞動量，提高工作效率，降低人身傷害和設(shè)備損毀風(fēng)險。

改進(jìn)后的“一種多功能載重升降越障運(yùn)輸車”外形結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 “一種多功能載重升降越障運(yùn)輸車”外形結(jié)構(gòu)

3 工作原理

如圖5所示，“一種多功能載重升降越障運(yùn)輸車”主要對原升降手推車產(chǎn)品進(jìn)行了如下改進(jìn)：

（1）將一般運(yùn)輸輪改為互成120°角的三個輪組成的星形越障輪，使推車能夠在推（拉）動過程中不受一般障礙（如臺階、門檻、導(dǎo)線槽盒等）限制，能夠輕松越過障礙進(jìn)行運(yùn)輸；

（2）將載物臺設(shè)計為可相對旋轉(zhuǎn)的固定載物臺和旋轉(zhuǎn)臺面，使得臺面調(diào)整方位靈活，對位操作簡單；

（3）將旋轉(zhuǎn)臺面設(shè)計為滾軸式臺面，使得沉重物體在臺面上移動操作省力，一人即可將沉重的二次設(shè)備對位入屏安裝；

（4）固定載物臺與旋轉(zhuǎn)臺面之間設(shè)計4個緊固鎖銷，用于在運(yùn)輸過程中將旋轉(zhuǎn)臺面與固定載物臺鎖定，保持運(yùn)輸過程中兩個臺面相對固定，有助于防止物體滑落；

（5）在固定載物臺背離扶手的一面設(shè)計一個可翻轉(zhuǎn)擋板，該擋板在本產(chǎn)品行進(jìn)過程中可調(diào)整方位朝上，一方面對運(yùn)輸?shù)奈矬w起保護(hù)作用，防止物體的滑落，另一方面可進(jìn)一步防止旋轉(zhuǎn)工作臺在運(yùn)輸過程中與固定載物臺發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，當(dāng)物體運(yùn)輸?shù)竭_(dá)指定地點(diǎn)后，擋板可向下翻轉(zhuǎn)，不再阻礙旋轉(zhuǎn)臺面的旋轉(zhuǎn)。

圖5 “一種多功能載重升降越障運(yùn)輸車”結(jié)構(gòu)示意圖

多功能載重升降越障運(yùn)輸車工作原理為：

（1）當(dāng)需要運(yùn)輸較重物體時，將旋轉(zhuǎn)臺面與固定載物臺方位調(diào)整一致，并將兩者之間的固定鎖扣鎖緊，使旋轉(zhuǎn)臺面與固定載物臺成為一體，然后將需要搬運(yùn)的物品置于本車載物臺上，再將可翻轉(zhuǎn)擋板向上翻起，通過鎖銷卡緊使之保持固定。此時，一人推（拉）動扶手即可將物品運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢?。若在運(yùn)輸過程中遇到障礙（如臺階、門檻、導(dǎo)線槽盒等），由于運(yùn)輸輪設(shè)計成互成120°的星形爬樓輪，使得本車在行進(jìn)過程中不再受臺階等障礙的限制，一人操作就可輕松將物品運(yùn)達(dá)指定位置。

（2）在需要上屏安裝沉重設(shè)備時，先將載有設(shè)備的多功能升降越障車移動到合適位置，然后通過升降系統(tǒng)將設(shè)備升高到合適的高度，拔掉可翻轉(zhuǎn)擋板與固定載物臺之間的緊固卡銷，將擋板向下翻轉(zhuǎn)使之不再限制旋轉(zhuǎn)臺面的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。解除旋轉(zhuǎn)臺面與固定載物臺之間的緊固鎖扣，使旋轉(zhuǎn)臺面可以自由轉(zhuǎn)動。再將載有設(shè)備的旋轉(zhuǎn)臺面調(diào)整方位，使其滾筒方向與設(shè)備安裝屏的徑向垂直，然后將設(shè)備推入到屏柜上，再對設(shè)備進(jìn)行緊固安裝即可。

（3）在需要拆除沉重的設(shè)備時，先將多功能升降越障車移動到屏柜前合適位置，然后將載物臺上升到合適高度，將可翻轉(zhuǎn)擋板向下翻轉(zhuǎn)，調(diào)整旋轉(zhuǎn)臺面方位使其滾筒方向與設(shè)備安裝屏的徑向垂直，然后將設(shè)備從屏柜上推到旋轉(zhuǎn)臺面上，再次調(diào)整旋轉(zhuǎn)臺面方位，使之與固定載物臺方位保持一致，鎖緊鎖扣，將可翻轉(zhuǎn)擋板向上翻起，插上緊固卡銷。降下工作臺，之后即可將拆卸的設(shè)備推離屏柜。

4 結(jié)語

將現(xiàn)有的載重型爬樓機(jī)應(yīng)用到變電站，可以實現(xiàn)重物（如UPS電源、測試儀器、小型電纜盤等）在變電站的上下樓梯運(yùn)輸，運(yùn)輸過程一人操作即可，在提高效率的同時，更重要的是能保證運(yùn)輸過程中設(shè)備和人身安全。

將現(xiàn)有的升降式推車改進(jìn)成“一種多功能載重升降越障運(yùn)輸車”，可實現(xiàn)裝載體積較小、重量很大的重物在變電站短距離越障運(yùn)輸，行進(jìn)過程中只需一人操作，即可輕松使較重物體越過較高的障礙（如門檻、臺階、導(dǎo)線槽盒等），而且不會造成運(yùn)輸?shù)脑O(shè)備抖動或傾斜、不會碾壓、損壞障礙設(shè)施，也不需要多人配合；同時，通過多功能載重升降運(yùn)輸車可實現(xiàn)單臺較重的設(shè)備（170 kg以內(nèi)）在屏柜前抬升或下降，以便達(dá)到預(yù)定的安裝高度，通過一人操作即可將設(shè)備入屏安裝或?qū)⒃O(shè)備拆卸離屏，減少了設(shè)備安裝過程中人的勞動量，提高了工作效率，降低了人身傷害和設(shè)備損毀風(fēng)險。