電力設備搬運及輔助安裝定位工具設計研究

冼偉鏡

摘要：設計出性能更好的設備搬運、輔助安裝工具，能夠為電力設備安裝工程建設提供更大的支持。基于此，本文深入分析了電力設備搬運及輔助安裝定位工具的整體結構設計、承載架設計、其他部分設計、使用設計，并論述了工具設計的創新點、相關運算，以及注意事項，希望能夠為電力事業的建設發展提供助力。

關鍵詞：電力設備;輔助安裝;搬運工具

引言：

隨著電力系統建設工程的日益擴張，讓電力設備的安裝施工作業量迅速攀升，而施工過程中勢必需要工作者大量地搬運電力設備，因此，為了降低電力設備在搬運期間損壞的幾率，減輕工作者的作業負擔，需設計出一款更加便捷有效的搬運、安裝定位工具，以提高電力工程建設效果，優化電力領域發展水平。

一、設計背景研究

目前，智能化、信息化已經成為了各個領域的主要發展趨勢，尤其是電力領域。人們為了獲得更好的供電效果，加快推進了配電網智能化建設工程的進展。在此背景下，勢必需要將大規模的電力設備投入到安裝施工中。而電力設備的搬運和安裝定位，作為此項施工項目的主要作業內容，安裝工程規模的擴大，就也意味著電力設備搬運、安裝定位工作量的增加。而在傳統的搬運、安裝定位模式下，搬運作業通常在電房內外展開，且需要先用運輸車，將設備送到統一的卸貨點，然后使用叉車，將從運輸車上卸下的設備，搬運到電房門口，然后以人工徒手搬運的方式，將單體設備，搬運到安裝區域，而對于整套設備，則需運用撬棍，搬運到安裝施工區域。此后，在安裝定位中，工作者通常需要運用千斤頂、撬棍等工具，將設備安裝到基礎上，同時，由于安裝定位操作涉及到電纜、纜頭的安裝，這使得設備安裝作業對安裝定位的精準度要求較高。基于此，傳統的搬運安裝定位方法，通常存在以下幾項缺陷：

第一，人力資源耗費大，而且勞動強度高，容易導致工人身體疲憊，影響后續工作效果;第二，大多數電力設備的體積、質量均比較大，人工搬運存在安全風險;第三，搬運過程中，設備底座經常會接觸地面，造成電房地面的防靜電油漆層磨損，同時也容易損傷設備本身;第四，搬運安裝的效率低，安裝定位不準確。

基于此，應當需要設計出一套更為行之有效的搬運安裝定位工具，以消除上述電力設備搬運安裝中存在的問題，提升電力設備安裝施工水平。

二、電力設備搬運及輔助安裝定位工具設計

（一）工具整體結構設計

在設計中，結合上述設計背景，以及各項相關的力學理論，設計者設計出了由承載架、拉桿、把手這幾個部分組成的工具結構方案，如圖1。其中，拉桿、把手在頂部以固定的方式連接，而承載架，則與拉桿以可拆卸的方式連接。在工具整體結構設計方案中，設計者還為拉桿設置了延伸結構，并為其配備了滾輪，同時，拉桿底部也設置了支持爬樓搬運的星型輪。此外，承載架的下部也裝配了可轉動的滾輪組。由此讓該工具，支持電力設備的離地搬運、爬樓搬運，以及搬運過程中的靈活轉向，減輕了搬運安裝操作對設備、電房地面的損壞，也降低了搬運安裝作業的安全風險。

（二）工具承載架設計

在工具承載架設計中，設計者為承載架設計了兩個主要部分，即支架、面板，其中，支架是由橫梁、豎梁組成的，面板可拆卸，同時，承載架整體結構與拉桿之間也是可拆卸的連接。這種形式的承載架，能夠更好地適用于搬運過程中與叉車的交接。在搬運安裝過程中，可以直接將承載架，從拉桿上卸下來，然后叉車即可借助承載架底部輪子支撐起的空隙，通過讓叉車托架如圖2，從該縫隙中插入，將電力設備連同承載架一起搬走，這樣就可以在無需人工撬棒操作的情況下，直接運用叉車搬運電力設備。待叉車將電力設備送到指定位置后，還可以利用承載架底部配有的輪組，更加輕松地將電力設備搬運到安裝施工區域，然后將承載架的高度調整到安裝高度，由此實現安裝定位，并在安裝時，只需要將設備從承載架上，推到設備安裝支架上即可。

（三）工具其他部分設計

在工具設計中，考慮到電力設備不僅質量較大，價格也比較昂貴，一旦在搬運過程中出現損壞，則會帶來較大的經濟損失，因此，需要為其設計一個防側翻裝置，防止電力設備因質量過高，在搬運安裝過程中，出現側翻問題，導致設備損壞。在此過程中，將每個輪組均設計為了雙輪，提高了工具的平衡能力。此外，為了避免搬運過程中，電力設備被碰落在地，設計者為星型輪，以及拉桿延伸結構的兩側，均設置了幾道橫桿，同時，考慮到較重的電力設備，可能會在工具滑行時出現打滑的現象，因此，設計者還為輪組設置了輪剎，以增強工具設計效果[1]。

（四）工具使用設計

根據上述工具結構設計，設計者還出具了工具的使用方案，以便于工作者更好地發揮此工具的效能。在使用設計中，需要先將電力設備，搬到承載架上，然后即可拉著把手，借助輪組的滑動作用，移動電力設備。當搬運安裝工作環境為平地時，星型輪與承載架配套的移動輪組，會共同發

揮滑動搬運作用，讓工作者更加輕松地完成設備的搬運安裝。當搬運安裝工作環境為樓梯時，則可以借助星型輪與其他小輪的公轉，直接通過拉動拉桿，讓工具承載電力設備進行樓梯爬行，使電力設備在樓梯環境下的上下搬運更加省力[2]。

（五）工具設計創新點

在此次工具設計中的創新點主要包括以下幾點：

第一，使用了傳統搬運安裝工具所不具備的拼接結構，提高了工具與叉車的協同應用效果;第二，適用于樓梯、平地兩種搬運環境，可以極大地降低搬運安裝過程中的安全風險和勞動力，同時也有助于提高搬運安裝作業效率;第三，考慮了運輸打滑、側翻、碰落這三項可能發生的問題，并采取了針對性的設計措施，讓基于此工具的搬運安裝作業更加順利[3]。

（一）工具設計相關運算

在工具設計中，設計者運用了摩擦力學公式，f=μN，推算出了工具運輸重型設備過程中可能會出現打滑的風險，其中，μ為摩擦系數、N為工具使用中向地面施加的力、f為摩擦力。在此過程中，還運用了拉力公式，F=ma，推算出了人工拉動工具完成設備運輸所需的力，并借此評估了工具在減輕勞動強度上存在的效用。其中，m為物體的重力、a為加速度。此外，在工具設計中，設計者還運用了公式，F=p*s，對工具的承重能力進行了分析，以判斷其是否能夠滿足電力設備的承載需求。其中，p為壓強、s為受力面積。

（二）工具設計注意事項

在電力設備的搬運安裝中，為了更好地發揮其減輕勞動力度的效能，

必須保證該工具結構簡單、輕量，但由于電力設備的質量普遍較大，因此，設計者不僅要讓工具結構輕量、簡單，還要使其具備足夠的承載能力，可以順利完成設備運輸。為此，在工具設計中，設計者需要從材料入手，選擇輕量、承載力強的材料，作為工具材料。此外，還要注意，此工具作為電力設備搬運安裝作業的常用工具，購入量肯定比較大，所以，為了避免此工具的應用帶來過高的電力工程建設成本增長，需從經濟性角度考慮，選用價格合理的材料，來制作該工具，以提高整體設計的經濟性、可行性、合理性，從而推動電力設備搬運安裝工程施工水平的提升。

結論：

綜上所述，合理化電力設備搬運、輔助安裝定位工具設計，可以提升電力工程建設水平。在工具設計中，根據電力設備施工需求，設計出相應的工具，能夠提高設備搬運效率、降低搬運作業勞動強度、控制電力設備安裝工程的安全風險，從而獲得更好電力設備安裝作業效果。

參考文獻：

[1]盛戈皞，錢勇，羅林根.面向新型電力系統的電力設備運行維護關鍵技術及其應用展望[J].高電壓技術，2021，47（09）：3072-3084.

[2]劉光輝，朱婷婷，張慧娥.無線通信網絡的電力系統設備遠程實時監控系統[J].計算技術與自動化，2021，40（03）：47-51.

[3]王均.電力大數據高速存儲和檢索關鍵技術淺談[J].電力設備管理，2021，（09）：180-183.