一种安全登杆脚扣的制作方法

本实用新型涉及电力检修装置，尤其涉及一种安全登杆脚扣。

背景技术：

由于现有输电和城区配电线路多采用架空线路，在进行电力检修时，电力工人需要登上电杆进行作业，经常会误碰到导线和其他带电装置，造成触电事故。电杆长度一般在5米以上，如果登杆工具的防滑性能出现问题，电力工人不慎滑落，会造成不必要的伤害。

由于电杆上细下粗，传统的“卡围大小固定不变的登杆工具”随着登杆高度增加，其夹卡电杆的牢固程度将逐渐降低，安全系数减小。对此，市场上逐渐出现了一些“设有调节卡围大小的改进型脚扣”，但这种改进型脚扣仍存在以下不足：(1)在登杆时缺需要频繁调整卡围；在登杆过程中频繁调节卡围，既增加了工作人员的劳动量，又增加了安全隐患；(2)在主爬杆和月型卡板上增加了高摩擦阻力的橡胶垫；在潮湿或寒冷结冰天气的情况下，橡胶垫摩擦阻力减小，更容易下滑，威胁人身安全。

综上所述，现有防滑登杆工具普遍存在效率低、经济性不高、安全性能低以及可操作性差等弊端。据此，目前急需研制一种高效安全的登杆工具，即一种安全的登杆脚扣，以防止电力检修过程中上述各弊端的发生。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种使用效率高、安全性好、操作性强的安全登杆脚扣。

本实用新型采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种安全登杆脚扣，包括主爬杆、固定环臂、月型卡板、脚踏板、控制系统与供电系统，其中，供电系统与控制系统连接，控制系统与固定环臂、脚踏板、主爬杆连接；所述固定环臂具体为一内部成形有弧形通道的弧形环，弧形环的内侧环壁上设有月型卡板，其外侧环壁上设有脚踏板；所述主爬杆具体为一带有齿条的弧形杆，弧形杆穿设于固定环臂的弧形通道内，并通过与所述齿条啮合的齿轮与控制系统内的微型电动机相连；所述齿条在微型电动机的驱动下使主爬杆收紧或松开。

作为本实用新型的优选方式之一，所述齿条具体镶嵌于主爬杆的弧形内侧，且采用硬度较高的合金钢制成，齿条的齿牙高和底宽均为0.5cm。

作为本实用新型的优选方式之一，所述月型卡板采用硬度较高的合金钢制成，且具体为内侧带有第二齿条的月型卡板，第二齿条的齿牙高和底宽均为0.5cm。

作为本实用新型的优选方式之一，所述主爬杆具有与弧形通道的成型路径相一致的移动轨迹；在所述微型电动机的驱动下，齿轮轴带动齿轮与齿条啮合配合，并使主爬杆能沿所述移动轨迹旋转移动。

作为本实用新型的优选方式之一，所述主爬杆沿移动轨迹向一个方向旋转移动时，主爬杆的一末端向远离固定环臂的方向运动，另一末端向靠近固定环臂的方向运动，以使主爬杆与电杆之间连续接触的齿条面积变大，主爬杆表现为收紧；

所述主爬杆沿移动轨迹向相反方向旋转移动时，主爬杆的一末端向靠近固定环臂的方向运动，另一末端向远离固定环臂的方向运动，以使主爬杆与电杆之间连续接触的齿条面积变小，主爬杆表现为松开。

作为本实用新型的优选方式之一，所述控制系统包括微型单片机、压力传感器、电压/电流传感器以及所述微型电动机；当控制中心通过压力传感器检测到脚踏板所承受的压力小于设定值时，控制微型电动机反方向旋转使主爬杆松动；当大于设定值时，收紧主爬杆；当控制中心通过电压/电流传感器检测到电压或电流超过人体安全电压或安全电流时，控制系统报警并控制微型电动机反方向旋转使主爬杆松动。

作为本实用新型的优选方式之一，所述电压/电流传感器设置于脚踏板和固定环臂内，用以实时监测电压/电流大小。电力工人在登杆或者进行检修，当控制系统通过电压/电流传感器检测到通过人体或电杆的电压或电流超过人体承受的安全值时，控制系统控制微型电动机倒转松动主爬杆，电力工人沿着电杆下落，下落2秒后，控制系统控制微型电动机正转收紧主爬杆，电力工人固定在该位置，防止人身下降受到二次伤害。

作为本实用新型的优选方式之一，所述压力传感器设置于控制系统盒的顶端，与脚踏板相连。当脚扣向上提起，控制系统检测到压力传感器所承受的压力小于设定值时，控制系统控制微型电动机倒转松动主爬杆，脚扣可以上下移动；当控制系统检测到压力传感器所承受的压力大于设定值时，控制系统控制微型电动机正转收紧主爬杆，脚扣固定在电杆上。

作为本实用新型的优选方式之一，所述电力工人的左右脚分别由绑带与脚踏板连接，其中，脚踏板具体通过可调节支杆与固定环臂相连，电力工人可根据自身舒适度自行调节。

作为本实用新型的优选方式之一，所述微型单片机采用mcu型单片机，具有超低功耗、反应灵敏、抗干扰能力强、处理功能强、计算速度快等优点。

作为本实用新型的优选方式之一，所述微型电动机采用sf280-3250-42型主流电动机，具有工作电压低、反应灵敏、正反转速度快等优点。

作为本实用新型的优选方式之一，所述供电系统包括蓄电池以及开关电源适配器；所述蓄电池为镍镉蓄电池、镍氢蓄电池或锂离子蓄电池；开关电源适配器(ac/dc变换器)包括依次连接的滤波器、高频变压器、频率整流器与滤波器；其中，输入滤波器起到滤除谐波的作用，高频变压器起到升降电压的作用，高频整流滤波电路将交流电转化成直流电时再进一步滤除谐波；采用市电给装置充电，将220v交流电经由高频变压器降低交流电压的幅值，降低后的交流电在转化成直流电供给控制系统。

一种安全登杆脚扣，包括左右两个对称的登杆脚扣，每个所述登杆脚扣均采用上述结构的安全登杆脚扣。

工作原理：

电力工人在进行登杆作业时，穿戴好脚扣，启动电源开关登杆，脚扣向上提起，控制系统检测到压力传感器所承受的压力小于设定值时，控制系统控制微型电动机倒转带动齿轮轴旋转齿轮，齿轮驱动齿条松动主爬杆，脚扣可以上下移动；同理，当控制系统检测到压力传感器所承受的压力大于设定值时，控制系统控制微型电动机正转收紧主爬杆，脚扣固定在电杆上；

电力工人误碰或者电杆绝缘装置损害漏电，当控制系统通过电压/电流传感器检测到通过人体或电杆的电压或电流超过人体承受的安全值时，控制系统控制微型电动机倒转带动齿轮轴旋转齿轮，齿轮驱动齿条松动主爬杆，电力工人沿着电杆下落，下落2秒后，控制系统控制微型电动机正转收紧主爬杆，电力工人固定在该位置，防止人身下降受到二次伤害。

本实用新型相比现有技术的优点在于：

(1)结构简单，使用方便；

(2)采用本实用新型装置进行登杆作业时，无需频繁调整卡围，可大大减少工作人员的劳动量，且安全可靠；

(3)本实用新型在摒弃传统橡胶垫结构的同时，仍能保持优良的防滑性，可进一步减小安全隐患；

(4)结合实践经验可知，防滑齿牙的高度适中，才能防止人与电杆的作用力压弯或折断齿牙；本实用新型的齿条与第二齿条的齿牙尺寸均经过严格筛选获得，既能保持较高的承受能力，又能起到较好的防滑作用。

附图说明

图1是实施例1中安全登杆脚扣的整体结构示意图；

图2是实施例1中控制系统的结构原理图；

图3是实施例1中开关电源适配器的工作原理图。

图中：100为登杆脚扣，1为主爬杆，11为齿条，2为固定环臂，21为弧形通道，3为月型卡板，31为第二齿条，4为脚踏板，5为绑带。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

如图1-3所示，本实施例的一种安全登杆脚扣，包括左右两个对称的登杆脚扣100。每个登杆脚扣100均分别包括主爬杆1、固定环臂2、月型卡板3、脚踏板4、控制系统与供电系统，供电系统与控制系统连接，控制系统与固定环臂2、脚踏板4、主爬杆1连接。其中，固定环臂2为一内部成形有弧形通道21的弧形环，弧形环的内侧环壁上设有月型卡板3，其外侧环壁上设有脚踏板4；主爬杆1为一带有齿条11的弧形杆，弧形杆穿设于固定环臂2的弧形通道21内，并通过与齿条11啮合的齿轮与控制系统内的微型电动机相连；所述齿条11在微型电动机的驱动下使主爬杆1收紧或松开。

进一步地，齿条11采用硬度较高的合金钢制成，且具体镶嵌于主爬杆1的弧形内侧，齿条11的齿牙高和底宽均为0.5cm；月型卡板3采用硬度较高的合金钢制成，且具体为内侧带有第二齿条31的月型卡板3，第二齿条31的齿牙高和底宽均为0.5cm。

进一步地，主爬杆1具有与弧形通道21的成型路径相一致的移动轨迹；在所述微型电动机的驱动下，齿轮轴带动齿轮与齿条11啮合配合，并使主爬杆1能沿所述移动轨迹旋转移动；

当主爬杆1沿移动轨迹正向旋转移动时，主爬杆1的一末端向远离固定环臂2的方向运动，另一末端向靠近固定环臂2的方向运动，以使主爬杆1与电杆之间连续接触的齿条11面积变大，再结合月型卡板3的定点固定，主爬杆1表现为收紧；

当主爬杆1沿移动轨迹向相反方向旋转移动时，主爬杆1的一末端向靠近固定环臂2的方向运动，另一末端向远离固定环臂2的方向运动，以使主爬杆1与电杆之间连续接触的齿条11面积变小，再结合月型卡板3的定点固定，主爬杆1表现为松开。

进一步地，参见图2，控制系统包括微型单片机、压力传感器、电压/电流传感器以及上述微型电动机。当控制中心通过压力传感器检测到脚踏板4所承受的压力小于设定值时，控制微型电动机反方向旋转使主爬杆1松动；当大于设定值时，收紧主爬杆1。当控制中心通过电压/电流传感器检测到电压或电流超过人体安全电压或安全电流时，控制系统报警并控制微型电动机反方向旋转使主爬杆1松动。

其中，微型单片机采用mcu型单片机，具有超低功耗、反应灵敏、抗干扰能力强、处理功能强、计算速度快等优点。微型电动机采用sf280-3250-42型主流电动机，具有工作电压低、反应灵敏、正反转速度快等优点。

所述电压/电流传感器设置于脚踏板4和固定环臂2内，用以实时监测电压/电流大小。电力工人在登杆或者进行检修，当控制系统通过电压/电流传感器检测到通过人体或电杆的电压或电流超过人体承受的安全值时，控制系统控制微型电动机倒转松动主爬杆1，电力工人沿着电杆下落，下落2秒后，控制系统控制微型电动机正转收紧主爬杆1，电力工人固定在该位置，防止人身下降受到二次伤害。

所述压力传感器设置于控制系统盒的顶端，与脚踏板4相连。当脚扣向上提起，控制系统检测到压力传感器所承受的压力小于设定值时，控制系统控制微型电动机倒转松动主爬杆1，脚扣可以上下移动；当控制系统检测到压力传感器所承受的压力大于设定值时，控制系统控制微型电动机正转收紧主爬杆1，脚扣固定在电杆上。

进一步地，电力工人的左右脚分别由绑带5与脚踏板4连接，其中，脚踏板4具体通过可调节支杆与固定环臂2相连，电力工人可根据自身舒适度自行调节。

进一步地，供电系统包括蓄电池以及开关电源适配器。蓄电池为镍镉蓄电池、镍氢蓄电池或锂离子蓄电池。开关电源适配器(ac/dc变换器)，参见图3，包括依次连接的滤波器、高频变压器、频率整流器与滤波器；其中，输入滤波器起到滤除谐波的作用，高频变压器起到升降电压的作用，高频整流滤波电路将交流电转化成直流电时再进一步滤除谐波；采用市电给装置充电，将220v交流电经由高频变压器降低交流电压的幅值，降低后的交流电在转化成直流电供给控制系统。

工作原理：

电力工人在进行登杆作业时，穿戴好登杆脚扣100，启动电源开关登杆，脚扣向上提起，控制系统检测到压力传感器所承受的压力小于设定值时，控制系统控制微型电动机倒转带动齿轮轴旋转齿轮，齿轮驱动齿条11松动主爬杆1，脚扣可以上下移动；同理，当控制系统检测到压力传感器所承受的压力大于设定值时，控制系统控制微型电动机正转收紧主爬杆1，脚扣固定在电杆上；

电力工人误碰或者电杆绝缘装置损害漏电，当控制系统通过电压/电流传感器检测到通过人体或电杆的电压或电流超过人体承受的安全值时，控制系统控制微型电动机倒转带动齿轮轴旋转齿轮，齿轮驱动齿条11松动主爬杆1，电力工人沿着电杆下落，下落2秒后，控制系统控制微型电动机正转收紧主爬杆1，电力工人固定在该位置，防止人身下降受到二次伤害。

本实用新型相比现有技术的优点在于：

(1)结构简单，使用方便；

(2)采用本实用新型装置进行登杆作业时，无需频繁调整卡围，可大大减少工作人员的劳动量，且安全可靠；

(3)本实用新型在摒弃传统橡胶垫结构的同时，仍能保持优良的防滑性，可进一步减小安全隐患；

(4)结合实践经验可知，防滑齿牙的高度适中，才能防止人与电杆的作用力压弯或折断齿牙；本实用新型的齿条11与第二齿条31的齿牙尺寸均经过严格筛选获得，既能保持较高的承受能力，又能起到较好的防滑作用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。