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摘要：电力部门对于架空线的维护、检修等工作需要人员登杆进行，最低的电线杆也至少有8米高，此种高空作业易发生坠落危及生命，为了提高电力工人在登杆过程中的安全性，设计了一种新型电杆安全防坠器，其结构主要由速差保护器和导轨等组成，彻底解决了普通防坠器高挂低用的限制。这对于电力工人登杆作业的安全保障具有重要意义。
关键词：防坠器；速差保护器；导轨
1研究背景
电借助架空线、电缆等媒介送到用户手中，架空线需要杆塔搭设，对于架空线的维护、检修等工作需要登杆进行，最低的电线杆也至少有8米高，此种高空作业易发生坠落危及生命。一种典型的安全器为速差保护器，速差保护器是利用坠落时的速度差原理来制造的[1-3]。然而，在每次使用时具有高挂低用的限制，每次均需要先爬到较高的工作地点将速差保护器固定好，然后才能正常使用。然而，在固定速差保护器的过程中是没有保护措施的，因而此种安全器在使用时存在极大的安全隐患。因此，如何提高安全器使用的安全性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
2普通速差保护器以及原理
目前国内常用的速差保护器是其利用坠落时的速度差原理来制造的：
利用物体下坠速度差进行自控，高挂抵用。TXS2系列使用时只需要将锦纶吊绳跨过上方坚固钝边的结构物上，将锦纶绳上的铁钩挂入“n”形环上，将钢丝绳上的铁钩挂入安全带上的半圆环内即可使用。在使用半径内，不需要更换悬挂点。正常使用时，安全绳将随人体自由伸缩。在器内机构作用下，处半紧张状态，使操作人员无牵挂感。万一失足坠落，安全绳拉出速度明显加快，器内锁止系统即自动锁止。使安全绳拉出距离不超过0.2米，冲击力小于2949N，对失足人员毫无伤害。负荷解除即自动恢复工作。工作完毕安全绳将自动回收到器内，便于携带。
3电杆安全防坠器的设计
3.1电杆安全防坠器结构组成及工作原理
本发明提供的安全器包括导轨和安全器本体，导轨上设有沟槽，安全器本体设有移动部、连接部和制动部，制动部上设有锯齿形凸起。
本发明所提供安全器的一种具体实施例中，包括导轨11和安全器本体。其中，导轨11用于设置在待攀爬杆上，具体可以为电线杆或者其他杆件，导轨11上设有延长度方向延伸的沟槽，沟槽垂直于长度方向的截面朝向一侧开口，以便连接安全器本体，长度方向指的是导轨11的长度方向，在导轨11安装于竖立的待攀爬杆上时，导轨11竖立设置，导轨11的长度方向通常为上下方向；安全器本体包括移动部2、连接部3和制动部1，移动部2在作业时插入于沟槽中并沿着长度方向移动，而制动部1与连接部3置于沟槽的外侧，制动部1与移动部2可以在导轨11的开口的内外两侧配合制动，连接部3用于连接安全绳，制动部1与移动部2通过第一铰接轴4相铰接，制动部1上设有用于与移动部2夹紧导轨11的锯齿形凸起6，且锯齿形凸起6设置在制动部1上靠近第一铰接轴4的周壁上，第一铰接轴4上设有用于使制动部1保持压向移动部2的趋势的扭簧8，连接部3的一端铰接于制动部1，另一端滑动连接于移动部2[4-6]。
在进行维护或者检修作业时，先将安全器本体安装在导轨11上，即移动部2置于沟槽内部，而连接部3与制动部1置于沟槽外部，在不受力的状态下，安全器本体与导轨11是相对静止的，安全器本体不会相对于导轨11产生移动，扭簧8将制动部1朝向移动部2压紧，制动部1的锯齿形凸起6的端部与导轨11相接触，使移动部2与制动部1夹紧导轨11。在进行作业时，作业人员把安全带在身上穿戴好，且安全带连接在连接部3，具体地，安全带在安装后可以呈U字形，调整安全带的长度，以便进行上下移动作业，当作业人员移动时，作业人员拉动安全带，安全带拉动连接部3，连接部3与移动部2的连接处发生相对滑动，连接部3与制动部1的连接处发生相对转动，制动部1的转动使扭簧8发生弹性变形，制动部1的锯齿形凸起6绕第一铰接轴4转动，锯齿形凸起6转离导轨11表面，制动解除，安全器本体随着作业人员移动；作业过程中，当作业人员手脚滑脱时，安全带对连接部3无拉力，扭簧8发生复位运动，使锯齿形凸起6转回至与导轨11紧密咬合的状态，安全器本体通过锯齿形凸起6与导轨11之间的摩擦力停止下移，从而防止坠落发生。
可见，此种安全器通过制动部1、移动部2对导轨11的夹紧以及锯齿形凸起6与导轨11的配合，使安全器本体与导轨11之间具有较大的摩擦力，有效保证了使用的安全性，同时，安全器本体与导轨11安装方便，安全器本体能够随时停止移动，即使在发生危险时下滑，下滑的距离也较小，防止对导轨11的损伤和对人的伤害，此外，安全器可以与任意待攀爬杆进行安装，使用范围较广。
上述各个实施例中，连接部3、制动部1与移动部2之间的铰接具体可以通过螺栓连接实现，便于安装与维修。当然，安全器本体中的各部件也可以通过其他方式进行连接。
上述各个实施例中，导轨11与安全器本体可以为铝合金件，铝合金的耐久力较强，且能够提供较大的摩擦系数，提高安全器的安全系数。当然，导轨11和/或安全器本体也可以为不锈钢或者其他材料制件。
上述各个实施例中，导轨11的表面延长度方向还设有用于与锯齿形凸起6配合的凹槽和凸起，也就是说，导轨11在开口的附近的外表面是沿着长度方向凹凸不平的，在作业过程中发生危险时，凹陷处可以与锯齿形凸起6更加紧密地咬合，进一步提高安全性能。
上述各个实施例中，连接部3与制动部1之间的铰接轴上还可以设有用于减小摩擦的橡胶圈9，以延长安全器本体的使用寿命。
3.2电杆安全防坠器使用方法
在进行维护或者检修作业时，先将安全器本体安装在导轨上，即移动部置于沟槽内部，而连接部与制动部置于沟槽外部，在不受力的状态下，安全器本体与导轨是相对静止的，安全器本体不会相对于导轨产生移动，扭簧将制动部朝向移动部压紧，制动部的锯齿形凸起的端部与导轨相接触，使移动部与制动部夹紧导轨。在进行作业时，作业人员把安全带在身上穿戴好，且安全带连接在连接部，具体地，安全带在安装后可以呈U字形，调整安全带的长度，以便进行上下移动作业，当作业人员移动时，作业人员拉动安全带，安全带拉动连接部，连接部与移动部的连接处发生相对滑动，连接部与制动部的连接处发生相对转动，制动部的转动使扭簧发生弹性变形，制动部的锯齿形凸起绕第一铰接轴转动，锯齿形凸起转离导轨表面，制动解除，安全器本体随着作业人员移动；作业过程中，当作业人员手脚滑脱时，安全带对连接部无拉力，扭簧发生复位运动，使锯齿形凸起转回至与导轨紧密咬合的状态，安全器本体通过锯齿形凸起与导轨之间的摩擦力停止下移，从而防止坠落发生。
4结论
文中设计的安全防坠器，通过制动部、移动部对导轨的夹紧以及锯齿形凸起与导轨的配合，使安全器本体与导轨之间具有较大的摩擦力，有效保证了使用的安全性，同时，安全器本体与导轨安装方便，安全器本体能够随时停止移动，即使在发生危险时下滑，下滑的距离也较小，防止对导轨的损伤和对人的伤害，此外，安全器可以与任意待攀爬杆进行安装，使用范围较广，能有效降低登杆人员坠落发生率，为电力生产提供安全保障。
参考文献：
[1]孙玉蓉，周法孔.矿井提升设备[M].北京：煤炭工业出版社，1993.
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