倾斜式放线架的研制与应用
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【摘要】在输电线路放线施工工艺时，需要将导线利用放线架将将导线平缓释放放到线路上，为了避免此种情况，施工中必须控制导线线盘的自主转动，所以经常是人工利用木棒或工具在线盘上人为增加摩擦力，实现线盘制动，以避免线盘自主转动造成乱线，现有的各种导线放线架在施放导线过程中，无法调正放线张力，造成导线时快时慢，忽急忽送，以致导线通过放线滑车时跳出输槽，或打卷，起结，造成安全隐患。所以研制一种结构简单安全可靠，工作效率高的能自主提供制动力的放线架，是本文的目的。此种倾斜式放线架具有结构简单紧凑，能具有自主的调节制动力，稳定工作等特点。
一、现状
现有放线架一般为分体式，占地面积较大，对地面的平整度要求较高，需两人同时操作升降机构，操作过程繁琐，本研究根据现有分体式放线架的实际使用中的优缺点，研发一款实用性强，操作简便的新型放线装置，能适用于更加复杂的工作环境，结构紧凑，可拆分，易于运输拆装。
在放线施工中，需要将导线导放到塔杆线路上，这是就需要一个放线架支撑住导线线盘，以保证缠绕在线盘中的导线能顺利展放出去，由于导线盘会随着导线的放出而转动从而产生一个转动惯量，当该惯量达到一定值或导线放出的速度发生变化时候，就会出现线盘自主转动的情况。这时线盘的自主转动，轻则对牵引机械造成波动或冲击，重则发生导线跳盘，导线堆积和缠绕打结，给施工人员和设备带来极大的安全隐患降低了工作效率。
二、研究要点：
1.研究讨论并确定基本工作原理为主体倾斜式，整体结构为一体式，可拆分型，并且以拆分组装简单方便为原则。
2.根据基本原理，确定基本结构.细化图纸，进行结构稳定性设计，出具标准工程图及零部件加工图，交与项目组确认。
3.根据额定负荷，进行各不见的强度设计、选材。
4.将确认完毕的工程图安排生产加工，组装。组装好以后进行第一次装载实验，发现实验过程中的不足之处，研究改进方法，重新加工部件进行改进，直至产品基本达到设计的要求。
5.进行最大载荷的负载实验，对发现问题进行改进，包括对外观，焊接部位等的改进，使产品更加符合实际使用的要求。
三、确定研究目标和主要工作参数
1.确定基本原理采用线盘倾斜式，结构采用一体式。
2.基本规格为线盘直径800-1400（毫米），线盘宽度为630-880（毫米）
3.线盘最大重量为1.5吨，线盘轴孔为80（毫米）。
四、倾斜式一体放线架的结构与特点
1.一体结构，可拆分，便于搬运，快速组装，占地小。
2.倾斜式放线轴，可依靠线盘重力，自主调整出线涨力，防止过出现引起乱线。
3.操作简单，倾角条街螺杆，控制线轴支架倾角。
2014年 8月，第一代产品基本成型，在生产单位用钢丝绳盘（直径1200，宽度800，实际重量700公斤）实验，效果理想，能达到当初设计目的。
2014年10月，借用更大的线盘（直径1400，宽度880，重量1.8吨）试验，放线架底架接头处受力过大，实验不成功。在返厂重新加固底架后，重新实验，效果理想，能实现设计的功能。
总结
目前市场上主要使用的放线架都为普通框式放线架及卧式放线架，这两种放线架都有各自的弊端。框式放线架的主要弊端为：两个门架均为一体不可拆卸，单件自重较大，不利于山区或者复杂地形的运输搬运，而且两个门架占地面积较大，对地面的平整度要求高，升降操作需要两个门架单独操作，使用较为繁琐。而卧式放线架则只能放小型线盘或者要借助其他设备将线盘翻转，在实际操作中困难较大，使用的局限较大，由此可见这两种设备在实际应用中还有不足之处，具有可改进的空间。
针对现有放线架的以上弊端，项目组人员展开讨论，研究是否可以研发一款新型放线架，可以具有放线功能的同时，克服现有放线架的弊端。经项目组人员初步研究讨论，确定新型放线架的基本放线原理为线盘倾斜离地，实现放线功能。放线架为一体式，这样占地面积就可以降为最小，但为了便于山区及复杂地区的搬运，整体又要可以拆分，并且拆解方便快捷，拆分的单件最大不能超过一个人能搬运的最大极限重量。
在确定了新型放线架的基本方案后，由相关人员进行设计计算并出图。放线架主体拆分为主底架、副底架、主轴部分、主轴升降机构及斜撑等部分。主底架与副底架部分中间接头处用钢板镶插，再用螺栓连接，保证连接可靠。由于要满足多不同规格线盘的使用要求，主轴必须可以自由升降，因此主轴延两个导柱可以上下移动。主轴升降部分导向使用两根空心圆导柱，既保证上下导向的滑动灵活，又有足够的强度，而且使重量做到尽量轻。主轴的上下移动由一根丝杆实现，正传或者反转可以实现主轴机构的上下移动。主轴的倾斜也需要一个丝杆机构来实现，综合受力情况及实际操作过程中的各种因素，我们选用了电力系统中经常使用的双钩。它不仅能达到强度要求，而且在调节过程中比普通单向丝杆调节速度更快，能提高工作效率。图纸经项目组相关人员确认以后，安排生产加工。在加工过程中，相关人员按照相关标准，对所有零部件进行质量跟踪，然后验收入库。所有零部件加工完成，相关人员对产品进行组装，并经初步实验。
初步实验线盘为直径1200毫米，宽度800毫米，重量为650公斤的钢丝绳盘。实验现场放线架轻松翘起钢丝绳盘，在主轴固定门架倾斜约15度后，钢丝绳盘整体离地，现场工作人员用手直接转动钢丝绳盘，钢丝绳盘转动灵活，无卡阻，实验效果良好。
2014年10月，安排额定负载实验，有项目组相关人员共同参加。试验用的线盘为电缆线盘，线盘直径1600毫米，宽度880毫米，重量1.8吨，在装载实验过程中发现底架可拆卸连接部位接头处受力较大，放线架无法将线盘翘起，试验当即停止。常熟市安得电力机具制造有限公司相关人员立即研究方案，对放线架底架可拆卸连接部位进行加固，加载试验延后一天。
第二天加固后进行实验效果理想。在这次实验过程中，项目组发现线盘在放线过程中由于自身惯性非常大，在正常放线过程中即使停止拉线，线盘还是会自己转动，从而使线盘上的线松掉，影响放线工作。因此放线架需要有一个制动装置，在放线过程中随时可以使线盘停止转动。由于放线架主轴上本来设计有线盘挡板，线盘挡板在放线过程中与线盘同时转动，因此可以将制动力施加在线盘挡板上，在综合考虑各方面因素后，制动部分图纸设计完成，经项目组相关人员确认，安排生产加工。
2014年12月，安排第二次现场实验，借用一个钢芯铝绞线线盘，直径1400毫米，宽度880毫米，重量1.5吨，装载试验圆满完成，实验效果达到设计预期目地。