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一种新型铁塔脚钉的研发

发表时间：2020/8/4 来源：《电力设备》2020年第8期作者：吴亚龙包广田黄伟黄胜刘晨邓晓明

[导读] 摘要：本文介绍了一种新型脚钉的研究思路、以及结构的设计，并将其与当前传统铁塔脚钉进行比较，证明了这种新型脚钉在工作人员攀登铁塔时由于脚掌与脚钉的接触面积更大，能够提供更好的舒适性；椭圆环的设计使得登塔时便于固定安全带且不易于脱落，较传统的脚钉而言能更有效的防止人员坠落事故的发生，为登塔人员提供更好的安全保障。

       （六盘水供电局贵州六盘水 553000）
        摘要：本文介绍了一种新型脚钉的研究思路、以及结构的设计，并将其与当前传统铁塔脚钉进行比较，证明了这种新型脚钉在工作人员攀登铁塔时由于脚掌与脚钉的接触面积更大，能够提供更好的舒适性；椭圆环的设计使得登塔时便于固定安全带且不易于脱落，较传统的脚钉而言能更有效的防止人员坠落事故的发生，为登塔人员提供更好的安全保障。
        关键词：脚钉；登塔；舒适性；预防；安全保障
        0引言
        随着近几年杆改塔的项目以及新建线路的增多，铁塔的数量越来越多，这也就意味着铁塔的维护检修工作会越来越多，众所周知，攀登铁塔是当下输电线路运行与检修工作中最基本，也是必不可少的一项工作，杆塔是输电线路中最基本的一个单元，要想保证输电线路安全稳定的运行，当杆塔上的金具出现缺陷时必须尽快进行消缺工作，然而这就必须进行杆塔的攀登，这样铁塔上的脚钉就成为了工作人员登塔的途径以及安全的最有利保障。电力安全工作规程第85条中规定：在杆塔上作业转移位置时，始终不能失去安全带的保护。脚钉在这一过程中既能作为工作人员登塔时的受力点同时也能够作为安全带的挂点，防止工作人员发生坠落事故。根据安规的要求在攀爬铁塔时必须使用双大勾来保障安全，但是这使攀登过程变得非常的繁琐，增加耗时。因此希望对传统脚钉的结构进行改进，在保障安全的前提下简化登塔过程的方式来解决这个难题，优化工作过程，提高工作效率。
        就传统的脚钉而言，传统脚钉在结构上存在一定的安全隐患，传统脚钉采用的是一字型的结构，双大勾挂上时容易脱出，因此不满足直接挂双大勾的要求；而且一字型的脚钉由于与工作人员脚底的接触面积小，因此决定了其受力面积小，且不具备防滑的措施，因此一方面降低了登塔人员的舒适度，一方面有侧滑的可能。为了解决以上三点不足，本文介绍了一种改进的新型脚钉的研究。
        1新型脚钉的设计方案及选择
        考虑到传统脚钉在结构上存在的不足，本文提出了两种设计方案，分别如下图所示：

        两个方案都是由单根材料改装成圆环式，不仅可以直接挂双大勾，保证双大勾不会脱出，作为保险带的可靠挂点，使得挂安全带更加方便，即节省攀爬时间，而又增加了攀爬过程中的安全性。比较下来方案二还具备以下优点：
        （1）圆环尾端稍稍上翘，且在圆环上刻有防滑槽，可防止发生侧滑；
        （2）圆环方向比较适合脚部接触感，攀爬舒适度较好。
        因此本次选择方案二作为研究的对象。
        2新型脚钉的创新点及技术参数
        2.1创新点
        新型铁塔脚钉包括圆环和螺杆两个部分，之间无焊接点，是一个整体。圆环可以用于挂双大勾，圆环尾端稍稍上翘，其作用是防止在攀登的过程中发生侧滑风险，螺杆部分用于固定连接，通过螺帽可以紧密固定在塔材上。结合多年的运行经验反复总结，设计出一种新型的铁塔脚钉，它是在原来常用脚钉的基础进行了改进，由单根材料改装成圆环式，不仅可以直接挂双大勾作为后备保护，节省攀爬时间，而且增加了攀爬过程中的安全性。
        2.2技术参数
        本文设计的脚钉的主要技术参数如下，(并给出了其前视图及俯视图3所示:）

        图3：新型脚钉前视及俯视图
        (1)圆钢不低于Φ10mm；
        (2)脚钉总长315mm；
        (3)螺杆长50mm；
        (4)脚钉成品凹槽角度15°《α《45°；
        (5)挂环之间的距离50mm;
        (6)脚钉防滑凹槽。
        3新型脚钉应用现状
        本次的新型脚钉目前在中国南方电网贵州电网公司六盘水供电局多条线路的铁塔试上得到应用，经过经过近两年的运行，与传统脚钉对比，并通过现场测试，在登、下塔过程中，采用新型挂环脚钉能起到更好的后备保护作用，节省攀爬时间，显著提高了工作效率，而且增加了攀爬过程中的安全性,达到了预期的效果，新型脚钉在试运行过程中取得的效果令人满意。传统脚钉以及这种新型脚钉在铁塔中的一些实际应用效果如图4、图5所示。

        图4传统脚钉

        图5新型脚钉
        4小结
        这种新型脚钉是在传统脚钉的基础上通过对结构的改进而来的，通过对其结构的分析以及新型脚钉的实际应用结合得出新型脚钉比传统脚钉更加高效，更加安全，且新型脚钉的螺杆直径与传统脚钉相同，对于其在以后的推广中避免了因尺寸不相同难以更换的难题。将来有望望将这种脚钉推广到更多地区，在更安全的基础上提高人们工作效率。
        参考文献：
        [1]DL409-91电业安全工作规程（电力线路部分[M].北京：人民文学出版社，1991.
        吴亚龙，1994，男，助理工程师，工学学士，输电线路运行与检修
        包广田，1995，男，工学学士，输电线路运行与检修
        黄伟，1976，男，技能专家，输电线路运行与检修
        黄胜，1995，男，助理工程师，工学学士，输电线路运行与检修
        刘晨，1990，男，工程师，工学学士，输电线路运行与检修
        邓晓明，1978，男，技师，输电线路运行与检修