Page 95 - 电力与能源2022年第一期
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周 彪, 等: 电力施工斗臂车防雨风幕系统设计与应用 8
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学原理设计, 在高速轴流风机的基础上, 利用高速
异形射流喷口、 机翼曲线无纹流聚风结构、 旋转型
导风板等先进气流控制技术, 实现吹风气流的集
中, 其风口气流扩散角仅有 15° , 气流扩散模型与
样机模型如图 1 所示。由图 1 可见, 吹风气流接
近航空发动机的尾部排气气流, 风速随距离降落 图 3 环境型风口结构
缓慢, 从而可实现远距离的大面积水平送风, 形成 本的技术性能。防雨风幕系统必须有一路可伸缩
隔离雨滴的风幕。 的波纹气压管道, 连接车体下部的风机。该气压
管道采用无内衬尼龙结构, 本体电场分布均匀, 又
具有波纹伸缩特性, 因此表面爬距很长, 材料本体
击穿电压达 10kV / mm 以上。连接工作斗与金
属伸缩臂之间的最短距离也达到 1m 以上, 因此
35kV 以下电压等级的系统电压绝不会对系统的
图 1 防雨风幕气流扩散模型 安全性产生任何影响。空压机采用无油旋转压缩
射流型喷口:喷嘴尺寸 2m×0.3m , 喷口设 机, 压缩压力达 0.8 MPa 以上, 空气中大部分的
计风速 15m / s , 针对雨滴粒径 2~3mm ( 接近中 水汽均被凝华排除, 实测的压缩空气湿度在 15%
雨) 的模拟条件下, 可实现喷口下方 2m×2m 的 以下, 这种高清洁、 高压力、 低湿度空气的交流击
穿电压可达 6kV / mm 以上。由于湿度极低, 也
干燥区域。射 流 型 喷 口 的 挡 雨 效 果 仿 真 如 图 2
所示。 不会在管道内形成水汽凝结, 可见 35kV 以下电
压等级的系统电压绝不会对系统的安全性产生任
何影响。防雨风幕系统的性能可得到非常充分的
保障。
2 防 雨 风 幕 系 统 与 斗 臂 车 一 体 化 设 计
方案
防雨风幕系统与斗臂车一体化设计方案如图
4 所示。在图 4 中, 1 为增速箱, 2 为离心风机, 3
为尾气收集管, 4 为尾气净化器, 5 为折叠风管, 6
为喷管支架, 7 为扇形喷气口, 8 为温湿度表, 9 为
管道发电机, 10 为照明灯, 11 为干燥器, 12 为高
压风管, 13 为高压风管接口。借助现有斗臂车平
台, 利用发动机取力器取得动力, 带动风机产生气
流, 实现工作斗上方的防雨效果, 同时借助车辆尾
气的高温, 进一步提升气流的干燥效果, 也利用气
流带动发电设备, 实现工作斗内部的供电。
防雨风幕系统与斗臂车一体化设计的原理,
图 2 射流型喷口的挡雨效果仿真 是通过增速箱将发动机取力器的转速转化为较高
环绕型风口( 见图3 ): 为了提高风口的适应性 的转速, 然后推动离心风机运转, 离心风机产生的
及防雨区域的实用性, 后期又开发了环绕型风口。 高压力气流通过折叠风管, 从扇形喷气口喷出, 形
环绕型风口的风口直径为 0.56m , 在设计风速 15 成一个扇形的水平带状风幕; 利用该风幕, 就能在
m / s的条件下, 防雨面积可达直径2.5m 范围。 工作斗的上方形成数十平方米的风帘保护区域,
1.3 防雨风幕系统管道绝缘安全性 雨水掉落下来后将被风幕吹散, 不会掉落到风帘
防雨风幕系统管道安全性是其最重要、 最基 保护区域, 实现了遮雨挡雨效果, 由于风幕的绝缘
