摘要：伸缩臂是绝缘斗臂车的重要结构，保证斗臂车的安全性能和作业性能。目前被广泛使用的绝缘斗臂车的伸缩臂有三种结构，在性能上和使用上存在差异，分析三种不同结构伸缩臂结构和机构，能够更好的进行绝缘斗臂车的选择和使用。
随着我国对供电可靠性要求的不断提高，用于带电作业的绝缘斗臂车的使用越来越多，混合臂式和伸缩臂式绝缘斗臂车是目前国内使用最多的产品，这两种结构的斗臂车都带有伸缩臂结构，伸缩臂结构及其伸缩机构对作业时有效绝缘段保证、玻璃钢臂的保护等都有严格要求。目前国内使用的绝缘斗臂车的主要是美国和日本生产，本文针对国内常见的绝缘斗臂车的伸缩臂结构及机构进行研究，为斗臂车的选用和维护提供参考。
目前的国内使用的斗臂车的伸缩臂结构主要有三种，分别为油缸和管路分离式、油缸和管路结合式以及管路外置式。下面分别进行分析。
一、油缸和管路分离式
这种结构伸缩臂伸缩油缸和控制管路都布置在臂架内部，管路（拖链系统）和伸缩油缸相互独立。其结构和机构见下图。
这种伸缩臂架结构的两节伸缩臂具有如下特点：
1、伸缩臂架部分只有两节臂。一节基本臂，为金属臂；另一节为伸缩臂，是玻璃钢臂与金属臂胶粘和螺栓连接而成，中间为玻璃钢段，两端为金属段。
2、采用单根油缸，油缸布置为倒置式。缸杆与基本臂铰接，靠近缸杆一端缸筒与伸缩臂通过螺栓进行固定，缸筒多在伸缩臂里。
3、内置式拖链布置在基本臂与伸缩臂之间。
4、基本臂前端与绝缘伸缩臂下方受力接触处为尼龙托辊，其余为滑块结构。
5、无同步伸缩链。
从功能上看具有如下特点：
1、油缸直推绝缘伸缩臂，油缸伸出距离全为玻璃钢臂伸出距离。工作时，相比同步伸缩（三节臂及以上），可更快获得有效绝缘长度，提高工作效率，对作业空间要求不高。
2、预伸的一段伸缩绝缘臂，为更快的获得有效绝缘长度做出了贡献。
3、采用尼龙托辊取代滑块，由臂间滑动摩擦改为滚动摩擦，大大降低对绝缘臂的损坏，且与绝缘臂接触面无需润滑油润滑，避免绝缘性能降低，提高作业可靠性。
采用这种结构的三节伸缩臂结构具有如下特点：
1、第一节基本臂，为金属臂；第二、三节为伸缩臂，其中第二节臂为也为金属臂，第三节为玻璃钢绝缘臂。
2、采用两根油缸，一级油缸缸杆与第一节臂连接，缸筒靠近缸杆端与第二节臂相连，缸筒尾部落在二级油缸上。二级油缸缸杆与第二节臂相连，缸筒靠近缸杆端与第三节臂相连，缸筒落在第三节臂里。
3、一套拖链系统置于臂架侧面，一端连接在第一节臂，另一端连接在第三节臂。
4、第二节臂前端与绝缘伸缩臂下方受力接触处为尼龙托辊，其余为滑块。
5、无伸缩链。
从功能上看具有如下特点：
1、采用两根油缸，每节伸缩臂均采用单独油缸进行驱动。工作开始时，先伸第三节绝缘伸缩臂，再伸第二节金属臂；工作结束时，先缩回第二节臂，再缩第三节绝缘伸缩臂。这样做的目的是，优先保证玻璃钢臂的有效绝缘长度伸出，提高工作效率，保证工作安全，同时适应较小空间。
2、一套拖链系统置于臂架外侧，不受臂内两根油缸伸缩先后顺序的影响。但有二级油缸的两根管路是通过一二节臂下方空间形成单独小拖链实现的，容易受到挤压磨损的可能。
3、采用尼龙托辊。优点不再赘述。
二、油缸和管路结合式
采用油缸和管路结合式的伸缩臂结构与机构比较复杂，这种结构型式的伸缩臂基本为两节臂，基本臂为也是由两部分组成，一段是金属臂，另一段是玻璃钢臂。纯玻璃钢段长度约1米。伸缩臂主体为玻璃钢臂，在臂尾上方有金属垫板，臂头有金属连接座。
伸缩臂在基本臂内，通过尼龙滑板作为接触面。设有管路保护托槽，一端与基本臂连接，另一端在伸缩臂里底面接触，可以在里面滑动。伸缩油缸缸筒与基本臂铰接，缸杆与链轮支架的一端铰接，通过固定在此端的带有滚轴的滑块支撑在伸缩臂里；链轮支架包住伸缩油缸，但可相对油缸产生平移运动，链轮支架另一端通过滑块落在基本臂内；有链条绕过链轮支架两端的链轮，形成环状，其中靠近缸筒头部的滚子链结点与管路保护托槽相接，靠近缸筒尾部的滚子链结点与伸缩臂进行铰接；管路系统通过臂尾进入管路保护托槽里，从托槽头部出来后，再折返至伸缩臂臂头的阀块上。
伸出时，伸缩油缸带动链轮支架向前运动，伸缩臂通过滚子链的运动以二倍速率往前运动，同时固定在伸缩臂头部阀块带动管路向前运动，尼龙滚轴起到将管路捋顺的作用。
其结构型式具有以下特点：
1、伸缩臂架部分只有两节臂，基本臂与伸缩臂都是由玻璃钢臂与金属臂连接而成。均为玻璃钢臂包金属臂结构型式。
2、采用单根油缸。油缸布置为正置式。缸筒与基本臂相连，但缸杆并没有直连在伸缩臂上，而是将力通过链轮支架上滚子链传递到伸缩臂上。
3、无拖链系统，管路内置，捋顺是通过固定在齿轮支架上的尼龙滚轴实现的。
4、伸缩臂与基本臂接触面均为尼龙滑块。
5、伸缩油缸缸杆连接的链轮支架以及滚子链起到了伸缩链的作用。
这种结构的伸缩臂具有如下特点：
1、伸缩油缸通过链轮支架推动伸缩臂，起到放大行程的作用（伸缩臂的行程是伸缩油缸行程的2倍）。同时采用较短的油缸，不占用有限的绝缘臂长度，为更好保证有效绝缘长度提供了结构上的支持。
2、基本臂采用金属臂与玻璃钢臂连接方式，可以实现不伸臂即可实现1米的有限绝缘长度，提高安全性，适应较小的工作工况。
3、整体结构复杂，装配困难，同时管路受到拉力作用接头部分容易松动漏油，不易保养维修。
三、管路外置式
采用管路外置式伸缩臂式斗臂车大都具有以下结构形式，如图：
这种结构型式具有以下特点：
1.伸缩臂多为三节臂，且采用同步伸缩的型式。
2.没有拖链，管路一部分固定在基本臂的上部，折回至基本臂与第二节臂之间的上部空间，并通过固定在二节臂尾部的滚轮折回至第三节臂。
3.采用单根油缸，倒置方式。
从功能上看具有以下特点：
1.管路部分布置在臂架外侧，减少占用臂内有限空间，同时不用拖链，起到减轻重量的作用。
2.管路在臂架伸缩的过程中同样有受到拉力的可能，存在一定的隐患。
结语
伸缩臂式斗臂车的伸缩臂结构及机构设计，首先要保证臂架设计具有有效绝缘长度，同时工作时能更快的获得有效绝缘长度以提高工作效率以及更好的在狭小空间的适应性。经过对以上三种结构研究及分析，有以下结论：
油缸和管路分离式结构斗臂车的伸缩臂结构型式简单可靠，对管路的保护也是最优的，预伸绝缘段结构保证了产品有效绝缘长度，较好保证了作业安全，其问题是结构尺寸偏大。油缸和管路结合式斗臂车能提供相对更高的有效绝缘长度，且臂长能得到较好控制，但其复杂的内部结构致使维护保养困难，可能导致可靠性降低，并且这种结构只有两节臂，无法获得较大的幅度；管路外置式斗臂车的伸缩臂管路部分外置，方便了安装维修，但管路受力，存在早期损坏风险。
参考文献：
[1]马宝龙，刘二鹏，滕新立.高空绝缘作业车的应用与发展展望[J] 工程技术：文摘版 2015（58）
[2]刘涛，曾清，王滕.绝缘型高空作业车的维护与管理[J] 建筑机械 2017（3）
论文作者:蔡雷,郑磊
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
标签：伸缩论文; 管路论文; 结构论文; 油缸论文; 链轮论文; 玻璃钢论文; 长度论文; 《电力设备》2018年第24期论文;