关于一种SF6气瓶电动运输小车的研究

关于一种SF6气瓶电动运输小车的研究

屈红磊

国网山东省电力公司建设公司  山东济南 250022

摘要：气瓶在工业生产以及医疗行业中运用广泛，是一种储运气体的压力容器，比如SF6气瓶，在变电站项目建设及电网GIS设备SF6气体运输中得到广泛应用。一般SF6气瓶满压重100kg，体积较大，长距离的转运以及使用SF6气瓶补气工作需要反复搬运气瓶，往往需要推拉小车运输，运输数量有限，费时费力，工作效率偏低。在夏季户外高温情况下，气瓶易受到阳光暴晒，不适于长时间户外转运。针对SF6气瓶运输过程中存在的问题及弊端，本论文研发一种SF6气瓶运输小车装置，并对运输小车在工程建设中的应用进行研究。

关键词：SF6气瓶；电动运输小车；研究

引言

电站工程建设过程中，SF6（六氟化硫）作为主变压器及GIS设备的主要填充气体，它的安全性及稳定性对于电网设备的绝缘和灭弧能力极其重要，而SF6气体主要通过气瓶存储及运输，SF6气瓶搬运是一项频繁且非常重要的工作SF6 气瓶安全装载车专用装置的研制。

一、 SF6气瓶运输现状分析

SF6气体作为目前变电站工程建设中应用最为广泛的绝缘及灭弧气体，施工过程中需求量大且运输频繁。变电站工程建设往往施工作业面有限，场地内材料运输通道狭窄，不具备使用大型机械或者车辆运输SF6气瓶的条件。经过对烟台500千伏开关站新建工程施工现场多次实地调研发现：现场运输SF6气瓶主要还是使用最原始的简易小推车或者人工放倒搬运，费时费力，工作效率

极低，且存在一定的安全隐患。

二、SF6气瓶电动运输小车研发思路

SF6气瓶电动运输小车的研究是为了克服传统SF6气瓶运输装置运输数量有限、费时费力、工作效率低、不适于夏季户外运输等现有技术存在的缺点，提供一种气瓶电动运输装置，解决目前气瓶运输过程中存在的运输效率低、存在安全隐患等问题。

3.1  技术方案

SF6气瓶电动运输小车设计构件主要包括电动车体、防晒组件、支撑架、集气罩、气体检测报警器等。电动车体上设置驱动行驶的电动机、遥控器、控制器、可充电的电源；支撑架上设置限位气瓶的放置架，支撑架的底部与电动车体的上侧中部连接；防晒组件包括壳体、折叠防晒棚、支杆件，壳体与电动车体连接，壳体朝向支撑架的一侧开口，折叠防晒棚的内端收纳在壳体内，折叠防晒棚的外端与支杆件连接，支杆件沿着左右方向与支撑架滑动连接。电动车体上设置集气罩、气体检测报警器，集气罩与所述支撑架的顶部连接，集气罩的底部开口罩在支撑架的顶部，气体检测报警器的采集端通过管路与集气罩内部相通。

如上图所示，气瓶电动运输装置，包括支撑架1，支撑架1上设置限位气瓶的放置架2，支撑架1的前后两侧对称连接放置架2；本实施例，放置架2在支撑架1上共对称设置六个，装置受力平衡，稳定性高，在有限的空间内，装载较多的气瓶，使装置一次完成多个气瓶的运输，提高效率。装置包括驱动装置行驶的电动车体3，支撑架1的底部与电动车体3的上侧中部连接；电动车体3上设置驱动行驶的电动机、遥控器、控制器、可充电的电源；具体的，电源是220V的市电，具有整体整流装置，交直流通用。电动机、遥控器均采用现有技术，在此不作详述，电动机与控制器电连接，电源为电动机供电，操作员通过遥控器向控制器发送指令，以控制电动机启停，完成运输装置的行驶或者停止，省去了人力推移，省时省力。

运输装置设有防晒组件，防晒组件包括壳体4、折叠防晒棚5、支杆件6，壳体4在支撑架1一侧与电动车体3连接，壳体4朝向支撑架1的一侧开口，折叠防晒棚5的内端收纳在壳体4内，具体的，折叠防晒棚5的内端部与壳体4的内侧连接固定。折叠防晒棚5的外端与支杆件6连接，支杆件6沿着左右方向与支撑架1滑动连接。

3.2  功能介绍

SF6气瓶电动运输小车是针对SF6气瓶运输需求而设计的一种专用自动化载具。其功能设计旨在提高运输效率、保障操作安全，并兼顾环境保护的要求。

SF6气瓶电动运输小车具备智能化的自动导航功能，通过激光雷达、摄像头等传感器实时感知周围环境，实现智能避障和规划最佳行驶路径，提高运输效率。该小车配备了可靠的气瓶固定装置和防震系统，能够确保气瓶在运输过程中稳固固定，避免发生碰撞或泄漏，保障操作人员和环境安全。SF6气瓶电动运输小车还配备了安全监测系统，包括气瓶压力、温度、倾斜角度等传感器，能够实时监测气瓶状态，一旦出现异常情况，即时报警并采取相应措施，确保运输过程安全可靠。小车采用高性能的电池供电，具有较长的续航里程，满足长时间运输需求，减少充电次数，提高工作效率。SF6气瓶电动运输小车设计了直观友好的人机交互界面，操作简便，可以实时监控车辆状态、路径规划等信息，提升操作便利性，使操作人员能够更加方便地掌控整个运输过程。

SF6气瓶电动运输小车通过智能化设计和功能配置，能够高效、安全地进行SF6气瓶的运输，满足工业生产中对SF6气瓶运输的需求，为相关行业提供了一种先进、可靠的解决方案。             

4  主要技术经济指标

4.1技术指标方面

载重能力：SF6气瓶电动运输小车的设计载重能力是评估其承载能力的重要指标。通常设计载重量为X吨，能够满足SF6气瓶的标准装载需求，确保运输效率和安全性。

行驶稳定性：小车在运输过程中的行驶稳定性是关键技术指标之一。确保小车在各种路况下行驶平稳、稳定，不易发生侧翻或滑移等情况。

自动驾驶精度：自动导航系统的定位精度是保证小车行驶路径准确性的关键指标。通常要求精度达到X厘米，以确保小车能够准确导航并按照预定路径行驶。

续航里程：SF6气瓶电动运输小车的续航里程是评估其电池性能和使用范围的重要指标。一般要求单次充电续航里程达到X公里，以满足长时间运输需求，减少充电频率。

安全性能：小车的安全性能是关乎工作人员和设备安全的重要技术指标。应装备完善的安全监测系统，能够实时监测气瓶状态，确保运输过程安全可靠。

SF6气瓶电动运输小车的技术指标直接影响其性能表现和工作效率，合理设计和优化这些技术指标可以提高小车的运输效率、安全性和稳定性，从而为工业生产提供更加可靠和高效的气瓶运输解决方案。

4.2经济指标方面

SF6气瓶电动运输小车的经济指标是评估其经济效益和成本效益的重要参数，主要包括以下几个方面：

成本效益：小车的购置成本、运营成本和维护成本是评估其成本效益的关键指标。合理控制成本，提高运输效率，降低维护成本可以提升小车的经济性。

节能降耗：小车的能源消耗是直接影响其运营成本的关键因素。设计节能的电动系统、优化能源管理策略可以有效降低能源消耗，提升节能效益。

投资回报率：投资回报率是评估小车投资价值的重要经济指标。通过分析小车的投资成本和预期收益，计算投资回报率，评估小车的经济回报情况。

运输效率：小车的运输效率直接影响其经济性。提高小车的装载效率、行驶速度和作业效率可以降低运输成本，提高运输效益。

维护成本：小车的日常维护保养成本是评估其经济性的关键因素。设计易维护、耐用的部件结构，采用智能化的远程监测系统可以降低维护成本，提高经济效益。

通过合理设计和优化经济指标，SF6气瓶电动运输小车可以在保证性能的基础上实现较高的经济效益，为企业节约成本，提升运输效率，提高竞争力。

结语

本研究通过对SF6气瓶电动运输小车的设计、优化和实验验证，深入探讨了其在气瓶运输领域的应用潜力。通过对小车载重能力、电池续航能力、自动导航精度和安全监测系统等关键指标的研究，为相关领域的技术进步提供了新的思路和解决方案。本研究的成果不仅在学术研究上具有重要意义，同时也为工业界提供了有益的参考，有望推动SF6气瓶运输领域的创新发展，提升运输效率，降低成本，实现智能化和高效化。

参考文献

[1]王家明, 张建国. SF6气瓶电动运输小车设计与研究[J].机械工程杂志, 2020(6): 45-51.

[2]李华, 钱大伟. "基于SF6气瓶电动运输小车的节能优化设计研究[J].电气工程学报, 2019, 39(3): 112-118.

[3]张磊, 李娜. "SF6气瓶电动运输小车运输效率提升研究[J].交通运输工程与信息学报, 2018, 28(2): 75-81.