CN103594962B - 输电线路飞行架线装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种输电线路飞行架线装置。它包括飞行器和放线架，飞行器为多轴多旋翼飞行器，飞行器的底盘通过连接装置连接放线架；所述连接装置包括固定于飞行器底盘上的插座、带插头的连接板，连接板的插头插接配合在底盘上的插座内，至少一个插头插座通过插销连接。连接板与放线架顶端连接并相对旋转；底盘上还设置有可将插头与插座分离的可受控制装置控制的驱动机构。本发明飞行路线准确、放线准确，重量轻，能够进行长距离飞行，并能够自动使飞行器与放线架分离。

Description

输电线路飞行架线装置

技术领域

本发明涉及一种输电线路架线过程中的使用飞行器牵引放线的装置。

背景技术

架设输电线路过程中，需要将重量很大的导线架设到铁塔上，此时采用的架设方法一般是现将重量很轻很细的迪尼玛绳穿过每个铁塔，然后再连接较粗强度更高的迪尼玛绳，再经过用钢丝绳连接导线，最好将导线通过牵引机拉到铁塔上。在架设输电线路长距离输电线路时，由于距离长达数千米甚至数十千米，所以放置第一道迪尼玛绳时目前一般都使用航模等飞行器牵引。如公开号为10806091中国专利文献，就提供一种电力直升机，是在机体内安装有通过其所带的电缆索线导入从陆地供给的电源为动力的电动机作为原动机带动旋翼旋转升空和进退转向的。它适合于在地形复杂、交通不便的地区架线等。它是由顶部装有以传动装置连接带动的一个旋翼，下部设有起落架、尾端设有抗扭螺旋浆和尾翼的机体所组成，带动旋翼的传动装置是由电动机连接传动的，其电动机的电源是由地面上的电网连接到电力直升机上的电缆索导入的。但是这种装置不能适用于长距离飞行。因此用能够遥控的航模取代直升机牵引迪尼玛绳是电力架线中经常使用的方法。但是一般航模的控制精度并不能达到将迪尼玛绳放入铁塔挂线点的要求。目前有一种多轴多旋翼的飞行器，如专利申请号为20101052963.1中国专利文献就公开了一种六轴多旋翼飞行器，它包括一个底盘，在底盘上连接并固定有可折叠的杆轴，杆轴均匀对称布置在底盘上，杆轴的端部对称布置旋翼，飞行器的控制装置设置在底盘上。这种飞行器由于其具有多个驱动力点，所以其飞行平稳。

另外，专利号为201120009726.3的中国实用新型专利文献还公开了一种无人驾驶飞行器机载电力架线装置，包含弹力阻尼器和弹力过载保护器，阻尼器使线轮只在一定拉力作用时才可旋转而并不会在自身转动惯量作用下自转，防止引绳被放乱引起不可控的缠绕情况。该弹簧滑片过载保护器在飞机与引绳之间的突变拉力作用下被拉开使得绕线轮和轮架整体脱离飞机，从而保护飞机的安全。线轮架与飞机之间还设置有无线遥控抛投装置，当放线施工人员发现飞机飞行姿态异常或出现某种不正常迹象时，或者已经完成一段放线任务需要返航时，通过地面的遥控发射机发射指令信号控制飞机上的抛投装置将绕线轮和线轮架整体抛掉以减轻飞机载荷保证飞行安全。但是这种架线装置结构复杂，不可避免的要增加重量，因此它也需要使用直升机这样的大型飞行器才能完成。而大型飞行器的使用成本动辄上十万甚至百万元，从经济效益和工作效率来说，对于施工方并不合适。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种输电线路飞行架线装置，它飞行路线准确、放线准确，重量轻，能够进行长距离飞行，并能够自动使飞行器与放线架分离。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

输电线路飞行架线装置，包括带控制装置的飞行器和安装有线轴的放线架，所述飞行器为多轴多旋翼飞行器，飞行器的底盘通过连接装置连接放线架；所述连接装置包括固定于飞行器底盘上的插座、带插头的连接板，连接板的插头插接配合在底盘上的插座内，连接板与放线架顶端连接并相对旋转；底盘上还设置有可将插头与插座分离的受控制装置控制的驱动机构。

本发明的进一步改进在于：所述连接装置的连接板的插头上和底盘上的插座上分别设置有对应的销孔，销孔内设置一受驱动机构拉动的插销。

本发明的上述技术方案的进一步改进在于：所述连接板为马蹄形结构，所述插头分为设置在马蹄形结构的前端中间的带有销孔的插头Ⅰ和设置在马蹄形结构的后端两侧的两个插头Ⅱ，在飞行器底盘上设置有位置与插头Ⅰ和插头Ⅱ对应的插座Ⅰ和插座Ⅱ，插头Ⅰ和插座Ⅰ通过插销连接，插头Ⅱ插入插座Ⅱ的孔内。

本发明的上述技术方案的进一步改进在于：所述插头Ⅱ凸出在连接板的主体外面，插头Ⅱ的端部上面设置有斜坡。

本发明的进一步改进在于：所述飞行器上还设置有与控制装置连接的实现使飞行器自动飞行的导航仪。

本发明的进一步改进在于：所述放线架是由轻质高强度管材制成的框架，框架的底部设置有由轻质高强度管材制成的底架，所述线轴安装在放线架内，线轴的一端的放线架上设置有用于连接绕线手柄的连接杆，线轴的另一端的放线架上设置有阻尼器。

本发明的上述技术方案的进一步改进在于：所述放线架的顶部中间位置设置有导引迪尼玛绳的吊环，在放线架的后面还设置有可以使迪尼玛绳断开的出线断线器。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

本发明采用多轴多旋翼飞行器作为动力源，它飞行路线准确，能够准确放线。本发明的连接装置非常简单，而多轴多旋翼飞行器和放线架都可以采用碳纤维等轻质高强度材料制作，使装置的整体重量轻，能够进行长距离飞行。并在遇有紧急状况下能够在遥控状态下或者自动使连接装置打开，使飞行器与放线架分离，将放线架抛投。本发明的连接装置使飞行器的底座与放线架能够相对旋转，能够保证线轴上的迪尼玛绳顺利导出，并使线轴始终对着迪尼玛绳的牵引方向。

本发明的连接装置的连接板的插头和底盘的插座采用插销连接，当需要抛投时，驱动机构（如舵机）会拉动插销，使插头与插座脱开，插头从插座内坠落，这种动作非常迅速。当连接板为马蹄形时，位于中间的一个插头Ⅰ通过插销连接在底盘上插座Ⅰ内，位于马蹄后端两侧的两个插头Ⅱ插入两个插座Ⅱ的孔，当插头Ⅰ中插销被拔掉时，插头Ⅰ与插座Ⅰ分离，插头Ⅱ也能够从插座Ⅱ中顺利脱出。插头Ⅱ凸出在连接板的主体外面并且插头Ⅱ的端部上面设置成斜坡或者圆弧形，使连接板与插座分离时，不会受飞行器底座和插座的干扰。

与控制装置连接的导航仪，不但可以在程序的控制下实现自动飞行架线，并且可以在产生误操作，使飞行器失去控制时，能自动返航到起飞地点。

本发明的放线架的框架均由轻质高强度管材制成，框架底部的底架，起到支撑作用，本发明可以通过手柄将迪尼玛绳绕到线轴内，在放线时阻尼器还可以防止线轴因惯性而无限的自由转动，造成多放线，或者发生反向缠线。本发明的吊环出线断线器的设置可以使迪尼玛绳顺利出线，防止卡线，防止打结，并在特殊状况下不能继续放线时，出线断线器可以先把迪尼玛绳剪断，从而带着线轴及放线架安全返航，避免了直接抛投放线架。

附图说明

图1是本发明的整体结构主视示意图；

图2是本发明的主体结构侧面示意图；

图3是本发明的飞行器与放线架的连接结构示意图；

图4是连接板的插头Ⅰ插座Ⅰ的连接结构示意图；

图5是连接板的插头Ⅱ插座Ⅱ的连接结构示意图。

其中，1、飞行器，2、导航仪，3、控制装置，4、连接装置，5、驱动机构，6、放线架，7、线轴，8、连接杆，9、吊环，10、阻尼器，11、底架，12、插销，13、底盘，14、横板，15、迪尼玛绳，16、出线断线器；41、连接板，42、插座Ⅰ，43、插座Ⅱ，44、插头Ⅰ，45、插头Ⅱ，46、轴承，50、拉杆，51、销轴。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

如图1、2所示，本发明的输电线路飞行架线装置包括飞行器1和放线架6，放线架6是由轻质高强度管材（如碳素管）制成的框架，框架内安装有线轴7，线轴7上绕有迪尼玛绳15。飞行器1为多轴多旋翼飞行器，图1、2中的飞行器1包括底盘13，在底盘13均匀设置可以折叠的6根或者8根碳素管，碳素管的端部设置有由电机带动的旋翼。在底盘上面设置有控制飞行器飞行的控制装置3和接收卫星信号的导航仪2，控制装置3可以接收遥控装置发来的信号控制飞行器飞行，也可以根据导航仪2的信号实现对飞行器的自动飞行控制。

飞行器1的底盘13的下面通过一连接装置4连接放线架6，使放线架6能够自由旋转并在适当的时候可以与底盘13分离。

连接装置4包括固定于飞行器底盘13上的插座、带插头的连接板41，连接板41的插头插接配合在底盘13上的插座内。所述插座有三个，连接板41的插头也有对应的三个。所述连接板41为马蹄形结构，插头Ⅰ44设置在马蹄形结构的前端中间位置，插头Ⅰ设置有销孔，底座上的一个插座为带销孔的插座Ⅰ，插座Ⅰ由左右两部分组成，两部分之间为放置连接板41的插头Ⅰ间隙，插头Ⅰ放入插座Ⅰ之间后用插销12将插头Ⅰ和插座Ⅰ连接，当插销拔出后，插头Ⅰ从插座Ⅰ内脱落，使插头Ⅰ和插座Ⅰ分离。在马蹄形结构的连接板41的后端两侧设置有两个插头Ⅱ45，在飞行器底盘13上设置有位置与插头Ⅱ45位置对应的插座Ⅱ43，插座Ⅱ对应插头Ⅱ的侧面设置有孔。两个插头Ⅱ对称设置，插头Ⅱ凸出在连接板41的主体外面，两个插头形成一个叉形，插头Ⅱ45的端部上面设置有斜坡。插头Ⅱ45插入插座Ⅱ43的孔内。底盘13上还设置有可将插头与插座分离的可受控制装置3控制的驱动机构5。驱动机构5可以是一电控的舵机，插销12通过一销轴51连接在舵机的拉杆50的侧面。当需要使放线架与飞行器分离时，启动驱动机构5，拉动插销12，插头Ⅰ和插座Ⅰ先分离、脱开，连接板即从插座Ⅱ转动、脱落。驱动机构5受控制装置3控制，实现飞行器与放线架的自动分离。

在连接板41的下方设置一轴承46，连接板41通过轴承46连接到放线架顶端，连接板41与放线架通过轴承46可发生相对旋转。框架的底部设置有由轻质高强度管材制成的底架11，底架11可以是两根碳素管，放线架6的框架的两端设置有横板14，线轴7安装在放线架6的框架内两横板14之间，线轴7上缠有迪尼玛绳15（当然还可以是其它种类的绳）。线轴7的一端的转轴伸出放线架6横板14之外，线轴7伸出放线架6之外的转轴为连接杆8，有用于连接绕线手柄，线轴7的一端的放线架的横板14上设置有与放线架的转轴连接的阻尼器10，用于阻挡线轴的惯性转动。放线架6的顶部中间位置设置有导引迪尼玛绳15的吊环9，在放线架6的后面还设置有出线断线器16，在线轴7上的迪尼玛绳经吊环9后进入出线断线器16，经出线断线器16导引后，正常放线。出线断线器16可以设置有剪刀等能够将迪尼玛绳断开的装置（当然也可以采用其它能够使迪尼玛绳15断开的装置），当出现异常情况时，控制装置3还可以控制出线断线器动作，将迪尼玛绳剪断。

Claims (7)

1.输电线路飞行架线装置，包括带控制装置（3）的飞行器（1）和安装有线轴（7）的放线架（6），其特征在于：所述飞行器（1）为多轴多旋翼飞行器，飞行器（1）的底盘（13）通过连接装置（4）连接放线架（6）；所述连接装置（4）包括固定于飞行器底盘（13）上的插座、带插头的连接板（41），连接板（41）的插头插接配合在底盘（13）上的插座内，连接板（41）与放线架顶端连接并相对旋转；底盘（13）上还设置有可将插头与插座分离的受控制装置（3）控制的驱动机构（5）。

2.根据权利要求1所述的输电线路飞行架线装置，其特征在于所述连接装置（4）的连接板（41）的插头上和底盘（13）上的插座上分别设置有对应的销孔，销孔内设置一受驱动机构（5）拉动的插销（12）。

3.根据权利要求2所述的输电线路飞行架线装置，其特征在于所述连接板（41）为马蹄形结构，所述插头分为设置在马蹄形结构的前端中间的带有销孔的插头Ⅰ（44）和设置在马蹄形结构的后端两侧的两个插头Ⅱ（45），在飞行器底盘（13）上设置有位置与插头Ⅰ（44）和插头Ⅱ（45）对应的插座Ⅰ（42）和插座Ⅱ（43），插头Ⅰ（44）和插座Ⅰ（42）通过插销（12）连接，插头Ⅱ（45）插入插座Ⅱ（43）的孔内。

4.根据权利要求3所述的输电线路飞行架线装置，其特征在于所述插头Ⅱ（45）凸出在连接板（41）的主体外面，插头Ⅱ（45）的端部上面设置有斜坡。

5.根据权利要求1所述的输电线路飞行架线装置，其特征在于所述飞行器（1）上还设置有与控制装置（3）连接的实现使飞行器（1）自动飞行的导航仪（2）。

6.根据权利要求1所述的输电线路飞行架线装置，其特征在于所述放线架（6）是由轻质高强度管材制成的框架，框架的底部设置有由轻质高强度管材制成的底架（11），所述线轴（7）安装在放线架（6）内，线轴（7）的一端的放线架（6）上设置有用于连接绕线手柄的连接杆（8），线轴（7）的另一端的放线架（6）上设置有阻尼器（10）。

7.根据权利要求6所述的输电线路飞行架线装置，其特征在于所述放线架（6）的顶部中间位置设置有导引迪尼玛绳（15）的吊环（9），在放线架（6）的后面还设置有可以使迪尼玛绳（15）断开的出线断线器（16）。