CN105048336B - 一种耐张杆塔巡线机器人自动上下线装置 - Google Patents

Abstract

一种耐张杆塔巡线机器人自动上下线装置，包括：一基桩，为由角钢焊接而成的杆塔，固设在离所述耐张杆塔头一定距离的地面上；一卷扬机，通过支撑架固定在所述基桩下方，缠绕在卷扬机上的钢绞线两端分别为拉线和引导线；拉线从卷扬机靠近基桩一侧引出，经安装在基桩上的若干定滑轮的导向引向上，再通过安装在耐张杆塔头的塔头过桥装置连接至所述耐张杆塔地线上；引导线从卷扬机另外一侧引出固定在一组动滑轮的轴上，动滑轮则挂设在离最顶端的定滑轮外的拉线上，挂设动滑轮两侧的拉线上各布置有一个限位块。采用本发明，巡线机器人上下线时不需要人工攀爬铁塔，减少人力物力的使用，减少工人的劳动强度，保证工人人身安全且提高工作效率。

Description

一种耐张杆塔巡线机器人自动上下线装置

技术领域

本发明提供一种耐张杆塔巡线机器人自动上下线装置。

背景技术

公知，机器人上下线是将巡线机器人由地面提升至地线高度，并将其按工作位置悬挂在地线上，或将巡线完毕的机器人从地线上取下，并安全下降至地面的作业过程。目前，较为常用的方法是人工辅助起吊的方式，此方法需要至少1人登塔，进行挂滑车、放绝缘绳、辅助机器人找线、落线等作业， 5～6人地面拉、放拉线，保护机器人；该方法需要耗费大量的人力和物力，且潜在带电作业风险；另一种方式是利用悬臂车将机器人升高到线路高度，再由人员辅助进行上下线，这种方式适用于低塔线路，并需要大型的悬臂车，且线路环境要便于悬臂车的进出。日本关西电力公司提出了一种基于塔身增设升降电梯的上下线方式，将机器人从地面抬起到线路高度，再由升降电梯的活动关节完成机器人的找线、落线动作，但此升降电梯由于具有多个自由度，结构复杂，且安装不便。总体而言，现有技术的人工辅助机器人上下线方法劳动强度大、工作效率低、存在安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是提供一种耐张杆塔巡线机器人自动上下线装置，采用本发明的装置，巡线机器人自动上下线时不需要人工攀爬铁塔，就可以使机器人实现自动上下线，从而减少人力物力的使用，减少工人的劳动强度，保证工人人身安全且提高工作效率。

解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种耐张杆塔巡线机器人自动上下线装置，其特征是包括：

一基桩，为由角钢焊接而成的杆塔，固设在离所述耐张杆塔一定距离的地面上；

一卷扬机，通过支撑架固定在所述基桩下方，缠绕在卷扬机上的钢绞线两端分别为拉线和引导线；

所述的拉线从卷扬机靠近基桩一侧引出，经安装在基桩上的若干定滑轮的导向引向上，再通过安装在耐张杆塔头的塔头过桥装置连接至所述耐张杆塔地线上；

所述的引导线从卷扬机2另外一侧引出固定在一组动滑轮9的轴上，动滑轮9则挂设在最顶端的定滑轮5外的拉线4上，挂设动滑轮9两侧的拉线4上各布置有一个限位块8。

所述的塔头过桥装置包括依次连接的左侧柔性导轨、刚性导轨、右侧柔性导轨和转角导轨，以及支撑刚性导轨和转角导轨于耐张杆塔上的导轨支撑件，具体结构为：拉线4端部设有压接头27，压接头开有螺纹孔与左侧柔性导轨11的组成零件球碗螺母21固定连接，左侧柔性导轨11的另一端则与刚性导轨12螺纹相连，刚性导轨12通过导轨支撑件13和耐张杆塔头10的连接板20螺纹连接固定在耐张杆塔头10，刚性导轨12的另一端依次与右侧柔性导轨14、转角导轨16螺纹相连，转角导轨16的另一端搭接在所述地线上，转角导轨16的支撑块15固定在耐张杆塔头10地线的连接金具压接管31上，用于支撑固定转角导轨16；

所述的柔性导轨14包括内部钻有通孔的球碗螺母21、球碗调节杆22和球头销23，并通过依次贯通通孔的钢绞线连接成柔性导轨。

所述球碗螺母21一端为外螺纹，另一端有半球状凹槽，球碗调节杆22一端为半球状凸槽，一端为内螺纹，球头销23一端为半球状凹槽，另一端为半球状凸槽；

所述转角导轨16由接续管24和引导管25通过螺纹孔成一定角度连接，引导管25端部焊接U型螺栓26，通过U型螺栓26压紧地线。

所述支撑块15包括楔形块17、压接块18以及固定件19，固定件19一侧与压接块18通过螺纹连接实现对压接管31远离塔头一侧的夹紧，固定件19另一侧通过螺栓穿过压接管31靠近塔头一侧的环状结构，限制支撑块沿着地线轴线方向的转动；楔形块17焊接在压接块18，与接续管24螺纹相连。

所述拉线与地面呈一定角度，可通过增加或减少定滑轮的个数调节拉线与地面的角度；同时为保证安全距离，将拉线沿线路方向向外侧偏转一定角度。

所述定滑轮间隔一定距离通过支撑角钢固定在基桩上。

工作过程：

机器人的自动上下线方法是：卷扬机驱动，把悬挂于空中的拉线通过引导线的牵引下降至地面高度，通过机器人的压紧轮和行走轮压紧限位块外侧的拉线，把机器人固定于拉线上；卷扬机反向旋转，提升拉线所在位置，使得拉线悬挂于空中，与耐张杆塔头成一定角度，角度大小要考虑机器人的爬坡能力；通过拉线的提升把机器人从地面提升至高空，机器人通过自身动力机构，沿着拉线滚动前进至耐张杆塔头处，滚动通过柔性导轨、刚性导轨以及转角导轨，进入地线，完成自动上线。

自动下线与自动上线过程相反。

这种上下线方法，只需机器人双轮沿着拉线线路滚动行驶就可以进入或离开地线环境，上下线过程简单、安全、高效；上下线装置可以适应不同塔高、不同线路转角的耐张杆塔；上下线装置不改变现有线路结构，结构简单且可调性强。增设的拉线线路有多个柔性环节，可自适应输电线路及拉线的舞动。

附图说明

图1是本发明的上下线装置实施例的整体结构示意图；

图2是图1的塔头上下线装置连接结构局部示意图；

图3是机器人自动上下线的实施示意图之一；

图4是机器人自动上下线的实施示意图之二。

图中：1.支撑架，2.卷扬机，3.引导线，4.拉线，5.定滑轮，6.基桩，7.支撑角钢，8.限位块，9.动滑轮，10.耐张杆塔头，11.左侧柔性导轨，12.刚性导轨，13.导轨支撑件，14.右侧柔性导轨，15.支撑块，16.转角导轨，17.楔形块，18.压接块，19.固定件，20.连接板，21.球碗螺母，22. 球碗调节杆，23. 球头销，24. 接续管，25.引导管，26.U型螺栓， 27.压接头，28.行走轮，29.压紧轮，30.机器人，31.压接管。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

本发明的耐张杆塔巡线机器人自动上下线装置实施例如图1所示，基桩6为由角钢拼接而成的杆塔，在离耐张杆塔头10一定距离的地面固定；卷扬机2通过支撑架1固定在基桩6下方，缠绕在卷扬机上的钢绞线两端分别为拉线4和引导线3；拉线4从卷扬机2靠近基桩6一侧引出，经安装在基桩上的若干定滑轮5的导向引向上，再通过安装在耐张杆塔头的塔头过桥装置连接至所述耐张杆塔地线上。

定滑轮5通过支撑角钢7间隔一定距离固定在基桩6上，拉线4与地面呈一定角度，同时为保证安全距离，将拉线4沿线路方向向外侧偏转一定角度。

塔头过桥装置包括依次连接的左侧柔性导轨、刚性导轨、右侧柔性导轨和转角导轨，以及支撑刚性导轨和转角导轨于耐张杆塔上的导轨支撑件，具体结构为：利用压接头27在拉线4端部的钻有内螺纹的螺纹孔与左侧柔性导轨11的组成零件球碗螺母21连接固定；左侧柔性导轨11的另一端则与刚性导轨12螺纹相连，刚性导轨12通过导轨支撑件13和耐张杆塔头10的连接板20的螺纹连接固定在耐张杆塔头10，刚性导轨12右侧依次与右侧柔性导轨14、转角导轨16螺纹相连，使得转角导轨16搭接在地线上，转角导轨16的支撑块15固定在耐张杆塔头10地线的连接金具压接管31上，用于支撑固定转角导轨16；详细结构如图2所示。

转角导轨16由接续管24和引导管25通过螺纹孔成一定角度连接，引导管25端部焊接U型螺栓26，通过U型螺栓26压紧地线；支撑块15主要由楔形块17、压接块18以及固定件19组成，固定件19一侧与压接块18通过螺纹连接实现对压接管31远离塔头一侧的夹紧，固定件19另一侧通过螺栓穿过压接管31靠近塔头一侧的环状结构，限制支撑块沿着地线轴线方向的转动；楔形块17焊接在压接块18，与接续管24螺纹相连。

柔性导轨14主要由内部钻有通孔的球碗螺母21、球碗调节杆22、球头销23组成，通过内部贯通钢绞线把零件连接成柔性导轨；球碗螺母21一端为外螺纹，另一端有半球状凹槽，球碗调节杆22一端为半球状凸槽，一端为内螺纹，球头销23一端为半球状凹槽，另一端为半球状凸槽；引导线3从卷扬机2另外一侧引出，通过一组动滑轮9固定在离最顶端的定滑轮5一定距离的拉线4上，动滑轮9可以沿着拉线4来回移动，动滑轮9)两侧的拉线(4)上各布置一个限位块(8)，防止动滑轮(9)沿着拉线4的运动。

在图3所示实施例工作过程中，卷扬机2驱动，把悬挂于空中的拉线4通过引导线3的牵引下降至地面高度，机器人30的压紧轮29和行走轮28压紧限位块8外侧的拉线4，把机器人30固定于拉线上，准备机器人的提升。

在图4所示实施例中，卷扬机2反向驱动，把悬挂于地面的拉线4通过引导线3的牵引提升至高空，使得拉线4与塔头成一定角度，机器人30被提升到高空，机器人30通过自身机构的配合，沿着拉线4滚动前进至耐张杆塔头，滚动通过左侧柔性导轨11、刚性导轨12、右侧柔性导轨14、转角导轨16，进入地线，完成自动上线，自动下线与自动上线过程相反。

上述的机器人30是专利号为:201010195048.4所记载的机器人。

Claims (7)

1.一种耐张杆塔巡线机器人自动上下线装置，其特征是包括：

一基桩（6），为由角钢焊接而成的杆塔，固设在离所述耐张杆塔一定距离的地面上；

一卷扬机（2），通过支撑架（1）固定在所述基桩下方，缠绕在卷扬机上的钢绞线两端分别为引导线（3）和拉线（4）；

所述的拉线（4）从卷扬机靠近基桩一侧引出，经安装在基桩上的若干定滑轮（5）的导向引向上，再通过安装在耐张杆塔头的塔头过桥装置连接至所述耐张杆塔的地线上；

所述的引导线（3）从卷扬机（2）另外一侧引出固定在一组动滑轮（9）的轴上，动滑轮（9）则挂设在最顶端的定滑轮（5）外的拉线（4）上，挂设动滑轮（9）两侧的拉线（4）上各布置有一个限位块（8）。

2.根据权利要求1所述的耐张杆塔巡线机器人自动上下线装置，其特征是：所述的塔头过桥装置包括依次连接的左侧柔性导轨（11）、刚性导轨（12）、右侧柔性导轨（14）和转角导轨（16），以及支撑刚性导轨和转角导轨于耐张杆塔上的导轨支撑件（13），具体结构为：拉线（4）端部设有压接头（27），压接头开有螺纹孔与左侧柔性导轨（11）的组成零件球碗螺母（21）固定连接，左侧柔性导轨（11）的另一端则与刚性导轨（12）螺纹相连，刚性导轨（12）通过导轨支撑件（13）和耐张杆塔头（10）的连接板（20）螺纹连接固定在耐张杆塔头（10）上，刚性导轨（12）的右端依次与右侧柔性导轨（14）、转角导轨（16）螺纹相连，转角导轨（16）的另一端搭接在所述地线上，转角导轨（16）的支撑块（15）固定在耐张杆塔头（10）地线的连接金具压接管（31）上，用于支撑固定转角导轨（16）；

所述的左侧柔性导轨和右侧柔性导轨包括内部钻有通孔的球碗螺母（21）、球碗调节杆（22）和球头销（23），并通过依次贯通通孔的钢绞线连接而成。

3.根据权利要求2所述的耐张杆塔巡线机器人自动上下线装置，其特征是：所述球碗螺母（21）一端为外螺纹，另一端有半球状凹槽，球碗调节杆（22）一端为半球状凸槽，一端为内螺纹，球头销（23）一端为半球状凹槽，另一端为半球状凸槽。

4.根据权利要求3所述的耐张杆塔巡线机器人自动上下线装置，其特征是：所述转角导轨（16）由接续管（24）和引导管（25）通过螺纹孔成一定角度连接，引导管（25）端部焊接U型螺栓（26），通过U型螺栓（26）压紧地线。

5.根据权利要求4所述的耐张杆塔巡线机器人自动上下线装置，其特征是：所述支撑块（15）包括楔形块（17）、压接块（18）以及固定件（19），固定件（19）一侧与压接块（18）通过螺纹连接实现对压接管（31）远离塔头一侧的夹紧，固定件（19）另一侧通过螺栓穿过压接管（31）靠近塔头一侧的环状结构，限制支撑块沿着地线轴线方向的转动；楔形块（17）焊接在压接块（18），与接续管（24）螺纹相连。

6.根据权利要求5所述的耐张杆塔巡线机器人自动上下线装置，其特征是：所述拉线与地面呈一定角度，并沿线路方向向外侧偏转一定角度。

7.根据权利要求6所述的耐张杆塔巡线机器人自动上下线装置，其特征是：所述的定滑轮（5）间隔一定距离通过支撑角钢固定在基桩上。