CN105140827B - 一种电力系统带电断线作业机器人 - Google Patents

Abstract

一种电力系统带电断线作业机器人，其特征是，包括底座、转盘，转盘经轴承安装在底座上，并固接齿圈，齿圈配合的齿轮与蜗轮装在转轴上，蜗杆由第一电机驱动；转盘上固接支撑油缸，倾斜的油缸活塞杆顶端固设斜板，斜板上铰接摆动气缸，摆动气缸的活塞杆铰接水平板，水平板另一端与斜板铰接；水平板上设第二电机，并通过两组链传动机构驱动两个丝母升降，两个丝母顶端设置气缸，气缸的活塞杆端部设置刀片，两个刀片配合形成切割机构；丝母连接运行在导向杆上的导向套；刀片一侧设摄像头；底座下部设行走轮，还设固定支撑用的竖杆，竖杆连接伸缩杆，伸缩杆铰接伸展油缸的活塞杆端部，伸展油缸与底座铰接。代替人工作业，减少操作危险性及劳动强度。

Description

一种电力系统带电断线作业机器人

技术领域

本发明涉及电力系统的带电断线作业技术领域，具体地说是一种电力系统带电断线作业用装置。

背景技术

10kV配电线路的维护是一项艰苦危险的作业。其中一项作业内容为带电断线。带电断线的操作人员需要借助其他设备或装置先升高到一定高度，然后利用手动工具进行断线作业，因为高压带电作业，所以操作人员在高空高压的情况下非常危险，稍有不慎就可能危及生命安全，此外，操作人员的劳动强度也非常大。因此迫切需要一种代替人工作业的装置，实现高压带电断线作业。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种电力系统带电断线作业机器人，以代替操作人员进行高压带电作业，可以避免操作人员在高空、高压作业的危险性和减轻操作人员的劳动强度。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种电力系统带电断线作业机器人，其特征是，包括底座、转盘，转盘通过轴承安装支撑在底座上，转盘的下表面同轴线的固接一齿圈，与齿圈配合的齿轮安装在转轴上，所述转轴上安装驱动转轴转动的蜗轮，与蜗轮配合的蜗杆连接在第一电机的输出端；转轴的底端安装在一轴承内圈，轴承的外圈与底座固接，所述第一电机也与底座固接；

所述转盘上表面固定的连接一支撑油缸，支撑油缸的油缸活塞杆倾斜设置，油缸活塞杆的顶端固定设置有一斜板，斜板与油缸活塞杆垂直，斜板的上表面铰接一摆动气缸的缸体，摆动气缸的活塞杆铰接在一水平板的一端，该水平板的另一端与所述斜板铰接；

所述水平板的上表面设置有第二电机，第二电机的输出轴竖直设置且在输出轴上安装有第一主动链轮、第二主动链轮，第一主动链轮通过一组链条连接第一从动链轮，第二主动链轮通过另一组链条连接第二从动链轮；第一从动链轮、第二从动链轮对称的位于第二电机的输出轴的左右两侧；第一从动链轮、第二从动链轮的安装轴底端分别安装在一轴承中，轴承固定在所述水平板上；

第一从动链轮的安装轴上设置有第一丝杠，第二从动链轮的安装轴上设置有第二丝杠；第一丝杠与一竖直套筒状的第一丝母配合，第二丝杠与一竖直套筒状的第二丝母配合；第一丝母、第二丝母上分别固接有至少一个导向套，导向套运行在竖直的导向杆上；

第一丝母的顶端设置第一气缸，第一气缸的活塞杆为水平设置，第二丝母的顶端设置第二气缸，第二气缸的活塞杆为水平设置且与第一气缸的活塞杆在同一直线上；第一活塞杆的端部设置第一刀片，第二活塞杆的端部设置有与第一刀片配合的第二刀片；

在第一刀片、第二刀片的一侧设置有摄像头，摄像头安装在支撑杆上，支撑杆固定在水平板上；

所述底座的下部设置有行走轮，每个行走轮旁设置有竖杆，每根竖杆连接一伸缩杆，伸缩杆上固设一侧耳，该侧耳铰接伸展油缸的活塞杆端部，所述伸展油缸的缸体通过铰接与底座连接。

进一步的，包括多个竖杆的固定支撑部分设置在行走轮构成的移动支撑部分的外围。

进一步的，每个所述行走轮旁分别设置一个竖杆。

进一步的，第一主动链轮、第二主动链轮为两个相同的大链轮，第一从动链轮、第二从动链轮为两个相同的小链轮。

进一步的，还设置有照明装置，照明装置包括照明灯，照明灯设置在立杆的顶部，立杆的底端固定连接在底座上。

进一步的，所述照明灯设置有多组，多组照明灯均布的设置在一个固定环上，该固定环固装在立杆的顶部。

进一步的，所述底座设置有一凹槽，所述转盘、齿圈及与齿圈配合的齿轮、转轴、蜗轮、蜗杆、第一电机，均设置在该凹槽内。

进一步的，所述转盘的上表面不低于底座的上表面。

进一步的，与齿圈配合的齿轮设置有一个。

进一步的，所述水平板上设置有水平传感器，水平传感器将检测的水平板是否水平的信号传递至一控制器，该控制器根据是否水平的信号控制所述摆动气缸执行动作，使水平板始终处于水平位置。

本发明的有益效果是：本发明提供的电力系统带电断线作业机器人，代替操作人员进行高压带电作业，可以大大减少操作人员在高空、高压作业的危险性和减轻操作人员的劳动强度。

附图说明

图1为本发明的正面示意图；

图2为图1中的A向局部向视图；

图3为图1中的B处局部向视图；

图4为转盘的安装示意图；

图5为切割总成的示意图；

图6为图5中的C向局部向视图；

图7为支撑总成的示意图；

图8为第一、二主动链轮、第一、二从动链轮的位置示意图(俯视)；

图中：

1底座，10凹槽，11立杆，12固定环，13照明灯，

2支撑油缸，21油缸活塞杆，22转盘，23轴承，24齿圈，25齿轮，26转轴，27蜗轮，28蜗杆，29第一电机，

3斜板，31水平板，32摆动气缸，33耳板，34水平传感器，

4第二电机，41第一丝杠，42第二丝杠，43第一丝母，44第二丝母，

5导向套，51第一气缸，52第二气缸，53绝缘层，54绝缘层，

6导向杆，61第一刀片，62第二刀片，

7支撑杆，71摄像头，

81第一从动链轮，82第二从动链轮，83第一主动链轮，84第二主动链轮，

9竖杆，91伸缩杆，92侧耳，93伸展油缸。

具体实施方式

如图1-8所示，该电力系统带电断线作业机器人，包括底座1，底座上设置有一凹槽10，凹槽10内设置有齿圈24，齿圈24固定在一转盘22的下表面，转盘22通过轴承23安装支撑在凹槽10内的顶部。为了方便安装及清理等维护，转盘22的上表面最好是不低于底座上表面。而该实施例中，转盘22的上表面与底座的上表面平齐。

该实施例中，与齿圈配合的齿轮设置有一个即齿轮25，既可以精简结构，降低成本，还可以降低多齿轮驱动产生震动，影响断线作业。如图4所示，齿轮25安装在转轴26上。所述转轴26上安装驱动转轴26转动的蜗轮27，与蜗轮27配合的蜗杆28连接在第一电机29的输出端；转轴26的底端安装在一轴承23内圈，轴承23的外圈与底座1的凹槽10内底部固接，所述第一电机29也与凹槽10的内底部固接。

所述转盘22上表面固定的连接一支撑油缸2，支撑油缸2的油缸活塞杆21倾斜设置，油缸活塞杆21的顶端固定设置有一斜板3，斜板3与油缸活塞杆21垂直，斜板3的上表面铰接一摆动气缸32的缸体，摆动气缸32的活塞杆铰接在一水平板31的一端，该水平板31的另一端与所述斜板3铰接。

如图5所示，所述水平板31的上表面设置有第二电机4，第二电机4的输出轴竖直设置且在输出轴上安装有第一主动链轮83、第二主动链轮84，第一主动链轮83通过一组链条连接第一从动链轮81，第二主动链轮84通过另一组链条连接第二从动链轮82。第一从动链轮81、第二从动链轮82对称的位于第二电机4的输出轴的左右两侧。

该实施例中，第一主动链轮83、第二主动链轮84为两个相同的大链轮，第一从动链轮81、第二从动链轮82为两个相同的小链轮。第一从动链轮81、第二从动链轮82的安装轴底端分别安装在一轴承23中，轴承23固定在所述水平板31上。

第一从动链轮81的安装轴上设置有第一丝杠41，第二从动链轮82的安装轴上设置有第二丝杠42；第一丝杠41与一竖直套筒状的第一丝母43配合，第二丝杠42与一竖直套筒状的第二丝母44配合；第一丝母43、第二丝母44上分别固接有至少一个导向套5，如图6所示，导向套5运行在竖直的导向杆6上，这样在丝杠驱动丝母时，可保证丝母(第一丝母43、第二丝母44)顺利做升降动作。

第一丝母43的顶端设置第一气缸51，第一气缸51的活塞杆为水平设置，第二丝母44的顶端设置第二气缸52，第二气缸52的活塞杆为水平设置且与第一气缸51的活塞杆在同一直线上；第一活塞杆的端部设置第一刀片61，第二活塞杆的端部设置有与第一刀片61配合的第二刀片62。两个气缸同时做伸出动作，使第一刀片61、第二刀片62向中间靠拢，实现切断线缆的动作。

在第一刀片61、第二刀片62的一侧设置有摄像头71，摄像头71安装在支撑杆7上，如图6所示，支撑杆7固定在水平板31上。摄像头的设置，可使操作人面在地面观察断线工作过程，实现可视化操作，使得断线作业更精准。

如图1、2所示，该机器人中，底座1的下部设置有行走轮，每个行走轮旁设置有竖杆9，每根竖杆9连接一伸缩杆91，伸缩杆91上固设一侧耳92，该侧耳92铰接伸展油缸93的活塞杆端部，所述伸展油缸93的缸体通过铰接与底座1连接。

该机器人中，每个所述行走轮旁分别设置一个竖杆9。此外，包括多个竖杆9的固定支撑部分设置在行走轮构成的移动支撑部分的外围。这样可以更可靠的保证在实施断线作业时底座1的平稳性，从而保证断线作业的准确安全的作业。

该机器人中，还设置有照明装置，照明装置包括照明灯13，照明灯13设置在立杆11的顶部，立杆11的底端固定连接在底座1上。

此外，该机器人中，所述照明灯13设置有四组，四组照明灯13均布的设置在一个固定环12上，如图1所示，该固定环12固装在立杆11的顶部。

该机器人中，在水平板31上设置有水平传感器34，水平传感器34将检测的水平板31是否水平的信号传递至一控制器，该控制器根据是否水平的信号控制所述摆动气缸32执行动作，使水平板31始终处于水平位置。对于控制器控制摆动气缸32的具体结构及工作原理均为现有技术，本领域一般技术人员根据控制的公知常识和常规技术手段就可以实现，因此不再赘述。

该机器人工作时，初始状态下，伸缩杆91是缩回状态，此时行走轮可以正常行走，利用行走轮将机器人整体运行至工作位置，然后利用伸展气缸93驱动伸缩杆91伸出，如图7所示，伸缩杆91的底端支撑在地面上，行走轮不再行走，底座1的位置固定。底座、行走轮、竖杆、伸缩杆、伸展气缸等构成支撑总成。

启动支撑油缸2，油缸活塞杆21伸出，将切割总成举升；摆动气缸将水平板31抬起到水平状态并使之一直保持水平。启动第二电机，第二电机通过两组链传动机构带动第一丝母、第二丝母升降，以调整第一刀片61、第二刀片62的高度与待切割线缆相对应，然后启动第一气缸51、第二气缸52使第一刀片61、第二刀片62执行切割动作，完成断线作业。

在制作时，可在第一气缸与第一丝母之间、第二气缸与第二丝母之间均设置绝缘层53、54。此外

如果夜间作业，则开启照明灯13。

上述实施方式，仅仅是本发明较佳的实施方式，本发明不仅仅局限于上述实施方式。

Claims (10)

1.一种电力系统带电断线作业机器人，其特征是，包括底座、转盘，转盘通过轴承安装支撑在底座上，转盘的下表面同轴线的固接一齿圈，与齿圈配合的齿轮安装在转轴上，所述转轴上安装驱动转轴转动的蜗轮，与蜗轮配合的蜗杆连接在第一电机的输出端；转轴的底端安装在一轴承内圈，轴承的外圈与底座固接，所述第一电机也与底座固接；

所述转盘上表面固定的连接一支撑油缸，支撑油缸的油缸活塞杆倾斜设置，油缸活塞杆的顶端固定设置有一斜板，斜板与油缸活塞杆垂直，斜板的上表面铰接一摆动气缸的缸体，摆动气缸的活塞杆铰接在一水平板的一端，该水平板的另一端与所述斜板铰接；

所述水平板的上表面设置有第二电机，第二电机的输出轴竖直设置且在输出轴上安装有第一主动链轮、第二主动链轮，第一主动链轮通过一组链条连接第一从动链轮，第二主动链轮通过另一组链条连接第二从动链轮；第一从动链轮、第二从动链轮对称的位于第二电机的输出轴的左右两侧；第一从动链轮、第二从动链轮的安装轴底端分别安装在一轴承中，轴承固定在所述水平板上；

第一从动链轮的安装轴上设置有第一丝杠，第二从动链轮的安装轴上设置有第二丝杠；第一丝杠与一竖直套筒状的第一丝母配合，第二丝杠与一竖直套筒状的第二丝母配合；第一丝母、第二丝母上分别固接有至少一个导向套，导向套运行在竖直的导向杆上；

第一丝母的顶端设置第一气缸，第一气缸的活塞杆为水平设置，第二丝母的顶端设置第二气缸，第二气缸的活塞杆为水平设置且与第一气缸的活塞杆在同一直线上；第一活塞杆的端部设置第一刀片，第二活塞杆的端部设置有与第一刀片配合的第二刀片；

在第一刀片、第二刀片的一侧设置有摄像头，摄像头安装在支撑杆上，支撑杆固定在水平板上；

所述底座的下部设置有行走轮，每个行走轮旁设置有竖杆，每根竖杆连接一伸缩杆，伸缩杆上固设一侧耳，该侧耳铰接伸展油缸的活塞杆端部，所述伸展油缸的缸体通过铰接与底座连接。

2.根据权利要求1所述的一种电力系统带电断线作业机器人，其特征是，包括多个竖杆的固定支撑部分设置在行走轮构成的移动支撑部分的外围。

3.根据权利要求2所述的一种电力系统带电断线作业机器人，其特征是，每个所述行走轮旁分别设置一个竖杆。

4.根据权利要求1所述的一种电力系统带电断线作业机器人，其特征是，第一主动链轮、第二主动链轮为两个相同的大链轮，第一从动链轮、第二从动链轮为两个相同的小链轮。

5.根据权利要求1所述的一种电力系统带电断线作业机器人，其特征是，还设置有照明装置，照明装置包括照明灯，照明灯设置在立杆的顶部，立杆的底端固定连接在底座上。

6.根据权利要求5所述的一种电力系统带电断线作业机器人，其特征是，所述照明灯设置有多组，多组照明灯均布的设置在一个固定环上，该固定环固装在立杆的顶部。

7.根据权利要求1所述的一种电力系统带电断线作业机器人，其特征是，所述底座设置有一凹槽，所述转盘、齿圈及与齿圈配合的齿轮、转轴、蜗轮、蜗杆、第一电机，均设置在该凹槽内。

8.根据权利要求7所述的一种电力系统带电断线作业机器人，其特征是，所述转盘的上表面不低于底座的上表面。

9.根据权利要求1所述的一种电力系统带电断线作业机器人，其特征是，与齿圈配合的齿轮设置有一个。

10.根据权利要求1所述的一种电力系统带电断线作业机器人，其特征是，所述水平板上设置有水平传感器，水平传感器将检测的水平板是否水平的信号传递至一控制器，该控制器根据是否水平的信号控制所述摆动气缸执行动作，使水平板始终处于水平位置。