CN106078679A - 一种山区高压电力线路维护作业智能机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种山区高压电力线路维护作业智能机器人，包括delta并联机构和除冰装置；所述的delta并联机构位于除冰装置正上方，且delta并联机构上端与除冰装置相连接。本发明可对电力高压线路进行自动化除冰作业，且除冰效果明显、安全性高和稳定性强，解决了电力高压线路低温环境下结冰后人工除冰困难的问题，保证了恶劣环境中电力输送的稳定性，其除冰装置采用振动破碎的方式对电力高压线路上的冰块进行破碎，除冰效果好，且除冰机构位置可调，可适应于不同结冰厚度和不同粗细的电力高压线路的除冰作业，使得除冰装置除冰作业时安全性高、除冰效果明显且作业稳定性强。

Description

一种山区高压电力线路维护作业智能机器人

技术领域

本发明涉及电力维护技术领域，具体的说是一种山区高压电力线路维护作业智能机器人。

背景技术

近几年，随着信息化的发展，全国各地的电力高压线路的铺设随处可见，通过电力高压线路为人民群众进行输电以及传送信息，其对人们的日常生活起到了至关重要的作用，但是每年一到冬天时节，尤其是我国北方地区，由于室外环境温度低，而且雨雪天气偏多，造成了很多架空的电力高压线路容易结冰，结冰后的电力高压线路重量明显增重，使得各处电力高压线路出现下陷或者断裂的现象，给输电造成了严重影响，给人们群众的生活带来了极大的不便，也给国家带来了极大的经济损失，目前我国对于电力高压线路除冰作业多为人工使用攀爬器械爬上铁塔或者乘坐起升器械进行人工除冰，人工除冰不仅除冰速度慢，除冰效果不明显，占用了大量的人力，而且在人工除冰过程存在极大的安全隐患，容易造成触电或者坠落等安全事故，其中，由于复杂地形区和山区的地势地貌人工渗入作业难度大，因此对于复杂地形区和山区的高压线路除冰工作更加困难。鉴于此，本发明提供了一种山区高压电力线路维护作业智能机器人。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种山区高压电力线路维护作业智能机器人。

本发明所要解决其技术问题所采用以下技术方案来实现。

一种山区高压电力线路维护作业智能机器人，包括delta并联机构和除冰装置；所述的delta并联机构位于除冰装置正上方，且delta并联机构上端与除冰装置相连接。

进一步，所述的delta并联机构包括定平台、动平台、电机座、并联电机、第一转轴、第一连杆、转动销、第二连杆、第二转轴、旋转基座和限位弹簧；所述的定平台和动平台均为圆盘状结构，且动平台位于定平台正下方，定平台上端部分和动平台下端部分均分别设置有安装螺纹，电机座和旋转基座的数量均为三，电机座以定平台的圆心为中心呈正三角形状固定在定平台底端面上，旋转基座以动平台的圆心为中心呈正三角形状布置在动平台顶端面上，且电机座安装位置和旋转基座安装位置分别一一对应，并联电机通过电机座进行固定安装，且并联电机采用可调速双轴输出电机，第一转轴一端与并联电机主轴相连接，第一转轴另一端与第一连杆上端相连接，第一连杆下端与第二连杆上端之间采用转动销进行连接，第二连杆下端与第二转轴一端相连接，第二转轴另一端安装在旋转基座上，旋转基座下端设置有旋转轴承，且旋转轴承与动平台上端面相固定，旋转基座上端设置有与第二转轴相配合的双头套筒，第一连杆内侧中部和第二连杆内侧中部均分别设置有第一安装座和第二安装座，限位弹簧位于第一安装座和第二安装座之间，且限位弹簧上端与第一安装座相连接，限位弹簧下端与第二安装座相连接；具体工作时，通过并联电机的转动带动第一转轴的旋转，且第一连杆与第一转轴同轴相连接，从而通过第一连杆的转动带动第二连杆的转动，进而带动动平台的运动，且通过限位弹簧降低了delta并联机构运动时抖动性，增加了delta并联机构运动的平稳性，delta并联机构与串联机构相比刚度大，运动灵活，结构稳定，承载能力强且微动精度高，delta并联机构在空间内可进行三平移三转动共六个自由度方向的运动，且运动空间小、运动速度快、运动灵活性好，在本发明中，通过delta并联机构带动整个除冰装置在空间内可进行三平移三转动共六个自由度方向的运动，便于除冰装置在对电力高压线路除冰作业时精准微尺寸和方位的调节，便于本发明在对电力高压线路除冰时的移动作业和柔性作业，降低了本发明在除冰作业过程中对电力高压线路本身造成的破损。

进一步，所述的除冰装置包括连接平台和除冰机构，且除冰机构数量为六，连接平台下端为方形板状结构，连接平台上端为圆柱状结构，且连接平台上端面上开设有与动平台下端安装螺纹部分相配合连接的下安装螺纹孔，通过螺纹连接的方式便于本发明的拆卸和安装，除冰机构位于连接平台下方，且除冰机构沿连接平台的横向中心轴线分别两两相向对称布置；所述的除冰机构包括调节导轨、调节导块、第一耳座、第一转轴、第一连杆、第二耳座、第二转轴、除冰卡爪、第三耳座、第三转轴、上支撑杆、拉簧、下支撑杆、第四耳座和第四转轴；所述的调节导轨左右两端分别设置有挡板，调节导块安装在调节导轨上，第一耳座固定在调节导块上，第一连杆上端通过第一转轴安装在第一耳座上，第一连杆下端通过第二转轴安装在第二耳座上，第二耳座固定在除冰卡爪右上端外侧面上，上支撑杆上端通过第三转轴安装在第三耳座上，拉簧位于上支撑杆和下支撑杆之间，且拉簧一端与上支撑杆下端相连接，拉簧另一端与下支撑杆上端相连接，下支撑杆下端通过第四转轴安装在第四耳座上，第四耳座固定在除冰卡爪右下端外侧面上；所述的除冰卡爪包括固定架、定位块、除冰爪和振动棒；所述的固定架呈半圆环形结构，且固定架内侧设置有安装腔，定位块数量为二，定位块分别固定在固定架上下两端，除冰爪和振动棒数量不少于十，除冰爪位于固定架内侧，且除冰爪沿固定架的中心轴线呈周向均匀布置，除冰爪后端开设有“Ω”型槽，且除冰爪后端安装在固定架内侧的安装腔内部，除冰爪前端为锥形状，除冰爪材质为不锈钢材料，振动棒安装在除冰爪后端的“Ω”型槽内；具体作业时，首先将两两相向安装的除冰机构调节成张开状态，当除冰装置接近待除冰电力高压线路时，将除冰机构卡套在电力高压线路外侧，然后启动调节导轨和调节导块，使得两两相向安装的除冰机构同步向内侧运动，当除冰爪接触到冰块表面时，启动振动棒，通过振动棒的振动带动除冰爪的振动，且除冰爪前端为锥形结构，更加有利于冰块的破除，且除冰机构采用振动破碎的方式对电力高压线路上的冰块进行破碎，除冰效果好，且除冰机构位置可调，可适应于不同结冰厚度和不同粗细的电力高压线路的除冰作业，同时通过定位块可防止除冰爪对电力高压线路本身的外表面的损伤和破坏，使得除冰装置除冰作业时安全性高、除冰效果明显且作业稳定性强。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明可对电力高压线路进行自动化除冰作业，且除冰效果明显、安全性高和稳定性强，解决了电力高压线路低温环境下结冰后人工除冰困难的问题，保证了恶劣环境中电力输送的稳定性。

(2)本发明的delta并联机构在空间内可进行三平移三转动共六个自由度方向的运动，且运动空间小、运动速度快、运动灵活性好，其可带动整个除冰装置在空间内可进行三平移三转动共六个自由度方向的运动，便于除冰装置在对电力高压线路除冰作业时精准微尺寸和方位的调节，便于本发明在对电力高压线路除冰时的移动作业和柔性作业，降低了本发明在除冰作业过程中对电力高压线路本身造成的破损。

(3)本发明的除冰装置采用振动破碎的方式对电力高压线路上的冰块进行破碎，除冰效果好，且除冰机构位置可调，可适应于不同结冰厚度和不同粗细的电力高压线路的除冰作业，同时通过定位块可防止除冰爪对电力高压线路本身的外表面的损伤和破坏，使得除冰装置除冰作业时安全性高、除冰效果明显且作业稳定性强。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明delta并联机构的立体结构示意图；

图3是本发明除冰装置的立体结构示意图；

图4是本发明两个除冰机构配合时的立体结构示意图；

图5是本发明除冰机构的立体结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1至图5所示，一种山区高压电力线路维护作业智能机器人，包括delta并联机构2和除冰装置3；所述的delta并联机构2位于除冰装置3正上方，且delta并联机构2上端与除冰装置3相连接。

如图1和图2所示，所述的delta并联机构2包括定平台21、动平台22、电机座23、并联电机24、第一转轴25、第一连杆26、转动销27、第二连杆28、第二转轴29、旋转基座210和限位弹簧211；所述的定平台21和动平台22均为圆盘状结构，且动平台22位于定平台21正下方，定平台21上端部分和动平台22下端部分均分别设置有安装螺纹，电机座23和旋转基座210的数量均为三，电机座23以定平台21的圆心为中心呈正三角形状固定在定平台21底端面上，旋转基座210以动平台22的圆心为中心呈正三角形状布置在动平台22顶端面上，且电机座23安装位置和旋转基座210安装位置分别一一对应，并联电机24通过电机座23进行固定安装，且并联电机24采用可调速双轴输出电机，第一转轴25一端与并联电机24主轴相连接，第一转轴25另一端与第一连杆26上端相连接，第一连杆26下端与第二连杆28上端之间采用转动销27进行连接，第二连杆28下端与第二转轴29一端相连接，第二转轴29另一端安装在旋转基座210上，旋转基座210下端设置有旋转轴承，且旋转轴承与动平台22上端面相固定，旋转基座210上端设置有与第二转轴29相配合的双头套筒，第一连杆26内侧中部和第二连杆28内侧中部均分别设置有第一安装座和第二安装座，限位弹簧211位于第一安装座和第二安装座之间，且限位弹簧211上端与第一安装座相连接，限位弹簧211下端与第二安装座相连接；具体工作时，通过并联电机24的转动带动第一转轴25的旋转，且第一连杆26与第一转轴25同轴相连接，从而通过第一连杆26的转动带动第二连杆28的转动，进而带动动平台22的运动，且通过限位弹簧211降低了delta并联机构2运动时抖动性，增加了delta并联机构2运动的平稳性，delta并联机构2与串联机构相比刚度大，运动灵活，结构稳定，承载能力强且微动精度高，delta并联机构2在空间内可进行三平移三转动共六个自由度方向的运动，且运动空间小、运动速度快、运动灵活性好，在本发明中，通过delta并联机构2带动整个除冰装置3在空间内可进行三平移三转动共六个自由度方向的运动，便于除冰装置3在对电力高压线路除冰作业时精准微尺寸和方位的调节，便于本发明在对电力高压线路除冰时的移动作业和柔性作业，降低了本发明在除冰作业过程中对电力高压线路本身造成的破损。

如图2至图5所示，所述的除冰装置3包括连接平台31和除冰机构32，且除冰机构32数量为六，连接平台31下端为方形板状结构，连接平台32上端为圆柱状结构，且连接平台31上端面上开设有与动平台22下端安装螺纹部分相配合连接的下安装螺纹孔，通过螺纹连接的方式便于本发明的拆卸和安装，除冰机构32位于连接平台下方，且除冰机构32沿连接平台31的横向中心轴线分别两两相向对称布置；所述的除冰机构32包括调节导轨321、调节导块322、第一耳座323、第一转轴324、第一连杆325、第二耳座326、第二转轴327、除冰卡爪328、第三耳座329、第三转轴3210、上支撑杆3211、拉簧3212、下支撑杆3213、第四耳座3214和第四转轴3215；所述的调节导轨321左右两端分别设置有挡板，调节导块322安装在调节导轨321上，第一耳323座固定在调节导块322上，第一连杆325上端通过第一转轴324安装在第一耳座323上，第一连杆325下端通过第二转轴327安装在第二耳座326上，第二耳座326固定在除冰卡爪328右上端外侧面上，上支撑杆3211上端通过第三转轴3210安装在第三耳座329上，拉簧3212位于上支撑杆3211和下支撑杆3213之间，且拉簧3212一端与上支撑杆3211下端相连接，拉簧3212另一端与下支撑杆3213上端相连接，下支撑杆3213下端通过第四转轴3215安装在第四耳座3214上，第四耳座3214固定在除冰卡爪328右下端外侧面上；所述的除冰卡爪328包括固定架3281、定位块3282、除冰爪3283和振动棒3284；所述的固定架3281呈半圆环形结构，且固定架3281内侧设置有安装腔，定位块3282数量为二，定位块3282分别固定在固定架3281上下两端，除冰爪3283和振动棒3284数量不少于十，除冰爪3283位于固定架3281内侧，且除冰爪3283沿固定架3281的中心轴线呈周向均匀布置，除冰爪3283后端开设有“Ω”型槽，且除冰爪3283后端安装在固定架3281内侧的安装腔内部，除冰爪3283前端为锥形状，除冰爪3283材质为不锈钢材料，振动棒3284安装在除冰爪3283后端的“Ω”型槽内；具体作业时，首先将两两相向安装的除冰机构32调节成张开状态，当除冰装置3接近待除冰电力高压线路时，将除冰机构32卡套在电力高压线路外侧，然后启动调节导轨321和调节导块322，使得两两相向安装的除冰机构32同步向内侧运动，当除冰爪3283接触到冰块表面时，启动振动棒3284，通过振动棒3284的振动带动除冰爪3283的振动，且除冰爪3283前端为锥形结构，更加有利于冰块的破除，且除冰机构32采用振动破碎的方式对电力高压线路上的冰块进行破碎，除冰效果好，且除冰机构32位置可调，可适应于不同结冰厚度和不同粗细的电力高压线路的除冰作业，同时通过定位块3282可防止除冰爪3283对电力高压线路本身的外表面的损伤和破坏，使得除冰装置3除冰作业时安全性高、除冰效果明显且作业稳定性强。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种山区高压电力线路维护作业智能机器人，其特征在于：包括delta并联机构和除冰装置；所述的delta并联机构位于除冰装置正上方，且delta并联机构上端与除冰装置相连接；其中：

所述的delta并联机构包括定平台、动平台、电机座、并联电机、第一转轴、第一连杆、转动销、第二连杆、第二转轴、旋转基座和限位弹簧；所述的定平台和动平台均为圆盘状结构，且动平台位于定平台正下方，定平台上端部分和动平台下端部分均分别设置有安装螺纹，电机座和旋转基座的数量均为三，电机座以定平台的圆心为中心呈正三角形状固定在定平台底端面上，旋转基座以动平台的圆心为中心呈正三角形状布置在动平台顶端面上，且电机座安装位置和旋转基座安装位置分别一一对应，并联电机通过电机座进行固定安装，且并联电机采用可调速双轴输出电机，第一转轴一端与并联电机主轴相连接，第一转轴另一端与第一连杆上端相连接，第一连杆下端与第二连杆上端之间采用转动销进行连接，第二连杆下端与第二转轴一端相连接，第二转轴另一端安装在旋转基座上，旋转基座下端设置有旋转轴承，且旋转轴承与动平台上端面相固定，旋转基座上端设置有与第二转轴相配合的双头套筒，第一连杆内侧中部和第二连杆内侧中部均分别设置有第一安装座和第二安装座，限位弹簧位于第一安装座和第二安装座之间，且限位弹簧上端与第一安装座相连接，限位弹簧下端与第二安装座相连接；

所述的除冰装置包括连接平台和除冰机构，且除冰机构数量为六，连接平台下端为方形板状结构，连接平台上端为圆柱状结构，且连接平台上端面上开设有与动平台下端安装螺纹部分相配合连接的下安装螺纹孔，除冰机构位于连接平台下方，且除冰机构沿连接平台的横向中心轴线分别两两相向对称布置；

所述的除冰机构包括调节导轨、调节导块、第一耳座、第一转轴、第一连杆、第二耳座、第二转轴、除冰卡爪、第三耳座、第三转轴、上支撑杆、拉簧、下支撑杆、第四耳座和第四转轴；所述的调节导轨左右两端分别设置有挡板，调节导块安装在调节导轨上，第一耳座固定在调节导块上，第一连杆上端通过第一转轴安装在第一耳座上，第一连杆下端通过第二转轴安装在第二耳座上，第二耳座固定在除冰卡爪右上端外侧面上，上支撑杆上端通过第三转轴安装在第三耳座上，拉簧位于上支撑杆和下支撑杆之间，且拉簧一端与上支撑杆下端相连接，拉簧另一端与下支撑杆上端相连接，下支撑杆下端通过第四转轴安装在第四耳座上，第四耳座固定在除冰卡爪右下端外侧面上；

所述的除冰卡爪包括固定架、定位块、除冰爪和振动棒；所述的固定架呈半圆环形结构，且固定架内侧设置有安装腔，定位块数量为二，定位块分别固定在固定架上下两端，除冰爪和振动棒数量不少于十，除冰爪位于固定架内侧，且除冰爪沿固定架的中心轴线呈周向均匀布置，除冰爪后端开设有“Ω”型槽，且除冰爪后端安装在固定架内侧的安装腔内部，除冰爪前端为锥形状，除冰爪材质为不锈钢材料，振动棒安装在除冰爪后端的“Ω”型槽内。