CN106472132B - 一种配电网树枝障碍自动清理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种配电网树枝障碍自动清理装置，包括平台，平台左侧上部转动设置铰座，铰座底部设置转轴，转轴下部设置小齿轮，平台左侧底部悬挂设置吊台，吊台上设置驱动电机，驱动电机的输出轴上设置与小齿轮相配合的大齿轮；铰座上转动设置第一电动伸缩杆，第一电动伸缩杆上端固定设置第一支撑臂，第一支撑臂上端转动设置第二支撑臂，第一支撑臂上设置与第二支撑臂中部连接的第二电动伸缩杆，第二支撑臂前端设置电锯；铰座右侧设置卷扬平台，卷扬平台上设置无线收发模块和张紧模块，平台右端设置夹持模块。本发明不仅操作简单，而且能够远距离对树枝障碍进行遥控自动清理，彻底避免了操作人员在树枝障碍掉落危险范围内。

Description

一种配电网树枝障碍自动清理装置

技术领域

本发明属于配电网清障工具技术领域，尤其是涉及一种配电网树枝障碍自动清理装置。

背景技术

近年来随着城市发展，道路、工业园区不断的兴建，输电线路逐渐由农田“搬迁”至城市以及近郊，导致输电线路保护区内绿化树、风景树、行道树、不断增多、增高。又随着经济的发展，农民的经济意识不断提高，经济果树、名贵树种的苗圃越来越多，导致树线矛盾越来越大。还有部分导线下的坟头树，由小变大、越长越高，由于传统迷信思想作祟，彻底清除难度大，对线路安全运行造成很大的安全隐患。

对以上树障无法进行彻底根除，只能进行有效的修剪。保证树木与导线有足够的安全距离，以现有的作业技术条件，在修剪工作中，运维人员须自带工具上至树上进行作业，不但人员体力耗费大，安全系数也比较低，修剪时要时刻注意与带电导线的安全距离，操作起来极为不便，安全风险高、修剪速度慢，效率低。若使用高枝电锯修剪时由于树高、树型原因，高枝电锯够不到需要修剪的部位，对于直长的树枝很难控制角度和倒树的方向。若使用高架车对农田里的树木的修剪，由于地形（如：泥地、大沟、山区）原因，车辆无法到达。城市同杆10KV 城市线路修剪时，需要配合停电，容易堵塞交通、对居民的影响大，且容易受到天气和安全距离的限制，操作起来极为不便，修剪速度慢，效率低。所以在整个修剪作业过程中受树障树枝大小、与带电线路距离、作业地形等诸多因素影响，导致该类树障消缺率低，严重影响线路的安全稳定供电。

在201510277573.3中公开了一种架空高压输电线路带电作业树枝修剪机器人，包括机器人作业平台，主轴驱动箱，重心调节装置，操作臂摆动关节以及末端工具五部分。其中机器人作业平台作为机器人的移动载体，通过一对反对称机械臂悬挂于导线上。主轴驱动箱中布置了纵向主轴，可做360°旋转。机器人操作臂摆动关节固接在主轴上，受电机驱动随主轴的旋转。操作臂在摆动关节可以带动操作臂完成左右30°的摆动，实现机器人作业区域对机器人下方立体角为60°的锥形体空间内完全覆盖；但其结构复杂成本较高。

在201320459988.9中公开了一种输电线路树竹障碍清除辅助拉钩，包括钩头和绝缘钩柄，所述钩头上设置有插接孔，所述钩柄前端设置可插入插接孔的插接杆，所述钩头上连接有绝缘拉绳，使用时，人员在安全距离外将插接杆插入插接孔内，通过钩柄将拉钩送至需砍伐树枝枝叶处，通过拉绳拉近枝叶进行砍伐，既能消除人员触电的安全隐患，也能防止被砍断的枝叶砸中线路或设备造成其损坏，另外，钩体为多个，更加易于勾住树枝，插接杆折弯，对付容易钩挂的树枝时可直接作为拉钩使用，钩柄长度可根据实际情况进行调节，使用方便；但是其依然需要操作人员在树竹障碍旁边进行操作，不能彻底解决树枝掉落而砸伤的现象。

因此，需要一种操作简单，能够远距离对树枝障碍进行遥控自动清理的装置，既能轻松进行操作又能彻底避免操作人员在树枝障碍掉落危险范围内。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种配电网树枝障碍自动清理装置，不仅操作简单，而且能够远距离对树枝障碍进行遥控自动清理，彻底避免了操作人员在树枝障碍掉落危险范围内。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种配电网树枝障碍自动清理装置，包括平台，所述平台左侧上部转动设置铰座，所述铰座底部设置转轴且所述平台上设置与所述转轴相配合的轴孔，所述转轴下部设置小齿轮，所述平台左侧底部与所述转轴位置相对应处悬挂设置吊台，所述吊台上设置驱动电机，所述驱动电机的输出轴上设置与所述小齿轮相配合的大齿轮；

所述铰座上转动设置第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆上端固定设置第一支撑臂，所述第一支撑臂上端转动设置第二支撑臂，所述第一支撑臂上设置与所述第二支撑臂中部连接的第二电动伸缩杆，所述第二支撑臂前端设置电锯；

所述铰座右侧设置卷扬平台，所述卷扬平台上设置无线收发模块和张紧模块，所述平台右端设置夹持模块；

所述张紧模块包括设置在所述卷扬平台上表面右侧的支架和设置在所述支架顶部的微型卷扬机，所述微型卷扬机上缠绕有钢丝线且所述钢丝线的自由端固定设置在所述第一电动伸缩杆的右侧面上；

所述夹持模块包括上夹持单元和下夹持单元，且所述上夹持单元和所述下夹持单元之间通过连接柱相连接。

进一步的，所述上夹持单元和所述下夹持单元均包括左半圆形抱箍和右半圆形抱箍，所述左半圆形抱箍和所述右半圆形抱箍的第一端通过销子转动连接，所述左半圆形抱箍和所述右半圆形抱箍的第二端均设置耳板且所述耳板之间通过螺栓连接，所述左半圆形抱箍和所述右半圆形抱箍的的外表面沿径向分别设置三个螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有螺杆，所述螺杆内侧端部球头连接有弧形压板，所述左半圆形抱箍和所述右半圆形抱箍的的内表面与所述弧形压板位置相对应处开设有弧形槽，所述螺杆外侧端部设置加力模块。

进一步的，所述加力模块为凸台、凹槽或沿径向设置的加力孔。

进一步的，所述无线收发模块包括CPU以及与所述CPU信号连接的第一信号接收元件、第二信号接收元件、第三信号接收元件、第四信号接收元件、第五信号接收元件和信号发射元件，所述第一信号接收元件与所述驱动电机信号互联，所述第二信号发射元件与所述第一电动伸缩杆信号互联，所述第三信号发射元件与所述第二电动伸缩杆信号互联，所述第四信号发射元件与所述电锯信号互联，所述第五信号发射元件与所述微型卷扬机信号互联。

进一步的，所述平台与所述下夹持单元相连接处设置若干加强筋。

进一步的，所述弧形压板内表面设置弹性层。

本发明的有益效果是：

本发明针对现有的配电网树枝障碍清理装置，不仅操作复杂，而且需要操作人员在树枝障碍下方或旁边才能完成树枝障碍清理工作的问题，提供一种配电网树枝障碍自动清理装置，只需将本装置夹持固定在树干上，就可以通过远距离遥控控制本装置进行树枝障碍清理工作。采用将电锯设置在第二支撑臂前端，而第二支撑臂通过设置在第一支撑臂上的与第二支撑臂中部之间的第二电动伸缩杆实现电锯位置的转弯，进而实现在清理树枝障碍过程中能够使电锯绕过阻挡电锯的障碍物，避免了电锯由于无法转弯绕过障碍物造成无法对部分树枝进行清理的问题；而第一支撑臂固定设置在第一电动伸缩杆的上端，第一电动伸缩杆转动设置在铰座上，同时第一电动伸缩杆在设置在卷扬平台右侧的张紧模块的收紧和放松作用下实现第一电动伸缩杆绕铰座的转动，进而实现电锯的垂直高度的调整；与此同时，设置在平台左侧底部的吊台上的驱动电机带动设置在驱动电机的输出轴上的大齿轮转动，进而大齿轮带动设置在转轴下部的小齿轮转动，进而转轴带动铰座进行水平旋转，从而实现电锯的水平旋转以保证电锯的灵活性和易操作性。

另外，在平台右端设置夹持模块，而夹持模块包括上夹持单元和下夹持单元，且上夹持单元和下夹持单元之间通过连接柱相连接，而上夹持单元和下夹持单元的结构相同均包括左半圆形抱箍和右半圆形抱箍，左半圆形抱箍和右半圆形抱箍的第一端通过销子转动连接，左半圆形抱箍和右半圆形抱箍的第二端均设置耳板且耳板之间通过螺栓连接，这样，左半圆形抱箍和右半圆形抱箍形成一个完整的圆环以将树干夹持在圆环内；而左半圆形抱箍和右半圆形抱箍的的外表面沿径向分别设置三个螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有螺杆，螺杆内侧端部球头连接有弧形压板，这样，通过旋进和旋出螺杆以实现弧形压板对树干的压紧和松开，左半圆形抱箍和右半圆形抱箍的的内表面与弧形压板位置相对应处开设有弧形槽，这样一方面能够最大程度的增大夹持模块的夹持直径，另一方面能够在不使用时将弧形压板退回弧形槽内；同时为了便于实现螺杆在螺纹孔内的旋进和旋出，在螺杆外侧端部设置加力模块，而加力模块是多种多样的，其可以是凸台、凹槽或沿径向设置的加力孔。

另外，在卷扬平台上表面中部设置无线收发模块，而无线收发模块包括CPU以及与CPU信号连接的第一信号接收元件、第二信号接收元件、第三信号接收元件、第四信号接收元件、第五信号接收元件和信号发射元件，第一信号接收元件与驱动电机信号互联，第二信号发射元件与第一电动伸缩杆信号互联，第三信号发射元件与第二电动伸缩杆信号互联，第四信号发射元件与电锯信号互联，第五信号发射元件与微型卷扬机信号互联，这样，便可以通过无线遥控器对无线收发模块发送操作指令，进而实现对驱动电机、第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆、电锯以及微型卷扬机的无线控制，从而实现远距离遥控控制本装置进行树枝障碍清理工作，彻底避免了操作人员在树枝障碍掉落危险范围内。

附图说明

图1为本发明的第一种实施方式的结构主视示意图；

图2为本发明的第一种实施方式的结构俯视示意图；

图3为本发明的第一种实施方式的结构立体示意图；

.图4为本发明的第二种实施方式的结构主视示意图；

图5为本发明的第二种实施方式的结构俯视示意图；

图6为本发明的第三种实施方式的结构俯视示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：如图1、图2和图3所示，一种配电网树枝障碍自动清理装置，包括平台1，所述平台1左侧上部转动设置铰座2，所述铰座2底部设置转轴3且所述平台1上设置与所述转轴3相配合的轴孔4，所述转轴3下部设置小齿轮5，所述平台1左侧底部与所述转轴3位置相对应处悬挂设置吊台6，所述吊台6上设置驱动电机7，所述驱动电机7的输出轴8上设置与所述小齿轮5相配合的大齿轮9。

所述铰座2上转动设置第一电动伸缩杆10，所述第一电动伸缩杆10上端固定设置第一支撑臂11，所述第一支撑臂11上端转动设置第二支撑臂12，所述第一支撑臂11上设置与所述第二支撑臂12中部连接的第二电动伸缩杆13，所述第二支撑臂12前端设置电锯14。

所述铰座2右侧设置卷扬平台33，所述卷扬平台33上设置无线收发模块15和张紧模块，所述平台1右端设置夹持模块。

所述张紧模块包括设置在所述卷扬平台33上表面右侧的支架16和设置在所述支架16顶部的微型卷扬机17，所述微型卷扬机17上缠绕有钢丝18线且所述钢丝18线的自由端固定设置在所述第一电动伸缩杆10的右侧面上。

所述夹持模块包括上夹持单元19和下夹持单元20，且所述上夹持单元19和所述下夹持单元20之间通过连接柱21相连接。

所述上夹持单元19和所述下夹持单元20均包括左半圆形抱箍22和右半圆形抱箍23，所述左半圆形抱箍22和所述右半圆形抱箍23的第一端通过销子24转动连接，所述左半圆形抱箍22和所述右半圆形抱箍23的第二端均设置耳板25且所述耳板25之间通过螺栓26连接，所述左半圆形抱箍22和所述右半圆形抱箍23的的外表面沿径向分别设置三个螺纹孔27，所述螺纹孔27内螺纹连接有螺杆28，所述螺杆28内侧端部球头连接有弧形压板29，所述左半圆形抱箍22和所述右半圆形抱箍23的的内表面与所述弧形压板29位置相对应处开设有弧形槽30，所述螺杆28外侧端部设置加力模块31。

所述加力模块31为沿径向设置的加力孔。

所述无线收发模块15包括CPU以及与所述CPU信号连接的第一信号接收元件、第二信号接收元件、第三信号接收元件、第四信号接收元件、第五信号接收元件和信号发射元件，所述第一信号接收元件与所述驱动电机7信号互联，所述第二信号发射元件与所述第一电动伸缩杆10信号互联，所述第三信号发射元件与所述第二电动伸缩杆13信号互联，所述第四信号发射元件与所述电锯14信号互联，所述第五信号发射元件与所述微型卷扬机17信号互联。

本发明针对现有的配电网树枝障碍清理装置，不仅操作复杂，而且需要操作人员在树枝障碍下方或旁边才能完成树枝障碍清理工作的问题，提供一种配电网树枝障碍自动清理装置，只需将本装置夹持固定在树干上，就可以通过远距离遥控控制本装置进行树枝障碍清理工作。采用将电锯设置在第二支撑臂前端，而第二支撑臂通过设置在第一支撑臂上的与第二支撑臂中部之间的第二电动伸缩杆实现电锯位置的转弯，进而实现在清理树枝障碍过程中能够使电锯绕过阻挡电锯的障碍物，避免了电锯由于无法转弯绕过障碍物造成无法对部分树枝进行清理的问题；而第一支撑臂固定设置在第一电动伸缩杆的上端，第一电动伸缩杆转动设置在铰座上，同时第一电动伸缩杆在设置在卷扬平台右侧的张紧模块的收紧和放松作用下实现第一电动伸缩杆绕铰座的转动，进而实现电锯的垂直高度的调整；与此同时，设置在平台左侧底部的吊台上的驱动电机带动设置在驱动电机的输出轴上的大齿轮转动，进而大齿轮带动设置在转轴下部的小齿轮转动，进而转轴带动铰座进行水平旋转，从而实现电锯的水平旋转以保证电锯的灵活性和易操作性。

另外，在平台右端设置夹持模块，而夹持模块包括上夹持单元和下夹持单元，且上夹持单元和下夹持单元之间通过连接柱相连接，而上夹持单元和下夹持单元的结构相同均包括左半圆形抱箍和右半圆形抱箍，左半圆形抱箍和右半圆形抱箍的第一端通过销子转动连接，左半圆形抱箍和右半圆形抱箍的第二端均设置耳板且耳板之间通过螺栓连接，这样，左半圆形抱箍和右半圆形抱箍形成一个完整的圆环以将树干夹持在圆环内；而左半圆形抱箍和右半圆形抱箍的的外表面沿径向分别设置三个螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有螺杆，螺杆内侧端部球头连接有弧形压板，这样，通过旋进和旋出螺杆以实现弧形压板对树干的压紧和松开，左半圆形抱箍和右半圆形抱箍的的内表面与弧形压板位置相对应处开设有弧形槽，这样一方面能够最大程度的增大夹持模块的夹持直径，另一方面能够在不使用时将弧形压板退回弧形槽内；同时为了便于实现螺杆在螺纹孔内的旋进和旋出，在螺杆外侧端部设置加力模块，而加力模块是多种多样的，不仅限于沿径向设置的加力孔，也可以是凸台、凹槽。

另外，在卷扬平台上表面中部设置无线收发模块，而无线收发模块包括CPU以及与CPU信号连接的第一信号接收元件、第二信号接收元件、第三信号接收元件、第四信号接收元件、第五信号接收元件和信号发射元件，第一信号接收元件与驱动电机信号互联，第二信号发射元件与第一电动伸缩杆信号互联，第三信号发射元件与第二电动伸缩杆信号互联，第四信号发射元件与电锯信号互联，第五信号发射元件与微型卷扬机信号互联，这样，便可以通过无线遥控器对无线收发模块发送操作指令，进而实现对驱动电机、第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆、电锯以及微型卷扬机的无线控制，从而实现远距离遥控控制本装置进行树枝障碍清理工作，彻底避免了操作人员在树枝障碍掉落危险范围内。

实施例二：如图4和图5所示，一种配电网树枝障碍自动清理装置，包括平台1，所述平台1左侧上部转动设置铰座2，所述铰座2底部设置转轴3且所述平台1上设置与所述转轴3相配合的轴孔4，所述转轴3下部设置小齿轮5，所述平台1左侧底部与所述转轴3位置相对应处悬挂设置吊台6，所述吊台6上设置驱动电机7，所述驱动电机7的输出轴8上设置与所述小齿轮5相配合的大齿轮9。

所述铰座2上转动设置第一电动伸缩杆10，所述第一电动伸缩杆10上端固定设置第一支撑臂11，所述第一支撑臂11上端转动设置第二支撑臂12，所述第一支撑臂11上设置与所述第二支撑臂12中部连接的第二电动伸缩杆13，所述第二支撑臂12前端设置电锯14。

所述铰座2右侧设置卷扬平台33，所述卷扬平台33上设置无线收发模块15和张紧模块，所述平台1右端设置夹持模块。

所述张紧模块包括设置在所述卷扬平台33上表面右侧的支架16和设置在所述支架16顶部的微型卷扬机17，所述微型卷扬机17上缠绕有钢丝18线且所述钢丝18线的自由端固定设置在所述第一电动伸缩杆10的右侧面上。

所述夹持模块包括上夹持单元19和下夹持单元20，且所述上夹持单元19和所述下夹持单元20之间通过连接柱21相连接。

所述上夹持单元19和所述下夹持单元20均包括左半圆形抱箍22和右半圆形抱箍23，所述左半圆形抱箍22和所述右半圆形抱箍23的第一端通过销子24转动连接，所述左半圆形抱箍22和所述右半圆形抱箍23的第二端均设置耳板25且所述耳板25之间通过螺栓26连接，所述左半圆形抱箍22和所述右半圆形抱箍23的的外表面沿径向分别设置三个螺纹孔27，所述螺纹孔27内螺纹连接有螺杆28，所述螺杆28内侧端部球头连接有弧形压板29，所述左半圆形抱箍22和所述右半圆形抱箍23的的内表面与所述弧形压板29位置相对应处开设有弧形槽30，所述螺杆28外侧端部设置加力模块31。

所述加力模块31为沿径向设置的加力孔。

所述无线收发模块15包括CPU以及与所述CPU信号连接的第一信号接收元件、第二信号接收元件、第三信号接收元件、第四信号接收元件、第五信号接收元件和信号发射元件，所述第一信号接收元件与所述驱动电机7信号互联，所述第二信号发射元件与所述第一电动伸缩杆10信号互联，所述第三信号发射元件与所述第二电动伸缩杆13信号互联，所述第四信号发射元件与所述电锯14信号互联，所述第五信号发射元件与所述微型卷扬机17信号互联。

所述平台1与所述下夹持单元20相连接处设置2个加强筋32。

本实施例中，在平台与下夹持单元相连接处设置了2个加强筋，目的是增加结构的强度，显然加强筋的数量不仅可以为2个，也可以是其数量个，比如1个、3个或4个。

实施例三：如图6所示，其与实施例二的区别在于：所述弧形压板29内表面设置弹性层33。

所述弹性层33由耐磨橡胶制成，所述耐磨橡胶由以下下重量份数的原料制备而成：丁腈橡胶48份，顺丁胶10份，二氧化钛14份，碳纤维7份，炭黑4份，纳米氧化锌1份，硬脂酸8份，防老剂3份，微晶蜡5份。该耐磨橡胶以耐磨性能良好的丁腈橡胶和顺丁胶作为主要材料，并添加具有高强度、极强耐磨性能的二氧化钛和碳纤维等耐磨成分，该耐磨橡胶垫成本低廉，耐老化性能以及耐化学腐蚀性能优良，弹性以及耐磨性能较好，使用寿命长达15年。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种配电网树枝障碍自动清理装置，包括平台，所述平台左侧上部转动设置铰座，所述铰座上转动设置第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆上端固定设置第一支撑臂，所述第一支撑臂上端转动设置第二支撑臂，所述第一支撑臂上设置与所述第二支撑臂中部连接的第二电动伸缩杆，所述第二支撑臂前端设置电锯，其特征在于：所述铰座底部设置转轴且所述平台上设置与所述转轴相配合的轴孔，所述转轴下部设置小齿轮，所述平台左侧底部与所述转轴位置相对应处悬挂设置吊台，所述吊台上设置驱动电机，所述驱动电机的输出轴上设置与所述小齿轮相配合的大齿轮；所述铰座右侧设置卷扬平台，所述卷扬平台上设置无线收发模块和张紧模块，所述平台右端设置夹持模块；所述张紧模块包括设置在所述卷扬平台上表面右侧的支架和设置在所述支架顶部的微型卷扬机，所述微型卷扬机上缠绕有钢丝线且所述钢丝线的自由端固定设置在所述第一电动伸缩杆的右侧面上；所述夹持模块包括上夹持单元和下夹持单元，且所述上夹持单元和所述下夹持单元之间通过连接柱相连接；所述上夹持单元和所述下夹持单元均包括左半圆形抱箍和右半圆形抱箍，所述左半圆形抱箍和所述右半圆形抱箍的第一端通过销子转动连接，所述左半圆形抱箍和所述右半圆形抱箍的第二端均设置耳板且所述耳板之间通过螺栓连接，所述左半圆形抱箍和所述右半圆形抱箍的的外表面沿径向分别设置三个螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有螺杆，所述螺杆内侧端部球头连接有弧形压板，所述左半圆形抱箍和所述右半圆形抱箍的的内表面与所述弧形压板位置相对应处开设有弧形槽，所述螺杆外侧端部设置加力模块；所述弧形压板内表面设置弹性层，所述弹性层由耐磨橡胶制成，所述耐磨橡胶由以下重量份数的原料制备而成：丁腈橡胶48份，顺丁胶10份，二氧化钛14份，碳纤维7份，炭黑4份，纳米氧化锌1份，硬脂酸8份，防老剂3份，微晶蜡5份。

2.根据权利要求1所述的一种配电网树枝障碍自动清理装置，其特征在于：所述加力模块为凸台、凹槽或沿径向设置的加力孔。

3.根据权利要求1至2任一项所述的一种配电网树枝障碍自动清理装置，其特征在于：所述无线收发模块包括CPU以及与所述CPU信号连接的第一信号接收元件、第二信号接收元件、第三信号接收元件、第四信号接收元件、第五信号接收元件和信号发射元件，所述第一信号接收元件与所述驱动电机信号互联，所述第二信号接收 元件与所述第一电动伸缩杆信号互联，所述第三信号接收 元件与所述第二电动伸缩杆信号互联，所述第四信号接收元件与所述电锯信号互联，所述第五信号接收 元件与所述微型卷扬机信号互联。

4.根据权利要求1至2任一项所述的一种配电网树枝障碍自动清理装置，其特征在于：所述平台与所述下夹持单元相连接处设置若干加强筋。

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