CN106655004B - 架空输电线路金具多维度拆除装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种架空输电线路金具多维度拆除装置。所述拆除装置包括主机和机头，在主机上设有行走机构，在主机内设有电源、控制器和控制电路，在行走机构的下方设有保险机构；所述机头包括导线固定套、可控制切割刀头多向移动的多维工作台和切割刀头，导线固定套通过旋转机构与主机连接，多维工作台固定在导线固定套上，切割刀头安装在多维工作台上，所述切割刀头是由切割电机和切割刀盘组成；所述电源和控制器均通过信号导线与旋转机构、行走电机连接，多维工作台由控制电机和切割电机的信号控制端连接。本发明可以代替人工在导线上行走和作业，并可调整刀头的多维角度，达到最佳位置角度进行切割拆除金具作业而不会伤及导线。

Description

架空输电线路金具多维度拆除装置

技术领域

本发明涉及架空输电线路电力金具自动化拆除的技术，具体是一种架空输电线路金具多维度拆除装置。

背景技术

架空输电线路长期暴露在空气中，受风、雨、冰等气象条件的影响，导致安装于导线上的防震锤等电力金具发生位置移动、锈蚀变形或结构断裂等情况，带电完成检修、更换工作难度很大，特别是运行年限较长的老旧架空输电线路，难以人工上线进行带电作业，传统的人工检查和带电作业难以满足实际需求。

除此之外，架空输电线路金具尺寸及型号不统一。同型号金具，不同生产厂家的产品不尽相同；同样的产品，由于安装工艺及运行环境的差异，角度、位置尺寸也会发生较大变化，导致个体之间可能存在很大差异。因此利用自主装置进行自动化切割、拆除存在很大难度，而且在作业过程中绝对不能误操作伤及导线，所以要想实现架空输电线路上金具自动化拆除，就更加困难。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提供一种可以代替人工上线作业、使用方便，安全快捷的架空输电线路金具多维度拆除装置，该装置可以代替人工带电作业拆除多种型式的金具，具有安全可靠、携带方便、操作简便、稳定性好、省时省力等特点。

本发明提供的技术方案：所述一种架空输电线路金具多维度拆除装置，包括主机和机头，所述主机上设有输电线行走机构，在主机内设有电源、控制器和控制电路，所述行走机构是由行走槽轮和行走电机组成，行走机构通过其行走槽轮卡设在输电线上，并在行走电机的作用下沿着输电线行走，在行走机构的下方设有防止行走机构与输电线脱离的保险机构；所述机头包括导线固定套、多维工作台和切割刀头，所述导线固定套通过旋转机构与主机连接，并可在旋转机构的作用下沿着输电线旋转，多维工作台固定在导线固定套上，切割刀头安装在多维工作台上，所述多维工作台是由控制电机、左右移动工作台、前后移动工作台和上下移动工作台组成的可控制切割刀头多向移动的工作台，所述切割刀头是由切割电机和切割刀盘组成；所述电源和控制器的均通过信号导线与旋转机构、行走电机、多维工作台是由控制电机和切割电机的信号控制端连接。

本发明较优的技术方案：所述拆除装置还包括用于监控金具外形和安装位置的多方位摄像头，所述摄像头通过支架安装在旋转机构上，摄像头的信号输出端与控制器的信号输入端连接，或通过无线发射器与地面监控系统的信号输入端无线连接，摄像头为无线摄像头，可以绕输电线旋转环绕观察。

本发明较优的技术方案：所述线路行走机构是由带减速机的行走电机与一组沿直线分布的行走槽轮组成，行走电机通过传动机构与每个行走槽轮的一组行走槽轮的动力端连接，并带动一组行槽轮同时转动；行走槽轮的规格根据导输电线的规格确定，确保可以在不同规格以及不同斜度的输电线上行走。

本发明较优的技术方案：所述保险机构包括置于输电线下方的一个或一组定位槽轮，每个定位槽轮的轮轴一端通过转动机构与输电线其中一侧的主机机体连接，在输电线另一侧的主机机体上的设有卡槽，并在靠近转动机构一侧的主机机体上开设有定位槽轮收放槽；在保险机构打开状态下，所述定位槽轮通过转动机构转动至垂直于输电线的位置，并收放于定位槽轮收放槽中；在保险机构工作状态下，所述定位槽轮沿着转动机构转动至平行于输电线的位置，通过轮轴卡设于卡槽中，并通过锁紧机构锁紧定位。

本发明较优的技术方案：所述多维工作台包括底座、左右移动螺杆电机、左右移动工作台、前后移动螺杆电机、前后移动工作台、上下移动工作台和上下移动调节螺杆，所述底座固定安装在导线固定套上，在底座上方开设有左右移动滑道，左右移动工作台置于底座上方，并通过滑动支架嵌入左右移动滑道内，滑动支架另一端与左右移动螺杆电机前端连接，并在左右移动螺杆电机的作用下沿着左右移动滑道左右移动；所述前后移动工作台和前后移动螺杆电机安装在左右移动工作台上，并在前后移动螺杆电机的作用下沿着左右移动工作台前后移动；所述切割电机安装在上下移动工作台上，上下移动工作台通过调节螺杆安装在前后移动工作台上，并在调节螺杆控制上下移动工作台沿着前后移动工作台上下移动；所述控制器的信号输出端分别与左右移动螺杆电机和前后移动螺杆电机的控制端连接。

本发明较优的技术方案：所述旋转机构是由旋转电机、传动机构和旋转座组成，所述导线固定套为中空圆筒状套体，在其上方沿着套筒轴向开设有宽度大于输电线直径的缺口，所述线路安装套通过螺钉或螺纹套与旋转座连接，所述控制器的信号输出端与旋转电机的控制端连接。

本发明较优的技术方案：所述机体包括倒U型壳体，所述行走机构和保险机构置于U型壳体的弧形部位内侧；所述控制器和电源分别设置在U型壳体的两平行壁内。

本发明较优的技术方案：所述摄像头有两个，对称安装在旋转机构上，并在旋转机构的转动下对切机头前方金具和输电线进行全方位摄像。

本发明较优的技术方案：所述机头和机体之间通过电源和信号导线连接，所述拆除装置还包括遥控器，所述遥控器通过无线发射器与摄像头及控制器连接，并可通过遥控器对旋转机构、行走电机、多维工作台和切割头进行控制。

本发明的主机具有行走机构、电源、控制器和控制电路，机头和主机之间通过旋转机构连接，在机头上设有多维平台和金具切割装置，金具切割装置安装在多维平台上，并在拆除装置上安装有无线摄像头，通过摄像头对高空线路上金具状况进行监控，并将信号传递给控制器，由控制器和控制电路控制机头旋转以及机头上切割装置的多维转动，实现多方位的金具切割；也可以将信号通过无线传输到底面监控视频上，通过人工对金具结构以及安装位置进行判断后，通过遥控器来控制机头和金具切割装置旋转，来实现金具的切割。

本发明的有益效果：

(1)本发明的机头与主机采用可拆分的刚性连接，在不同需要的情况下更换不同规格和功能的机头，且机头安装在主机上的旋转机构上，可以绕导线旋转达到最佳工作角度；

(2)本发明通过主机上的行走机构可以带动整个装置在各种规格，各种斜度上的导线上行走，保险机构保证在任何情况下装置也不会从架空输电线路上面掉落；

(3)本发明的伸缩臂本身可以在主机的旋转机构的带动下绕导线旋转，其又可以带动多维工作台进行前后移动，并支撑工作台，保证工作台同导线保持一定距离；多维工作平台，可以三维运动和调整，工作平台上可以安装多种工作装置或作业机构；

(4)在本发明的主机和机头之间通过不同的导线和专用接头连接，可以方便的进行连接和拆开，主机上的旋转机构上安装有无线摄像头，可以绕导线旋转环绕观察。

本发明具有使用方便、安全可靠、携带方便、操作简便、稳定性较好、省时省力等特点，使用该装置代替了人工作业，能够对架空输电线路上的各种形式的金具进行拆除。

附图说明

图1是本发明竖向切割的结构示意图；

图2是本发明竖向切割的正面示意图；

图3是图2的俯视图；

图4是图2的仰视图；

图5是图2的左视图；

图6是图2的右视图；

图7是本发明横向切割的结构示意图；

图8和图9是本发明的主机结构示意图；

图10-1至图10-4是本发明中行走机构的结构示意图；

图11-1是本发明中保险机构的结构示意图；

图11-2是图11-1的AA’剖面图；

图12-1至图12-3是本发明中三维工作台的结构示意图。

图中：1—主机，2—导线固定套，3—输电线，4—旋转机构，5—信号导线，6—多维工作台，6-1—底座，6-2—左右移动螺杆电机，6-3—左右移动工作台，6-4—前后移动螺杆电机，6-5—前后移动工作台，6-6—上下移动工作台，6-7—上下移动调节螺杆，6-8—左右移动滑道，7—摄像头，7-1—支架，8—切割电机，9—电池，10—控制器，11—切割刀盘，12—行走机构，12-1—行走电机，12-2—行走槽轮，13—保险机构，13-1—定位槽轮，13—2—转动机构，13-3—定位槽轮收放槽。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案以及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至图9所示的一种架空输电线路金具多维度拆除装置，包括主机1和机头，所述机头通过旋转机构4与主机1连接，确保在不同需要的情况下更换不同规格和功能的机头。所述主机1包括倒U型壳体，在主机1的U型壳体的弧形部位内侧设有行走机构12和防止行走机构12与输电线脱离的保险机构13；在U型壳体的两平行壁内分别设有电源9、控制器10和控制电路，电源9为充电电源或电池，主机和机头之间通过不同的导线和专用接头连接，可以方便的进行连接和拆开，机头的电源和控制信号都由主机提供，电源9为整个装置提供电源，控制器10为整个装置的控制中心，既控制主机的行走，又控制机头的切割。

如图10-1至图10-4所示，所述线路行走机构12是由带减速机的行走电机12-1与一组沿直线分布的行走槽轮12-2组成，行走电机12-1通过传动机构与每个行走槽轮12-2的一组行走槽轮12-2的动力端连接，并带动一组行槽轮同时转动，行走机构12通过其行走槽轮12-2卡设在输电线3上，并在行走电机12-1的作用下沿着输电线行走，行走槽轮12-2为现有的槽轮，其规格根据导输电线3的规格确定，确保可以在不同规格以及不同斜度的输电线上行走。所述保险机构13设置在行走机构12的下方，如图11-1和11-2所示，保险机构13包括置于输电线下方的一个或一组定位槽轮13-1，定位槽轮13-1的规格与行走槽轮12-2的规格相同，并且与行走槽轮12-2将输电线3卡主，确保输电线3置于行走槽轮12-2与定位槽轮13-1的槽体内。每个定位槽轮13-1安装转动轮轴上，在行走过程中定位槽轮13-1的转动方向与行走槽轮12-1的转动方向一致，确保能够正常前进；所述定位槽轮13-1的轮轴一端通过转动机构13-2与输电线其中一侧的主机机体连接，在输电线3另一侧的主机机体上设有卡槽，并在靠近转动机构13-2一侧的主机机体上开设有定位槽轮收放槽13-3；当安装或将拆除装置从输电线上取下来时，将保险机构13打开，先将定位槽轮13-1通过转动机构13-2转动至垂直于输电线的位置，并收放于定位槽轮收放槽13-3中；在拆装装置在输电线3上行走时，将保险机构13关闭，此时只用将定位槽轮13-1沿着转动机构13-2转动至平行于输电线的位置，并将轮轴的另一端卡设于卡槽中，然后通过锁紧机构锁紧定位，证在任何情况下拆除装置也不会从架空输电线路上面掉落。

如图1至图7所示，所述机头包括导线固定套2、多维工作台6和切割刀头，所述导线固定套2通过旋转机构4与主机1连接，所述旋转机构4是由旋转电机、传动机构和旋转座组成，所述导线固定套2为中空圆筒状套体，在其上方沿着套筒轴向开设有宽度大于输电线直径的缺口，导线固定套2的一端通过螺钉或螺纹套与旋转座连接，由旋转电机通过传动机构控制旋转座转动，同时带动安装在旋转座上的导线固定套2沿着输电线3旋转。所述切割刀头是由切割电机8和切割刀盘11组成，切割刀盘为圆形刀盘，并在切割电机8的作用旋转进行切割。

如图12-1至图12-3所示，所述多维工作台6包括底座6-1、左右移动螺杆电机6-2、左右移动工作台6-3、前后移动螺杆电机6-4、前后移动工作台6-5、上下移动工作台6-6和上下移动调节螺杆6-7，所述底座6-1固定安装在导线固定套2上，在底座6-1上方开设有左右移动滑道6-8，左右移动工作台6-3置于底座6-1上方，并通过滑动支架嵌入左右移动滑道6-8内，滑动支架另一端与左右移动螺杆电机6-2前端连接，并由左右移动螺杆电机6-2控制其沿着左右移动滑道6-8左右移动；所述前后移动工作台6-5和前后移动螺杆电机6-4安装在左右移动工作台6-3上，前后移动工作台6-5与前后移动螺杆电机6-4连接，并由前后移动螺杆电机6-4控制其沿着左右移动工作台6-3前后移动；所述切割电机8安装在上下移动工作台6-6上，上下移动工作台6-5通过调节螺杆6-7安装在前后移动工作台6-5上，并在调节螺杆6-7控制下沿着前后移动工作台6-5上下移动，从而带动切割电机8移动。多维工作台的多维度调整，可以是电动的，也可以是手动的，能够确保切割刀头上下、左右、前后移动实现多方位的金具切割。

如图2所示，所述电源9和控制器10的均通过信号导线5与旋转机构4的旋转电机、行走电机12-1、左右移动螺杆电机6-2、前后移动螺杆电机6-4和切割电机8的信号控制端连接。如图1至图9所示，所述拆除装置还包括用于监控金具外形和安装位置的多方位摄像头7，所述摄像头7有两个，通过支架7-1对称安装在旋转机构4上，并在旋转机构的转动下对切机头前方金具和输电线进行全方位摄像，所述摄像头7为无线摄像头，摄像头7的信号输出端与控制器10的信号输入端连接，把拍摄的图像输送到控制器7，然后通过控制电路进行数据分析后，自动控制旋转机构4、左右移动螺杆电机6-2、前后移动螺杆电机6-4工作来实现切割刀头的多维运动，实现多角度的切割；摄像头7的信号输出端也可以通过无线发射器与地面监控系统的信号输入端无线连接，将拍摄的图像输送到地面监控系统，地面监控系统可以为电脑、手机等电子产品，可以对拍摄的图像进行数据分析，然后确定金具的位置和角度，然后直接信号输送给控制器10，通过控制器10来控制切割刀头的多维运动，实现金具的切割。所述拆除装置还可以包括遥控装置，所述遥控装置通过无线发射器与摄像头及控制器连接，并可通过遥控器对旋转机构4、行走电机12-1、多维工作台和切割头进行控制。

本发明工作时，如图1至图9所示，打开主机的保险机构13，通过U型主机1架设在输电线3上，并将行走机构12的行走槽轮12-2对准输电线3，然后将保险机构13关闭，确保拆除装置在行走过程中不会从输电线3上掉落；然后开启主机的总开关，主机开始沿着输电线行走，在行走过程中通过摄像头7观察待切割金具的位置，便将信号传递给主机2的控制器10，由控制器10控制行走机构12停止前进，同时根据摄像头观察的图像反馈通过控制器10调整切割刀头的角度，先将机头旋转至合适的角度，然后调节多维工作台的前后、左右及上下位置，确保刀盘的角度刚好与金具的角度相匹配，然后控制切割电机8工作进行切割拆除。

本发明中机头可以实现各个方向的切割，其机头也可以通过旋转机构旋转倾斜一定角度，最大可以达到横向状态，这样基本上可以满足大多数在线安装的电力金具。

本发明可以代替人工上线出线将把安装在于导线上的金具切除拆除的半自动装置，可以在未知金具结构、尺寸、形式的情况下，在自动程序控制和人工辅助控制的情况下，半自动行走靠近金具，并利用无线视频系统进行视频观察，由操控人工视频观察分析以后，然后通过半自动调整机头，旋转、位移等动作，调整至合理位置、角度，利用机头伸缩梁上面的切除装置进行切割拆除，可以在保证不伤及导线的情况下将金具切割拆除。拆除完成后，装置在半自动情况下在导线上运行，回到杆塔处，再由人工从导线上取下。

本发明的架空输电线路金具多维度拆除装置操作简单方便、快捷安全，能起到出线行走、视频观察、对不能确定规格型号、结构尺寸的非标电力金具进行现场自身调整进行切割拆除等作业。还可以开更换不同功能的机头，适应不同的作业目标，来完成不同的作业任务，适应性强，安全快捷，操作简单。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (9)

1.一种架空输电线路金具多维度拆除装置，其特征在于：所述拆除装置包括主机(1)和机头，所述主机(1)上设有输电线行走机构(12)，在主机(1)内设有电源(9)、控制器(10)和控制电路，所述行走机构(12)是由行走槽轮(12-2)和行走电机(12-1)组成，行走机构(12)通过其行走槽轮(12-2)卡设在输电线(3)上，并在行走电机(12-1)的作用下沿着输电线行走，在行走机构(12)的下方设有防止行走机构(12)与输电线脱离的保险机构(13)；所述机头包括导线固定套(2)、多维工作台(6)和切割刀头，所述导线固定套(2)通过旋转机构(4)与主机(1)连接，并可在旋转机构(4)的作用下沿着输电线(3)旋转，多维工作台(6)固定在导线固定套(2)上，切割刀头安装在多维工作台(6)上，所述多维工作台是由控制电机、左右移动工作台、前后移动工作台和上下移动工作台组成的可控制切割刀头多向移动的工作台，所述切割刀头是由切割电机(8)和切割刀盘(11)组成；所述电源(9)和控制器(10)均通过信号导线(5)与旋转机构(4)、行走电机(12-1)连接，多维工作台由控制电机和切割电机(8)的信号控制端连接。

2.根据权利要求1所述的一种架空输电线路金具多维度拆除装置，其特征在于：所述拆除装置还包括用于监控金具外形和安装位置的多方位摄像头(7)，所述摄像头(7)通过支架(7-1)安装在旋转机构(4)上，摄像头(7)的信号输出端与控制器(10)的信号输入端连接，或通过无线发射器与地面监控系统的信号输入端无线连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种架空输电线路金具多维度拆除装置，其特征在于：所述输电线行走机构(12)是由带减速机的行走电机(12-1)与一组沿直线分布的行走槽轮(12-2)组成，行走电机(12-1)通过传动机构与每个行走槽轮(12-2)的一组行走槽轮(12-2)的动力端连接，并带动一组行槽轮同时转动。

4.根据权利要求1或2所述的一种架空输电线路金具多维度拆除装置，其特征在于：所述保险机构(13)包括置于输电线下方的一个或一组定位槽轮(13-1)，每个定位槽轮(13-1)的轮轴一端通过转动机构(13-2)与输电线(3)其中一侧的主机机体连接，在输电线(3)另一侧的主机机体上的设有卡槽，并在靠近转动机构(13-2)一侧的主机机体上开设有定位槽轮收放槽(13-3)；在保险机构(13)打开状态下，所述定位槽轮(13-1)通过转动机构(13-2)转动至垂直于输电线的位置，并收放于定位槽轮收放槽(13-3)中；在保险机构(13)工作状态下，所述定位槽轮(13-1)沿着转动机构(13-2)转动至平行于输电线的位置，通过轮轴卡设于卡槽中，并通过锁紧机构锁紧定位。

5.根据权利要求1或2所述的一种架空输电线路金具多维度拆除装置，其特征在于：所述多维工作台(6)包括底座(6-1)、左右移动螺杆电机(6-2)、左右移动工作台(6-3)、前后移动螺杆电机(6-4)、前后移动工作台(6-5)、上下移动工作台(6-6)和上下移动调节螺杆(6-7)，所述底座(6-1)固定安装在导线固定套(2)上，在底座(6-1)上方开设有左右移动滑道(6-8)，

左右移动工作台(6-3)置于底座(6-1)上方，并通过滑动支架嵌入左右移动滑道(6-8)内，滑动支架另一端与左右移动螺杆电机(6-2)前端连接，并在左右移动螺杆电机(6-2)的作用下沿着左右移动滑道(6-8)左右移动；所述前后移动工作台(6-5)和前后移动螺杆电机(6-4)安装在左右移动工作台(6-3)上，并在前后移动螺杆电机(6-4)的作用下沿着左右移动工作台(6-3)前后移动；所述切割电机(8)安装在上下移动工作台(6-6)上，上下移动工作台(6-5)通过调节螺杆(6-7)安装在前后移动工作台(6-5)上，并在调节螺杆(6-7)控制上下移动工作台(6-6)沿着前后移动工作台(6-5)上下移动；所述控制器(10)的信号输出端分别与左右移动螺杆电机(6-2)和前后移动螺杆电机(6-4)的控制端连接。

6.根据权利要求1或2所述的一种架空输电线路金具多维度拆除装置，其特征在于：所述旋转机构(4)是由旋转电机、传动机构和旋转座组成，所述导线固定套(2)为中空圆筒状套体，在其上方沿着套筒轴向开设有宽度大于输电线直径的缺口，所述导线固定套(2)的一端通过螺钉或螺纹套与旋转座连接，所述控制器(10)的信号输出端与旋转电机的控制端连接。

7.根据权利要求1或2所述的一种架空输电线路金具多维度拆除装置，其特征在于：所述主机(1)包括倒U型壳体，所述行走机构(12)和保险机构(13)置于U型壳体的弧形部位内侧；所述控制器(10)和电源(9)分别设置在U型壳体的两平行壁内。

8.根据权利要求2所述的一种架空输电线路金具多维度拆除装置，其特征在于：所述摄像头(7)有两个，对称安装在旋转机构(4)上，并在旋转机构的转动下对切机头前方金具和输电线进行全方位摄像。

9.根据权利要求1或2所述架空输电线路金具多维度拆除装置，其特征在于：所述机头和主机(1)之间通过电源和信号导线(5)连接，所述拆除装置还包括遥控器，所述遥控器通过无线发射器与摄像头及控制器连接，并可通过遥控器对旋转机构(4)、行走电机(12-1)、多维工作台和切割头进行控制。