CN107380415B - 一种电力线巡检用的飞行器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力线巡检用的飞行器，它包括机体，安装于机体上方用于升降机体的螺旋桨组件，所述机体的下方设有起落架，其特征在于：所述的起落架包括成对设置的主支撑杆，主支撑杆靠近机体的上端与机体转动配合，主支撑杆背离机体的下端设有一脚架，当机体内的驱动器驱使主支撑杆转动至同对的两个主支撑杆带动各自的脚架相对靠近时两个脚架之间形成夹持空间，用于抱箍电力线路，所述机体的下方设有一用于检测电力线路的检测设备，所述检测设备通过一载具与机体固定连接。本发明提供一种电力线巡检用的飞行器，其可以对电力线路进行高效、精确的巡检。

Description

一种电力线巡检用的飞行器

技术领域

本发明涉及电力线巡检设备的技术领域，具体地是一种电力线巡检用的飞行器。

背景技术

在电力系统的工作中需要定期的对电力系统中架设的电力线路进行巡检。目前，这一巡检的工作主要有以下两种方式：1)采用望远镜肉眼观测。这种方式工作强度大、效率低；2)攀爬电力线路铁塔或乘坐悬挂在架空电力线路上的吊篮进行检测，由于电力线路上有高压且需要高空作业，这种方式存在严重的人员安全隐患。

而随着航空技术的发展，特别是近年来无人机技术的发展和完善，以无人机为载体的电力线巡检系统因其高效率、低成本的技术优势，受到了越来越多的关注。但是现有的巡检用的无人机较多的是直接在无人机上安置检测设备，例如图像采集设备、红外线成像设备等。但是上述的检测设备在对电力线路检测的过程中需要保持二者相对静止，这就要求无人机不仅需要进行平稳飞行而且与电力线路之间需要持续的保持等间距。而这一高精度的低空飞行要求是现有的无人机无法实现的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种电力线巡检用的飞行器，其可以对电力线路进行高效、精确的巡检。

本发明所采取的技术方案是：提供一种电力线巡检用的飞行器，它包括机体，安装于机体上方用于升降机体的螺旋桨组件，所述机体的下方设有起落架，其特征在于：所述的起落架包括成对设置的主支撑杆，主支撑杆靠近机体的上端与机体转动配合，主支撑杆背离机体的下端设有一脚架，当机体内的驱动器驱使主支撑杆转动至同对的两个主支撑杆带动各自的脚架相对靠近时两个脚架之间形成夹持空间，用于抱箍电力线路，所述机体的下方设有一用于检测电力线路的检测设备，所述检测设备通过一载具与机体固定连接。脚架在地面上作为起落架使用，在到达电力线路所在位置时通过可以转动的主支撑杆使同对的两个脚架作为机械臂使用，即抱箍电力线路，从而使飞行器在失去动力的情况下可以倒挂于电力线路上。

所述脚架的上端通过一关节驱动器与对应的主支撑杆的下端转动配合，脚架的下端内凹形成一卡槽，当同对的两个主支撑杆上的关节驱动器分别驱使各自对应的脚架转动至脚架上卡槽的槽口方向相对时两个卡槽之间形成夹持空间，电力线路沿自身径向限位于夹持空间内且沿自身长度方向滑动配合于夹持空间内。通过同对的主支撑杆上的两个脚架的卡槽相对合拢从而形成一闭环的夹持空间，使电力线路沿径向限位于夹持空间内。

所述卡槽的内表面嵌入若干的滚子。通过滚子可以减少卡槽与电力线路之间的滑动摩擦。

所述的载具包括壳体，壳体与机体固定，壳体背离机体的端面上设有一供电力线路卡入壳体内的开口槽，所述壳体内设有用于抱箍或脱开电力线路的夹紧机构。

所述的夹紧机构为两个，两个夹紧机构沿壳体的长度方向间隔设置。

所述的夹紧机构包括第一夹紧块和第二夹紧块，第一夹紧块和第二夹紧块相对的端面上分别设有一弧形凹槽，所述的第一夹紧块和第二夹紧块带动各自的弧形凹槽相对或相背运动。

所述弧形凹槽的内表面上嵌入若干滚珠。滚珠可以减少弧形凹槽与电力线路之间滑动的摩擦力。

所述检测设备设于壳体内且位于两个夹紧机构之间。内置的检测设备可以减少外部环境对于检测设备的影响和破坏。

所述壳体内位于两个夹紧机构之间的位置设有一活动盖板，所述活动盖板随着夹紧机构的启闭盖合或打开开口槽位于两个夹紧机构之间的部分。通过活动盖板可以遮挡检测设备上方的开口槽，从而减少外部杂物例如雨水，积雪等从开口槽落入壳体内，最终减少外部环境对于检测设备的影响。

所述壳体上沿壳体长度方向的两端分别设有一气嘴组，所述气嘴组均指向电力线路所在位置。通过气嘴组可以提前清理电力线路上的杂物，即达到清理的目的，又能提高检测精度，减少电力线路检测的误判率。

采用以上结构后，本发明的一种电力线巡检用的飞行器与现有技术相比具有以下优点：首先，飞行器可以倒挂于电力线路上，因此飞行器始终于电力线路平行，检测精度高，其次，无需要求飞行器时刻调整飞行角度，因此减少对于飞行器飞行组件的要求，最后，通过载具可以提高检测精度。

附图说明

图1是本发明的一种电力线巡检用的飞行器的结构示意图。

图2是图1的另一种工作状态的结构示意图。

图3是图1的还一种工作状态的结构示意图。

图4为图3的侧视示意图。

图5为图3中“A”区域的局部放大示意图。

其中，1、机体，2、螺旋桨组件，3、主支撑杆，4、脚架，4.1、卡槽，5、驱动器，6、夹持空间，7、电力线路，8、检测设备，9、推进器，10、壳体，11、开口槽，12、夹紧机构，12.1、第一夹紧块，12.2、第二夹紧块，12.3、弧形凹槽，13、滚珠，14、活动盖板，15、气嘴组，16、自动伸缩杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

文中所述的电力线路是指用于供电系统或者通信系统等用到的架高电缆、架高电线、架高光缆等线路的统称。

本发明提供一种电力线巡检用的飞行器，它包括机体1，安装于机体1上方用于升降机体1的螺旋桨组件2，所述机体1的下方设有起落架，其特征在于：所述的起落架包括成对设置的主支撑杆3，主支撑杆3靠近机体1的上端与机体1转动配合，主支撑杆3背离机体1的下端设有一脚架4，当机体1内的驱动器5驱使主支撑杆3转动至同对的两个主支撑杆3带动各自的脚架4相对靠近时两个脚架4之间形成夹持空间6，用于抱箍电力线路7，所述机体1的下方设有一用于检测电力线路7的检测设备8，所述检测设备8通过一载具与机体1固定连接。

上述的螺旋桨组件2其包括螺旋桨、转轴、机架等，这在旋翼飞行器上均是常规的组成部件，故此文中就不对螺旋桨组件2的构成做详细赘述。

上述的主支撑杆3靠近机体1的上端与机体1转动配合是指，主支撑杆3上的转轴点与机体1上的支点转动配合，且主支撑杆3的上端伸入机体1内与机体1内驱动器5的输出轴通过传动齿轮等配合，从而实现主支撑杆3绕支点摆动。

所述脚架4的上端通过一关节驱动器与对应的主支撑杆3的下端转动配合，脚架4的下端内凹形成一卡槽4.1，当同对的两个主支撑杆3上的关节驱动器分别驱使各自对应的脚架4转动至脚架4上卡槽4.1的槽口方向相对时两个卡槽4.1之间形成夹持空间6，电力线路7沿自身径向限位于夹持空间6内且沿自身长度方向滑动配合于夹持空间6内。

如图所示，所述的脚架4是指由两根支杆交叉固定制成，两根支杆的一端固定，且呈一定的夹角，夹角所在的凹陷处作为卡槽4.1，两根支杆的固定端与主支撑杆3之间通过转轴转动配合，且关节驱动器用于控制脚架4的转动角度。当关节驱动器控制两个脚架4上卡槽4.1的槽口方向相对时主支撑杆3控制两个脚架4靠近至极限位置时所述电力线路7沿自身径向限位于两个卡槽4.1内，即夹持空间6内。并且电力线路7沿自身长度方向与卡槽4.1滑动配合。

所述卡槽4.1的内表面嵌入若干的滚子。通过滚子的设计可以减少电力线路7的外侧壁与卡槽4.1内表面的摩擦。

所述的机体1上设有用于推动机体1沿水平方向移动的推进器9。具体地，所述的推进器9为一直管，直管内设有一风机，风机与机体1内的电源电连接。

所述的载具包括壳体10，壳体10与机体1固定，壳体10背离机体1的端面上设有一供电力线路7卡入壳体10内的开口槽11，所述壳体10内设有用于抱箍或脱开电力线路7的夹紧机构12。上述的抱箍是指夹紧机构12限制电力线路7的径向运动，所述电力线路7沿轴向与夹紧机构12滑动配合。

作为优选，上述的壳体10与机体1固定是指，壳体10与机体1之间设有一自动伸缩杆16，自动伸缩杆16的两端分别与壳体10与机体1固定。当然所述的自动伸缩杆16是指可以通过驱动器控制自动伸缩杆16自动伸长或缩短的杆状部件，例如电驱动的则称之为电动伸缩杆，当然也可以是气动、液压传动或者机械传动等。

所述的夹紧机构12为两个，两个夹紧机构12沿壳体10的长度方向间隔设置。

所述的夹紧机构12包括第一夹紧块12.1和第二夹紧块12.2，第一夹紧块12.1和第二夹紧块12.2相对的端面上分别设有一弧形凹槽12.3，所述的第一夹紧块12.1和第二夹紧块12.2带动各自的弧形凹槽12.3相对或相背运动。上述的第一夹紧块12.1和第二夹紧块12.2可以是气动的或者液压控制，更可以是通过电机带动螺杆驱动，因此其可以是现有技术中众多的常规直线驱动器，对此不进行详细的赘述。

所述弧形凹槽12.3的内表面上嵌入若干滚珠13。

所述检测设备8设于壳体10内且位于两个夹紧机构12之间。

所述壳体10内位于两个夹紧机构12之间的位置设有一活动盖板14，所述活动盖板14随着夹紧机构12的启闭盖合或打开开口槽11位于两个夹紧机构12之间的部分。

具体地，所述活动盖板的两端分别与第一夹紧块12.1和第二夹紧块12.2贴合，且活动盖板和第一夹紧块12.1之间以及活动盖板和第二夹紧块12.2之间均设有摩擦块，第一夹紧块12.1和第二夹紧块12.2通过各自对应的摩擦块带动活动盖板14。

所述壳体10上沿壳体10长度方向的两端分别设有一气嘴组15，所述气嘴组15均指向电力线路7所在位置。上述的所述气嘴组15均指向电力线路7所在位置是指，当电力线路7卡入壳体10内时气嘴组15对准电力线路7位于壳体10外的部分的外侧壁上。所述气嘴组15与壳体10固定。当然气嘴组15所需的气源可以使安装于壳体10上的气泵，也可以是通过飞行器上的电机带动的风扇产生气源，并且结合空气倍增机的原理提高气流和气量。

其工作原理是：首先，螺旋桨组件2带动机体1起飞，驱动器5控制起落架折收，当飞行到靠近待检测的电力线路7时驱动器5控制起落架中的主支撑杆3摆动，所述主支撑杆3带动主支撑杆3上的脚架4对准电力线路7，并且关节驱动器控制脚架4转动，在驱动器5和关节驱动器的配合在，使两个相对的脚架4夹持电力线路7，即电力线路7沿径向限位于由两个脚架4的卡槽4.1合围形成的夹持空间6内，然后，自动伸缩杆16带动壳体10朝向电力线路7所在位置移动，当电力线路7从壳体10上的开口槽11所在位置卡入壳体10内时自动伸缩杆16静止，所述夹紧机构12抱箍电力线路7，即第一夹紧块12.1和第二夹紧块12.2合拢，电力线路7沿径向限位于第一夹紧块12.1和第二夹紧块12.2上的弧形凹槽12.3之间，与此同时活动盖板14随着夹紧机构12的启动而盖合开口槽12位于两个夹紧机构12之间的位置，再然后，螺旋桨组件2停机，机体1在自身重力作用下下坠至倒挂于电力线路7上，推进器9启动，机体1沿电力线路7的长度方向移动，与此同时位于壳体10内的检测设备8沿电力线路7的长度方向对电力线路7进行检测。

以上就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化，凡在本发明独立要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种电力线巡检用的飞行器，它包括机体(1)，安装于机体(1)上方用于升降机体(1)的螺旋桨组件(2)，所述机体(1)的下方设有起落架，其特征在于：所述的起落架包括成对设置的主支撑杆(3)，主支撑杆(3)靠近机体(1)的上端与机体(1)转动配合，主支撑杆(3)背离机体(1)的下端设有一脚架(4)，当机体(1)内的驱动器(5)驱使主支撑杆(3)转动至同对的两个主支撑杆(3)带动各自的脚架(4)相对靠近时两个脚架(4)之间形成夹持空间(6)，用于抱箍电力线路(7)，所述机体(1)的下方设有一用于检测电力线路(7)的检测设备(8)，所述检测设备(8)通过一载具与机体(1)固定连接，所述的机体(1)上设有用于推动机体(1)沿水平方向移动的推进器(9)；

所述的载具包括壳体(10)，壳体(10)与机体(1)固定，壳体(10)背离机体(1)的端面上设有一供电力线路(7)卡入壳体(10)内的开口槽(11)，所述壳体(10)内设有用于抱箍或脱开电力线路(7)的夹紧机构(12)。

2.根据权利要求1所述的一种电力线巡检用的飞行器，其特征在于：所述脚架(4)的上端通过一关节驱动器与对应的主支撑杆(3)的下端转动配合，脚架(4)的下端内凹形成一卡槽(4.1)，当同对的两个主支撑杆(3)上的关节驱动器分别驱使各自对应的脚架(4)转动至脚架(4)上卡槽(4.1)的槽口方向相对时两个卡槽(4.1)之间形成夹持空间(6)，电力线路(7)沿自身径向限位于夹持空间(6)内且沿自身长度方向滑动配合于夹持空间(6)内。

3.根据权利要求2所述的一种电力线巡检用的飞行器，其特征在于：所述卡槽(4.1)的内表面嵌入若干的滚子。

4.根据权利要求1所述的一种电力线巡检用的飞行器，其特征在于：所述的夹紧机构(12)为两个，两个夹紧机构(12)沿壳体(10)的长度方向间隔设置。

5.根据权利要求4所述的一种电力线巡检用的飞行器，其特征在于：所述的夹紧机构(12)包括第一夹紧块(12.1)和第二夹紧块(12.2)，第一夹紧块(12.1)和第二夹紧块(12.2)相对的端面上分别设有一弧形凹槽(12.3)，所述的第一夹紧块(12.1)和第二夹紧块(12.2)带动各自的弧形凹槽(12.3)相对或相背运动。

6.根据权利要求5所述的一种电力线巡检用的飞行器，其特征在于：所述弧形凹槽(12.3)的内表面上嵌入若干滚珠(13)。

7.根据权利要求4所述的一种电力线巡检用的飞行器，其特征在于：所述检测设备(8)设于壳体(10)内且位于两个夹紧机构(12)之间。

8.根据权利要求7所述的一种电力线巡检用的飞行器，其特征在于：所述壳体(10)内位于两个夹紧机构(12)之间的位置设有一活动盖板(14)，所述活动盖板(14)随着夹紧机构(12)的启闭盖合或打开开口槽(11)位于两个夹紧机构(12)之间的部分。

9.根据权利要求1所述的一种电力线巡检用的飞行器，其特征在于：所述壳体(10)上沿壳体(10)长度方向的两端分别设有一气嘴组(15)，所述气嘴组(15)均指向电力线路(7)所在位置。