CN109346889B - 一种高压架空线路防水充电对接装置 - Google Patents
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Abstract
一种户外高压架空线路充电系统，涉及一种充电系统，包括安装在巡线机器人上的受电座、固定在耐张线塔上的太阳能充电系统和充电座，太阳能充电系统与充电座通过线路连接，受电座与充电座对接充电，在巡线机器人前置机械操作臂的上部设有受电座，充电座通过螺栓固定在支撑架的中部，支撑架的下端设有支撑底座，且与支撑底座配合固定安装在地线上，支撑架的上端通过连接件固定在耐张线塔上，在充电座的前端设有V字形的凹陷面，在V字形凹陷面的相对面上分别安装有充电座电极A和充电座电极B，充电座电极A和充电座电极B均通过线路与太阳能充电系统连接；本发明在巡检过程中不需要拆取电池进行充电，大大提高了巡检效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种充电对接装置，尤其是涉及一种高压架空线路防水充电对接装置。
背景技术
公知的，高压架空线路巡检机器人巡检工作时由于其移动属性限制，一般采用的可更换储能蓄电池提供能量，但电池容量有限，巡检机器人在进行工作时对能量消耗很大，电池一般只能维持几个小时，为了保证机器人的正常工作，需要经常更换机器人储能蓄电池，当蓄电池需要充电时，一般采取由作业人员将电池拆下，抱回地面进行充电的形式，一方面，机器人在巡检过程中频繁进行人为干预，不但费时费力，而且无法实现机器人的自主运行，另一方面，高压架空线路往往穿过山川湖泊、戈壁沙漠，采用人工更换电池加大了工作人员作难度，无法确保工作人员的安全，因此高压线路巡检机器人在无需人为干涉的情况下，安全可靠的实现快速自动充电成为首要解决的问题，但是设置的充电装置均在高压线路上，出现雨雪天气会影响正常使用，会出现电极击穿的现象，因此，提出一种实现快速充电且防水的充电对接装置，成为本领域技术人员的基本诉求。
发明内容
为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种高压架空线路防水充电对接装置。
为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种高压架空线路防水充电对接装置,包括巡线机器人上的受电座、固定在耐张线塔上的太阳能充电系统和充电座，太阳能充电系统与充电座通过线路连接，受电座与充电座对接充电，在巡线机器人前置机械操作臂的上部设有受电座，充电座固定在支撑架上，支撑架的下端固定安装在地线上，支撑架的上端通过连接件固定在耐张线塔上，充电座包括后部的平直段和在平直段前面延伸的台阶段，在平直段后侧面的中部设有开口，所述台阶段包括台阶段A和设置在台阶段A前部的台阶段B，在台阶段B前面的中部设有八字形开口，在八字形开口后部的台阶段A上设有与八字形开口连通的U形开口，在八字形开口的内面上分别固定有充电座电极片A、充电座电极片B，在前置机械操作臂上端支架的一侧安装有受电座，受电座包括梯形段和设置在梯形段前部的U形段， U形段设置在台阶段A上的U形开口内，在梯形段的两侧面上均设有凹槽，在凹槽内分别设有受电座电极片A、受电座电极片B，受电座电极片A、受电座电极片B分别与充电座电极片A、充电座电极片B相对接设置，在充电座的外部设有“口”字形防水外壳，所述防水外壳设置为伸缩式的方形波纹管状，在防水外壳底板的后端上面设有挡板，在挡板与支撑架之间连接有弹簧A。
所述的高压架空线路防水充电对接装置，在前置机械操作臂上端支架的一侧安装有受电座支架，在受电座支架的外端上面设有向上延伸的凸柱，在凸柱的上面设有对应设有两个环形凹陷，在受电座的U形段下面设有圆柱形槽，在圆柱形槽的槽底上对应设有两个环形凹陷，凸柱设置于圆柱形槽的内部，且凸柱上面两个环形凹陷与圆柱形槽槽底上的两个环形凹陷上下对应设置，在上下对应设置的两组环形凹陷内均设有弹簧B。
所述的高压架空线路防水充电对接装置，在充电座的上面中部设有行程开关。
所述的高压架空线路防水充电对接装置，防水外壳两侧板的下部与充电座的两侧分别通过螺栓固定连接。
所述的高压架空线路防水充电对接装置，受电座电极片A、受电座电极片B设置为弯钩式，材质为铍青铜簧片，受电座电极A、受电座电极B在垂直方向的宽度大于充电座电极A、充电座电极B的宽度，受电座电极A、受电座电极B的折弯段设置在凹槽的外部，受电座电极A、受电座电极B的平直段通过螺钉固定在凹槽内。
所述的高压架空线路防水充电对接装置，在支撑架下端的一侧面上设有凹陷的台阶面，在台阶面上设有弧形凹槽，在台阶面的外部设有卡块与台阶面契合且通过螺钉固定连接，在卡块的内面设有与台阶面上的弧形凹槽相对应的弧形凹槽，两个弧形凹槽组成圆孔状，地线穿设在圆孔内。
所述的高压架空线路防水充电对接装置，太阳能充电系统包括分别与蓄电池通过线路连接的太阳能板和充电控制器， 充电控制器的接口分别与太阳能板的电压输入端、充电座的正、负电极连接。
所述的高压架空线路防水充电对接装置，在受电座后部平直段的后端面上设有槽孔。
所述的高压架空线路防水充电对接装置，行程开关与巡检机器人通过信号连接。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
1、本发明所述的高压架空线路防水充电对接装置，通过在充电座的外部设有“口”字形防水外壳，并在防水外壳底板的后端上面设有挡板，在挡板与支撑架之间连接有弹簧A，当受电座与充电座对接时，受电座先触碰挡板，并推动挡板运动，当挡板触碰到行程开关，信号向巡检机器人发送，从而机器人停止动作，在完成对接的同时防水外壳压缩，在不使用时受电座退出，防水外壳由弹簧A的回弹力呈现伸展状态，实现了防水的目的；当受电座与充电座进行接触时，弹簧A可以起到缓冲的作用，减速稳定性高，在充电时防水外壳被压缩使充电座漏在外面，可以防止机器人在进行充电时，受电座或机器人上安装的其他装置与防水外壳触碰，影响正常充电。
2、本发明所述的高压架空线路防水充电对接装置，受电座支架的凸柱19设置圆柱形槽的内部，且凸柱19上面两个环形凹陷18与圆柱形槽槽底上的两个环形凹陷18上下对应设置，在上下对应设置的两个环形凹陷18内均设有弹簧B，在水平方向上受电座可以旋转角度，使机器人充电时在水平方向具有自我调节能力，如果受电座发生小角度偏移，如安装不到位、长时间使用未及时维修等情况，机器人可以自动调整角度进行充电，从而增加了对接充电的可靠性，受电座电极A、受电座电极B采用弯钩式设计，具有良好的弹性，在充电时可以保证受电座与充电座电极片接接触的可靠性，并且在结构设计上避免了充电时可能出现的尖端放电情况；受电座电极A、受电座电极B的在垂直方向的宽度大于充电座电极A、充电座电极B的宽度，电极在垂直方向具有一定的冗余性，当充电座与受电座进行接触充电时，受电座电极受到充电座的作用力，会发生弯曲变形，实现与充电座电极的充分接触；本发明在巡检过程中不需要拆取电池进行充电，大大提高了巡检效率。
3、本发明所述的高压架空线路防水充电对接装置，将行程开关设置在充电座上，当机器人需要进行充电时，会触碰到行程开关，机器人停止运动，减少在机器人本体上安装零部件，避免机器人行走或进行其他动作时产生干扰。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明充电座与防水外壳的安装结构示意图；
图3是本发明充电座与防水外壳安装的侧面结构图；
图4是本发明充电座的结构示意图；
图5是本发明受电座的结构示意图；
图6是本发明受电座支架的结构示意图；
图7是本发明的充电状态示意图；
图中：1、支撑架；2、充电座；3、受电座；4、前置机械操作臂；5、防水外壳；6、卡块；7、充电座电极片A；8、充电座电极片B；9、受电座电极片A；10、受电座电极片B；11、受电座支架；12、行程开关；13、挡板；14、开口；15、平直段；16、台阶段A；17、台阶段B；18、环形凹陷；19、凸柱。
具体实施方式
通过下面的实施例可以详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。
结合附图1-7所述的高压架空线路防水充电对接装置,包括巡线机器人上的受电座3、固定在耐张线塔上的太阳能充电系统和充电座2，太阳能充电系统与充电座2通过线路连接，受电座3与充电座2对接充电，在巡线机器人前置机械操作臂4的上部设有受电座3，充电座2固定在支撑架1上，支撑架1的下端固定安装在地线上，支撑架1的上端通过连接件固定在耐张线塔上，充电座2包括后部的平直段15和在平直段15前面延伸的台阶段，在平直段15后侧面的中部设有开口14，所述台阶段包括台阶段A16和设置在台阶段A16前部的台阶段B17，在台阶段B17前面的中部设有八字形开口，在八字形开口后部的台阶段A16上设有与八字形开口连通的U形开口，在八字形开口的内面上分别固定有充电座电极片A7、充电座电极片B8，在前置机械操作臂4上端支架的一侧安装有受电座3，受电座3包括梯形段和设置在梯形段前部的U形段， U形段设置在台阶段A16上的U形开口内，在梯形段的两侧面上均设有凹槽，在凹槽内分别设有受电座电极片A9、受电座电极片B10，受电座电极片A9、受电座电极片B10分别与充电座电极片A7、充电座电极片B8相对接设置，在充电座2的外部设有“口”字形防水外壳5，所述防水外壳5设置为伸缩式的方形波纹管状，在防水外壳5底板的后端上面设有挡板13，在挡板13与支撑架1之间连接有弹簧A。
所述的高压架空线路防水充电对接装置，在前置机械操作臂4上端支架的一侧安装有受电座支架11，在受电座支架11的外端上面设有向上延伸的凸柱19，在凸柱19的上面对应设有两个环形凹陷18，在受电座3的U形段下面设有圆柱形槽，在圆柱形槽的槽底上对应设有两个环形凹陷18，凸柱19设置于圆柱形槽的内部，且凸柱19上面两个环形凹陷18与圆柱形槽槽底上的两个环形凹陷18上下对应设置，在上下对应设置的两组环形凹陷18内均设有弹簧B。
所述的高压架空线路防水充电对接装置，在充电座2的上面中部设有行程开关12。
所述的高压架空线路防水充电对接装置，防水外壳5两侧板的下部与充电座2的两侧分别通过螺栓固定连接。
所述的高压架空线路防水充电对接装置，受电座电极片A9、受电座电极片B10设置为弯钩式，材质为铍青铜簧片，受电座电极A9、受电座电极B10在垂直方向的宽度大于充电座电极A7、充电座电极B8的宽度，受电座电极A9、受电座电极B10的折弯段设置在凹槽的外部，受电座电极A7、受电座电极B8的平直段通过螺钉固定在凹槽内。
所述的高压架空线路防水充电对接装置，在支撑架1下端的一侧面上设有凹陷的台阶面，在台阶面上设有弧形凹槽，在台阶面的外部设有卡块6与台阶面契合且通过螺钉固定连接，在卡块6的内面设有与台阶面上的弧形凹槽相对应的弧形凹槽，两个弧形凹槽组成圆孔状，地线穿设在圆孔内。
所述的高压架空线路防水充电对接装置，太阳能充电系统包括分别与蓄电池通过线路连接的太阳能板和充电控制器， 充电控制器的接口分别与太阳能板的电压输入端、充电座2的正、负电极连接。
所述的高压架空线路防水充电对接装置，在受电座3后部平直段15的后端面上设有槽孔。
所述的高压架空线路防水充电对接装置，行程开关12与巡检机器人通过信号连接。
实施本发明所述的高压架空线路防水充电对接装置，巡检机器人在进行巡检工作时，机器人箱体内的智能控制盒子会实时监测蓄电池电量，当电量下降到25%，巡检机器人会通过定位系统自动寻找最近的充电座2进行充电，当受电座3进入充电座2内充电时，首先受电座3会碰触到防水外壳5底面后端的挡板13，巡检机器人向充电座2处运动，带动挡板13移动，使防水外壳5压缩收起，当充电座2与受电座触碰时，如充电座的的角度有偏差，受电座3在水平方向内进行调整，直至受电座3的受电座电极片A9、受电座电极片B10与充电座2的充电座电极片A7、充电座电极片B8进行面接触，受电座电极片A9、受电座电极片B10发生弹性变形，有效防止点接触造成电压击穿，当挡板13接触到行程开关12，行程开关12的信号发送给巡检机器人，使其停止运动，开始充电，当充电完成后，巡检机器人后退，使受电座3与充电座2脱离，当受电座3完全脱离出充电座2外部的防水外壳5，防水外壳5由弹簧A的回弹力呈伸展状态，有效防止雨雪覆在充电座2的表面，此时巡检机器人停止运动，并进行越障动作，跨越充电座2之后，继续进行巡检工作；防水外壳5设置在充电座2的外部，在高度上不会与受电座3产生干涉，且可以防止雨水、雪等其他障碍物堆积在充电座2上，有效避免障碍物影响充电过程，在防水外壳5不与受电座3相接触的前端面上可设计封闭式，将充电座2包裹在防水外壳5内，受电座3在水平方向上具有一定的旋转角度，保证其与充电座2对接的容错性，受电座电极片A9、受电座电极片B10相对充电座电极A7、充电座电极B8设计较宽，在垂直方向上具有冗余性，受电座电极A9、受电座电极片B10漏出在外面的部分，在下雨时表面会接触到雨水，但不会影响充电的正常进行，并且通过实验证明，在有水情况下，电压为12V不会产生电极击穿。
本发明未详述部分为现有技术。
为了公开本发明的发明目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。
Claims (9)
1.一种高压架空线路防水充电对接装置,包括巡线机器人上的受电座、固定在耐张线塔上的太阳能充电系统和充电座，其特征是：太阳能充电系统与充电座通过线路连接，受电座与充电座对接充电，在巡线机器人前置机械操作臂的上部设有受电座，充电座固定在支撑架上，支撑架的下端固定安装在地线上，支撑架的上端通过连接件固定在耐张线塔上，充电座包括后部的平直段和在平直段前面延伸的台阶段，在平直段后侧面的中部设有开口，所述台阶段包括台阶段A和设置在台阶段A前部的台阶段B，在台阶段B前面的中部设有八字形开口，在八字形开口后部的台阶段A上设有与八字形开口连通的U形开口，在八字形开口的内面上分别固定有充电座电极片A、充电座电极片B，在前置机械操作臂上端支架的一侧安装有受电座，受电座包括梯形段和设置在梯形段前部的U形段， U形段设置在台阶段A上的U形开口内，在梯形段的两侧面上均设有凹槽，在凹槽内分别设有受电座电极片A、受电座电极片B，受电座电极片A、受电座电极片B分别与充电座电极片A、充电座电极片B相对接设置，在充电座的外部设有“口”字形防水外壳，所述防水外壳设置为伸缩式的方形波纹管状，在防水外壳底板的后端上面设有挡板，在挡板与支撑架之间连接有弹簧A。
2.根据权利要求1所述的高压架空线路防水充电对接装置，其特征是：在前置机械操作臂上端支架的一侧安装有受电座支架，在受电座支架的外端上面设有向上延伸的凸柱，在凸柱的上面对应设有两个环形凹陷，在受电座的U形段下面设有圆柱形槽，在圆柱形槽的槽底上对应设有两个环形凹陷，凸柱设置于圆柱形槽的内部，且凸柱上面两个环形凹陷与圆柱形槽槽底上的两个环形凹陷上下对应设置，在上下对应设置的两组环形凹陷内均设有弹簧B。
3.根据权利要求1所述的高压架空线路防水充电对接装置，其特征是：在充电座的上面中部设有行程开关。
4.根据权利要求1所述的高压架空线路防水充电对接装置，其特征是：防水外壳两侧板的下部与充电座的两侧分别通过螺栓固定连接。
5.根据权利要求1所述的高压架空线路防水充电对接装置，其特征是：受电座电极片A、受电座电极片B设置为弯钩式，材质为铍青铜簧片，受电座电极A、受电座电极B在垂直方向的宽度大于充电座电极A、充电座电极B的宽度，受电座电极A、受电座电极B的折弯段设置在凹槽的外部，受电座电极A、受电座电极B的平直段通过螺钉固定在凹槽内。
6.根据权利要求1所述的高压架空线路防水充电对接装置，其特征是：在支撑架下端的一侧面上设有凹陷的台阶面，在台阶面上设有弧形凹槽，在台阶面的外部设有卡块与台阶面契合且通过螺钉固定连接，在卡块的内面设有与台阶面上的弧形凹槽相对应的弧形凹槽，两个弧形凹槽组成圆孔状，地线穿设在圆孔内。
7.根据权利要求1所述的高压架空线路防水充电对接装置，其特征是：太阳能充电系统包括分别与蓄电池通过线路连接的太阳能板和充电控制器， 充电控制器的接口分别与太阳能板的电压输入端、充电座的正、负电极连接。
8.根据权利要求1所述的高压架空线路防水充电对接装置，其特征是：在受电座后部平直段的后端面上设有槽孔。
9.根据权利要求1所述的高压架空线路防水充电对接装置，其特征是：行程开关与巡检机器人通过信号连接。
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