CN109350931A - 电力铁塔攀爬装置 - Google Patents
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Abstract
一种电力铁塔攀爬装置，包括：升降机构、连接升降机构的第一夹持机构、及连接升降机构的第二夹持机构；升降机构包括机架、连接机架的第一升降组件、连接机架的第二升降组件、连接第一升降组件的第一基座、及连接第二升降组件的第二基座；第一升降组件驱动第一基座相对机架移动，第二升降组件驱动第二基座相对机架移动；第一夹持机构包括连接第一基座的第一夹持驱动组件、连接第一夹持驱动组件的第一卡爪组件、及连接第一夹持驱动组件第二卡爪组件；第一夹持驱动组件驱动第一卡爪组件或第二卡爪组件相对第一基座移动；第二夹持机构包括连接第二基座的第二夹持驱动组件、连接第二夹持驱动组件的第三卡爪组件、及连接第二夹持驱动组件第四卡爪组件。
Description
技术领域
本发明涉及机器自动化技术领域，特别是涉及一种电力铁塔攀爬装置。
背景技术
据统计，我国现有110kV及以上高压输电线路约计63.04万公里，输电铁塔数量保守估计有210万架.并且电网系统仍在迅速扩大，大量铁塔需要检测维修。加上近年来地震、雪灾、台风等自然灾害越来越多，使许多铁塔遭到进一步破坏，从而存在潜在的危险；如果不及时对危塔进行检修，就可能造成铁塔倒塌，甚至人员伤亡，给电力系统和人民生活带来严重影响，因此，输电铁塔的安全检测和维修十分重要。
传统的巡检方法普遍采用的是人工巡检、手工记录的工作方式，需要工作人员逐塔巡视，在巡检过程中，需要背负检测仪器并判断铁塔进行检测。这种方法费时费力，而且受恶劣的自然环境影响，工作条件艰苦、巡检周期长、效率低，同时，人工攀爬铁塔及上线检测对工作人员存在安全隐患。
发明内容
基于此，有必要针对电力铁塔巡检过程中，人工攀爬电力铁塔存在安全隐患的问题，提供一种电力铁塔攀爬装置。
一种电力铁塔攀爬装置，包括：升降机构、连接所述升降机构的第一夹持机构、及连接所述升降机构的第二夹持机构；所述升降机构包括机架、连接所述机架的第一升降组件、连接所述机架的第二升降组件、连接所述第一升降组件的第一基座、及连接所述第二升降组件的第二基座；所述第一升降组件驱动所述第一基座相对机架移动，所述第二升降组件驱动所述第二基座相对机架移动；所述第一夹持机构包括连接所述第一基座的第一夹持驱动组件、连接所述第一夹持驱动组件的第一卡爪组件、及连接所述第一夹持驱动组件第二卡爪组件；所述第一夹持驱动组件驱动所述第一卡爪组件或所述第二卡爪组件相对所述第一基座移动；所述第二夹持机构包括连接所述第二基座的第二夹持驱动组件、连接所述第二夹持驱动组件的第三卡爪组件、及连接所述第二夹持驱动组件第四卡爪组件；所述第二夹持驱动组件驱动所述第三卡爪组件或所述第四卡爪组件相对所述第二基座移动。
上述电力铁塔攀爬装置，通过第一升降组件驱动第一基座相对机架移动，第二升降组件驱动第二基座相对机架移动，从而实现第一夹持机构与第二夹持机构之间的距离变化，起动攀爬的功能，第一卡爪组件及第二卡爪组件通过夹持电力铁塔的角铁使第一基座相对电力铁塔固定，第三卡爪组件及第四卡爪组件通过夹持电力铁塔的角铁使第二基座相对电力铁塔固定，从而可实现电力铁塔攀爬装置在电力铁塔上的攀爬。
在其中一个实施例中，所述第一升降组件包括连接所述机架的第一升降电机、连接所述第一升降电机的第一驱动轮、连接所述第一驱动轮的第一驱动皮带、转动设置在所述机架中的第一驱动杆、及套设在所述第一驱动杆上的第一丝母件；所述第一驱动轮套设在所述第一升降电机的输出轴上；所述第一驱动皮带分别套设设在所述第一驱动轮及所述第一驱动杆上；所述第一驱动杆上设有与所述第一驱动皮带对应的轮齿；所述第一驱动杆与所述第一丝母件螺纹连接，所述第一丝母件与所述第一基座固定连接。
在其中一个实施例中，所述第一升降组件还包括连接所述机架的第一承托块、及连接所述机架的第二承托块；所述第一驱动杆分别与所述第一承托块、所述第二承托块转动连接。
在其中一个实施例中，所述第一升降机构还包括导轨组件，所述导轨组件包括连接所述机架的轨道条、连接所述第一基座的第一滑块、及连接所述第二基座的第二滑块；所述第一滑块、所述第二滑块分别与所述轨道条滑动连接。
在其中一个实施例中，所述第一卡爪组件包括第一爪体；所述第二卡爪组件包括第二爪体；所述第一爪体与所述第二爪体对应设置。
在其中一个实施例中，所述第一卡爪组件还包括连接所述第一爪体的第一套筒，所述第一套筒的外侧设有螺纹；所述第一夹持驱动组件包括连接所述第一基座的第一夹持电机、连接所述第一夹持电机的第一同心轴、套设在所述第一同心轴上的第一主动飞轮、连接所述第一主动飞轮的第一传动皮带、套设在所述第一同心轴上的第一主动齿轮、转动设置在所述第一基座中的第一转动螺杆、套设在所述第一转动螺杆的第一从动飞轮、及套设在所述第一套筒上的第一从动齿轮；所述第一同心轴与所述第一夹持电机的输出轴同轴连接；所述第一传动皮带套设在所述第一主动飞轮及所述第一从动飞轮上；所述第一主动齿轮与所述第一从动齿轮啮合；所述第一转动螺杆穿设在所述第二爪体中，所述第一转动螺杆与所述第二爪体螺纹连接；所述第一从动齿轮转动设置在所述第一基座中，所述第一从动齿轮与所述第一套筒螺纹连接。
在其中一个实施例中，所述第一爪体设有通孔，所述第一卡爪组件还包括穿设在所述通孔中的支杆、套设在所述支杆上的第一弹性件、连接所述支杆一端的顶板、及连接所述支杆另一端的定位块；所述第一弹性件设置在所述第一爪体与所述顶板之间。
在其中一个实施例中，所述第一卡爪组件还包括与所述定位块枢接的锁紧转板，所述第一爪体上设有与所述锁紧转板对应的卡槽。
在其中一个实施例中，所述第一爪体设有与所述第一顶板对应的凹槽。
在其中一个实施例中，所述顶板的外侧设有防滑块。
附图说明
图1为本发明的一较佳实施例的电力铁塔攀爬装置的前视图；
图2为图1所示的电力铁塔攀爬装置的后视图；
图3为图2所示的电力铁塔攀爬装置的局部示意图；
图4为第一升降组件及第二升降组件的传动关系图；
图5为第一基座及第一夹持机构的局部示意图；
图6为第一卡爪组件的局部示意图；
图7为图2所示的电力铁塔攀爬装置的使用示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
请参阅图1至图7，为本发明一较佳实施方式的电力铁塔攀爬装置100，用于攀爬电力铁塔500，以实现检测装置在电力铁塔500上的升降。该电力铁塔攀爬装置100包括升降机构20、连接升降机构20的第一夹持机构、及连接升降机构20的第二夹持机构；升降机构20包括机架21、连接机架21的第一升降组件22、连接机架21的第二升降组件24、连接第一升降组件22的第一基座23、及连接第二升降组件24的第二基座25；第一升降组件22驱动第一基座23相对机架21移动，第二升降组件24驱动第二基座25相对机架21移动；第一夹持机构包括连接第一基座23的第一夹持驱动组件31、连接第一夹持驱动组件31的第一卡爪组件32、及连接第一夹持驱动组件31第二卡爪组件33；第一夹持驱动组件31驱动第一卡爪组件32或第二卡爪组件33相对第一基座23移动；第二夹持机构包括连接第二基座25的第二夹持驱动组件、连接第二夹持驱动组件的第三卡爪组件42、及连接第二夹持驱动组件第四卡爪组件43；第二夹持驱动组件驱动第三卡爪组件42或第四卡爪组件43相对第二基座25移动。
通过第一升降组件22驱动第一基座23相对机架21移动，第二升降组件24驱动第二基座25相对机架21移动，从而实现第一夹持机构与第二夹持机构之间的距离变化，起动攀爬的功能，第一卡爪组件32及第二卡爪组件33通过夹持电力铁塔500的角铁使第一基座23相对电力铁塔500固定，第三卡爪组件42及第四卡爪组件43通过夹持电力铁塔500的角铁使第二基座25相对电力铁塔500固定，从而可实现电力铁塔攀爬装置100在电力铁塔500上的攀爬，替代人工进行检测装置的在电力铁塔500上的搬运。
请参阅图3及图4，在其中一个实施方式中，为使第一基座23带动第一夹持机构相对机架21精确移动，第一升降组件22包括连接机架21的第一升降电机221、连接第一升降电机221的第一驱动轮222、连接第一驱动轮222的第一驱动皮带223、转动设置在机架21中的第一驱动杆224、及套设在第一驱动杆224上的第一丝母件225；第一驱动轮222套设在第一升降电机221的输出轴上；第一驱动皮带223分别套设设在第一驱动轮222及第一驱动杆224上；第一驱动杆224上设有与第一驱动皮带223对应的轮齿；第一驱动杆224与第一丝母件225螺纹连接，第一丝母件225与第一基座23固定连接；通过第一升降电机221驱动第一驱动杆224转动，在第一驱动杆224转动时，第一丝母件225相对第一驱动杆224移动，同时带动第一基座23相对机架21精确移动。
在其中一个实施方式中，为使第一驱动杆224与机架21转动连接，第一升降组件22还包括连接机架21的第一承托块226、及连接机架21的第二承托块227；第一驱动杆224分别与第一承托块226、第二承托块227转动连接；可选地，可在第一承托块226或第二承托块227上设置轴承，以减少第一驱动杆224与第一承托块226、第二承托块227之间的摩擦；可选地，可通过在第一驱动杆224上设置卡销，从而令第一驱动杆224保持转动设置在第一承托块226、第二承托块227上；进一步地，为提供稳定性，第一升降电机221的输出轴与第一承托块226转动连接。
在其中一个实施方式中，为减少机架21与第一基座23或第二基座25之间的摩擦，第一升降机构20还包括导轨组件，导轨组件包括连接机架21的轨道条261、连接第一基座23的第一滑块262、及连接第二基座25的第二滑块263；第一滑块262、第二滑块263分别与轨道条261滑动连接。
在其中一个实施方式中，第一卡爪组件32包括第一爪体321；第二卡爪组件33包括第二爪体331；第一爪体321与第二爪体331对应设置。
请参阅图5，在其中一个实施方式中，为使第一爪体321与第二爪体331同步靠近移动，提高第一夹持机构的夹持或松脱速度，第一卡爪组件32还包括连接第一爪体321的第一套筒322，第一套筒322的外侧设有螺纹；第一夹持驱动组件31包括连接第一基座23的第一夹持电机311、连接第一夹持电机311的第一同心轴312、套设在第一同心轴312上的第一主动飞轮313、连接第一主动飞轮313的第一传动皮带314、套设在第一同心轴312上的第一主动齿轮315、转动设置在第一基座23中的第一转动螺杆316、套设在第一转动螺杆316上的第一从动飞轮317、及套设在第一套筒322上的第一从动齿轮318；第一同心轴312与第一夹持电机311的输出轴同轴连接；第一传动皮带314套设在第一主动飞轮313及第一从动飞轮317上；第一主动齿轮315与第一从动齿轮318啮合；第一转动螺杆316穿设在第二爪体331中，第一转动螺杆316与第二爪体331螺纹连接；第一从动齿轮318转动设置在第一基座23中，第一从动齿轮318与第一套筒322螺纹连接；第一夹持电机311转动时，通过第一主动齿轮315、第一从动齿轮318、及第一套筒322的传动，从而使第一爪体321相对第二爪体331靠近或远离，通过第一主动飞轮313、第一从动飞轮317、及第一转动螺杆316的传动，从而使第二爪体331同步向第一爪体321靠近或远离，提高第一夹持机构的夹持或松脱速度；具体地，第一夹持驱动组件31还包括连接第一基座23的支撑块319，支撑块319与第一转动螺杆316对应设置，第一转动螺杆316与支撑块319转动连接。
请参阅图6，在其中一个实施方式中，为使第一夹持机构能适应凹凸不平的夹持部位，第一爪体321设有通孔321a，第一卡爪组件32还包括穿设在通孔321a中的支杆323、套设在支杆323上的第一弹性件324、连接支杆323一端的顶板325、及连接支杆323另一端的定位块326；第一弹性件324设置在第一爪体321与顶板325之间；具体地，通过第一弹性件324设置在第一爪体321与顶板325之间设置第一弹性件324，从而令顶板325，能适应由于电力铁塔500的角铁上凹凸不平的夹持面所带来的差异，确保第一夹持机构对电力铁塔500上的角铁杆件的可靠夹持；具体地，第一弹性件324为弹簧。
在其中一个实施方式中，为加入对顶板325的锁定功能，在角铁杆件平整度较高的电力铁塔500上，减少夹持阻力，第一卡爪组件32还包括与定位块326枢接的锁紧转板327，第一爪体321上设有与锁紧转板327对应的卡槽321b；通过拉动定位块326，并将锁紧转板327卡入至卡槽321b中，从而可将第一弹性件324保持于压缩状态中，令顶板325相对第一爪体321固定，使第一卡爪组件32能适应角铁杆件平整度较高的电力铁塔500，减少夹持过程中，第一弹性件324的反弹。
在其中一个实施方式中，为提高第一卡爪组件32的夹持面积，第一爪体321设有与第一顶板325对应的凹槽321c，第一卡爪组件32还包括容置在凹槽321c中的第二弹性件328，第二弹性件328与顶板325对应设置；通过在顶板325收缩后容置在凹槽321c中，从而使第一爪体321与顶板325结合，提升第一卡爪组件32的夹持面积；可选地，第二弹性件328为弧形弹片。
在其中一个实施方式中，为避免顶板325在夹持状态下相对电力铁塔500的角铁杆件滑动，顶板325的外侧设有防滑块325a；通过在顶板325的外侧设有防滑块325a，从而避免顶板325在夹持状态下相对电力铁塔500的角铁杆件滑动。
可选地，第二升降组件24的结构与第一升降组件22的结构一致，驱动方向相反，从而提高第一基座23与第二基座25之间的移动速度，提供电力铁塔攀爬装置100的爬升效率。
请再次参阅图5，进一步地，为提升攀爬过程中，第一夹持机构对电力铁塔500夹持可可靠程度，避免电力铁塔攀爬装置100跌落，第一夹持机构还包括磁吸组件，磁吸组件包括连接第一爪体321的第一金属片341、连接第二爪体331的第二金属片342、若干电磁铁343、及蓄电池344；第一金属片341与第二金属片342对应设置；电磁铁343设置在第一爪体321或第二爪体331上；当第一爪体321与第二爪体331接近时，第一金属片341与第二金属片342接触，令蓄电池344与电磁铁343处于同一回路中，蓄电池344向电磁铁343提供电能，电磁铁343产生磁力，从而令第一夹持机构与电力铁塔500可靠连接。
可选地，第二夹持机构的结构可采用与第一夹持机构一致的结构。
请参阅图7，在电力铁塔攀爬装置100开始运行时，第一升降组件22及第二升降组件24运行，使第一基座23与第二基座25之间的距离达到最大，然后第一夹持机构夹持主电力铁塔500上的角铁杆件；第一升降组件22及第二升降组件24使第一基座23与第二基座25靠近，第二夹持机构夹持住电力铁塔500后，第一夹持机构松开，第一夹持机构远离第二夹持机构后再次夹持电力铁塔500，通过重复上述步骤，从而可实现电力铁塔攀爬装置100在电力铁塔500上的攀爬。
本实施例中，通过第一升降组件驱动第一基座相对机架移动，第二升降组件驱动第二基座相对机架移动，从而实现第一夹持机构与第二夹持机构之间的距离变化，起动攀爬的功能，第一卡爪组件及第二卡爪组件通过夹持电力铁塔的角铁使第一基座相对电力铁塔固定，第三卡爪组件及第四卡爪组件通过夹持电力铁塔的角铁使第二基座相对电力铁塔固定，从而可实现电力铁塔攀爬装置在电力铁塔上的攀爬。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种电力铁塔攀爬装置，其特征在于，包括：升降机构、连接所述升降机构的第一夹持机构、及连接所述升降机构的第二夹持机构；所述升降机构包括机架、连接所述机架的第一升降组件、连接所述机架的第二升降组件、连接所述第一升降组件的第一基座、及连接所述第二升降组件的第二基座；所述第一升降组件驱动所述第一基座相对机架移动，所述第二升降组件驱动所述第二基座相对机架移动；所述第一夹持机构包括连接所述第一基座的第一夹持驱动组件、连接所述第一夹持驱动组件的第一卡爪组件、及连接所述第一夹持驱动组件第二卡爪组件；所述第一夹持驱动组件驱动所述第一卡爪组件或所述第二卡爪组件相对所述第一基座移动；所述第二夹持机构包括连接所述第二基座的第二夹持驱动组件、连接所述第二夹持驱动组件的第三卡爪组件、及连接所述第二夹持驱动组件第四卡爪组件；所述第二夹持驱动组件驱动所述第三卡爪组件或所述第四卡爪组件相对所述第二基座移动。
2.根据权利要求1所述的电力铁塔攀爬装置，其特征在于，所述第一升降组件包括连接所述机架的第一升降电机、连接所述第一升降电机的第一驱动轮、连接所述第一驱动轮的第一驱动皮带、转动设置在所述机架中的第一驱动杆、及套设在所述第一驱动杆上的第一丝母件；所述第一驱动轮套设在所述第一升降电机的输出轴上；所述第一驱动皮带分别套设设在所述第一驱动轮及所述第一驱动杆上；所述第一驱动杆上设有与所述第一驱动皮带对应的轮齿；所述第一驱动杆与所述第一丝母件螺纹连接，所述第一丝母件与所述第一基座固定连接。
3.根据权利要求2所述的电力铁塔攀爬装置，其特征在于，所述第一升降组件还包括连接所述机架的第一承托块、及连接所述机架的第二承托块；所述第一驱动杆分别与所述第一承托块、所述第二承托块转动连接。
4.根据权利要求1所述的电力铁塔攀爬装置，其特征在于，所述第一升降机构还包括导轨组件，所述导轨组件包括连接所述机架的轨道条、连接所述第一基座的第一滑块、及连接所述第二基座的第二滑块；所述第一滑块、所述第二滑块分别与所述轨道条滑动连接。
5.根据权利要求1所述的电力铁塔攀爬装置，其特征在于，所述第一卡爪组件包括第一爪体；所述第二卡爪组件包括第二爪体；所述第一爪体与所述第二爪体对应设置。
6.根据权利要求5所述的电力铁塔攀爬装置，其特征在于，所述第一卡爪组件还包括连接所述第一爪体的第一套筒，所述第一套筒的外侧设有螺纹；所述第一夹持驱动组件包括连接所述第一基座的第一夹持电机、连接所述第一夹持电机的第一同心轴、套设在所述第一同心轴上的第一主动飞轮、连接所述第一主动飞轮的第一传动皮带、套设在所述第一同心轴上的第一主动齿轮、转动设置在所述第一基座中的第一转动螺杆、套设在所述第一转动螺杆的第一从动飞轮、及套设在所述第一套筒上的第一从动齿轮；所述第一同心轴与所述第一夹持电机的输出轴同轴连接；所述第一传动皮带套设在所述第一主动飞轮及所述第一从动飞轮上；所述第一主动齿轮与所述第一从动齿轮啮合；所述第一转动螺杆穿设在所述第二爪体中，所述第一转动螺杆与所述第二爪体螺纹连接；所述第一从动齿轮转动设置在所述第一基座中，所述第一从动齿轮与所述第一套筒螺纹连接。
7.根据权利要求5所述的电力铁塔攀爬装置，其特征在于，所述第一爪体设有通孔，所述第一卡爪组件还包括穿设在所述通孔中的支杆、套设在所述支杆上的第一弹性件、连接所述支杆一端的顶板、及连接所述支杆另一端的定位块；所述第一弹性件设置在所述第一爪体与所述顶板之间。
8.根据权利要求7所述的电力铁塔攀爬装置，其特征在于，所述第一卡爪组件还包括与所述定位块枢接的锁紧转板，所述第一爪体上设有与所述锁紧转板对应的卡槽。
9.根据权利要求7所述的电力铁塔攀爬装置，其特征在于，所述第一爪体设有与所述第一顶板对应的凹槽。
10.根据权利要求7所述的电力铁塔攀爬装置，其特征在于，所述顶板的外侧设有防滑块。
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