CN110061447A - 一种输电线路检修用可越障电动飞车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种输电线路检修用可越障电动飞车，涉及带电作业检修工具领域，包括飞车主体；运动装置，其包括两个运动单元，两个运动单元分设于所述飞车主体的上车架的两侧，所述运动单元包括：主动轮；驱动装置，其与所述主动轮相连，所述驱动装置用于驱动所述主动轮在输电线上移动；越障装置，其设置在所述运动装置上，且所述越障装置可沿电动飞车的移动方向在所述运动装置上往复运动。本发明的电动飞车具有良好越障能力、稳定性较高，在减轻劳动强度的同时可大大提高工作效率。

Description

一种输电线路检修用可越障电动飞车

技术领域

本发明涉及带电作业检修工具领域，具体涉及一种输电线路检修用可越障电动飞车。

背景技术

电力需求的日渐旺盛，电能输送量以及供电质量必须得到保证，这对我国电网的安全稳定运行提出了越来越高的要求。带电更换导线间隔棒、修补导线等是输电线路四分裂导线带电作业的主要项目，可以有效消除导线发生断股和损伤的隐患、减少输电线路停电时间，提高输电线路供电量和供电可靠性。

国内普遍依赖人力走线或脚踏式飞车方式，采用人工走线作业人员在输电线路上巡检和作业都是依赖人力来完成，劳动强度大，工作效率低，安全性较低；而且，作业人员携带的工具数量有限，对于一些特殊情况不能及时处理，脚踏式飞车需要人力驱动，作业人员体力消耗较大，特别是在爬坡时更加费力；这种飞车一般结构简单，跨越间隔棒、防震锤等障碍物能力较差，作业过程稳定性较弱、作业效率低，对作业人员的体能要求较高，而国外研制的液压式四分裂检修飞车重量大、操作复杂、跨越机构效率低下，不适合日常的检修工作。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种输电线路检修用可越障电动飞车，具有良好越障能力、稳定性较高，在减轻劳动强度的同时可大大提高工作效率。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种输电线路检修用可越障电动飞车，其包括：

飞车主体；

运动装置，其包括两个运动单元，两个运动单元分设于所述飞车主体的上车架的两侧，所述运动单元包括：

-主动轮；

-驱动装置，其与所述主动轮相连，所述驱动装置用于驱动所述主动轮在输电线上移动；

越障装置，其设置在所述运动装置上，且所述越障装置可沿电动飞车的移动方向在所述运动装置上往复运动。

在上述技术方案的基础上，所述运动单元还包括两个辅助轮，两所述辅助轮分设于所述主动轮的两侧，并与所述主动轮位于同一直线上。

在上述技术方案的基础上，所述驱动装置与所述主动轮之间通过转动轴相连，所述辅助轮通过所述链轮结构与所述主动轮相连，所述链轮结构包括：

齿轮，其设于所述辅助轮上；

链条，其连接于所述转动轴与所述齿轮之间。

在上述技术方案的基础上，所述运动单元上设置有固定块，所述越障装置包括矩形滑动架，所述滑动架其中的一对对边可滑动的穿设于所述固定块内。

在上述技术方案的基础上，所述运动单元上设有两个固定块，两个所述固定块分别位于所述运动单元的两端。

在上述技术方案的基础上，所述矩形滑动架包括两个槽型结构，两个所述槽型结构可拆卸相连并形成所述滑动架。

在上述技术方案的基础上，两个所述槽型结构之间通过套管连接。

在上述技术方案的基础上，所述飞车主体上固定有固定座，所述固定座位于所述运动单元的下方。

在上述技术方案的基础上，所述电动飞车还包括减速装置，所述减速装置包括：

减速杆，其顶端穿过所述固定座；

第一橡胶头，其设于所述减速杆的顶端，并用于抵持输电导线。

在上述技术方案的基础上，所述电动飞车还包括刹车装置，所述刹车装置包括：

刹车杆，其顶端穿过所述固定座，并与所述固定座螺纹连接；

第二橡胶头，其设于所述刹车杆的顶端，并用于将输电导线抵持于所述主动轮上。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明的输电线路检修用可越障电动飞车可用于500kV输电线路导线悬挂较高、档内距离较远，线路作业劳动强度大、危险性较高的带电作业检修项目，检修过程在遇到间隔棒、防震锤、接续管、悬垂串等障碍物时，根据电动飞车的移动方向检修人员将越障装置向相同的方向移动，并向上抬起越障装置，通过遥控器控制直流电机的转速，来控制主动轮的转动速率，使得主动轮在遇到障碍物时，能轻松的越过障碍物，大大提高工作效率，越过障碍物后将越障装置下压恢复，电动飞车恢复正常移动。

(2)本发明的越障过程简单易操作，且稳定性高，在前进过程中遇到防震锤或者间隔棒时，直流电机停止，需要将滑动架滑到右边，并将向下压滑动架，主动轮前面的辅助轮升起一定高度，此时后辅助轮成为支点，同时开启遥控器点动前进按钮，使前辅助轮越过防震锤或者间隔棒，此过程人亦可在飞车内操作。在前辅助轮越过障碍后需要人员站在导线上，以前辅助轮为支点，抬起滑动架，使主动轮和后辅助轮越过障碍。在后退的过程中，需要将滑动架滑到左边，越障过程与前进时同理。

附图说明

图1为本发明实施例中一种输电线路检修用可越障电动飞车的结构示意图；

图2为本发明实施例中一种输电线路检修用可越障电动飞车的主视图；

图3为本发明实施例中一种输电线路检修用可越障电动飞车的俯视图；

图4为本发明实施例中一种输电线路检修用可越障电动飞车的左视图；

图5为本发明实施例中一种输电线路检修用可越障电动飞车的上车架放大示意图。

图中：1-飞车主体，10-固定座，2-运动装置，20-运动单元，200-主动轮，201-驱动装置，202-辅助轮，203-链轮结构，2030-齿轮，2031-链条，3-越障装置，30-固定块，31-滑动架，310-槽型结构，311-套管，4-减速装置，40-减速杆，41-第一橡胶头，5-刹车装置，50-刹车杆，51-第二橡胶头。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

参见图1所示，本发明实施例提供一种输电线路检修用可越障电动飞车，其可用于500kV输电线路导线悬挂较高、档内距离较远，线路作业劳动强度大、危险性较高的带电作业检修项目，其包括飞车主体1、运动装置2和越障装置3，飞车主体1的框架由圆管连接制成，飞车主体1分为上车架和下车架即为飞车主体1的上部框架和下部框架，运动装置2和越障装置3均设置在上车架，下车架设有检修人员乘坐的座椅、安全绳、控制器以及蓄电池，安全绳保证检修人员高空检修的安全，检修人员通过控制器控制电动飞车的巡线以及越障，蓄电池给电动飞车提供电能工电动飞车正常运行。运动装置2包括两个运动单元20，两个运动单元20分设于飞车主体1的上车架的两侧，检修时主要检修丝分裂导线的两根受力的输电线，两个运动单元20分别在两根受力输电线上移动对输电线进行检修，运动单元20包括主动轮200和驱动装置201，主动轮200为与输电线相适配的弧形，以使得主动轮200能很好的悬挂在输电线上并不会脱落，驱动装置201与主动轮200相连，驱动装置201用于驱动主动轮200在输电线上移动，驱动装置201为直流电机，直流电机的输出端与主动轮200相连，驱动主动轮200转动，以使电动飞车在输电线上移动进行输电线的检修，主动轮200的移动过程只需检修人员通过遥控器控制直流电机的工作，从而实现主动轮200自动在输电线上移动，操作过程简单，稳定性高，保障了检修人员的安全性；越障装置3设置在运动装置2上，且越障装置3可沿电动飞车的移动方向在运动装置2上往复运动，检修过程在遇到间隔棒、防震锤、接续管、悬垂串等障碍物时，根据电动飞车的移动方向检修人员将越障装置3向相同的方向移动，并向上抬起越障装置3，通过遥控器控制直流电机的转速，来控制主动轮200的转动速率，使得主动轮200在遇到障碍物时，能轻松的越过障碍物，大大提高工作效率，越过障碍物后将越障装置3下压恢复，电动飞车恢复正常移动。

其中直流电机功率的选择、蓄电池容量的选择及两者之间的合理匹配的问题也是本发明所考虑的问题。对于轮毂式电机，电机的额定功率可以根据经验公式计算，其公式如下：

P_N＝1000×f×w×v/367η

式中，PN—滚阻系数，ω—车重和载重，v—满载时的最高时速，η—电机效率。

假设车重40kg，载重80kg，最高时速20km/h，电机效率0.77，滚阻系数0.012，那么：PN＝102W。也就是说,在一般情况下，飞车车重40kg，载重80kg，最高时速为20km/h，电机效率为0.77时选择额定功率为102W的电机即可满足要求。考虑到电动自行车上坡加速及起步时对电机功率的要求，电机应当适当的选择功率大一些的。结合相关生产企业的产品信息，最终选择36V，180W的直流无刷电机。这样既能保证电动飞车在输电线上顺利行走也能保证其能顺利越障。

另外，关于电动飞车材料的选择以及尺寸的设计也极为关键，为满足“飞车应使用符合GB/T6893、GB/T4437、GB/T3077规定的强度高、质量轻、非脆性的材料”的要求，飞车整体选择铝合金材质。电动飞车整体高度控制在1750mm及以内，飞车轮距能在400mm～480mm范围内变化。

本发明的蓄电池的安装方式也与现有的不同，蓄电池由以前悬挂式安装，改为现在的可开合式安装。蓄电池放置在钣金电池盒内，坐板于蓄电池盒后端用铰链连接，前段用塔扣连接。更换或者取出蓄电池时拉开塔扣打开坐板即可更换，由于蓄电池放置在蓄电池盒内，在方便更换蓄电池的同时也相应的保证一定的安全性。

进一步的，参见图2所示，运动单元20还包括两个辅助轮202，两辅助轮202分设于主动轮200的两侧，并与主动轮200位于同一直线上。两辅助轮202为与输电线相适配的弧形，以使得两辅助轮202能很好的悬挂在输电线上并不会脱落，主动轮200与两个辅助轮202的顶端都固定在上车架上，主动轮200的转动使得电动飞车在输电线上移动，电动飞车在输电线上的移动同步驱动两个辅助轮202的转动，并使得两个辅助轮202在输电线上移动且与主动轮200保持一致。两个辅助轮202不仅提供了电动飞车前行的动力，而且也为越障的顺利完成起到了重要作用，具体的，越障的原理与杠杆原理相似，越障过程中，主动轮200可能会出现脱线的情况，因此设置两个辅助轮202在越障装置3向下压或者向上抬的过程中，主动轮200就算脱线也会有一个辅助轮202作为支撑，而且两个辅助轮202都有动力输出，保证省力越障，能很方便的越过防震锤及间隔棒。因此在前进和后退的过程中，都能很方便的越障，同时也省掉不必要的结构和支撑圆管，以减轻飞车重量，达到结构简单功能实用的目的。此结构能解决原有飞车采用单轮挂线，手动式换轮装置可能导致的脱线问题，并能解决过间隔棒、防震锤、中线垂直串等问题。

参见图2和图5所示，驱动装置201与主动轮200之间通过转动轴相连，转动轴上设有阶梯槽，实现与两个辅助轮202的链传动连接，保证两个辅助轮202之间的运动互不干扰，辅助轮202通过链轮结构203与主动轮200相连，链轮结构203包括齿轮2030和链条2031，齿轮2030设于辅助轮202上，链条2031连接于转动轴与齿轮2030之间。本发明的电动飞车取消脚踏链条传动及电机带动链条传动，采用电机直接带动主轮，通过转动轴连接，这样保证动力传输效率及减轻整体车身重量。

参见图3所示，运动单元20上设置有固定块30，越障装置3包括矩形滑动架31，滑动架31其中的一对对边可滑动的穿设于固定块30内。滑动架31通过在固定块30内往复滑动实现滑动架31沿电动飞车的移动方向在运动装置2上的往复运动。

其中越障装置3具体的越障过程为：在前进过程中遇到防震锤或者间隔棒时，直流电机停止，需要将滑动架31滑到右边，并将向下压滑动架31，主动轮200前面的辅助轮202升起一定高度，此时后辅助轮202成为支点，同时开启遥控器点动前进按钮，使前辅助轮202越过防震锤或者间隔棒，此过程人亦可在飞车内操作。在前辅助轮202越过障碍后需要人员站在导线上，以前辅助轮202为支点，抬起滑动架31，使主动轮200和后辅助轮202越过障碍。在后退的过程中，需要将滑动架31滑到左边，越障过程与前进时同理。

参见图3所示，运动单元20上设有两个固定块30，两个固定块30分别位于运动单元20的两端。这样保证滑动架31能在运动单元20的两端滑动，并以运动单元20的两端为限位，滑到运动单元20的两端后便不再滑动，防止滑动架31划出运动单元20外，不能在越障过程中以两个辅助轮作为支点进行越障。

参见图4所示，进一步的，矩形滑动架31包括两个槽型结构310，两个槽型结构310可拆卸相连并形成滑动架31。而且两个槽型结构310之间通过套管311连接。这样在抬升和下压滑动架31的同时能保证相应的强度。套管311由两个顶珠和一个限位块限位，在拆卸和连接时能保证不会自动松开滑掉，同时限位块也能保证套管311在连接时不会转动。这种结构操作方便，不需要繁琐的连接和松开流程，减速工作人员工作量。拆装简洁，提高使用效率，同时在越障时滑动架31松开，在重力的作用下滑动架31下垂，保证越障能力。

参见图5所示，进一步的，飞车主体1上固定有固定座10，固定座10位于运动单元20的下方。固定座10加强飞车主体1的强度和稳定性，保证检修人员的安全。

参见图5所示，更进一步的，电动飞车还包括减速装置4，减速装置4包括减速杆40和第一橡胶头41，减速杆40顶端穿过固定座10；第一橡胶头41设于减速杆40的顶端，并用于抵持输电导线。具体的减速原理为：通过减速杆40使小车在下坡时来减速，为防止减速时减速杆转动发生伤手，减速杆40采用方杆，在不需要减速时由于重力作用下垂，第一橡胶头41与输电线之间间距150mm作用，以保证小车能方便越过防震锤及间隔棒，以及越障。减速装置4的安装方式具体为：固定座10上穿设有第一通孔，减速杆40穿设于第一通孔内，减速杆40可朝靠近运动单元20的方向运动以使第一橡胶头41抵制于输电导线上，以及朝远离运动单元20的方向运动。第一橡胶头41为与输电线相适配的弧形，第一橡胶头41抵制在输电线上增加了摩擦力，达到了减速的效果，在不需要减速时由于重力作用下垂实现远离运动单元20的方向运动。

参见图5所示，更进一步的，电动飞车还包括刹车装置5，刹车装置5包括刹车杆50和第二橡胶头51，刹车杆50顶端穿过固定座10，并与固定座10螺纹连接；第二橡胶头51设于刹车杆50的顶端，并用于将输电导线抵持于主动轮200上。具体的安装方式为：固定座10上穿设有第二通孔，刹车杆50穿设于第二通孔内，刹车杆50可朝靠近主动轮200的方向运动，以使输电线夹持于第二橡胶头51与主动轮200之间，以及朝远离主动轮200的方向运动。具体设计原理为：在线路检测中需要电动飞车停止，并能准确定点停车，以往通过停止主动轮200的转动不能达到安全停车的目的，主动轮200停止转动后会有滑行的危险。由于辅助轮202的两端需要抬升和下压，刹车装置5不能在辅助轮202的两端。主动轮200和辅助轮202通过链传动连接，主动轮200和辅助轮202之间亦不能安装刹车装置5，由于电动飞车由于重力作用向下，故采用下往上减速和刹车的设计。

具体的刹车工作原理为：本发明采用顶升丝杆刹车制动，刹车杆50为丝杆，在不需要定点停车时由于重力作用下垂，第二橡胶头51与输电线间距150mm作用，以保证电动飞车方便越障。在需要停车时通过转盘调节刹车杆50，使主动轮200与第二橡胶头51夹住输电线，刹车杆50与第二橡胶头51为活动连接，在刹车杆50转动的同时，第二橡胶头51不会随着转动，以保证刹车效果。此刹车装置5可保证电动飞车减速及安全停车，达到检查线路和人员安全的目的。

另外的，由于整个电动飞车采用无线控制，即用遥控器控制。遥控器背面固定两个25管卡，工作人员坐在电动飞车或者检修越障时可随时固定在电动飞车上，电动飞车整体采用25方管，即遥控器可固定在电动飞车任何管位。遥控器采用两个25管卡能保证遥控器固定牢固，和取下方便。同时采用保险绳与圆管连接，以防掉落。

再者，为确保安全，本电动飞车设计采取了以下安全措施：

1)电动飞车配备一根安全保险绳。保险绳一端有安全钩挂于输电线上，另一端连接在电动飞车的框架上，安全保险绳的强度为电动飞车额定荷载的10倍。

2)电动飞车还配备一根携重绳，该绳采用高强度绝缘绳，其长度为输电线悬挂点至地面的距离。该绳不仅可以用来传递器材，紧急情况时，操作人员还可通过绳子降落到地面。携重绳的强度为电动飞车额定荷载的10倍。

3)电动飞车两运动单元20上的滑动架31连接后即为保险杠。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种输电线路检修用可越障电动飞车，其特征在于，其包括：

飞车主体(1)；

运动装置(2)，其包括两个运动单元(20)，两个运动单元(20)分设于所述飞车主体(1)的上车架的两侧，所述运动单元(20)包括：

-主动轮(200)；

-驱动装置(201)，其与所述主动轮(200)相连，所述驱动装置(201)用于驱动所述主动轮(200)在输电线上移动；

越障装置(3)，其设置在所述运动装置(2)上，且所述越障装置(3)可沿电动飞车的移动方向在所述运动装置(2)上往复运动。

2.如权利要求1所述的输电线路检修用可越障电动飞车，其特征在于，所述运动单元(20)还包括两个辅助轮(202)，两所述辅助轮(202)分设于所述主动轮(200)的两侧，并与所述主动轮(200)位于同一直线上。

3.如权利要求2所述的输电线路检修用可越障电动飞车，其特征在于，所述驱动装置(201)与所述主动轮(200)之间通过转动轴相连，所述辅助轮(202)通过所述链轮结构(203)与所述主动轮(200)相连，所述链轮结构(203)包括：

齿轮(2030)，其设于所述辅助轮(202)上；

链条(2031)，其连接于所述转动轴与所述齿轮(2030)之间。

4.如权利要求2所述的输电线路检修用可越障电动飞车，其特征在于，所述运动单元(20)上设置有固定块(30)，所述越障装置(3)包括矩形滑动架(31)，所述滑动架(31)其中的一对对边可滑动的穿设于所述固定块(30)内。

5.如权利要求4所述的输电线路检修用可越障电动飞车，其特征在于，所述运动单元(20)上设有两个固定块(30)，两个所述固定块(30)分别位于所述运动单元(20)的两端。

6.如权利要求4所述的输电线路检修用可越障电动飞车，其特征在于，所述矩形滑动架(31)包括两个槽型结构(310)，两个所述槽型结构(310)可拆卸相连并形成所述滑动架(31)。

7.如权利要求6所述的输电线路检修用可越障电动飞车，其特征在于，两个所述槽型结构(310)之间通过套管(311)连接。

8.如权利要求1所述的输电线路检修用可越障电动飞车，其特征在于，所述飞车主体(1)上固定有固定座(10)，所述固定座(10)位于所述运动单元(20)的下方。

9.如权利要求8所述的输电线路检修用可越障电动飞车，其特征在于，所述电动飞车还包括减速装置(4)，所述减速装置(4)包括：

减速杆(40)，其顶端穿过所述固定座(10)；

第一橡胶头(41)，其设于所述减速杆(40)的顶端，并用于抵持输电导线。

10.如权利要求8所述的输电线路检修用可越障电动飞车，其特征在于，所述电动飞车还包括刹车装置(5)，所述刹车装置(5)包括：

刹车杆(50)，其顶端穿过所述固定座(10)，并与所述固定座(10)螺纹连接；

第二橡胶头(51)，其设于所述刹车杆(50)的顶端，并用于将输电导线抵持于所述主动轮(200)上。