CN111002318B - 一种破冰抢险救援机器人 - Google Patents

Abstract

一种破冰抢险救援机器人，包括两块竖板与导线，竖板中部均开设第一通孔，两块竖板的外侧中部均固定安装有双轴电机，双轴电机的一根输出轴水平穿过内侧的对应第一通孔后均配合安装有第一伞齿轮，双轴电机的另一根输出轴水平朝向外侧且外端配合安装有第二伞齿轮，箱体的前后侧壁均开设第二通孔，第一转轴的前后两端均固定套装叶片，第一转轴的中部固定套装第三伞齿轮。本发明在应用于四分裂导线除冰时，可以在四分裂导线上自动推进，使得小球不断远离与撞击导线，从而使得导线表面的冰层可以被迅速清理，提高了破冰效率，小球在远离与撞击导线的往复运动中兼顾旋转运动，使得小球对导线表面的冰层清理效果更加显著，进而使得破冰抢险效果及时高效。

Description

一种破冰抢险救援机器人

技术领域

本发明属于破冰抢险救援机器人领域，具体地说是一种破冰抢险救援机器人。

背景技术

我国已广泛采用分裂导线来传输电能，由于导线输送电流的集肤效应，应用分裂导线输送电力，其输送能力和经济效益明显优于单根导线输电，但是在强冷空气的气候条件下，冰雪会在线路上附着，在遇到天气持续低温的情况下，会形成线路覆冰并会迅速增厚，这样会使线路的负载重量成倍的增加，当覆冰超过线路承载能力后，杆塔的两侧地会因负重不平衡而易出现断线或断杆的现象，严重时甚至会引发铁塔倒塌的事故，因此线路凝冻覆冰对电力线路的安全稳定运行的危害极大，为了避免覆冰对电力线路产生的危害，必须在相关的电力线路上进行除冰工作，现有的方法主要为人工除冰，除冰效率慢，应用范围窄，且耗费大量人工，且在人工破冰的过程中，工作人员有着一定的危险性。

发明内容

本发明提供一种破冰抢险救援机器人，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种破冰抢险救援机器人，包括两块竖板与导线，竖板中部均开设第一通孔，两块竖板的外侧中部均固定安装有双轴电机，双轴电机的一根输出轴水平穿过内侧的对应第一通孔后均配合安装有第一伞齿轮，双轴电机的另一根输出轴水平朝向外侧且外端配合安装有第二伞齿轮，竖板的外侧均固定安装箱体，箱体位于双轴电机的外侧，箱体的前后侧壁均开设第二通孔，前后两个第二通孔内均穿过有同一根第一转轴，第一转轴与第二通孔均轴承连接，第一转轴的前后两端均固定套装叶片，第一转轴的中部固定套装第三伞齿轮，第三伞齿轮与第二伞齿轮配合安装，竖板内侧的上下两端均铰接连接弧形板，弧形板内沿曲线方向均配合开设内腔 ，上下两侧的弧形板朝向双轴电机的一端开口，内腔内侧壁均开设数个第一环形槽，第一环形槽内轴承安装滚轮，滚轮均固定开设中心孔，同一内腔中所有的滚轮的中心孔内穿过有同一根软轴，软轴与对应的滚轮之间均为固定连接，软轴一端与内腔底部轴承连接，软轴另一端固定连接有第二转轴，第二转轴与对应的内腔内侧壁之间通过轴承连接，第二转轴一端与软轴固定连接，第二转轴另一端均固定连接有第四伞齿轮，位于左侧的两个第四伞齿轮与左侧的第一伞齿轮啮合配合，位于右侧的两个第四伞齿轮与右侧的第一伞齿轮啮合配合，滚轮外圆面上均开设第二环形槽，第二环形槽底部为凹凸不平状，第一环形槽外侧均对应开设有第三环形槽，第一环形槽与第三环形槽连通，弧形板的内侧壁一一对应第三环形槽开设有第四通孔，第四通孔内轴承连接套管，套管内端的外侧壁均固定套装第五伞齿轮，第五伞齿轮位于第三环形槽中，滚轮的外侧固定套装第六伞齿轮，第六伞齿轮伸入第三环形槽内后与第五伞齿轮啮合配合，套管内设有连杆，连杆一端穿过对应的第三环形槽与第一环形槽后与第二环形槽底部接触配合，连杆另一端固定连接有小球，小球的外圆面均与对应导线外侧面的冰层接触配合，小球与套管之间通过弹簧固定连接，连杆侧壁开设滑槽，套管内侧壁固定安装滑块，滑块与滑槽配合安装，左侧的弧形板未开口的一端均轴承连接有内螺纹套筒，内螺纹套筒侧壁开设螺纹孔，螺纹孔内配合安装手拧螺丝，右侧的弧形板未开口的一端均固定安装有螺杆，螺杆与对应的内螺纹套筒螺纹连接。

如上所述的一种破冰抢险救援机器人，所述的连杆朝向导线的一端沿连杆的轴向开设有盲孔，盲孔内设有细杆，连杆侧壁开设有螺纹通孔，螺纹通孔内配合安装有螺栓，螺栓的底部将细杆压紧在盲孔内，细杆的一端与盲孔的底部接触配合，细杆的另一端与小球固定连接。

如上所述的一种破冰抢险救援机器人，所述的小球为硬质材料制成。

如上所述的一种破冰抢险救援机器人，所述的连杆与对应第二环形槽接触的一端均转动连接有球体。

如上所述的一种破冰抢险救援机器人，所述的竖板底部均固定安装软管，软管内设有电线，电线一端与市电相连，电线另一端与对应双轴电机相连。

本发明的优点是：本发明在应用于四分裂导线除冰时，首先使得本发明的四块弧形板分别置于对应的导线外侧，接着通过拧动内螺纹套筒从而将螺杆分别与对应内螺纹套筒进行配合连接，同时控制螺杆旋入内螺纹套筒的长度，然后通过手拧螺丝将螺杆固定在内螺纹套筒内，最终使得小球均与对应的导线外侧面相贴合，接着启动双轴电机，双轴电机朝向外侧的输出轴通过带动第二伞齿轮转动从而带动第三伞齿轮旋转，进而使得第一转轴带动叶片快速旋转，从而使得所有的叶片共同对本发明起到推进作用，双轴电机朝向内侧的输出轴则通过带动第一伞齿轮转动，从而使得第一伞齿轮带动与其相配合的第四伞齿轮转动，进而通过第二转轴带动对应的软轴旋转，软轴旋转的同时带动滚轮在第一环形槽内滚动，由于滚轮上的第二环形槽的底部凹凸不平，当连杆与第二环形槽底部的凸起处接触时，由于滑槽与滑块的配合，连杆带着小球撞击导线，同时，连杆使得弹簧拉伸，当连杆与第二环形槽底部的凹陷处接触时，弹簧复位，从而通过连杆带动小球远离导线，随着滚轮的不断滚动，小球不断的重复对导线表面发起撞击与远离的动作，从而将导线表面附着的冰层击碎，同时，由于滚轮一侧的第五伞齿轮与套管外圈的第六伞齿轮配合，滚轮通过第五伞齿轮带动第六伞齿轮转动进而使得套管旋转，套管旋转的同时由于滑块固定安装在套管内壁，套管通过滑块推动滑槽进而带动连杆旋转，从而使得小球在做远离与撞击电缆的往复运动的同时保持持续旋转，从而使得小球对导线表面冰层起到更好的击碎效果；本发明通过同一个电机产生多种有益效果，避免了多个电机的使用，减少了使用成本，使得本发明的结构更加紧凑，运输以及维修时更加方便，有益效果的其一使得本发明可以在四分裂导线上自动推进，从而可以对整个导线线路进行自动化的破冰，其二为本发明自动的推进的同时，使得小球不断远离与撞击导线，从而使得导线表面的冰层可以被迅速清理，节省了大量人工，提高了破冰效率，同时保证了破冰人员的安全性，其三为通过合理的结构使得小球在远离与撞击导线的往复运动中兼顾旋转运动，使得小球对导线表面的冰层清理效果更加显著，从而达到加快破冰过程的作用，进而使得破冰抢险效果及时高效。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；图2是图1的A向结构示意图的放大图；图3是连杆与滚轮上所开设的第二环形槽的配合示意图；图4是图1的Ⅰ的放大图；图5是图4的Ⅱ的放大图；图6是图5的Ⅲ的放大图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种破冰抢险救援机器人，如图所示，包括两块竖板1与导线35，竖板1中部均开设第一通孔2，两块竖板1的外侧中部均固定安装有双轴电机3，双轴电机3的一根输出轴水平穿过内侧的对应第一通孔2后均配合安装有第一伞齿轮4，双轴电机3的另一根输出轴水平朝向外侧且外端配合安装有第二伞齿轮5，竖板1的外侧均固定安装箱体7，箱体7位于双轴电机3的外侧，箱体7的前后侧壁均开设第二通孔8，前后两个第二通孔8内均穿过有同一根第一转轴9，第一转轴9与第二通孔8均轴承连接，第一转轴9的前后两端均固定套装叶片10，第一转轴9的中部固定套装第三伞齿轮6，第三伞齿轮6与第二伞齿轮5配合安装，竖板1内侧的上下两端均铰接连接弧形板11，弧形板11内沿曲线方向均配合开设内腔 12，上下两侧的弧形板11朝向双轴电机3的一端开口，内腔12内侧壁均开设数个第一环形槽13，第一环形槽13内轴承安装滚轮14，滚轮14均固定开设中心孔15，同一内腔12中所有的滚轮14的中心孔15内穿过有同一根软轴16，软轴16与对应的滚轮14之间均为固定连接，软轴16一端与内腔12底部轴承连接，软轴16另一端固定连接有第二转轴17，第二转轴17与对应的内腔12内侧壁之间通过轴承连接，第二转轴17一端与软轴16固定连接，第二转轴17另一端均固定连接有第四伞齿轮18，位于左侧的两个第四伞齿轮18与左侧的第一伞齿轮4啮合配合，位于右侧的两个第四伞齿轮18与右侧的第一伞齿轮4啮合配合，滚轮14外圆面上均开设第二环形槽19，第二环形槽19底部为凹凸不平状，第一环形槽13外侧均对应开设有第三环形槽20，第一环形槽13与第三环形槽20连通，弧形板11的内侧壁一一对应第三环形槽20开设有第四通孔39，第四通孔39内轴承连接套管21，套管21内端的外侧壁均固定套装第五伞齿轮22，第五伞齿轮22位于第三环形槽20中，滚轮14的外侧固定套装第六伞齿轮23，第六伞齿轮23伸入第三环形槽20内后与第五伞齿轮22啮合配合，套管21内设有连杆24，连杆24一端穿过对应的第三环形槽20与第一环形槽13后与第二环形槽19底部接触配合，连杆24另一端固定连接有小球27，小球27的外圆面均与对应导线35外侧面的冰层40接触配合，小球27与套管21之间通过弹簧58固定连接，连杆24侧壁开设滑槽25，套管21内侧壁固定安装滑块26，滑块26与滑槽25配合安装，左侧的弧形板11未开口的一端均轴承连接有内螺纹套筒28，内螺纹套筒28侧壁开设螺纹孔，螺纹孔内配合安装手拧螺丝29，右侧的弧形板11未开口的一端均固定安装有螺杆30，螺杆30与对应的内螺纹套筒28螺纹连接。本发明在应用于四分裂导线除冰时，首先使得本发明的四块弧形板11分别置于对应的导线35外侧，接着通过拧动内螺纹套筒28从而将螺杆30分别与对应内螺纹套筒28进行配合连接，同时控制螺杆30旋入内螺纹套筒28的长度，然后通过手拧螺丝29将螺杆30固定在内螺纹套筒28内，最终使得小球27均与对应的导线35外侧面相贴合，接着启动双轴电机3，双轴电机3朝向外侧的输出轴通过带动第二伞齿轮5转动从而带动第三伞齿轮6旋转，进而使得第一转轴9带动叶片10快速旋转，从而使得所有的叶片10共同对本发明起到推进作用，双轴电机3朝向内侧的输出轴则通过带动第一伞齿轮4转动，从而使得第一伞齿轮4带动与其相配合的第四伞齿轮18转动，进而通过第二转轴17带动对应的软轴16旋转，软轴16旋转的同时带动滚轮14在第一环形槽13内滚动，由于滚轮14上的第二环形槽19的底部凹凸不平，当连杆24与第二环形槽19底部的凸起处接触时，由于滑槽25与滑块26的配合，连杆24带着小球27撞击导线35，同时，连杆24使得弹簧58拉伸，当连杆24与第二环形槽19底部的凹陷处接触时，弹簧58复位，从而通过连杆24带动小球27远离导线35，随着滚轮14的不断滚动，小球27不断的重复对导线35表面发起撞击与远离的动作，从而将导线表面附着的冰层击碎，同时，由于滚轮14一侧的第五伞齿轮23与套管21外圈的第六伞齿轮22配合，滚轮14通过第五伞齿轮23带动第六伞齿轮22转动进而使得套管21旋转，套管21旋转的同时由于滑块26固定安装在套管21内壁，套管21通过滑块26推动滑槽25进而带动连杆24旋转，从而使得小球27在做远离与撞击电缆的往复运动的同时保持持续旋转，从而使得小球27对导线表面冰层起到更好的击碎效果；本发明通过同一个电机产生多种有益效果，避免了多个电机的使用，减少了使用成本，使得本发明的结构更加紧凑，运输以及维修时更加方便，有益效果的其一使得本发明可以在四分裂导线上自动推进，从而可以对整个导线线路进行自动化的破冰，其二为本发明自动的推进的同时，使得小球27不断远离与撞击导线，从而使得导线表面的冰层可以被迅速清理，节省了大量人工，提高了破冰效率，同时保证了破冰人员的安全性，其三为通过合理的结构使得小球27在远离与撞击导线的往复运动中兼顾旋转运动，使得小球27对导线表面的冰层清理效果更加显著，从而达到加快破冰过程的作用，进而使得破冰抢险效果及时高效。

具体而言，如图所示，本实施例所述的连杆24朝向导线35的一端沿连杆24的轴向开设有盲孔31，盲孔31内设有细杆32，连杆24侧壁开设有螺纹通孔36，螺纹通孔36内配合安装有螺栓33，螺栓33的底部将细杆32压紧在盲孔31内，细杆32的一端与盲孔31的底部接触配合，细杆32的另一端与小球27固定连接。当四分裂导线上的冰层较厚或者较薄时，通过调节细杆32伸出盲孔31的长度，再通过螺栓33将细杆32锁止在盲孔31内，使得细杆32一端的小球27能够较好的与四分裂导线上的冰层相贴合进而将冰层击碎。

具体的，如图所示，本实施例所述的小球27为硬质材料制成。小球27为硬质材料制成可以更容易的将导线35上的冰层击碎。

进一步的，如图所示，本实施例所述的连杆24与对应第二环形槽19接触的一端均转动连接有球体34。球体34减少了连杆24与对应第二环形槽19之间的摩擦力，使两者之间进行相对运动时更加顺畅。

更进一步的，如图所示，本实施例所述的竖板1底部均固定安装软管37，软管37内设有电线38，电线38一端与市电相连，电线38另一端与对应双轴电机3相连。当叶片10对本发明的推动力不足时，可以通过人工拽拉软管37从而带动本发明移动，电线38则可以将双轴电机3与市电相连，使得本发明动力充足。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种破冰抢险救援机器人，其特征在于：包括两块竖板（1）与导线（35），竖板（1）中部均开设第一通孔（2），两块竖板（1）的外侧中部均固定安装有双轴电机（3），双轴电机（3）的一根输出轴水平穿过内侧的对应第一通孔（2）后均配合安装有第一伞齿轮（4），双轴电机（3）的另一根输出轴水平朝向外侧且外端配合安装有第二伞齿轮（5），竖板（1）的外侧均固定安装箱体（7），箱体（7）位于双轴电机（3）的外侧，箱体（7）的前后侧壁均开设第二通孔（8），前后两个第二通孔（8）内均穿过有同一根第一转轴（9），第一转轴（9）与第二通孔（8）均轴承连接，第一转轴（9）的前后两端均固定套装叶片（10），第一转轴（9）的中部固定套装第三伞齿轮（6），第三伞齿轮（6）与第二伞齿轮（5）配合安装，竖板（1）内侧的上下两端均铰接连接弧形板（11），弧形板（11）内沿曲线方向均配合开设内腔 （12），上下两侧的弧形板（11）朝向双轴电机（3）的一端开口，内腔（12）内侧壁均开设数个第一环形槽（13），第一环形槽（13）内轴承安装滚轮（14），滚轮（14）均固定开设中心孔（15），同一内腔（12）中所有的滚轮（14）的中心孔（15）内穿过有同一根软轴（16），软轴（16）与对应的滚轮（14）之间均为固定连接，软轴（16）一端与内腔（12）底部轴承连接，软轴（16）另一端固定连接有第二转轴（17），第二转轴（17）与对应的内腔（12）内侧壁之间通过轴承连接，第二转轴（17）一端与软轴（16）固定连接，第二转轴（17）另一端均固定连接有第四伞齿轮（18），位于左侧的两个第四伞齿轮（18）与左侧的第一伞齿轮（4）啮合配合，位于右侧的两个第四伞齿轮（18）与右侧的第一伞齿轮（4）啮合配合，滚轮（14）外圆面上均开设第二环形槽（19），第二环形槽（19）底部为凹凸不平状，第一环形槽（13）外侧均对应开设有第三环形槽（20），第一环形槽（13）与第三环形槽（20）连通，弧形板（11）的内侧壁一一对应第三环形槽（20）开设有第四通孔（39），第四通孔（39）内轴承连接套管（21），套管（21）内端的外侧壁均固定套装第五伞齿轮（22），第五伞齿轮（22）位于第三环形槽（20）中，滚轮（14）的外侧固定套装第六伞齿轮（23），第六伞齿轮（23）伸入第三环形槽（20）内后与第五伞齿轮（22）啮合配合，套管（21）内设有连杆（24），连杆（24）一端穿过对应的第三环形槽（20）与第一环形槽（13）后与第二环形槽（19）底部接触配合，连杆（24）另一端固定连接有小球（27），小球（27）的外圆面均与对应导线（35）外侧面的冰层（40）接触配合，小球（27）与套管（21）之间通过弹簧（58）固定连接，连杆（24）侧壁开设滑槽（25），套管（21）内侧壁固定安装滑块（26），滑块（26）与滑槽（25）配合安装，左侧的弧形板（11）未开口的一端均轴承连接有内螺纹套筒（28），内螺纹套筒（28）侧壁开设螺纹孔，螺纹孔内配合安装手拧螺丝（29），右侧的弧形板（11）未开口的一端均固定安装有螺杆（30），螺杆（30）与对应的内螺纹套筒（28）螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的一种破冰抢险救援机器人，其特征在于：所述的连杆（24）朝向导线（35）的一端沿连杆（24）的轴向开设有盲孔（31），盲孔（31）内设有细杆（32），连杆（24）侧壁开设有螺纹通孔（36），螺纹通孔（36）内配合安装有螺栓（33），螺栓（33）的底部将细杆（32）压紧在盲孔（31）内，细杆（32）的一端与盲孔（31）的底部接触配合，细杆（32）的另一端与小球（27）固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种破冰抢险救援机器人，其特征在于：所述的小球（27）为硬质材料制成。

4.根据权利要求1所述的一种破冰抢险救援机器人，其特征在于：所述的连杆（24）与对应第二环形槽（19）接触的一端均转动连接有球体（34）。

5.根据权利要求1所述的一种破冰抢险救援机器人，其特征在于：所述的竖板（1）底部均固定安装软管（37），软管（37）内设有电线（38），电线（38）一端与市电相连，电线（38）另一端与对应双轴电机（3）相连。

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