CN111075249B - 输电线路电线杆的维护装置 - Google Patents
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Abstract
输电线路电线杆的维护装置，涉及输电线路技术领域。本发明是为了解决输电线路中，野外电线杆发生轻微损伤时难以被及时发现的问题。本发明所述的输电线路电线杆的维护装置，能够在电线杆出现损伤时，及时发现并利用卡箍进行抱紧处理，既能够及时发现问题，还能够及时的得到处理，防止微小问题的进一步恶化。同时，由于其报警功能，减少了巡检人员的工作量，相较于人工检修更加精确及时，工作效率更高。
Description
技术领域
本发明属于输电线路技术领域。
背景技术
输配电线路是电路系统中的重要组成部分之一。该线路对于电能传输、保护电力运行安全、提升电能传输稳固性有着重要作用。一般情况下，城市中大多数输配电线路都采用埋地的方式，这种方式能够减少路面空间的占用，也不容易被破坏。而野外地区，多采用电线杆架设线路，这种复杂环境下的电线杆很容易受到破坏。同时，由于地处野外，人烟稀少，电线杆架设之后，一旦发生细微损伤很难及时被发现。往往是问题严重，导致线路故障之后，其问题才会凸显。而此时问题比较严重，已经造成了严重的损失。
发明内容
本发明是为了解决输电线路中，野外电线杆发生轻微损伤时难以被及时发现的问题，现提供输电线路电线杆的维护装置。
输电线路电线杆的维护装置，包括：超声波探伤仪、主控制器、举升驱动器、测距仪、弹出驱动器、举升机构、承托机构和卡箍，
卡箍用于套接在被测电线杆上，所述卡箍包括：动半环和定半环、二者开口相对设置，当二者对合时构成的环形内径等于被测电线杆的外径，动半环的一端和定半环的一端通过铰链相互铰接、且动半环的另一端外圆周和定半环的另一端外圆周通过回缩弹簧相互连接，动半环底部的一端设有限位柱；
承托机构包括：弧形基座和弹出机构，弧形基座的横截面为“L”形，弧形基座的一端延伸有延长杆，延长杆的末端上设有限位孔，弹出机构位于弧形基座内，弧形基座的“L”形短边上表面设有弹出孔；
初始状态时，定半环坐落在弧形基座的“L”形短边上，限位柱穿过限位孔、使得动半环的另一端和定半环的另一端之间留有开口；
当弹出机构从弹出孔中弹出时，能够将坐落在承托机构中的定半环弹起、使得限位柱从限位孔中脱离、并在回缩弹簧的带动下使动半环的另一端和定半环的另一端闭合；
承托机构坐落在举升机构上，举升机构用于带动承托机构沿电线杆上升或下降；
超声波探伤仪用于探测被测电线杆是否存在损伤，弹出驱动器用于驱动弹出机构弹出，测距仪用于测量承托机构与地面之间的距离，超声波探伤仪的探测信号输出端连接主控制器的探测信号输入端，主控制器的弹出控制信号输出端连接弹出驱动器的控制信号输入端，主控制器的测距控制信号输出端连接测距仪的控制信号输入端，测距仪的距离信号输出端连接主控制器的距离信号输入端，主控制器的举升控制信号输出端连接举升驱动器的控制信号输入端；
主控制器中嵌有以下单元：
判断探测信号是否为存在损伤的单元，
当存在损伤时向举升驱动器发送举升控制信号，并根据探测信号获得电线杆损伤位置与地面之间距离的单元，
将测距仪采集的距离信号和电线杆损伤位置与地面之间距离进行比较的单元，
当测距仪采集的距离信号等于电线杆损伤位置与地面之间距离时，向举升驱动器发送停止信号，并向弹出驱动器发出弹出控制信号的单元，
在发出弹出控制信号之后，向举升驱动器发送下降控制信号的单元。
本发明所述的输电线路电线杆的维护装置，能够在电线杆出现损伤时，及时发现并利用卡箍进行抱紧处理，既能够及时发现问题，还能够及时的得到处理，防止微小问题的进一步恶化。同时，由于其报警功能，减少了巡检人员的工作量，相较于人工检修更加精确及时，工作效率更高。
附图说明
图1为本发明所述的输电线路电线杆的维护装置的电气结构示意图；
图2(a)为抱紧状态下卡箍的主视图，图2(b)为分离状态下卡箍的主视图，图2(c)为分离状态下卡箍的后视图；
图3为抱紧状态下卡箍的立体结构图；
图4为图3中的A部放大图；
图5为承托机构的结构示意图；
图6(a)为收回状态下弹出机构的剖视图，图6(b)为弹起状态下弹出机构的剖视图；
图7为举升机构的结构示意图；
图8为举升螺母的结构示意图。
具体实施方式
输电线路电线杆的维护装置，包括：超声波探伤仪101、主控制器102、举升驱动器103、测距仪105、弹出驱动器106、举升机构、承托机构和卡箍。
如图2、3和4所示，卡箍包括：动半环201和定半环202、二者开口相对设置；当二者对合时构成的环形内径等于被测电线杆的外径，动半环201的一端和定半环202的一端通过铰链206相互铰接、且动半环201的另一端外圆周和定半环202的另一端外圆周通过回缩弹簧205相互连接；动半环201底部的一端设有限位柱203；动半环201和定半环202的一端各设有一个连接杆207，当动半环201和定半环202相对闭合时，两个连接杆207并列贴合，且其末端通过铰链206相互铰接；定半环202底部开有3个定位槽204。
如图5所示，承托机构包括：弧形基座301和弹出机构，弧形基座301的横截面为“L”形，弧形基座301的一端延伸有延长杆302，延长杆302的末端上设有限位孔303，弹出机构位于弧形基座301内，弧形基座301的“L”形短边上表面设有弹出孔；弧形基座301的外圆周面上均匀设有3个连接板304，连接板304上设有沿弧形基座301轴向开通的连接方孔305，3个连接方孔305能够分别套接在3个举升螺母403的连接块408上。
如图6所示，弹出机构包括3个弹出组件，弧形基座301上的弹出孔为3个，3为大于等于2的正整数；每个弹出孔下方均设有一个容纳腔308，每个容纳腔308内均设有一个弹出组件，每个弹出组件包括：电磁帽306、电磁座307和伸展弹簧309，电磁座307固定在容纳腔308底部，电磁座307顶部开有凹槽，电磁帽306为下开口结构，伸展弹簧309的底端与凹槽底部固定连接，伸展弹簧309的顶端与电磁帽306内部顶壁固定连接，当电磁帽306和电磁座307得电时，电磁帽306的底端面和电磁座307的顶端面之间相互吸合，电磁帽306的顶端突出于弹出孔，当电磁帽306和电磁座307失电时，电磁帽306在伸展弹簧309的带动下向上弹出，且弹出高度大于限位柱203的高度。
定位槽204的深度等于电磁帽306和电磁座307得电时、电磁帽306突出于弹出孔的高度，3个定位槽204分别与3个弹出组件一一正对、且每个电磁帽306顶端均伸入与其对应的定位槽204内。
如图7所示，举升机构包括：两个夹持块401、3个举升螺杆402、3个举升螺母403、旋转电机组104和两个连接螺杆406，3为大于等于2的正整数；夹持块401为弧形，夹持块401的两端均向其外圆周方向延伸出延伸板404，延伸板404上开有螺孔405，两个夹持块401开口相对设置，连接螺杆406穿过两个夹持块401中相互正对的两个螺孔405、使两个夹持块401相互连接，两个夹持块401用于夹持在被测电线杆的根部；一个夹持块401上表面开有3个螺杆伸出孔，旋转电机组104位于该夹持块401中，3个举升螺杆402的末端分别垂直插接在3个螺杆伸出孔中，旋转电机组104用于驱动3个举升螺杆402同步旋转，3个举升螺母403分别套接在3个举升螺杆402上、并与所在举升螺杆402螺纹连接；3个举升螺母403均处于同于高度，举升螺杆402的长度等于被测电线杆的高度。
如图8所示，举升螺母403包括：承托座407和连接块408，连接块408为矩形块，连接块408固定在承托座407上表面、且二者呈一体结构，连接块408的横截面积小于承托座407的横截面积，承托座407和连接块408上设有上下贯通的螺纹孔。
初始状态时，定半环202坐落在弧形基座301的“L”形短边上，限位柱203穿过限位孔303、使得动半环201的另一端和定半环202的另一端之间留有开口；
当弹出机构从弹出孔中弹出时，能够将坐落在承托机构中的定半环202弹起、使得限位柱203从限位孔303中脱离、并在回缩弹簧205的带动下使动半环201的另一端和定半环202的另一端闭合；
承托机构坐落在举升机构上，举升机构用于带动承托机构沿电线杆上升或下降；
如图1所示，超声波探伤仪101用于探测被测电线杆是否存在损伤，弹出驱动器106用于驱动弹出机构弹出，测距仪105用于测量承托机构与地面之间的距离，超声波探伤仪101的探测信号输出端连接主控制器102的探测信号输入端，主控制器102的弹出控制信号输出端连接弹出驱动器106的控制信号输入端，主控制器102的测距控制信号输出端连接测距仪105的控制信号输入端，测距仪105的距离信号输出端连接主控制器102的距离信号输入端，主控制器102的举升控制信号输出端连接举升驱动器103的控制信号输入端；
主控制器102中嵌有以下单元：
判断探测信号是否为存在损伤的单元，
当存在损伤时向举升驱动器103发送举升控制信号，并根据探测信号获得电线杆损伤位置与地面之间距离的单元，
将测距仪105采集的距离信号和电线杆损伤位置与地面之间距离进行比较的单元，
当测距仪105采集的距离信号等于电线杆损伤位置与地面之间距离时，向举升驱动器103发送停止信号，并向弹出驱动器106发出弹出控制信号的单元，
在发出弹出控制信号之后，向举升驱动器103发送下降控制信号的单元，
当存在损伤时，通过无线方式向输电线路主控制中心发送报警信号的单元，
主控制器102向输电线路主控制中心发送报警信号的同时还发送当前所在位置的单元。
进一步的，动半环201的另一端和定半环202的另一端均设有能够相互啮合的齿。具体为，定半环202的另一端的外圆周处设有一段缺口，缺口表面设有斜齿；动半环201的另一端内圆周处也设有一段缺口，缺口表面设有能够与定半环202斜齿相互啮合的齿。斜齿能够保证在两个半环啮合之后的紧密性，防止二者相互分离。
本实施方式的工作原理如下：
初始状态下，两个夹持块401将被测电线杆夹持在二者之间，二者通过连接螺杆406相互固定连接，并调整3个举升螺杆402与被测电线杆平行。3个举升螺母403均处于最低位置。3个连接板304均通过连接方孔305套接在3个连接块408上。电磁帽306和电磁座307相互吸合，电磁帽306处于最低位置。所有电磁帽306分别伸入与其对应的定位槽204内。卡箍的两个半环也套接在被测电线杆上，限位柱203穿过限位孔303、使得动半环201的另一端和定半环202的另一端之间留有开口。
此时，超声波探伤仪101对被测电线杆进行探伤，当主控制器接收到损伤信号后，驱动举升驱动器103控制旋转电机组104带动3个举升螺杆402旋转。当举升螺杆402旋转时，由于举升螺母403与连接方孔305套接，进而限制举升螺母403不能够跟随举升螺杆402旋转，因此举升螺杆402与举升螺母403之间形成了相对运动，促使举升螺母403沿举升螺杆402向上移动，最终带动整个承托机构向上移动。而由于电磁帽306和定位槽204的连接，能够防止在上升过程中卡箍从承托机构中滑落或移动。同时，在上升过程中，测距仪实时测量上升高度，当到达损伤位置时，主控制器102控制举升机构停止运动。
举升停止后，主控制器102控制弹出驱动器106控制弹出机构弹出。具体的，弹出驱动器106可以为继电器。在上升过程中，继电器使电磁帽306和电磁座307通电，二者通过磁吸附的方式吸合在一起，电磁帽306作为定位结构保证卡箍不脱落。当举升停止，继电器使电磁帽306和电磁座307失电，二者没有连接方式，电磁帽306在伸展弹簧309的带动下向上弹出，进而推动了整个卡箍也向上弹出。由于弹出高度大于限位柱203的高度，因此限位柱203脱离限位孔303。当没有限位装置阻挡的情况下，动半环201的另一端和定半环202的另一端在回缩弹簧205的拉力下相互靠近并通过齿咬合，从而使得卡箍抱紧在电线杆外部。卡箍抱紧电线杆的动作能够限制损坏位置继续分离，从而阻止损坏位置的进一步恶化。由于主控制器102也同时向主控制中心发送了报警信号，也能够给维修人员在赶到现场进行维修争取一定的时间。
Claims (10)
1.输电线路电线杆的维护装置，其特征在于，包括：超声波探伤仪(101)、主控制器(102)、举升驱动器(103)、测距仪(105)、弹出驱动器(106)、举升机构、承托机构和卡箍，
卡箍用于套接在被测电线杆上，所述卡箍包括：动半环(201)和定半环(202)、二者开口相对设置，当二者对合时构成的环形内径等于被测电线杆的外径，动半环(201)的一端和定半环(202)的一端通过铰链(206)相互铰接、且动半环(201)的另一端外圆周和定半环(202)的另一端外圆周通过回缩弹簧(205)相互连接，动半环(201)底部的一端设有限位柱(203)；
承托机构包括：弧形基座(301)和弹出机构，弧形基座(301)的横截面为“L”形，弧形基座(301)的一端延伸有延长杆(302)，延长杆(302)的末端上设有限位孔(303)，弹出机构位于弧形基座(301)内，弧形基座(301)的“L”形短边上表面设有弹出孔；
初始状态时，定半环(202)坐落在弧形基座(301)的“L”形短边上，限位柱(203)穿过限位孔(303)、使得动半环(201)的另一端和定半环(202)的另一端之间留有开口；
当弹出机构从弹出孔中弹出时，能够将坐落在承托机构中的定半环(202)弹起、使得限位柱(203)从限位孔(303)中脱离、并在回缩弹簧(205)的带动下使动半环(201)的另一端和定半环(202)的另一端闭合；
承托机构坐落在举升机构上，举升机构用于带动承托机构沿电线杆上升或下降；
超声波探伤仪(101)用于探测被测电线杆是否存在损伤，弹出驱动器(106)用于驱动弹出机构弹出，测距仪(105)用于测量承托机构与地面之间的距离，超声波探伤仪(101)的探测信号输出端连接主控制器(102)的探测信号输入端，主控制器(102)的弹出控制信号输出端连接弹出驱动器(106)的控制信号输入端，主控制器(102)的测距控制信号输出端连接测距仪(105)的控制信号输入端，测距仪(105)的距离信号输出端连接主控制器(102)的距离信号输入端，主控制器(102)的举升控制信号输出端连接举升驱动器(103)的控制信号输入端；
主控制器(102)中嵌有以下单元：
判断探测信号是否为存在损伤的单元，
当存在损伤时向举升驱动器(103)发送举升控制信号，并根据探测信号获得电线杆损伤位置与地面之间距离的单元，
将测距仪(105)采集的距离信号和电线杆损伤位置与地面之间距离进行比较的单元，
当测距仪(105)采集的距离信号等于电线杆损伤位置与地面之间距离时，向举升驱动器(103)发送停止信号，并向弹出驱动器(106)发出弹出控制信号的单元，
在发出弹出控制信号之后，向举升驱动器(103)发送下降控制信号的单元。
2.根据权利要求1所述的输电线路电线杆的维护装置，其特征在于，主控制器(102)中还嵌有以下单元：
当存在损伤时，通过无线方式向输电线路主控制中心发送报警信号的单元。
3.根据权利要求1或2所述的输电线路电线杆的维护装置，其特征在于，举升机构包括：两个夹持块(401)、M个举升螺杆(402)、M个举升螺母(403)、旋转电机组(104)和两个连接螺杆(406)，M为大于等于2的正整数，
夹持块(401)为弧形，夹持块(401)的两端均向其外圆周方向延伸出延伸板(404)，延伸板(404)上开有螺孔(405)，两个夹持块(401)开口相对设置，连接螺杆(406)穿过两个夹持块(401)中相互正对的两个螺孔(405)、使两个夹持块(401)相互连接，两个夹持块(401)用于夹持在被测电线杆的根部，
一个夹持块(401)上表面开有M个螺杆伸出孔，旋转电机组(104)位于该夹持块(401)中，M个举升螺杆(402)的末端分别垂直插接在M个螺杆伸出孔中，旋转电机组(104)用于驱动M个举升螺杆(402)同步旋转，M个举升螺母(403)分别套接在M个举升螺杆(402)上、并与所在举升螺杆(402)螺纹连接，
M个举升螺母(403)均处于同于高度，举升螺杆(402)的长度等于被测电线杆的高度。
4.根据权利要求3所述的输电线路电线杆的维护装置，其特征在于，举升螺母(403)包括：承托座(407)和连接块(408)，连接块(408)为矩形块，连接块(408)固定在承托座(407)上表面、且二者呈一体结构，连接块(408)的横截面积小于承托座(407)的横截面积，承托座(407)和连接块(408)上设有上下贯通的螺纹孔。
5.根据权利要求4所述的输电线路电线杆的维护装置，其特征在于，弧形基座(301)的外圆周面上均匀设有M个连接板(304)，连接板(304)上设有沿弧形基座(301)轴向开通的连接方孔(305)，
M个连接方孔(305)能够分别套接在M个举升螺母(403)的连接块(408)上。
6.根据权利要求1、2或5所述的输电线路电线杆的维护装置，其特征在于，弹出机构包括N个弹出组件，弧形基座(301)上的弹出孔为N个，N为大于等于2的正整数，
每个弹出孔下方均设有一个容纳腔(308)，每个容纳腔(308)内均设有一个弹出组件，
每个弹出组件包括：电磁帽(306)、电磁座(307)和伸展弹簧(309)，电磁座(307)固定在容纳腔(308)底部，电磁座(307)顶部开有凹槽，电磁帽(306)为下开口结构，伸展弹簧(309)的底端与凹槽底部固定连接，伸展弹簧(309)的顶端与电磁帽(306)内部顶壁固定连接，
当电磁帽(306)和电磁座(307)得电时，电磁帽(306)的底端面和电磁座(307)的顶端面之间相互吸合，电磁帽(306)的顶端突出于弹出孔，
当电磁帽(306)和电磁座(307)失电时，电磁帽(306)在伸展弹簧(309)的带动下向上弹出，且弹出高度大于限位柱(203)的高度。
7.根据权利要求6所述的输电线路电线杆的维护装置，其特征在于，定半环(202)底部开有N个定位槽(204)，
定位槽(204)的深度等于电磁帽(306)和电磁座(307)得电时、电磁帽(306)突出于弹出孔的高度，
N个定位槽(204)分别与N个弹出组件一一正对、且每个电磁帽(306)顶端均伸入与其对应的定位槽(204)内。
8.根据权利要求1、2、4、5或7所述的输电线路电线杆的维护装置，其特征在于，动半环(201)和定半环(202)的一端各设有一个连接杆(207)，
当动半环(201)和定半环(202)相对闭合时，两个连接杆(207)并列贴合，且其末端通过铰链(206)相互铰接。
9.根据权利要求1或2所述的输电线路电线杆的维护装置，其特征在于，动半环(201)的另一端和定半环(202)的另一端均设有能够相互啮合的齿。
10.根据权利要求2所述的输电线路电线杆的维护装置，其特征在于，主控制器(102)内部嵌有定位单元，主控制器(102)向输电线路主控制中心发送报警信号的同时还发送当前所在位置。
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