CN111431082A - 一种电力管道巡检装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种电力管道巡检装置，包括中空可拆卸的装载筒，所述装载筒的侧方转动连接有用于安装摄像头的缓冲架，所述装载筒的外周活动连接有绕所述装载筒外侧转动的缓冲环，并且所述缓冲环上安装有若干组用于在隧道内支撑所述装载筒的支脚机构，并且所述缓冲环上安装有定位电缆并沿电缆驱动装置整体移动方向的引导驱动机构，通过在装置外侧设置若干组等角度分布的支撑结构与隧道内壁接触，通过所有与隧道接触的支撑结构为装置主体提供多方位的支撑力，通过在装置上设置便于越过电缆连接箍的电缆导向机构，使得装置便于沿多种电缆在隧道内进行移动，提升了装置的适用范围。

Description

一种电力管道巡检装置

技术领域

本发明实施例涉及管道巡检装置技术领域，具体涉及一种电力管道巡检装置。

背景技术

在城市电力隧道中，电缆的监控设施对于保障社会用电极其重要，为了保证电力管道运行的安全性，需要定期对管道内部的电力电缆进行巡检，随着自动化程度的提高，其管道内部电缆的巡检已经开始采用自动巡检机器人对其进行检修。

参考公告号为CN110703034A的一种电力管道巡检装置，其特征是，通过将隧道内的电缆放入呈U形的支架内，并使用行走轮将电缆封在支架内，之后通过驱动装置控制行走轮在电缆上旋转驱动装置整体沿电缆移动，实现了以电力管道中电缆为轨道，无需额外铺设专用轨道的目的。

但是，上述技术仍存在以下不足：

(1)装置需整体通过两根平行且悬空的电缆进行支撑，对电缆的承重力要求较高，并且当两根电缆在隧道未保持平行状态时，随着两根电缆之间的间距不断变化装置受到的阻力越大，因此在使用装置时对于隧道内电缆分布的要求较高。

(2)装置需通过吊在两根悬空的电缆上进行移动，但是在长度较长的电缆隧道内，大多数电缆的尺寸和重量较大，因此电缆需每隔一段距离与隧道壁安装支撑结构，现有技术中将电缆包围在支架内的驱动方式无法越过电缆支撑结构，因此适用范围较小。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种电力管道巡检装置，以解决现有技术中的对电缆承重力和平行度要求较高，且无法适用在尺寸较大的电缆上的问题。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：

一种电力管道巡检装置，包括中空可拆卸的装载筒，所述装载筒的侧方转动连接有用于安装摄像头的缓冲架，所述装载筒的外周活动连接有绕所述装载筒外侧转动的缓冲环，并且所述缓冲环上安装有若干组用于在隧道内支撑所述装载筒的支脚机构，并且所述缓冲环上安装有定位电缆并沿电缆驱动装置整体移动方向的引导驱动机构，所述装载筒上设有收卷通讯线和供电线的卷线器。

作为本发明的一种优选方案，所述支脚机构整体呈“Y”形并由第一伸缩架、支脚调节架和两组从动支脚组成，其中：

所述第一伸缩架由伸缩杆座和伸缩杆组成套筒式的伸缩结构，所述伸缩杆座与所述缓冲环通过螺栓固定连接，所述伸缩杆穿过所述支脚调节架并与之活动连接；

所述支脚调节架上固定连接有第一弹簧，所述第一弹簧的顶端固定连接有供所述伸缩杆穿过并阻挡所述伸缩杆座的承接盖；

两组所述从动支脚的底端皆安装有万向轮，并且两组所述从动支脚关于所述支脚调节架的纵向中心轴线对称设置。

作为本发明的一种优选方案，两组所述从动支脚之间形成的夹角角度为90°，并且所述伸缩杆处于两组所述从动支脚之间。

作为本发明的一种优选方案，所述引导驱动机构包括通过螺栓固定安装在所述缓冲环上与所述第一伸缩架结构相同的第二伸缩架，所述第二伸缩架的顶端设有中空结构的安装框，所述安装框的内部安装有用于定位电缆并沿电缆滑动的电缆导向机构，所述安装框的外侧设有驱动所述电缆导向机构的驱动电机。

作为本发明的一种优选方案，所述电缆导向机构包括与所述驱动电机连接的驱动轮、固定安装在所述安装框顶端的第一从动轮以及与所述安装框转动连接的第二从动轮，所述驱动轮、所述第一从动轮和所述第二从动轮通过套接有防滑皮带与电缆表面增加摩擦力。

作为本发明的一种优选方案，所述驱动轮、所述第一从动轮和所述第二从动轮的外侧皆设有向内的弧形凹面，并且弧形凹面上设有卡合所述防滑皮带内侧的若干个切槽。

作为本发明的一种优选方案，所述第二从动轮上设有与所述安装框转动连接的弧形连接杆，所述弧形连接杆上设有作用与所述安装框的扭簧，所述安装框通过所述扭簧为所述弧形连接杆提供逆时针的扭力。

作为本发明的一种优选方案，所述安装框上设有限制所述弧形连接杆转动角度的凸点，所述弧形连接杆在所述安装框上最大转动角度为90°，并且所述弧形连接杆处于45°转动角度时，所述驱动轮、所述第一从动轮和所述第二从动轮的圆心连成等边三角形结构。

作为本发明的一种优选方案，所述装载筒的外侧设有若干组穿过所述缓冲环的导向柱，所述导向柱的外侧处于所述缓冲环的内侧套接有用于减震的第二弹簧，并且缓冲环上设有若干个沿所述缓冲环环形结构分布并与所述导向柱配合的槽口，所述第二弹簧的一端固定案在槽口的中间位置。

作为本发明的一种优选方案，所述导向柱的内部为中空结构，并且所述导向柱的内部靠近顶端的位置安装有灯泡，所述导向柱的顶端开口处通过螺纹连接有透光的防护盖。

本发明的实施方式具有如下优点：

(1)本发明通过在装置外侧设置若干组等角度分布的支撑结构与隧道内壁接触，通过所有与隧道接触的支撑结构为装置主体提供多方位的支撑力，无需电缆承受装置主体的重量，仅需任意一根电缆进行导向作用；

(2)本发明通过将装置的驱动方式设为沿电缆部分外侧驱动，并在与电缆作用的驱动机构上设置便于越过电缆连接箍的电缆导向机构，使得装置便于沿多种电缆在隧道内进行移动，提升了装置的适用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施方式中的整体正视图；

图2为本发明实施方式中的整体侧视图；

图3为本发明实施方式中的安装框内部结构示意图；

图4为本发明实施方式中的第二从动轮安装示意图；

图5为本发明实施方式中的导向柱局部放大示意图。

图中：1-装载筒；2-缓冲架；3-缓冲环；4-支脚机构；5-引导驱动机构；6-卷线器；

101-导向柱；1011-灯泡；1012-防护盖；102-第二弹簧；

401-第一伸缩架；4011-伸缩杆座；4012-伸缩杆；402-支脚调节架；4021-第一弹簧；4022-承接盖；403-从动支脚；

501-第二伸缩架；502-安装框；503-电缆导向机构；5031-驱动轮；5032-第一从动轮；5033-第二从动轮；50331-弧形连接杆；50332-扭簧；5034-防滑皮带；504-驱动电机。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，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做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。

如图1至图4所示，本发明提供了一种电力管道巡检装置，具体包括中空可拆卸的装载筒1，装载筒1的侧方转动连接有用于安装摄像头的缓冲架2，装载筒1的外周活动连接有绕装载筒1外侧转动的缓冲环3，并且缓冲环3上安装有若干组用于在隧道内支撑装载筒1的支脚机构4，并且缓冲环3上安装有定位电缆并沿电缆驱动装置整体移动方向的引导驱动机构5，装载筒1上设有收卷通讯线和供电线的卷线器6。

作为本实施方式的创新点：

(1)本发明通过在装置外侧设置若干组等角度分布的支撑结构与隧道内壁接触，通过所有与隧道接触的支撑结构为装置主体提供多方位的支撑力，无需电缆承受装置主体的重量，仅需任意一根电缆进行导向作用；

(2)本发明通过将装置的驱动方式设为沿电缆部分外侧驱动，并在与电缆作用的驱动机构上设置便于越过电缆连接箍的电缆导向机构503，使得装置便于沿多种电缆在隧道内进行移动，提升了装置的适用范围。

支脚机构4整体呈“Y”形并由第一伸缩架401、支脚调节架402和两组从动支脚403组成，其中：

第一伸缩架401由伸缩杆座4011和伸缩杆4012组成套筒式的伸缩结构，伸缩杆座4011与缓冲环3通过螺栓固定连接，伸缩杆4012穿过支脚调节架402并与之活动连接；

支脚调节架402上固定连接有第一弹簧4021，第一弹簧4021的顶端固定连接有供伸缩杆4012穿过并阻挡伸缩杆座4011的承接盖4022；

两组从动支脚403的底端皆安装有万向轮，并且两组从动支脚403关于支脚调节架402的纵向中心轴线对称设置。

两组从动支脚403之间形成的夹角角度为90°，并且伸缩杆处于两组从动支脚403之间。

引导驱动机构5包括通过螺栓固定安装在缓冲环3上与第一伸缩架401结构相同的第二伸缩架501，第二伸缩架501的顶端设有中空结构的安装框502，安装框502的内部安装有用于定位电缆并沿电缆滑动的电缆导向机构503，安装框502的外侧设有驱动电缆导向机构503的驱动电机504。

电缆导向机构503包括与驱动电机504连接的驱动轮5031、固定安装在安装框502顶端的第一从动轮5032以及与安装框502转动连接的第二从动轮5033，驱动轮5031、第一从动轮5032和第二从动轮5033通过套接有防滑皮带5034与电缆表面增加摩擦力。

驱动轮5031、第一从动轮5032和第二从动轮5033的外侧皆设有向内的弧形凹面，并且弧形凹面上设有卡合防滑皮带5034内侧的若干个切槽。

第二从动轮5033上设有与安装框502转动连接的弧形连接杆50331，弧形连接杆50331上设有作用与安装框502的扭簧50332，安装框502通过扭簧50332为弧形连接杆50331提供逆时针的扭力。

安装框502上设有限制弧形连接杆50331转动角度的凸点，弧形连接杆50331在安装框502上最大转动角度为90°，并且弧形连接杆50331处于45°转动角度时，驱动轮5031、第一从动轮5032和第二从动轮5033的圆心连成等边三角形结构。

装载筒1的外侧设有若干组穿过缓冲环3的导向柱101，导向柱101的外侧处于缓冲环3的内侧套接有用于减震的第二弹簧102，并且缓冲环3上设有若干个沿缓冲环3环形结构分布并与导向柱101配合的槽口，第二弹簧102的一端固定在槽口的中间位置。

如图5所示，导向柱101的内部为中空结构，并且导向柱101的内部靠近顶端的位置安装有灯泡1011，导向柱101的顶端开口处通过螺纹连接有透光的防护盖1012。

装置的具体使用步骤为：

S100、根据电缆隧道的直径，将第二伸缩架501的长度调整至装置整体长度略大于隧道直径并固定，之后将装置主体放入隧道内部并调整缓冲架2的角度调节摄像头拍摄角度后固定，再将安装框502内的电缆导向机构503挤压在任意一根电缆上；

S200、此时，支脚调节架402底端的两组从动支脚403与隧道内壁接触，导致第一伸缩架401的伸缩杆4012向伸缩杆座4011内伸入，此时伸缩杆4012套接的第一弹簧4021被伸缩杆座4011挤压，并且第一弹簧4021被挤压的力传导至顶端的安装框502，使得安装框502内的电缆导向机构503挤压电缆，从而增加防滑皮带5034与电缆表面的摩擦力。

S300、启动驱动电机504，使得驱动轮5031带动防滑皮带5034转动，再由防滑皮带5034带动第一从动轮5032和第二从动轮5033同步旋转，在防滑皮带5034沿电缆转动的作用下，带动第二伸缩架501为缓冲环3和装载筒1提供向隧道内的推力。

S400、当装置受到第二伸缩架501的推力时，缓冲环3会将上方受到的拉力向下方的支脚机构4传导，由于支脚机构4的两组从动支脚403为相互对称的直角夹角设置，能有效防止装置因受到上方拉力引起受力不均从而导致在隧道内发生前后倾倒，使得装置通过防滑皮带5034在电缆上转动进而驱动装置在隧道内沿电缆移动。

S500、当防滑皮带5034移动至电缆设置在隧道内的连接箍时，随着电缆导向机构503前端的第二从动轮5033与电缆连接箍接触并挤压，使得连接第二从动轮5033的弧形连接杆50331逆时针转动，带动防滑皮带5034的前端翘起以此作用在连接箍上，并随着防滑皮带5034持续转动从而完全越过连接箍，在防滑皮带5034越过连接箍后，弧形连接杆50331在扭簧50332的作用下顺时针转动至再次挤压电缆表面，保障了防滑皮带5034与电缆表面的接触面积。

S600、在装置在隧道内移动的过程中，收卷在装载筒1上的卷线器6将收卷的通讯线和供电线持续松开，安装在缓冲架2上的摄像头将隧道内的影像通过通讯线实时传输至外界，外界操作者便于对装置内安装的电力设备进行控制，如驱动装置移动的驱动电机504、导向柱101内用于照明便于摄像头拍摄的灯泡1011。

S700、在装置沿隧道内移动的过程中，装置与隧道内壁接触的部位可能会经过凹凸不平的区域，通过上述方式可使电缆导向机构503沿电缆移动的过程中经过电缆连接箍，或是支脚机构4的万向轮经过凹凸不平的区域时，皆通过第一弹簧4021提供与隧道壁的挤压力，使得装置始终与隧道内壁保持摩擦力，但是，装置每经过凹凸不平的区域时会导致缓冲环3产生晃动，装载筒1与缓冲环3之间设置的缓冲结构将受到的刚性推力转化为减震后的柔性推力，将摄像头在拍摄的过程中受到猛然的晃动转换为平缓的晃动，提升了拍摄的效果。

在S700中，缓冲环3的减震原理是：当缓冲环3受到推力猛然移动时，处于缓冲环3移动的方向区域的第二弹簧102先被压缩后释放，在所有的第二弹簧102作用下装载筒1迅速被稳定，且装载筒1的移动幅度小于缓冲环3的移动幅度相对更平顺，此时非缓冲环移动方向的其余槽口内的导向柱101会沿槽口做小幅位移，不会阻碍缓冲环3移动方向的导向柱101在缓冲环3内伸缩。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种电力管道巡检装置，包括中空可拆卸的装载筒(1)，所述装载筒(1)的侧方转动连接有用于安装摄像头的缓冲架(2)，其特征在于：所述装载筒(1)的外周活动连接有绕所述装载筒(1)外侧转动的缓冲环(3)，并且所述缓冲环(3)上安装有若干组用于在隧道内支撑所述装载筒(1)的支脚机构(4)，并且所述缓冲环(3)上安装有定位电缆并沿电缆驱动装置整体移动方向的引导驱动机构(5)，所述装载筒(1)上设有收卷通讯线和供电线的卷线器(6)。

2.根据权利要求1所述的一种电力管道巡检装置，其特征在于，所述支脚机构(4)整体呈“Y”形并由第一伸缩架(401)、支脚调节架(402)和两组从动支脚(403)组成，其中：

所述第一伸缩架(401)由伸缩杆座(4011)和伸缩杆(4012)组成套筒式的伸缩结构，所述伸缩杆座(4011)与所述缓冲环(3)通过螺栓固定连接，所述伸缩杆(4012)穿过所述支脚调节架(402)并与之活动连接；

所述支脚调节架(402)上固定连接有第一弹簧(4021)，所述第一弹簧(4021)的顶端固定连接有供所述伸缩杆(4012)穿过并阻挡所述伸缩杆座(4011)的承接盖(4022)；

两组所述从动支脚(403)的底端皆安装有万向轮，并且两组所述从动支脚(403)关于所述支脚调节架(402)的纵向中心轴线对称设置。

3.根据权利要求2所述的一种电力管道巡检装置，其特征在于，两组所述从动支脚(403)之间形成的夹角角度为90°，并且所述伸缩杆(4012)处于两组所述从动支脚(403)之间。

4.根据权利要求2所述的一种电力管道巡检装置，其特征在于，所述引导驱动机构(5)包括通过螺栓固定安装在所述缓冲环(3)上与所述第一伸缩架(401)结构相同的第二伸缩架(501)，所述第二伸缩架(501)的顶端设有中空结构的安装框(502)，所述安装框(502)的内部安装有用于定位电缆并沿电缆滑动的电缆导向机构(503)，所述安装框(502)的外侧设有驱动所述电缆导向机构(503)的驱动电机(504)。

5.根据权利要求4所述的一种电力管道巡检装置，其特征在于，所述电缆导向机构(503)包括与所述驱动电机(504)连接的驱动轮(5031)、固定安装在所述安装框(502)顶端的第一从动轮(5032)以及与所述安装框(502)转动连接的第二从动轮(5033)，所述驱动轮(5031)、所述第一从动轮(5032)和所述第二从动轮(5033)通过套接有防滑皮带(5034)与电缆表面增加摩擦力。

6.根据权利要求5所述的一种电力管道巡检装置，其特征在于，所述驱动轮(5031)、所述第一从动轮(5032)和所述第二从动轮(5033)的外侧皆设有向内的弧形凹面，并且弧形凹面上设有卡合所述防滑皮带(5034)内侧的若干个切槽。

7.根据权利要求5所述的一种电力管道巡检装置，其特征在于，所述第二从动轮(5033)上设有与所述安装框(502)转动连接的弧形连接杆(50331)，所述弧形连接杆(50331)上设有作用与所述安装框(502)的扭簧(50332)，所述安装框(502)通过所述扭簧(50332)为所述弧形连接杆(50331)提供逆时针的扭力。

8.根据权利要求7所述的一种电力管道巡检装置，其特征在于，所述安装框(502)上设有限制所述弧形连接杆(50331)转动角度的凸点，所述弧形连接杆(50331)在所述安装框(502)上最大转动角度为90°，并且所述弧形连接杆(50331)处于45°转动角度时，所述驱动轮(5031)、所述第一从动轮(5032)和所述第二从动轮(5033)的圆心连成等边三角形结构。

9.根据权利要求1所述的一种电力管道巡检装置，其特征在于，所述装载筒(1)的外侧设有若干组穿过所述缓冲环(3)的导向柱(101)，所述导向柱(101)的外侧处于所述缓冲环(3)的内侧套接有用于减震的第二弹簧(102)，并且缓冲环(3)上设有若干个沿所述缓冲环(3)环形结构分布并与所述导向柱(101)配合的槽口，所述第二弹簧(102)的一端固定案在槽口的中间位置。

10.根据权利要求9所述的一种电力管道巡检装置，其特征在于，所述导向柱(101)的内部为中空结构，并且所述导向柱(101)的内部靠近顶端的位置安装有灯泡(1011)，所述导向柱(101)的顶端开口处通过螺纹连接有透光的防护盖(1012)。

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