CN111463709A - 高压输电线路异物清理机械人及清理方法 - Google Patents

Abstract

高压输电线路异物清理机械人及清理方法，用于解决输电线路上的异物积留问题。它包括：清理单元，清理单元包括铰接连接的第一半筒和第二半筒，在第一、第二半筒上固定有固定板，在两固定板之间设有第一螺栓组件，当两固定板接触时第一、第二半筒围成一个完整的圆筒形，在第一、第二半筒的内壁上设有破碎齿，在第一半筒的外壁上通过吊绳连接有摆球；驱动单元，它包括一对驱动半壳、转动安装在驱动半壳内壁上的行走轮、驱动行走轮转动的驱动机构，在第一、第二半筒的端面上固定有安装板，在驱动半壳的侧壁上设有定位机构；拉绳，它与摆球固定连接。本发明可以高效实现对输电线路上异物的清理。

Description

高压输电线路异物清理机械人及清理方法

技术领域

本发明涉及电力线路维护技术领域，具体地说是一种高压输电线路异物清理机械人及清理方法。

背景技术

在寒冷的冬天，遇到雨雪天气，输电线路上容易结冰，进而导致输电线路的安全运行。若遇到连续阴雨天气，需要及时将输电线路上的冰雪去除，才能保证输电线路的正常运行。鸟类会经常停留在高压输电线路上，将鸟粪拉在高压输电线路上。在风力较大的季节，地面上刮起的小块塑料布等还会缠绕在高压输电线路上。由于输电线路一般较高，人力难以直接对其进行清理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高压输电线路异物清理机械人及清理方法，用于解决输电线路上的异物(冰雪、鸟粪)积留问题。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：高压输电线路异物清理机械人，其特征是，它包括：

清理单元，清理单元包括铰接连接的第一半筒和第二半筒，在第一、第二半筒上固定有固定板，在两固定板之间设有第一螺栓组件，当两固定板接触时第一、第二半筒围成一个完整的圆筒形，在第一、第二半筒的内壁上设有破碎齿，在第一半筒的外壁上通过吊绳连接有摆球；

驱动单元，它包括一对驱动半壳、转动安装在驱动半壳内壁上的行走轮、驱动行走轮转动的驱动机构，在第一、第二半筒的端面上固定有安装板，在驱动半壳的侧壁上设有定位机构，在定位机构的作用下实现安装板与驱动半壳之间沿轴向的相对固定；

拉绳，它与摆球固定连接。

进一步地，在第一、第二半筒的第一端固定有耳板，在两耳板之间设有铰接轴。

进一步地，破碎齿为锥形结构，且破碎齿的大端与第一、第二半筒的内壁固定连接。

进一步地，在驱动半壳的内壁上设有定位槽，在安装板上设有限位槽，在驱动半壳内设有弹簧槽，在弹簧槽内滑动安装有滑板，在滑板上固定有定位杆，在滑板与弹簧槽内壁之间设有弹簧，在弹簧的作用下定位杆伸入定位槽和限位槽中后，安装板与驱动半壳之间沿轴向相对固定。

进一步地，在驱动半壳的内壁上固定有轮架，在行走轮上固定有轮轴，轮轴与轮架转动连接，在行走轮的圆柱形外壁上设有环槽，输电线路与环槽接触。

进一步地，在每一驱动半壳的内壁上设有至少一组轮架，每组包括两个位于同一圆周上的轮架，这样两个驱动半壳上位于同一圆周上的轮架为四个；在第一和第二个行走轮之间、第二和第三个行走轮之间、第三和第四个行走轮之间均设有连接软轴，在第一个行走轮的轮轴上固定有驱动软轴，在其中一个驱动半壳的外壁上固定有电机，电机的输出端与驱动软轴固定连接。

进一步地，在驱动半壳的端面上设有安装槽，在驱动半壳对应的安装槽之间设有第二螺栓组件，通过第二螺栓组件实现两驱动半壳的相对固定。

高压输电线路异物清理方法，其特征是，它包括以下步骤：

(1)、将清理机器人安装在高压输电线路上，并确保清理筒、外壳包在输电线路的外部；

(2)、驱动清理机器人沿输电线路行走；

(3)、地面上的操作者拉拽间歇拉动拉绳，使得清理机器人下方的摆球摆动，此时清理筒内部的破碎齿挤压异物使其掉落。

本发明的有益效果是：本发明提供的高压输电线路异物清理机械人及清理方法，通过驱动单元驱动清理筒沿输电线路的移动，这样破碎齿一边绕输电线路摆动，一边相对输电线路移动，进而实现对输电线路的除异物操作。使用时，首先将清理单元安装在输电线路上，然后再将驱动单元安装在输电线路上，随后向外提拉定位杆，使得安装板伸入外壳内侧，随后松开定位杆使得定位杆在弹簧的作用下穿过定位槽伸入限位槽内，此时外壳与清理筒之间沿轴向相对固定，驱动单元动作时便可以驱动清理单元沿输电线路的移动。操作者在地面上通过拉拽摆球，便可以驱动摆球的摆动，进而调节除异物的时间、力度。

附图说明

图1为本发明的正面示意图；

图2为本发明的剖视示意图；

图3为清理单元的侧视图；

图4为清理单元的动作过程示意图；

图5为驱动单元的剖视图；

图6为驱动机构的侧视图；

图7为驱动机构的剖视图；

图8为驱动单元的侧视图；

图9为定位机构的示意图；

图10为安装板的俯视图；

图中:1清理单元，11第一半筒，12第二半筒，13耳板，14固定板，141螺纹孔，15第一螺栓组件，16铰接轴，17破碎齿，18吊绳，19安装板，191限位槽，2输电线路，3摆球，4驱动半壳，41弹簧槽，42轮架，43行走轮，44定位槽，45轮轴，46连接软轴，47驱动软轴，48安装槽，49第二螺栓组件，5拉绳，6电机，7定位杆，71滑板，72弹簧。

具体实施方式

如图1至图10所示，本发明主要包括清理单元1、驱动单元和拉绳5，下面结合附图对本发明进行详细描述。

如图1至图4所示，清理单元1包括第一半筒11、第二半筒12、破碎齿17、吊绳18和摆球3，第一半筒11和第二半筒12均为半圆弧形结构的金属件，第一半筒与第二半筒对接在一起后形成一个完整的圆筒形的清理筒，在第一半筒的第一端固定有耳板13，在第二半筒的第一端也固定有耳板13，在第一、第二半筒上的耳板之间设有铰接轴16，通过铰接轴实现第一、第二半筒之间的铰接连接。在第一半筒的第二端、第二半筒的第二端均设有固定板14，在两固定板之间安装第一螺栓组件15后，便可以实现第一半筒与第二半筒的相对固定。为便于第一螺栓组件的安装，在固定板上设有与第一螺栓组件对应的螺纹孔141。由于第一半筒与第二半筒之间铰接连接，因此第一、第二半筒之间可以相互远离，也可以相互靠近，当第一、第二半筒接触时，第一、第二半筒围成完整的圆筒形结构；当第一、第二半筒分离后，可以将输电线路置于第一、第二半筒之间。

在第一半筒和第二半筒的内壁上设有若干破碎齿17，破碎齿为锥形结构且与第一、第二半筒接触的破碎齿一端大，破碎齿的小端为半球形。

在第一半筒的外壁上固定有吊绳18，在吊绳上固定有摆球3，如图4所示，当摆球在竖直面内摆动时，可以带动清理筒的左右摆动。在清理筒摆动的过程中，清理筒与输电线路的接触点不断改变。清理筒在左右摆动的过程中，破碎齿与输电线路之间相对移动进而通过破碎齿实现对输电线路中下部的异物的清理。清理筒相对输电线路摆动时，破碎齿的移动轨迹为圆弧线。破碎齿围绕输电线路中下部摆动，以实现对输电线路上异物的挤压破碎。

清理筒的第一端为异物清理作业的前端，在第一、第二半筒的第二端固定有安装板19，安装板为半圆弧形板，如图10所示，在安装板的圆柱形外壁上设有限位槽191。

在清理单元的第二端设有驱动单元，如图5至图8所示，驱动单元包括外壳、行走轮43和驱动机构，外壳包括两个对接在一起的驱动半壳4，驱动半壳为半圆筒形结构，在驱动半壳的端面上设有安装槽48，两驱动半壳上的安装槽相互对应，在对应的安装槽之间设置第二螺栓组件49，通过第二螺栓组件实现两驱动半壳之间的固定连接。如图5、图9所示，在驱动半壳的内侧设有若干弹簧槽44，在驱动半壳的内腔壁上设有定位槽41，在弹簧槽内滑动安装有滑板71，在滑板上固定有定位杆7，在滑板与弹簧槽内壁之间设有弹簧72，在弹簧的作用下定位杆的作用端伸出弹簧槽后伸入定位槽内。在弹簧的作用下定位杆伸入定位槽内，并伸入限位槽内，此时安装板与外壳之间沿轴向相对固定。在每一驱动半壳的内壁上固定有至少一组轮架42，每组包括两个轮架，在轮架上转动安装有行走轮43，行走轮的圆柱形外壁上设有环槽，环槽内壁与输电线路外壁接触。行走轮的两端固定有轮轴45，轮轴与轮架转动连接。这样，在同一圆周上设有四个轮架，四个轮架上一共设有四个行走轮，在第一个行走轮与第二个行走轮之间的轮轴之间、第二个行走轮与第三个行走轮之间的轮轴之间、第三个行走轮与第四个行走轮之间的轮轴之间均设有连接软轴46，通过连接软轴实现相邻的两个行走轮之间的连接，这样当第一个行走轮转动时，第二至第四个行走轮同步转动。在第一个行走轮的轮轴上固定有驱动软轴47，在其中一个驱动半壳的外壁上固定有电机6，电机与驱动软轴固定连接，这样当电机工作时，可以通过驱动软轴带动第一个行走轮的转动，进而带动其它三个行走轮的同步转动，由于行走轮外壁与输电线路外壁接触，当行走轮转动时便可以带动外壳沿输电线路的移动。

在摆球上固定有拉绳5，使用时通过拉动拉绳的下端，驱动摆球的摆动，当摆球摆动时，可以带动清理筒相对输电线路的摆动，此时破碎齿与输电线路上的结冰等异物接触，进而实现对结冰等异物的挤压破碎。清理单元在对输电线路中下部的异物进行清理时，驱动单元驱动清理筒沿输电线路移动，这样破碎齿一边绕输电线路摆动，一边相对输电线路移动，进而实现对输电线路的异物清理操作。

使用时，首先将清理单元安装在输电线路上，然后再将驱动单元安装在输电线路上，随后向外提拉定位杆，使得安装板伸入外壳内侧，随后松开定位杆使得定位杆在弹簧的作用下穿过定位槽伸入限位槽内，此时外壳与清理筒之间沿轴向相对固定，可以通过驱动单元驱动清理单元沿输电线路的移动。

Claims (8)

1.高压输电线路异物清理机械人，其特征是，它包括：

清理单元，清理单元包括铰接连接的第一半筒和第二半筒，在第一、第二半筒上固定有固定板，在两固定板之间设有第一螺栓组件，当两固定板接触时第一、第二半筒围成一个完整的圆筒形，在第一、第二半筒的内壁上设有破碎齿，在第一半筒的外壁上通过吊绳连接有摆球；

驱动单元，它包括一对驱动半壳、转动安装在驱动半壳内壁上的行走轮、驱动行走轮转动的驱动机构，在第一、第二半筒的端面上固定有安装板，在驱动半壳的侧壁上设有定位机构，在定位机构的作用下实现安装板与驱动半壳之间沿轴向的相对固定；

拉绳，它与摆球固定连接。

2.根据权利要求1所述的高压输电线路异物清理机械人，其特征是，在第一、第二半筒的第一端固定有耳板，在两耳板之间设有铰接轴。

3.根据权利要求1所述的高压输电线路异物清理机械人，其特征是，破碎齿为锥形结构，且破碎齿的大端与第一、第二半筒的内壁固定连接。

4.根据权利要求1所述的高压输电线路异物清理机械人，其特征是，在驱动半壳的内壁上设有定位槽，在安装板上设有限位槽，在驱动半壳内设有弹簧槽，在弹簧槽内滑动安装有滑板，在滑板上固定有定位杆，在滑板与弹簧槽内壁之间设有弹簧，在弹簧的作用下定位杆伸入定位槽和限位槽中后，安装板与驱动半壳之间沿轴向相对固定。

5.根据权利要求4所述的高压输电线路异物清理机械人，其特征是，在驱动半壳的内壁上固定有轮架，在行走轮上固定有轮轴，轮轴与轮架转动连接，在行走轮的圆柱形外壁上设有环槽，输电线路与环槽接触。

6.根据权利要求5所述的高压输电线路异物清理机械人，其特征是，在每一驱动半壳的内壁上设有至少一组轮架，每组包括两个位于同一圆周上的轮架，这样两个驱动半壳上位于同一圆周上的轮架为四个；在第一和第二个行走轮之间、第二和第三个行走轮之间、第三和第四个行走轮之间均设有连接软轴，在第一个行走轮的轮轴上固定有驱动软轴，在其中一个驱动半壳的外壁上固定有电机，电机的输出端与驱动软轴固定连接。

7.根据权利要求6所述的高压输电线路异物清理机械人，其特征是，在驱动半壳的端面上设有安装槽，在驱动半壳对应的安装槽之间设有第二螺栓组件，通过第二螺栓组件实现两驱动半壳的相对固定。

8.高压输电线路异物清理方法，其特征是，它包括以下步骤：

(1)、将清理机器人安装在高压输电线路上，并确保清理筒、外壳包在输电线路的外部；

(2)、驱动清理机器人沿输电线路行走；

(3)、地面上的操作者拉拽间歇拉动拉绳，使得清理机器人下方的摆球摆动，此时清理筒内部的破碎齿挤压异物使其掉落。

Images