CN111478223A - 一种电缆巡检机器人越障组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电缆巡检机器人越障组件，包括行走机构和越障机构，越障机构包括安装在障碍物处的支撑架，支撑架相对于电缆的两侧均设置有导轨，行走机构包括驱动设备和设置于驱动设备下方的安放平台，所述驱动设备和安放平台之间设置有悬挂架。使用支撑架架起导轨，然后使行驶过来的巡检机器人在预先设置的越障结构上行驶，避免与障碍物的正面接触，其运行轨迹相对于传统直接越过障碍物更加的稳定，电缆上的越障机构可长期使用，减少设备研发和保养费用，使巡检更加的可靠和稳定。

Description

一种电缆巡检机器人越障组件

技术领域

本发明属于电缆检测的技术领域，特别是涉及一种电缆巡检机器人越障组件。

背景技术

超高压输电线路分布地点多、面积广，所处地形复杂，自然环境恶劣。电力线及杆塔附件长期受机械张力、电气闪络、材料老化等的影响，会产生断股、磨损、腐蚀等损伤，如不及时修复，将导致严重事故，给电力传输带来极大隐患。因此，必须对输电线路进行定期巡视检查，随时掌握和了解输电线路的运行情况以及线路周围环境和线路保护区的变化情况，及时发现和消除隐患，预防事故的发生，确保供电安全。随着机器人技术的发展，巡线机器人可以克服上述缺陷，因此，巡线机器人已成为特种机器领域的一个研究热点。

目前，对输电线路的巡检主要采用地面人工目测巡检和直升飞机航测，前者巡检精度低，劳动强度大，存在巡检盲区，森林疾病及野生动物也给巡视人员带来安全隐患；后者存在飞行安全隐患且巡线费用昂贵，直接限制了直升机巡检的广泛推广。巡线机器人可以减轻工人巡线的劳动强度，降低高压输电的运行维护成本，提高巡检作业的质量和科学管理技术水平，对于增强电力生产自动化综合能力，创造高的经济效益和社会效益都具有重要意义。

因此，专用巡线机器人的研制及其技术研发已成为当前特种机器领域的一个研究热点。日本、加拿大、美国等发达国家先后开展了巡线机器人的研究工作，但都不具备越障功能，先存在的电力线巡检机器人越障的过程中，运行滚轮在越过障碍物后不能准确的卡合在电缆上，导致错轨现象，引发安全事故，不能实现超高压输电线路的连续巡检。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电缆巡检机器人越障组件，解决了现有电缆巡检设备不具备越障功能，容易导致错轨现象，引发安全事故的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种电缆巡检机器人越障组件，包括行走机构和越障机构，所述越障机构包括安装在障碍物处的支撑架，所述支撑架相对于电缆的两侧均设置有导轨，所述导轨包括中部向上拱起的水平段和两侧的倾斜段；

所述行走机构包括驱动设备和设置于驱动设备下方的安放平台，所述驱动设备和安放平台之间设置有悬挂架，所述驱动设备包括壳体，所述壳体下侧分别设置有对应电缆和两个导轨的行走轮，所述壳体内部设置有驱动行走轮的动力设备。

进一步地，一种电缆巡检机器人越障组件，所述支撑架包括水平板和一体设置于水平板两侧的斜面板，所述斜面板均向水平板内侧倾斜，所述斜面板的上侧固接有所述导轨。

进一步地，一种电缆巡检机器人越障组件，所述水平板的下侧中央轴线处设置有供电缆安放的凹槽，所述电缆与凹槽之间设置有多个U型螺栓固定。

进一步地，一种电缆巡检机器人越障组件，所述壳体内部的动力设备包括电机、传动轴和传动皮带，所述电机的输出端设置有第一齿轮，所述传动轴对应第一齿轮的位置设置有同轴的第二齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮啮合，所述传动轴与行走轮之间设置有传动皮带。

进一步地，一种电缆巡检机器人越障组件，所述行走轮的旁侧均设置有第一传动辊，所述第一传动辊对应壳体中均设置有辊槽，所述行走轮与相对应的第一传动辊之间均设置有同轴的转轴，所述传动轴上对应第一传动辊的位置均设置有第二传动辊，所述第一传动辊与第二传动辊之间套接有所述传动皮带。

进一步地，一种电缆巡检机器人越障组件，所述壳体下侧对应行走轮的位置均设置有滚轮槽，所述滚轮槽中均设置有两个行走轮，同一辊槽中的两个第一传动辊与对应的第二传动辊之间套接同一传动皮带。

进一步地，一种电缆巡检机器人越障组件，所述行走轮与电缆或导轨的正面接触侧设置有沟槽。

本发明具有以下有益效果：

(1)使用支撑架架起导轨，然后使行驶过来的巡检机器人在预先设置的越障结构上行驶，避免与障碍物的正面接触，其运行轨迹相对于传统直接越过障碍物更加的稳定，行走轮不容易出现脱轨，安装在电缆上的越障机构可长期使用，减少设备研发和保养费用，使巡检更加的可靠和稳定。

(2)为了提高驱动设备在导轨上运行的稳定性，将水平板上侧的面板设置成倾斜状，有利于使重心更低，提高稳定性，减少摇晃幅度。

(3)为了防止水平板环电缆旋转，在水平板的下侧开设凹槽，提高与电缆的接触面积，提高摩擦力，同时凹槽的内壁也设置成尽量贴靠电缆外侧壁的弧状。

(4)与导轨和电缆接触的行走轮为组合轮，每组为两个，其中两个行走轮均具有动力传输，有利于提高牵引力，特别是导轨中的倾斜向上段，运行更加平稳。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1：为本发明结构示意图。

图2：为本发明驱动设备结构示意图。

图3：为本发明A处局部放大示意图。

图4：为本发明传动皮带示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：行走机构1、越障机构2、障碍物9、支撑架3、电缆4、导轨5、水平段51、倾斜段52、驱动设备6、安放平台11、悬挂架12、壳体61、行走轮7、水平板31、斜面板32、凹槽311、U型螺栓312、电机62、传动轴63、传动皮带64、第一齿轮65、第二齿轮66、第一传动辊71、辊槽72、转轴73、第二传动辊67、滚轮槽74、沟槽75。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1-2所示，本发明为

一种电缆巡检机器人越障组件，包括行走机构1和越障机构2，所述越障机构2包括安装在障碍物9处的支撑架3，支撑架本身长期安装固定在电缆上设置有障碍物的地方，障碍物一般包括防振锤、跳线和耐张线夹，所述支撑架3相对于电缆4的两侧均设置有导轨5，所述导轨5包括中部向上拱起的水平段51和两侧的倾斜段52；水平段向上拱起的高度设置为大于障碍物的高度，其两侧的倾斜段分别与水平段的两端一体连接，倾斜段对应的另一端一般低于电缆的高度；

所述行走机构1包括驱动设备6和设置于驱动设备6下方的安放平台11，安放平台用于安装巡检设备，一般是摄像监控设备，检测电缆可能产生的断股、磨损、腐蚀等损伤，所述驱动设备6和安放平台11之间设置有悬挂架12，所述驱动设备6包括壳体61，所述壳体61下侧分别设置有对应电缆4和两个导轨5的行走轮7，所述壳体61内部设置有驱动行走轮7的动力设备。

本发明中，其作用进行越障的过程为：在电缆无障碍处，安放平台通过悬挂架悬挂在驱动设备上，驱动设备的下侧依靠与电缆本体接触的行走轮悬挂并运行移动，当遇到障碍物时，障碍物处安装设置的越障机构产生作用，设置于驱动设备下侧对应导轨的行走轮正好对应导轨，并与导轨正面接触驶上导轨，导轨的倾斜段使驱动设备整体上移，与电缆接触的行走轮脱离电缆，此时驱动设备依靠两侧与导轨接触的行走轮在导轨上行驶，类似于拱桥的作用，正好将障碍物越过，当越过障碍物时，驱动设备驶出导轨，与电缆对应的行走轮重新与电缆接触并运行。

其使用支撑架架起导轨，然后使行驶过来的巡检机器人在预先设置的越障结构上行驶，避免与障碍物的正面接触，其运行轨迹相对于传统直接越过障碍物更加的稳定，行走轮不容易出现脱轨，安装在电缆上的越障机构可长期使用，减少设备研发和保养费用，使巡检更加的可靠和稳定。

如图1所示：所述支撑架3包括水平板31和一体设置于水平板31两侧的斜面板32，水平板用于固定在电缆上，水平板呈矩形，其中央轴线的下侧位置固定在电缆上，所述斜面板32均向水平板31内侧倾斜，为了保证导轨高度相统一，两侧的倾斜板关于水平板中央对称，所述斜面板32的上侧固接有所述导轨5。

本发明中，为了提高驱动设备在导轨上运行的稳定性，将水平板上侧的面板设置成倾斜状，有利于使重心更低，提高稳定性，减少摇晃幅度。

如图3所示：所述水平板31的下侧中央轴线处设置有供电缆4安放的凹槽311，所述电缆4与凹槽311之间设置有多个U型螺栓312固定。U型螺栓由下向上穿过水平板，U型螺栓的两个上端螺纹部均通过螺帽旋紧。

本发明中，为了防止水平板环电缆旋转，在水平板的下侧开设凹槽，提高与电缆的接触面积，提高摩擦力，同时凹槽的内壁也设置成尽量贴靠电缆外侧壁的弧状。

如图2所述：所述壳体61内部的动力设备包括电机62、传动轴63和传动皮带64，电机也可是燃油机，自带能源设备，所述电机62的输出端设置有第一齿轮65，所述传动轴63对应第一齿轮65的位置设置有同轴的第二齿轮66，所述第一齿轮65与第二齿轮66啮合，所述传动轴63与行走轮7之间设置有传动皮带64。通过第一齿轮啮合第二齿轮带动传动轴旋转，传动轴再通过传动皮带同时驱动多个行走轮，其中传动轴的两端与壳体内壁旋转配合。

如图2所示：所述行走轮7的旁侧均设置有第一传动辊71，所述第一传动辊71对应壳体61中均设置有辊槽72，所述行走轮7与相对应的第一传动辊71之间均设置有同轴的转轴73，所述传动轴63上对应第一传动辊71的位置均设置有第二传动辊67，所述第一传动辊71与第二传动辊67之间套接有所述传动皮带64。当第二传动辊转动的时候，通过传动皮带将动力传递至第一传动辊，第一传动辊依靠转轴带动行走轮行走，实现同一电机同时驱动多个行走轮运行的目的。

如图2、图4所示：所述壳体61下侧对应行走轮7的位置均设置有滚轮槽74，所述滚轮槽74中均设置有两个行走轮7，同一辊槽72中的两个第一传动辊71与对应的第二传动辊67之间套接同一传动皮带64。与导轨和电缆接触的行走轮为组合轮，每组为两个，其中两个行走轮均具有动力传输，有利于提高牵引力，特别是导轨中的倾斜向上段，运行更加平稳。

如图2所示：所述行走轮7与电缆4或导轨5的正面接触侧设置有沟槽75。沟槽对应电缆线的用于卡合电缆，沟槽对应导轨的用于卡合导轨，其沟槽内壁形状与接触面物体电缆或导轨的外侧壁弧状相似，有利于提高接触面积，提高嵌合力，防止脱轨。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种电缆巡检机器人越障组件，包括行走机构(1)和越障机构(2)，其特征在于：所述越障机构(2)包括安装在障碍物(9)处的支撑架(3)，所述支撑架(3)相对于电缆(4)的两侧均设置有导轨(5)，所述导轨(5)包括中部向上拱起的水平段(51)和两侧的倾斜段(52)；

所述行走机构(1)包括驱动设备(6)和设置于驱动设备(6)下方的安放平台(11)，所述驱动设备(6)和安放平台(11)之间设置有悬挂架(12)，所述驱动设备(6)包括壳体(61)，所述壳体(61)下侧分别设置有对应电缆(4)和两个导轨(5)的行走轮(7)，所述壳体(61)内部设置有驱动行走轮(7)的动力设备。

2.根据权利要求1所述一种电缆巡检机器人越障组件，其特征在于：所述支撑架(3)包括水平板(31)和一体设置于水平板(31)两侧的斜面板(32)，所述斜面板(32)均向水平板(31)内侧倾斜，所述斜面板(32)的上侧固接有所述导轨(5)。

3.根据权利要求2所述一种电缆巡检机器人越障组件，其特征在于：所述水平板(31)的下侧中央轴线处设置有供电缆(4)安放的凹槽(311)，所述电缆(4)与凹槽(311)之间设置有多个U型螺栓(312)固定。

4.根据权利要求1至3任一项所述一种电缆巡检机器人越障组件，其特征在于：所述壳体(61)内部的动力设备包括电机(62)、传动轴(63)和传动皮带(64)，所述电机(62)的输出端设置有第一齿轮(65)，所述传动轴(63)对应第一齿轮(65)的位置设置有同轴的第二齿轮(66)，所述第一齿轮(65)与第二齿轮(66)啮合，所述传动轴(63)与行走轮(7)之间设置有传动皮带(64)。

5.根据权利要求4所述一种电缆巡检机器人越障组件，其特征在于：所述行走轮(7)的旁侧均设置有第一传动辊(71)，所述第一传动辊(71)对应壳体(61)中均设置有辊槽(72)，所述行走轮(7)与相对应的第一传动辊(71)之间均设置有同轴的转轴(73)，所述传动轴(63)上对应第一传动辊(71)的位置均设置有第二传动辊(67)，所述第一传动辊(71)与第二传动辊(67)之间套接有所述传动皮带(64)。

6.根据权利要求5所述一种电缆巡检机器人越障组件，其特征在于：所述壳体(61)下侧对应行走轮(7)的位置均设置有滚轮槽(74)，所述滚轮槽(74)中均设置有两个行走轮(7)，同一辊槽(72)中的两个第一传动辊(71)与对应的第二传动辊(67)之间套接同一传动皮带(64)。

7.根据权利要求1、2、3、5、6任一项所述一种电缆巡检机器人越障组件，其特征在于：所述行走轮(7)与电缆(4)或导轨(5)的正面接触侧设置有沟槽(75)。

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