CN111600238A - 一种500kV输电线路全工况走线机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种500kV输电线路全工况走线机器人，包括中对轮臂和后对轮臂，所述中对轮臂下端位置处套接有双臂展开装置，所述双臂展开装置下方外壁位置处设置有转接板，所述转接板左右两侧位置处套接有同步带，两个所述同步带下方位置处套接有转动电机，三对臂双挂装置，通过行走轮系和挂臂轮，对线路行程良好包络，保持轻量化设计同时又保持行走特性；将压紧轮系与挂臂轮系连接，使该双臂保持轻量化同时，通过夹紧轮系增大行走轮摩擦力，在大坡度的四分裂线路实现稳定行走；双机械臂履适合500KV行走空间，实现紧凑型性和标准化设计，使其具有模块特点，可进行组合成为四挂臂和六挂臂等机器人系统，实现稳定越障。
Description
技术领域
本发明属于500KV输电线悬挂行走巡检相关技术领域，具体涉及一种500kV输电线路全工况走线机器人。
背景技术
国家电网输电行业已走在世界前列500KV高压线以四分裂形式为主要远距离输电方式之一，由于距离远问题，人工巡线带来巨大挑战，机器人成为理想替代工具之一，但机器人在四分裂线上行走的稳定性问题，难以解决，为此提出一种适应500KV输电的双挂臂式行走机械臂机构，本发明将支撑机器人线上稳定行走，具有强抗风和跨越防震锤等障碍能力，为搭载多种传感器提供巡检平台。
现有的500KV输电线悬挂行走巡检技术存在以下问题：国家电网输电行业已走在世界前列500KV高压线以四分裂形式为主要远距离输电方式之一，由于距离远问题，人工巡线带来巨大挑战，机器人成为理想替代工具之一，但机器人在四分裂线上行走的稳定性问题，难以解决。
发明内容
本发明的目的在于提供一种500kV输电线路全工况走线机器人，以解决上述背景技术中提出的难以解决行走的稳定性问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种500kV输电线路全工况走线机器人，包括中对轮臂和后对轮臂，所述中对轮臂下端位置处套接有双臂展开装置，所述双臂展开装置下方外壁位置处设置有转接板，所述转接板左右两侧位置处套接有同步带，两个所述同步带下方位置处套接有转动电机，两个所述转动电机位于转接板下方左右两侧位置处，所述转接板前端左右两侧位置处设置有驱动涡轮，两个所述驱动涡轮后端朝中侧位置处套接有转动电机，两个所述转动电机朝中侧位置处套接有同步带，上方两个所述同步带位于两个驱动涡轮朝中侧位置处，上方两个所述同步带下方位置处和驱动涡轮朝中侧下方位置处均套接有丝杠，两个所述驱动涡轮朝外端位置处设置有夹紧驱动装置，两个所述夹紧驱动装置上方位置处和双臂展开装置上方位置处均设置有四分裂导线，左侧所述夹紧驱动装置上方位置处套接有后对轮臂，右侧所述夹紧驱动装置上方位置处套接有前对轮臂，所述前对轮臂、后对轮臂和中对轮臂上方后侧位置处均设置有四分裂导线。
优选的，所述中对轮臂由机械臂连接杆、挂臂辅助轮、主动轮驱动电机和主动行走轮组成，机械臂连接杆设置为两个，上方机械臂连接杆后端上端位置处设置有挂臂辅助轮，上方机械臂连接杆下方前端位置处设置有主动轮驱动电机，主动轮驱动电机前方外壁位置处套接有主动行走轮，主动行走轮前端外壁位置处套接有机械臂连接杆，下方机械臂连接杆后端中间位置处设置有挂臂辅助轮，且挂臂辅助轮位于主动行走轮下方位置处，所述中对轮臂通过挂臂辅助轮和挂臂辅助轮与四分裂导线固定套接，同时通过挂臂辅助轮与四分裂导线固定挂靠。
优选的，所述双臂展开装置由夹紧机构、臂展开关节和夹紧驱动电机组成夹紧机构下端朝外侧位置处设置有夹紧驱动电机，夹紧机构下端朝中侧位置处设置有臂展开关节，所述双臂展开装置外壁位置处设置有绝缘防氧化漆层，所述双臂展开装置通过固定螺栓与转接板固定连接。
优选的，所述转接板左右两端设置为设置有旋转轴，所述转接板上端左右两侧位置处设置有固定圆孔，且固定圆孔设置为六个，所述转接板左右两侧上方位置处设置有固定孔，且固定孔设置为四个，所述转接板下方后端中间位置处设置有内螺纹孔，且内螺纹孔设置为四个，所述转接板外壁位置处设置有绝缘防氧化漆层结构。
优选的，所述同步带设置为四个，四个所述同步带设置为两组，一组分别与转接板和转动电机固定套接，另一组同步带分别与和丝杠和转动电机固定套接，四个所述同步带外壁位置处设置有防氧化漆层结构。
优选的，所述驱动涡轮设置为两个，两个所述驱动涡轮下端中断侧位置处设置有内螺纹中空套座，且内螺纹中空套座与丝杠固定套接，两个所述驱动涡轮通过固定螺栓分别与转动电机、转接板和夹紧驱动装置固定连接。
优选的，所述夹紧驱动装置设置为两个，两个所述夹紧驱动装置的规格与双臂展开装置相同，两个所述夹紧驱动装置通过固定螺栓与驱动涡轮、前对轮臂和后对轮臂固定连接。
优选的，所述前对轮臂的规格分别与后对轮臂和中对轮臂规格相同，所述前对轮臂外壁位置处设置有绝缘防氧化漆层结构，所述前对轮臂通过固定螺栓与夹紧驱动装置固定连接。
与现有技术相比，本发明提供了一种500kV输电线路全工况走线机器人，具备以下有益效果：
1、本发明三对臂双挂装置，通过行走轮系和挂臂轮，对线路行程良好包络，保持轻量化设计同时又保持行走特性。
2、本发明将压紧轮系与挂臂轮系连接，使该双臂保持轻量化同时，通过夹紧轮系增大行走轮摩擦力，在大坡度的四分裂线路实现稳定行走。
3、本发明双机械臂履适合500KV行走空间，实现紧凑型性和标准化设计，使其具有模块特点，可进行组合成为四挂臂和六挂臂等机器人系统，实现稳定越障。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中：
图1为本发明提出的一种500kV输电线路全工况走线机器人结构示意图；
图2为本发明提出的侧视局部设备展示结构示意图；
图中：1、后对轮臂；2、四分裂导线；3、夹紧驱动装置；4、丝杠；5、转动电机；6、双臂展开装置；7、转接板；8、同步带；9、驱动涡轮；10、前对轮臂；11、中对轮臂。
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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装置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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种500kV输电线路全工况走线机器人，包括中对轮臂11和后对轮臂1，中对轮臂11由机械臂连接杆、挂臂辅助轮、主动轮驱动电机和主动行走轮组成，机械臂连接杆设置为两个，上方机械臂连接杆后端上端位置处设置有挂臂辅助轮，上方机械臂连接杆下方前端位置处设置有主动轮驱动电机，主动轮驱动电机前方外壁位置处套接有主动行走轮，主动行走轮前端外壁位置处套接有机械臂连接杆，下方机械臂连接杆后端中间位置处设置有挂臂辅助轮，且挂臂辅助轮位于主动行走轮下方位置处，中对轮臂11通过挂臂辅助轮和挂臂辅助轮与四分裂导线2固定套接，同时通过挂臂辅助轮与四分裂导线2固定挂靠，通过中对轮臂11，可以更好地进行固定支撑工作和行走工作，中对轮臂11下端位置处套接有双臂展开装置6，双臂展开装置6由夹紧机构、臂展开关节和夹紧驱动电机组成夹紧机构下端朝外侧位置处设置有夹紧驱动电机，夹紧机构下端朝中侧位置处设置有臂展开关节，双臂展开装置6外壁位置处设置有绝缘防氧化漆层，双臂展开装置6通过固定螺栓与转接板7固定连接，通过双臂展开装置6，可以更好地进行固定连接换工作和固定支撑工作，双臂展开装置6下方外壁位置处设置有转接板7，转接板7左右两端设置为设置有旋转轴，转接板7上端左右两侧位置处设置有固定圆孔，且固定圆孔设置为六个，转接板7左右两侧上方位置处设置有固定孔，且固定孔设置为四个，转接板7下方后端中间位置处设置有内螺纹孔，且内螺纹孔设置为四个，转接板7外壁位置处设置有绝缘防氧化漆层结构，通过转接板7，可以更好地进行固定连接工作和固定支撑工作，转接板7左右两侧位置处套接有同步带8，两个同步带8下方位置处套接有转动电机5，两个转动电机5位于转接板7下方左右两侧位置处，转接板7前端左右两侧位置处设置有驱动涡轮9，驱动涡轮9设置为两个，两个驱动涡轮9下端中断侧位置处设置有内螺纹中空套座，且内螺纹中空套座与丝杠4固定套接，两个驱动涡轮9通过固定螺栓分别与转动电机5、转接板7和夹紧驱动装置3固定连接，通过两个驱动涡轮9。可以更好地进行驱动工作，两个驱动涡轮9后端朝中侧位置处套接有转动电机5，两个转动电机5朝中侧位置处套接有同步带8，同步带8设置为四个，四个同步带8设置为两组，一组分别与转接板7和转动电机5固定套接，另一组同步带8分别与和丝杠4和转动电机5固定套接，四个同步带8外壁位置处设置有防氧化漆层结构，通过四个同步带8，可以更好地动力旋转传输工作，上方两个同步带8位于两个驱动涡轮9朝中侧位置处，上方两个同步带8下方位置处和驱动涡轮9朝中侧下方位置处均套接有丝杠4，两个驱动涡轮9朝外端位置处设置有夹紧驱动装置3，夹紧驱动装置3设置为两个，两个夹紧驱动装置3的规格与双臂展开装置6相同，两个夹紧驱动装置3通过固定螺栓与驱动涡轮9、前对轮臂10和后对轮臂1固定连接，通过两个夹紧驱动装置3，可以更好地快进行夹紧工作，从而可以更好地进行行走工作，两个夹紧驱动装置3上方位置处和双臂展开装置6上方位置处均设置有四分裂导线2，左侧夹紧驱动装置3上方位置处套接有后对轮臂1，右侧夹紧驱动装置3上方位置处套接有前对轮臂10，前对轮臂10的规格分别与后对轮臂1和中对轮臂11规格相同，前对轮臂10外壁位置处设置有绝缘防氧化漆层结构，前对轮臂10通过固定螺栓与夹紧驱动装置3固定连接，通过前对轮臂10，可以更好地进行固定连接工组和固定支撑工组，同时也为了更好地进行行走工作，前对轮臂10、后对轮臂1和中对轮臂11上方后侧位置处均设置有四分裂导线2。
本发明的工作原理及使用流程：本发明安装好过后，整个装置就可以投入使用了，在使用的时候，通过后对轮臂1、前对轮臂10和中对轮臂11可以更好地与四分裂导线2进行固定连接工作和固定套接工作，同时通过后对轮臂1、前对轮臂10和中对轮臂11，可以更好地进行固定支撑工作，在进行行走工作的时候，通过两个驱动涡轮9、两个丝杠4、两个同步带8、两个转动电机5和转接板7，可以更好地带动两个夹紧驱动装置3进行移动工作，从而使得整个装置可以更好地在四分裂导线2外壁进行旋转移动工作，并且可以通过阻碍物件，这样就使得整个装置可以更好地进行巡检。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种500kV输电线路全工况走线机器人，包括中对轮臂(11)和后对轮臂(1)，其特征在于：所述中对轮臂(11)下端位置处套接有双臂展开装置(6)，所述双臂展开装置(6)下方外壁位置处设置有转接板(7)，所述转接板(7)左右两侧位置处套接有同步带(8)，两个所述同步带(8)下方位置处套接有转动电机(5)，两个所述转动电机(5)位于转接板(7)下方左右两侧位置处，所述转接板(7)前端左右两侧位置处设置有驱动涡轮(9)，两个所述驱动涡轮(9)后端朝中侧位置处套接有转动电机(5)，两个所述转动电机(5)朝中侧位置处套接有同步带(8)，上方两个所述同步带(8)位于两个驱动涡轮(9)朝中侧位置处，上方两个所述同步带(8)下方位置处和驱动涡轮(9)朝中侧下方位置处均套接有丝杠(4)，两个所述驱动涡轮(9)朝外端位置处设置有夹紧驱动装置(3)，两个所述夹紧驱动装置(3)上方位置处和双臂展开装置(6)上方位置处均设置有四分裂导线(2)，左侧所述夹紧驱动装置(3)上方位置处套接有后对轮臂(1)，右侧所述夹紧驱动装置(3)上方位置处套接有前对轮臂(10)，所述前对轮臂(10)、后对轮臂(1)和中对轮臂(11)上方后侧位置处均设置有四分裂导线(2)。
2.根据权利要求1所述的一种500kV输电线路全工况走线机器人，其特征在于：所述中对轮臂(11)由机械臂连接杆、挂臂辅助轮、主动轮驱动电机和主动行走轮组成，机械臂连接杆设置为两个，上方机械臂连接杆后端上端位置处设置有挂臂辅助轮，上方机械臂连接杆下方前端位置处设置有主动轮驱动电机，主动轮驱动电机前方外壁位置处套接有主动行走轮，主动行走轮前端外壁位置处套接有机械臂连接杆，下方机械臂连接杆后端中间位置处设置有挂臂辅助轮，且挂臂辅助轮位于主动行走轮下方位置处，所述中对轮臂(11)通过挂臂辅助轮和挂臂辅助轮与四分裂导线(2)固定套接，同时通过挂臂辅助轮与四分裂导线(2)固定挂靠。
3.根据权利要求1所述的一种500kV输电线路全工况走线机器人，其特征在于：所述双臂展开装置(6)由夹紧机构、臂展开关节和夹紧驱动电机组成夹紧机构下端朝外侧位置处设置有夹紧驱动电机，夹紧机构下端朝中侧位置处设置有臂展开关节，所述双臂展开装置(6)外壁位置处设置有绝缘防氧化漆层，所述双臂展开装置(6)通过固定螺栓与转接板(7)固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种500kV输电线路全工况走线机器人，其特征在于：所述转接板(7)左右两端设置为设置有旋转轴，所述转接板(7)上端左右两侧位置处设置有固定圆孔，且固定圆孔设置为六个，所述转接板(7)左右两侧上方位置处设置有固定孔，且固定孔设置为四个，所述转接板(7)下方后端中间位置处设置有内螺纹孔，且内螺纹孔设置为四个，所述转接板(7)外壁位置处设置有绝缘防氧化漆层结构。
5.根据权利要求1所述的一种500kV输电线路全工况走线机器人，其特征在于：所述同步带(8)设置为四个，四个所述同步带(8)设置为两组，一组分别与转接板(7)和转动电机(5)固定套接，另一组同步带(8)分别与和丝杠(4)和转动电机(5)固定套接，四个所述同步带(8)外壁位置处设置有防氧化漆层结构。
6.根据权利要求1所述的一种500kV输电线路全工况走线机器人，其特征在于：所述驱动涡轮(9)设置为两个，两个所述驱动涡轮(9)下端中断侧位置处设置有内螺纹中空套座，且内螺纹中空套座与丝杠(4)固定套接，两个所述驱动涡轮(9)通过固定螺栓分别与转动电机(5)、转接板(7)和夹紧驱动装置(3)固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种500kV输电线路全工况走线机器人，其特征在于：所述夹紧驱动装置(3)设置为两个，两个所述夹紧驱动装置(3)的规格与双臂展开装置(6)相同，两个所述夹紧驱动装置(3)通过固定螺栓与驱动涡轮(9)、前对轮臂(10)和后对轮臂(1)固定连接。
8.根据权利要求1所述的一种500kV输电线路全工况走线机器人，其特征在于：所述前对轮臂(10)的规格分别与后对轮臂(1)和中对轮臂(11)规格相同，所述前对轮臂(10)外壁位置处设置有绝缘防氧化漆层结构，所述前对轮臂(10)通过固定螺栓与夹紧驱动装置(3)固定连接。
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| 朱兴龙;王洪光;房立金;赵明扬;周骥平;: "一种自主越障巡检机器人行走夹持机构", 机械设计, vol. 23, no. 08, 27 August 2006 (2006-08-27), pages 11 - 13 * |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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