CN111884131B - 一种特高压电网检修用铺设机器人及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种特高压电网检修用铺设机器人及其使用方法，包括外壳，所述外壳的下表面固定连接有两个对称的滚轮座，两个所述滚轮座的内壁分别通过销轴转动连接有由动力机构提供动力的滚轮一和滚轮二，所述滚轮二的前侧固定连接有挤压块，所述外壳的下表面开设有通孔并通过通孔滑动连接有压杆，所述压杆的底部穿过滚轮座并与挤压块的表面轮廓滑动连接，所述压杆的表面固定套有传动环。本发明，通过上述结构之间的配合使用，解决了在实际使用过程中，由于传统装置整体的移动以及电缆的铺设均需要电缆进行动力传输，容易对电缆的表面造成划伤磨损，或是使电缆内部线材受损，给铺设使用带来不便，降低了工作效率的问题。

Description

一种特高压电网检修用铺设机器人及其使用方法

技术领域

本发明涉及特高压电网检修技术领域，具体为一种特高压电网检修用铺设机器人。

背景技术

近年来，随着经济的迅速发展，我国城市建设的步伐也越来越快，城市用电负荷快速增长，对供电可靠性提出了越来越高的要求。与此同时，城市规划建设和市容美观，也逐渐受到社会的关注，因此，现今城市建设都采用电缆线路入地工程。电缆线路入地工程，将电力电缆敷设在地下，不占地面空间，有利于市容美观和人生安全；雷电、风雨、盐雾、污秽等自然环境对电缆的影响较小，电缆供电可靠性提高；一般的做法是将电缆轴支设在地面上，然后人工拉动电缆的端部，带动电缆进行铺设，如果电缆长度较大，则需要同时多人进行拉动，大大耗费了人力，并且对电缆所铺设的尺寸也不能够准确的估计，需要重新的拉尺测量，目前来说，现在的铺设设备容易对电缆的表面造成划伤磨损。

发明内容

本发明的目的在于提供一种特高压电网检修用铺设机器人，具备保护电缆、自动定量铺设和自动移动的优点，解决了背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种特高压电网检修用铺设机器人，包括外壳，所述外壳的下表面固定连接有两个对称的滚轮座，两个所述滚轮座的内壁分别通过销轴转动连接有由动力机构提供动力的滚轮一和滚轮二，所述滚轮二的前侧固定连接有挤压块。

所述外壳的下表面开设有通孔并通过通孔滑动连接有压杆，所述压杆的底部穿过滚轮座并与挤压块的表面轮廓滑动连接，所述压杆的表面固定套有传动环，所述压杆的表面套有拉簧一，所述拉簧一的两端与传动环和外壳的相对面固定连接，所述压杆的顶部固定连接有弧面压块，所述外壳内壁的底部固定连接有固定座一，所述固定座一的内壁通过销轴转动连接有摆动臂，所述摆动臂的后侧设有扭簧，所述扭簧上远离摆动臂的一端与固定座一的内壁固定连接，所述摆动臂的左端固定连接有扇形齿板，所述外壳内壁的底部固定连接有固定座二，所述固定座二的内壁通过销轴转动连接有传动齿轮，所述传动齿轮上的齿牙与扇形齿板上的齿牙啮合，所述传动齿轮的左侧啮合有齿条，所述齿条的表面贯穿外壳的下表面并与外壳滑动连接，所述齿条的左侧固定连接有横板，所述外壳内壁的顶部固定连接有出料装置。

优选的，所述出料装置包括两个连接臂一，所述连接臂一的顶部与外壳内壁的顶部固定连接，所述连接臂一的前侧定轴转动连接有摩擦滚轴，所述摩擦滚轴的表面套有转动环，所述转动环的上表面固定连接有套管，所述套管的内壁滑动连接有压板，所述外壳的下表面开设有供套管和压板摆动的通槽，所述套管的内壁固定连接有挡环，所述压板和挡环的相对面固定连接有压簧一，所述连接臂一的下表面固定连接有侧板一，所述转动环的下表面固定连接有侧板二，所述侧板一和侧板二的相对侧固定连接有压簧二，所述侧板一的前侧固定连接有导向杆，所述压板的底部固定连接有拉绳，所述拉绳的底部穿过压簧一和挡环、绕过摩擦滚轴和导向杆并与横板的上表面固定连接，两个所述连接臂一的下表面均固定连接有锁定装置。

优选的，所述锁定装置包括连接臂二，所述连接臂二的顶部与连接臂一的下表面固定连接，两个所述连接臂二的相对端固定连接有框体一，所述框体一的内壁限位滑动连接有框体二，所述框体一和框体二的上下表面均开设有通孔，所述框体二的内壁滑动连接有两个对称的压块，两个所述压块的相背侧通过销轴转动连接有传动臂，所述框体二的两侧均开设有限位通槽，所述传动臂上远离压块的一端穿过限位通槽并与框体一的内壁通过销轴转动连接，所述框体二的下表面固定连接有拉杆，所述拉杆的底部穿过框体一并固定连接有拉环，所述拉绳的表面贯穿拉环并与拉环滑动连接，所述拉绳的表面固定连接有阻拦压块，所述拉杆的表面套有拉簧二，所述拉簧二的两端与框体一和拉环的相对面固定连接，所述外壳的上表面固定连接有放料装置。

优选的，所述放料装置包括固定座三,所述固定座三的底部与外壳的上表面固定连接，所述固定座三的内壁通过销轴转动连接有收纳辊，所述收纳辊的表面绕有电缆，所述外壳的下表面开设有供电缆穿过的通槽，所述电缆穿过外壳上表面的通槽和锁定装置。

优选的，所述拉杆的数量为两个，且两个拉杆以框体一的竖直中心线对称设置。

优选的，两个所述压块的相对侧固定连接有橡胶垫。

优选的，所述挤压块上对应的凸缘面和凹缘面竖直高度差之和等于滚轮二的周长。

本申请还提供上述铺设机器人的使用方法，该方法包括以下步骤：

S1：将待铺设的电缆缠绕在收纳辊上，使电缆的底部穿过外壳上表面的通槽、锁定装置以及外壳下表面的通槽；

S2：将外壳整体置于铺设槽的轨道或平面上，通过动力机构带动滚轮一和滚轮二的转动，实现装置整体的移动；

S3：在外壳整体进行单向移动后，会使电缆间歇式的从外壳的下表面落下，最终落至铺设槽内，完成自动铺设。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明通过动力机构带动滚轮一和滚轮二的转动，实现外壳整体的左向移动；

在移动过程中，在压杆上传动环与拉簧一的配合下，使得压杆的底部紧密的与挤压块上外轮廓的表面接触，当压杆的底部与挤压块上的凸缘表面接触时，在克服拉簧一的弹力后会上移至最高点；反之压杆的底部与挤压块上的凹缘面接触时，会下降至最低点，当挤压块随着滚轮二进行连续的转动后，会使压杆带着弧面压块进行往复式的升降运动；

通过压杆的升降带动摆动臂在固定座一上的转动，在与扭簧的配合下，能够使摆动臂带着扇形齿板进行往复式的转动，由此驱动传动齿轮在固定座二上的定轴转动，由于齿条在将外壳的下表面贯穿后，只能进行稳定的升降运动，由此，在传动齿轮的驱动下，齿条得以在外壳上进行稳定的升降运动；通过上述的齿牙配合，使得传动过程更加精准稳定；

通过齿条的传动实现横板的升降运动，在与出料装置的配合下，最终将电缆间歇式的伸出，实现电缆的稳定铺设；

通过上述结构之间的配合使用，解决了在实际使用过程中，由于传统装置整体的移动以及电缆的铺设均需要电缆进行动力传输，容易对电缆的表面造成划伤磨损，或是使电缆内部线材受损，给铺设使用带来不便，降低了工作效率的问题。

附图说明

图1为本发明外壳的正视剖视图；

图2为本发明套管的正视剖视图；

图3为本发明框体一的正视剖视图；

图4为本发明套管的放大图。

图中：1、外壳；2、滚轮座；3、滚轮一；4、滚轮二；5、挤压块；6、压杆；7、传动环；8、拉簧一；9、弧面压块；10、固定座一；11、摆动臂；12、扭簧；13、扇形齿板；14、固定座二；15、传动齿轮；16、齿条；17、横板；18、出料装置；19、连接臂一；20、摩擦滚轴；21、转动环；22、套管；23、压板；24、挡环；25、压簧一；26、侧板一；27、侧板二；28、压簧二；29、导向杆；30、拉绳；31、锁定装置；32、连接臂二；33、框体一；34、框体二；35、压块；36、传动臂；37、限位通槽；38、拉杆；39、拉环；40、阻拦压块；41、拉簧二；42、放料装置；43、固定座三；44、收纳辊；45、电缆。

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。

现在有一些电缆铺设的相关机构，例如中国专利CN105406406B所公开的一种自动定量式电缆铺设装置，涉及电缆的铺设技术领域，该装置包括前端用于承载电缆轴的行走机构、中部的电缆拉扯动力机构和末端的电缆铺设定位机构，滚珠夹持器一次单向位移的行程等于行走机构一次前进所行驶的距离。该装置实现了自动铺设，并且能够有效的对电缆铺设的长度进行控制；

但是在实际使用过程中，由于装置整体的移动以及电缆的铺设均需要电缆进行动力传输，容易对电缆的表面造成划伤磨损，或是使电缆内部线材受损，给铺设使用带来不便，降低了工作效率，因此本申请给出下面解决方案。

请参阅图1至图4，本发明提供一种技术方案：一种特高压电网检修用铺设机器人，包括外壳1，外壳1的下表面固定连接有两个对称的滚轮座2，两个滚轮座2的内壁分别通过销轴转动连接有由动力机构提供动力的滚轮一3和滚轮二4，滚轮二4的前侧固定连接有挤压块5，挤压块5上对应的凸缘面和凹缘面竖直高度差之和等于滚轮二4的周长，挤压块5由多个弧面凸起环形阵列连接组合而成，通过凸起的高低落差与压杆6、传动环7和拉簧一8之间的配合，实现压杆6的升降操作，而挤压块5上多个凸起的配合能够使压杆6进行多次的升降，通过多次升降实现电缆45的多次下移；而在滚轮二4转动一圈的过程中，电缆45多次下移所叠加的总长度与滚轮二4的周长相等，即通过滚轮二4转动的圈数即可判断出电缆45所铺设的总长度，使用起来更加方便快捷；上述动力机构为电机，由移动电源进行供电。

外壳1的下表面开设有通孔并通过通孔滑动连接有压杆6，压杆6的底部穿过滚轮座2并与挤压块5的表面轮廓滑动连接，压杆6的表面固定套有传动环7，压杆6的表面套有拉簧一8，拉簧一8的两端与传动环7和外壳1的相对面固定连接，压杆6的顶部固定连接有弧面压块9，外壳1内壁的底部固定连接有固定座一10，固定座一10的内壁通过销轴转动连接有摆动臂11，摆动臂11的后侧设有扭簧12，扭簧12上远离摆动臂11的一端与固定座一10的内壁固定连接，摆动臂11的左端固定连接有扇形齿板13，外壳1内壁的底部固定连接有固定座二14，固定座二14的内壁通过销轴转动连接有传动齿轮15，传动齿轮15上的齿牙与扇形齿板13上的齿牙啮合，传动齿轮15的左侧啮合有齿条16，齿条16的表面贯穿外壳1的下表面并与外壳1滑动连接，齿条16的左侧固定连接有横板17，外壳1内壁的顶部固定连接有出料装置18，出料装置18包括两个连接臂一19，连接臂一19的顶部与外壳1内壁的顶部固定连接，连接臂一19的前侧定轴转动连接有摩擦滚轴20，摩擦滚轴20的表面开设有防滑纹，通过增加摩擦时的阻力，提高转动时的控制效果；摩擦滚轴20的表面套有转动环21，转动环21的上表面固定连接有套管22，套管22的内壁滑动连接有压板23，外壳1的下表面开设有供套管22和压板23摆动的通槽，套管22的内壁固定连接有挡环24，压板23和挡环24的相对面固定连接有压簧一25，连接臂一19的下表面固定连接有侧板一26，转动环21的下表面固定连接有侧板二27，侧板一26和侧板二27的相对侧固定连接有压簧二28，侧板一26的前侧固定连接有导向杆29，压板23的底部固定连接有拉绳30，拉绳30的底部穿过压簧一25和挡环24、绕过摩擦滚轴20和导向杆29并与横板17的上表面固定连接，两个连接臂一19的下表面均固定连接有锁定装置31；

使用时，通过连接臂一19对摩擦滚轴20、转动环21和套管22等进行定位操作，使用时伴随着横板17对拉绳30的下拉，使得拉绳30会对套管22内的压板23进行牵拉，同时拉绳30在摩擦滚轴20表面上摩擦滑动时，会使摩擦滚轴20带着转动环21、摩擦滚轴20和侧板二27在克服压簧二28的弹力后进行侧向转动；

两个压板23会进行对向转动，最后将在两个压板23之间的电缆45进行夹持，伴随着拉绳30对压板23在套管22内的拖拽下拉，会将电缆45从收纳辊44上向下拉出；

锁定装置31包括连接臂二32，连接臂二32的顶部与连接臂一19的下表面固定连接，两个连接臂二32的相对端固定连接有框体一33，框体一33的内壁限位滑动连接有框体二34，框体一33和框体二34的上下表面均开设有通孔，框体二34的内壁滑动连接有两个对称的压块35，两个压块35的相背侧通过销轴转动连接有传动臂36，框体二34的两侧均开设有限位通槽37，传动臂36上远离压块35的一端穿过限位通槽37并与框体一33的内壁通过销轴转动连接，框体二34的下表面固定连接有拉杆38，拉杆38的底部穿过框体一33并固定连接有拉环39，拉绳30的表面贯穿拉环39并与拉环39滑动连接，拉绳30的表面固定连接有阻拦压块40，拉杆38的表面套有拉簧二41，拉簧二41的两端与框体一33和拉环39的相对面固定连接，外壳1的上表面固定连接有放料装置42；

使用时，伴随着拉绳30的下拉，使得两个压板23对电缆45进行向下牵拉，伴随着两个压板23对电缆45的牵拉，以及此时框体一33中的两个压块35对电缆45进行夹持锁定，使得处于压板23和压块35之间的电缆45会处于松弛状态；

随着拉绳30的逐渐下移，当拉绳30上的阻拦压块40与拉环39的上表面接触并对拉环39进行下压时，会使拉环39带着拉杆38进行下移，经过拉杆38的传动，使得框体二34在框体一33内进行下移，在传动臂36的传动下，使得两个压块35在框体二34内进行相背离移动，此后，两个压块35对于电缆45的夹持得以解除，上述过程中处于松弛状态下的电缆45在重力的影响下会随之下落，随着电缆45的下落，得以进行铺设操作；

而当横板17进行上移后，在压簧一25的弹力作用下，会使拉绳30带着阻拦压块40进行上移，阻拦压块40对于拉环39的下压也逐渐解除，在拉簧二41的弹力作用下，会使拉环39带着拉杆38以及框体二34在框体一33内进行上移，随后两个压块35重新完成对电缆45的夹持，避免压板23在上移和复位转动的过程中对已经下落的电缆45造成提拉，即在运行过程中保证电缆45的正常下落；

拉杆38的数量为两个，且两个拉杆38以框体一33的竖直中心线对称设置，通过两个拉杆38的设置，使得框体二34的受力更加平衡，在框体一33内升降时更加稳定流畅；

两个压块35的相对侧固定连接有橡胶垫，通过橡胶垫的设置，使得两个压块35能够对其所夹持的电缆45形成更加牢固的锁定；

放料装置42包括固定座三43,固定座三43的底部与外壳1的上表面固定连接，固定座三43的内壁通过销轴转动连接有收纳辊44，收纳辊44的表面绕有电缆45，外壳1的下表面开设有供电缆45穿过的通槽，电缆45穿过外壳1上表面的通槽和锁定装置31；

使用时，将准备铺设的电缆45绕在收纳辊44上，进行收纳储存以备使用，使用时，将电缆45进行牵拉，使得收纳辊44进行转动，完成对电缆45的释放；

该特高压电网检修用铺设机器人的使用方法包括以下步骤：

S1：将待铺设的电缆45缠绕在收纳辊44上，使电缆45的底部穿过外壳1上表面的通槽、锁定装置31以及外壳1下表面的通槽；

S2：将外壳1整体置于铺设槽的轨道或平面上，通过动力机构带动滚轮一3和滚轮二4的转动，实现装置整体的移动；

S3：在外壳1整体进行单向移动后，会使电缆45间歇式的从外壳1的下表面落下，最终落至铺设槽内，完成自动铺设。

该特高压电网检修用铺设机器人及其使用方法使用时，通过动力机构带动滚轮一3和滚轮二4的转动，实现外壳1整体的左向移动；在移动过程中，在压杆6上传动环7与拉簧一8的配合下，使得压杆6的底部紧密的与挤压块5上外轮廓的表面接触，当压杆6的底部与挤压块5上的凸缘表面接触时，在克服拉簧一8的弹力后会上移至最高点；反之压杆6的底部与挤压块5上的凹缘面接触时，会下降至最低点，当挤压块5随着滚轮二4进行连续的转动后，会使压杆6带着弧面压块9进行往复式的升降运动；通过压杆6的升降带动摆动臂11在固定座一10上的转动，在与扭簧12的配合下，能够使摆动臂11带着扇形齿板13进行往复式的转动，由此驱动传动齿轮15在固定座二14上的定轴转动，由于齿条16在将外壳1的下表面贯穿后，只能进行稳定的升降运动，由此，在传动齿轮15的驱动下，齿条16得以在外壳1上进行稳定的升降运动；通过上述的齿牙配合，使得传动过程更加精准稳定；通过齿条16的传动实现横板17的升降运动，在与出料装置18的配合下，最终将电缆间歇式的伸出，实现电缆的稳定铺设；通过上述结构之间的配合使用，解决了在实际使用过程中，由于传统装置整体的移动以及电缆的铺设均需要电缆进行动力传输，容易对电缆的表面造成划伤磨损，或是使电缆内部线材受损，给铺设使用带来不便，降低了工作效率的问题。

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)

1.一种特高压电网检修用铺设机器人，其特征在于：包括外壳(1)，所述外壳(1)的下表面固定连接有两个对称的滚轮座(2)，两个所述滚轮座(2)的内壁分别通过销轴转动连接有由动力机构提供动力的滚轮一(3)和滚轮二(4)，所述滚轮二(4)的前侧固定连接有挤压块(5)；

所述外壳(1)的下表面开设有通孔并通过通孔滑动连接有压杆(6)，所述压杆(6)的底部穿过滚轮座(2)并与挤压块(5)的表面轮廓滑动连接，所述压杆(6)的表面固定套有传动环(7)，所述外壳(1)内壁的顶部固定连接有出料装置(18)；所述压杆(6)的表面套有拉簧一(8)，所述拉簧一(8)的两端与传动环(7)和外壳(1)的相对面固定连接，所述压杆(6)的顶部固定连接有弧面压块(9)，所述外壳(1)内壁的底部固定连接有固定座一(10)，所述固定座一(10)的内壁通过销轴转动连接有摆动臂(11)，所述摆动臂(11)的后侧设有扭簧(12)，所述扭簧(12)上远离摆动臂(11)的一端与固定座一(10)的内壁固定连接，所述摆动臂(11)的左端固定连接有扇形齿板(13)，所述外壳(1)内壁的底部固定连接有固定座二(14)，所述固定座二(14)的内壁通过销轴转动连接有传动齿轮(15)，所述传动齿轮(15)上的齿牙与扇形齿板(13)上的齿牙啮合，所述传动齿轮(15)的左侧啮合有齿条(16)，所述齿条(16)的表面贯穿外壳(1)的下表面并与外壳(1)滑动连接，所述齿条(16)的左侧固定连接有横板(17)；所述出料装置(18)包括两个连接臂一(19)，所述连接臂一(19)的顶部与外壳(1)内壁的顶部固定连接，所述连接臂一(19)的前侧定轴转动连接有摩擦滚轴(20)，所述摩擦滚轴(20)的表面套有转动环(21)，所述转动环(21)的上表面固定连接有套管(22)，所述套管(22)的内壁滑动连接有压板(23)，所述外壳(1)的下表面开设有供套管(22)和压板(23)摆动的通槽，所述套管(22)的内壁固定连接有挡环(24)，所述压板(23)和挡环(24)的相对面固定连接有压簧一(25)，所述连接臂一(19)的下表面固定连接有侧板一(26)，所述转动环(21)的下表面固定连接有侧板二(27)，所述侧板一(26)和侧板二(27)的相对侧固定连接有压簧二(28)，所述侧板一(26)的前侧固定连接有导向杆(29)，所述压板(23)的底部固定连接有拉绳(30)，所述拉绳(30)的底部穿过压簧一(25)和挡环(24)、绕过摩擦滚轴(20)和导向杆(29)并与横板(17)的上表面固定连接，两个所述连接臂一(19)的下表面均固定连接有锁定装置(31)；所述锁定装置(31)包括连接臂二(32)，所述连接臂二(32)的顶部与连接臂一(19)的下表面固定连接，两个所述连接臂二(32)的相对端固定连接有框体一(33)，所述框体一(33)的内壁限位滑动连接有框体二(34)，所述框体一(33)和框体二(34)的上下表面均开设有通孔，所述框体二(34)的内壁滑动连接有两个对称的压块(35)，两个所述压块(35)的相背侧通过销轴转动连接有传动臂(36)，所述框体二(34)的两侧均开设有限位通槽(37)，所述传动臂(36)上远离压块(35)的一端穿过限位通槽(37)并与框体一(33)的内壁通过销轴转动连接，所述框体二(34)的下表面固定连接有拉杆(38)，所述拉杆(38)的底部穿过框体一(33)并固定连接有拉环(39)，所述拉绳(30)的表面贯穿拉环(39)并与拉环(39)滑动连接。

2.根据权利要求1所述的特高压电网检修用铺设机器人，所述拉绳(30)的表面固定连接有阻拦压块(40)，所述拉杆(38)的表面套有拉簧二(41)，所述拉簧二(41)的两端与框体一(33)和拉环(39)的相对面固定连接，所述外壳(1)的上表面固定连接有放料装置(42)。

3.根据权利要求2所述的特高压电网检修用铺设机器人，其特征在于：所述放料装置(42)包括固定座三(43),所述固定座三(43)的底部与外壳(1)的上表面固定连接，所述固定座三(43)的内壁通过销轴转动连接有收纳辊(44)，所述收纳辊(44)的表面绕有电缆(45)。

4.根据权利要求3所述的特高压电网检修用铺设机器人，其特征在于：所述外壳(1)的下表面开设有供电缆(45)穿过的通槽，所述电缆(45)穿过外壳(1)上表面的通槽和锁定装置(31)。

5.根据权利要求1所述的特高压电网检修用铺设机器人，其特征在于：所述拉杆(38)的数量为两个，且两个拉杆(38)以框体一(33)的竖直中心线对称设置。

6.根据权利要求1所述的特高压电网检修用铺设机器人，其特征在于：两个所述压块(35)的相对侧固定连接有橡胶垫。

7.根据权利要求1所述的特高压电网检修用铺设机器人，其特征在于：所述挤压块(5)上对应的凸缘面和凹缘面竖直高度差之和等于滚轮二(4)的周长。

8.根据权利要求4所述的一种特高压电网检修用铺设机器人的使用方法，其特征在于：所述该方法包括以下步骤：

S1：将待铺设的电缆(45)缠绕在收纳辊(44)上，使电缆(45)的底部穿过外壳(1)上表面的通槽、锁定装置(31)以及外壳(1)下表面的通槽；

S2：将外壳(1)整体置于铺设槽的轨道或平面上，通过动力机构带动滚轮一(3)和滚轮二(4)的转动，实现装置整体的移动；

S3：在外壳(1)整体进行单向移动后，会使电缆(45)间歇式的从外壳(1)的下表面落下，最终落至铺设槽内，完成自动铺设。

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