CN112038978A - 一种适用于无人机电力放线的挂线工具 - Google Patents
一种适用于无人机电力放线的挂线工具 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种适用于无人机电力放线的挂线工具,包括工具支架,工具支架上设有第一构件和第二构件,第二构件的两端为能够在周向上与第一构件转动连接的第一连接端和第二连接端,第二构件具有第二连接端与所述第一构件转动连接、第一连接端与所述第一构件之间形成支臂入口的第一工位,第二构件还具有第一连接端与所述第一构件转动连接、第二连接端与所述第二构件之间形成支臂出口的第二工位,工具支架上还设置有用于迫使第二构件复位至第一工位的复位机构。本发明提供了一种无需人工手动将牵引绳至于放线滑轮上侧的适用于无人机电力放线的挂线工具。
Description
技术领域
本发明涉及电力放线领域中的适用于无人机电力放线的挂线工具。
背景技术
在户外架线时,需要将线缆架于一个个的铁塔上,现有技术中,具体的架线过程如图1~3所示:先在一个个铁塔6的横担上悬挂放线滑车,放线滑车5包括左右布置的滑车支臂4和可拆连接于滑车支臂上端的滑车横撑1,两个滑车支臂的下端转动装配有转动轴线沿左右方向延伸的放线滑轮3。然后通过放线无人机进行放线,现有的放线无人机如四川省泛驾只能技术有限公司生产的专业电力架线无人机,该专业电力架线无人机为一个六轴电力放线无人机,其包括无人机机机架,无人机架上设置有六个旋翼轴,每个旋翼轴的上端均固定有旋翼,各旋翼轴均由各自对应的电动机带动而转动,通过旋翼的转动产生推力,通过改变不同旋翼之间的相对转速,可以改变单轴推进力的大小,从而控制无人机的运行轨迹。无人机机架上设置有牵引绳连接结构,使用时将与线缆相连的牵引绳与牵引绳连接结构相连,在放线结束后,牵引绳由牵引绳连接结构上卸下。
放线过程中,需要将与线缆相连的牵引绳由放线滑轮上侧的空间穿过,而现有技术中,由于放线滑轮、滑车支臂和滑车横撑之间围成的空间比较小,现有的无人机的尺寸较大而无法从上述空间中通过,只能通过无人机将牵引绳按顺序拖至一个个铁塔的放线滑车的上方如图2所示,然后工作人员攀爬至铁塔上,打开对应放线滑车的滑车横撑,手动将牵引绳置于放线滑轮、滑车支臂和滑车横撑围成的空间内如图3所示,当所有的牵引绳均处于对应放线滑轮上侧后,通过牵引机对牵引绳的端头牵引,牵引绳尾端连接的线缆沿着牵引方向前移动,并顺序经过各铁塔的放线滑轮上,最后将线缆连接于铁塔上的联板上。也就是说,现有技术中:由于无人机不能直接通过放线滑轮、滑车支臂和滑车横撑所围成的空间,必须先将牵引绳置于整个放线滑车的上侧,然后通过人工手动将牵引绳置于放线滑轮、滑车支臂和滑车横撑所围成的空间内,人工操作这个过程,是在铁塔上,属于高空作业,不仅劳动强度大,也非常的危险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无需人工手动将牵引绳置于放线滑车内的适用于无人机电力放线的挂线工具。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案如下:
一种适用于无人机电力放线的挂线工具,包括用于被相应无人机牵引的工具支架,工具支架上设有第一构件和用于与相应牵引绳连接的第二构件,第二构件的两端为能够在周向上与第一构件转动连接的第一连接端和第二连接端,第二构件具有第二连接端与所述第一构件转动连接、第一连接端与所述第一构件之间形成支臂入口的第一工位,第二构件还具有第一连接端与所述第一构件转动连接、第二连接端与所述第二构件之间形成支臂出口的第二工位,第一构件或第二构件上设有用于被滑车支臂顶推以使所述第二构件由第一工位至第二工位之间转换的顶推面,工具支架上还设置有用于迫使第二构件复位至第一工位的复位机构。
第一构件为转动连接于所述工具支架上的挂线中心轮,第二构件为与挂线中心轮配合的牵引绳连接轮,挂线中心轮的外周设有工作凹口,工作凹口周向两侧的挂线中心轮分别称为中心轮第一部分和中心轮第二部分,第二构件处于第一工位时,第二构件的第一连接端与中心轮第一部分之间形成所述支臂入口,第二构件处于第二工位时,第二构件的第二连接端与中心轮第二部分之间形成所述支臂出口,所述顶推面设置于所述的工作凹口的凹口侧壁上,顶推面用于被滑车支臂顶推以使挂线中心轮相对所述牵引绳连接轮转动而使得牵引绳连接轮由第一工位运动至第二工位。
工具支架上设置有用于与所述牵引绳连接轮的第二连接端挡止配合以限制支臂入口最大开口角度的支架挡止结构。
所述复位机构为连接于工具支架与挂线中心轮之间的复位弹簧。
挂线中心轮上设置有于所述工作凹口相对布置的安装凹口,复位弹簧为穿过所述安装凹口的一端与所述工具支架相连、另一端与所述挂线中心轮相连的复位拉簧。
挂线中心轮或牵引绳连接轮上设置有实现其二者转动导向配合的轴承组。
工具支架包括垂直布置的竖臂和横臂,竖臂上设置有用于被无人机牵引的牵引连接结构,挂线中心轮转动连接于所述横臂上,无人机对所述工具支架的牵引力、牵引绳对所述牵引绳连接轮的牵引力和挂线工具的重心在同一平面内。
牵引连接结构包括多个沿竖向间隔布置的连接孔。
工具支架还包括连接于横臂尾端与竖臂上端的斜撑,竖臂、横臂和所述斜撑构成三角形结构。
本发明的有益效果为:使用时,无人机牵引着工具支架朝前飞行,牵引绳与第二构件相连,在挂线工具未遇到放线滑车时,受复位机构作用,第二构件处于第一工位,第一构件的第一连接端与第一构件之间形成支臂入口,第二构件的第二连接端与第一构件转动连接,整个挂线工具随着无人机的朝前飞行,滑车支臂进入到支臂入口中,滑车支臂顶推第一构件或第二构件上的顶推面,第二构件相对第一构件转动而运动至第二工位,此时第二构件的第一连接端与第一构件转动连接,第二连接端与第一构件之间形成支臂出口,整个过程中,第二构架始终有一端与第一构件连接,保证其二者之间的连接关系,同时又可以使得第二构件由放线滑车内部通过,从而使得第二构件上连接的牵引绳穿过放线滑车,因此不需要工作人员再爬到铁塔上进行高空作业,提高工作效率的同时,也避免了高空作业事故。
附图说明
图1是本发明现有技术中放线滑车的结构示意图;
图2是本发明现有技术中无人机放线第一步后牵引绳放置于放线滑车上侧后的状态示意图;
图3是本发明现有技术中无人机放线第二步人工手动将牵引绳放置于放线滑车的两个滑车侧壁之间后的状态示意图;
图4是本发明的实施例1的结构示意图;
图5是图4中工具支架的结构示意图;
图6是图4的立体图;
图7是图4中挂线中心轮的结构示意图;
图8是图7的俯视图;
图9是图7的立体图;
图10是图4中牵引绳连接轮的结构示意图;
图11是图10的俯视图;
图12是图10的侧视图;
图13是本发明的实施例1使用状态图;
图14是图发明的实施例2的使用状态图。
具体实施方式
本发明的实施例1如图4~13所示:包括用于被相应无人机牵引的工具支架1,工具支架包括括垂直布置的竖臂16和横臂2,竖臂上设置有用于被无人机牵引的牵引连接结构,本实施例中,牵引连接结构包括多个沿竖向间隔布置的连接孔19,通过选择不同的连接孔19,可以改变无人机与竖臂的连接高度。工具支架还包括连接于横臂尾端与竖臂上端的斜撑16,竖臂、横臂和所述斜撑构成三角形结构。
横臂下侧转动连接有转动轴线沿上下方向延伸的挂线中心轮15,挂线中心轮的外周设置有工作凹口9,工作凹口周向两侧的挂线中心轮分别称为中心轮第一部分4和中心轮第二部分10。挂线工具还包括两端能与挂线中心轮在周向上转动连接配合的牵引绳连接轮8,牵引绳连接轮8的一端为能与中心轮第一部分转动配合的第一连接端6,牵引绳连接轮8的另外一端为能与中心轮第二部分10转动配合的第二连接端12,第二连接端12用于与牵引绳相连,第二连接端上设置有牵引绳连接孔17。牵引绳连接轮上设置有用于实现与挂线中心轮的对应部分转动配合的弧形导轨槽7,中心轮第一部分和中心轮第二部分上设置有轴承组3,轴承组能与弧形导轨槽的槽臂滚动配合,从而实现牵引绳连接轮与挂线中心轮的转动配合,本实施例中挂线中心轮15构成第一构件,牵引绳连接轮8构成第二构件。
牵引绳连接轮8具有第二连接端12与中心轮第二部分10转动连接,第一连接端6与中心轮第一部分4之间形成支臂入口5的第一工位,牵引绳连接轮还具有第一连接端与第一构件转动连接,第二连接端与第二构件之间形成支臂出口28的第二工位。工作凹口的凹口侧壁上设置有用于被滑车支臂顶推,以使第一构件相对第二构件转动,牵引绳连接轮由第一工位运动至第二工位的顶推面11。工具支架上设左右用于迫使牵引绳连接轮复位至第一工位的复位机构,在本实施例中,挂线中心轮上设置有于所述工作凹口相对布置的安装凹口19,复位机构为穿过所述安装凹口的一端与所述工具支架相连、另一端与所述挂线中心轮相连的复位拉簧14。安装凹口不仅有利于复位拉簧的设置,而且与工作凹口相对布置的安装凹口,有利于平衡整个挂线工具的中心,尽量避免挂线工具在空中翻转。
横臂的尾端设置有用于与所述牵引绳连接轮的第二连接端挡止配合以限制支臂入口最大开口角度的支架挡止结构,支架挡止结构为一个挡止缺口结构13。
本发明在使用时如图所示,放线滑车包括放线滑轮,放线滑轮的左右两端连接有滑车支臂22,滑车支臂的上端设置有滑车横撑,放线滑轮、滑车支臂与滑车横撑围成了一个方框结构。放线时,需要先将牵引绳由方框结构内通过,牵引绳的尾端连接有线缆,然后通过牵引机将线缆拽至放线滑车上。
本发明中,无人机与工具支架相连,牵引绳与牵引绳连接轮相连,无人机对所述工具支架的牵引力、牵引绳对所述牵引绳连接轮的牵引力和挂线工具的重心在同一平面内,牵引绳连受到一个牵引力,牵引绳连接轮的第二连接端与挂线中心轮的中心轮第二部分转动连接,牵引绳连接轮的第一连接端与中心轮第一部分之间形成支臂入口,滑车横撑上的支架挡止结构与牵引绳连接轮的第二连接端挡止配合,以限制支臂入口的最大开口幅度,无人机带着整个挂线工具朝前飞行,直至滑车支臂经支臂入口进入到工作凹口内,随着无人机的继续朝前飞行,滑车支臂顶推工作凹口的凹口侧壁上的顶推面,挂线中心轮顺时针方向转动,直至挂线中心轮的中心轮第一部分与牵引绳连接轮的上端相接,随着挂线中心轮的转动,挂线中心轮与的中心轮第二部分与牵引绳连接轮的第二连接端之间形成支臂出口,牵引绳连接轮可以越过滑车支臂,从而使得牵引绳位于方向滑车的内框中,在没有滑车支臂的顶推作用后,受复位拉簧作用,挂线中心轮逆时针转动,直至挂线中心轮的中心轮第二部分与牵引绳连接轮的第二连接端相接,牵引绳连接轮重新回到第一工位,牵引绳连接轮的第一连接端与中心轮第一部分之间形成支臂入口,准备下一个放线滑车的挂线操作。图13中,自左至右表示随着挂线工具的前移,挂线工具与滑车支臂的配合示意图。
本发明的关键之处在于,牵引绳连接轮的第二连接端与挂线中心轮连接时,牵引绳连接轮的第一连接端与挂线中心轮之间形成支臂入口,随着滑车支臂的进入,滑车支臂的顶推作用,使得牵引连接轮相对挂线中心轮转动,牵引绳连接轮的第一连接端与挂线中心轮相连接,牵引绳连接轮的第二连接端与挂线中心轮之间形成支臂出口,这样牵引绳连接轮就能够从放线滑车的内框中通过,从而使牵引绳穿过放线滑车的内框。在本发明的其他实施例中,安装凹口也可以不设,复位机构可以是设置于工具支架与挂线中心轮之间的复位扭簧;轴承座还可以设置于牵引绳连接轮上。
本发明的实施例2如图14所示:图14中自上而下表示随着无人机的前移,挂线工具与滑车支臂的配合过程图,实施例2与实施例1不同的是,在本实施例中,第一构件30不能转动,第一构件上也没有设置工作凹口,第二构件29为一个转动件,顶推面11设置于第二构件29上,第二构件处于第一工位时,第二构件的第一连接端6与第一构件30之间形成支臂入口5,随着滑车支臂22进入到支臂入口5中,滑车支臂22顶推第二构件相对第一构件转动,直至第二构件的第一连接端6与第一构件转动连接,第二构件的第二连接端12与第一构件之间形成支臂出口28,在本实施例中,为了实现滑车支臂从支臂出口出去后,第二构件的复位,复位机构为设置于第一构件与第二构件之间的磁性复位机构,在滑车支臂由支臂出口出去后,磁性复位机构通过磁力驱动第二构件转动至第一工位,重新形成的支臂入口准备与下一个滑车支臂配合,使用磁性复位机构,避免第二构件与第一构件之间产生连接件而影响第二构件越过滑车支臂。图中项20表示无人机;项21表示牵引绳。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种适用于无人机电力放线的挂线工具, 其特征在于:包括用于被相应无人机牵引的工具支架,工具支架上设有第一构件和用于与相应牵引绳连接的第二构件,第二构件的两端为能够在周向上与第一构件转动连接的第一连接端和第二连接端,第二构件具有第二连接端与所述第一构件转动连接、第一连接端与所述第一构件之间形成支臂入口的第一工位,第二构件还具有第一连接端与所述第一构件转动连接、第二连接端与所述第二构件之间形成支臂出口的第二工位,第一构件或第二构件上设有用于被滑车支臂顶推以使所述第二构件由第一工位至第二工位之间转换的顶推面,工具支架上还设置有用于迫使第二构件复位至第一工位的复位机构。
2.根据权利要求1所述的挂线工具,其特征在于:第一构件为转动连接于所述工具支架上的挂线中心轮,第二构件为与挂线中心轮配合的牵引绳连接轮,挂线中心轮的外周设有工作凹口,工作凹口周向两侧的挂线中心轮分别称为中心轮第一部分和中心轮第二部分,第二构件处于第一工位时,第二构件的第一连接端与中心轮第一部分之间形成所述支臂入口,第二构件处于第二工位时,第二构件的第二连接端与中心轮第二部分之间形成所述支臂出口,所述顶推面设置于所述的工作凹口的凹口侧壁上,顶推面用于被滑车支臂顶推以使挂线中心轮相对所述牵引绳连接轮转动而使得牵引绳连接轮由第一工位运动至第二工位。
3.根据权利要求2所述的挂线工具,其特征在于:工具支架上设置有用于与所述牵引绳连接轮的第二连接端挡止配合以限制支臂入口最大开口角度的支架挡止结构。
4.根据权利要求2所述的挂线工具,其特征在于:所述复位机构为连接于工具支架与挂线中心轮之间的复位弹簧。
5.根据权利要求4所述的挂线工具,其特征在于:挂线中心轮上设置有于所述工作凹口相对布置的安装凹口,复位弹簧为穿过所述安装凹口的一端与所述工具支架相连、另一端与所述挂线中心轮相连的复位拉簧。
6.根据权利要求2所述的挂线工具,其特征在于:挂线中心轮或牵引绳连接轮上设置有实现其二者转动导向配合的轴承组。
7.根据权利要求2~6任意一项所述的挂线工具,其特征在于:工具支架包括垂直布置的竖臂和横臂,竖臂上设置有用于被无人机牵引的牵引连接结构,挂线中心轮转动连接于所述横臂上,无人机对所述工具支架的牵引力、牵引绳对所述牵引绳连接轮的牵引力和挂线工具的重心在同一平面内。
8.根据权利要求7所述的挂线工具,其特征在于:牵引连接结构包括多个沿竖向间隔布置的连接孔。
9.根据权利要求7所述的挂线工具,其特征在于:工具支架还包括连接于横臂尾端与竖臂上端的斜撑,竖臂、横臂和所述斜撑构成三角形结构。
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