CN112325839B - 一种输电铁塔塔材微形变在线监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种输电铁塔塔材微形变在线监测装置，包括横板，所述横板的上方设有监测机构，所述横板的上表面设有U型板，所述U型板的下表面与横板的接触面相抵紧，所述横板的下表面四角均插入有螺栓，所述螺栓的一部分贯穿横板与U型板螺纹相连。该输电铁塔塔材微形变在线监测装置，通过横板和监测机构、U型板、螺栓和滚辊筒之间的配合，测距仪能够监测处垫片产生的形变量，且测距仪能够与远程智能手机相对接，实时翻译监测数据，能够降低监测人员的体能消耗，巡检的效果质量得以提升，易发现微小形变，同时测距仪的组成部件较为单一，降低因部件较多造成的维护成本，利于推广使用。

Description

一种输电铁塔塔材微形变在线监测装置

技术领域

本发明涉及输电线路状态检测与诊断技术领域，具体为一种输电铁塔塔材微形变在线监测装置。

背景技术

在输电线路中，输电铁塔作为高压架空导线的悬挂体，并且控制着输电导线的对地电气安全距离，是输电线路的重要组成部分，其健康状况影响着输电线路的安全运行，随着我国高压输电网络的不断建设，越来越多的输电铁塔不可避免地需要经过河床、山坡等地质易变的地带，输电铁塔为高耸的钢结构系统，地基的变化会导致输电铁塔的整体受力失衡，进而引起塔材的形变，塔材微小的形变即可造成塔身的偏斜甚至倒塔断线的事故发生，所以输电铁塔塔材微形变的监测对于输电线路的安全运行具有重大的意义。

目前对于输电铁塔形变的监测，多为传统人工巡检为主，不但效率低而且巡检效果差，依靠工人很难及时发现塔材微小的形变，同时现有公开技术中较为智能的监测装置需要的电子部件较大，部件较多维护成不较高，不利于推广。

发明内容

本发明的目的在于提供一种输电铁塔塔材微形变在线监测装置，以解决上述背景技术中提出的目前对于输电铁塔形变的监测，多为传统人工巡检为主，不但效率低而且巡检效果差，依靠工人很难及时发现塔材微小的形变，同时现有公开技术中较为智能的监测装置需要的电子部件较大，部件较多维护成不较高，不利于推广问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种输电铁塔塔材微形变在线监测装置，包括横板，所述横板的上方设有监测机构，所述横板的上表面设有U型板，所述U型板的下表面与横板的接触面相抵紧，所述横板的下表面四角均插入有螺栓，所述螺栓的一部分贯穿横板与U型板螺纹相连，所述横板的上表面左右两侧均安装有辊筒；

所述监测机构包括竖筒、圆柱、滚球、压簧、竖杆、垫片、测距仪和支架；

所述竖筒位于横板的上表面中心，所述竖筒的一部分贯穿横板，所述竖筒的外壁与横板的接触面固定相连，所述竖筒的内部上方设有圆柱，所述圆柱的外壁 与竖筒的内壁间隙配合，所述圆柱的内部顶端设有滚球，所述滚球的外壁与圆柱滑动卡接相连，所述圆柱的下表面设有压簧，所述压簧的顶端与圆柱的下表面固定相连，所述压簧的下表面与竖筒的内部底端固定相连，所述圆柱的下表面中心设有竖杆，所述竖杆的顶端与圆柱的下表面中心固定相连，所述竖杆的一部分贯穿竖筒，所述竖杆的外壁与竖筒的接触面间隙配合，所述竖杆的底端设有垫片，所述垫片的上表面与竖杆的底端固定相连，所述垫片的下方设有测距仪，所述测距仪的外壁套接有支架，所述支架的内壁与测距仪的外壁固定相连，所述支架的顶端与横板的下表面固定相连。

优选的，所述压簧与圆柱的中心点均位于同一条水平垂直线上。

优选的，所述U型板的左侧设有驱动机构；

所述驱动机构包括通槽、方板、丝杆、旋钮、滑槽、滑块、转杆、机箱和圆辊；

所述通槽开设在U型板的左表面，所述通槽的内部设有方板，所述方板的前后两面均固接有滑块，所述滑块通过滑槽与通槽滑动相连，所述方板的上表面中心转动连接有丝杆，所述丝杆的一部分贯穿U型板，所述丝杆的外壁与U型板的接触面螺纹相连，所述丝杆的顶端固接有旋钮，所述方板的右表面中心设有转杆，所述转杆通过滚珠轴承与方板转动相连，所述转杆的左侧端部固接有机箱，所述机箱与方板的接触面固定相连，所述转杆的外壁左右两侧均固接有圆辊。

优选的，所述滑槽与滑块构成滑动限位结构。

优选的，两个所述滑块相对于方板的中心点前后对称。

优选的，所述转杆的右侧设有辅助机构；

所述辅助机构包括套筒、滑杆和凸板；

所述套筒位于转杆的右侧端部，所述套筒通过滚珠轴承与转杆转动相连，所述套筒的内部竖向设有滑杆，所述滑杆的外壁与套筒的内壁间隙配合，所述滑杆的上下两端均设有凸板，所述凸板的内侧表面与滑杆的端部固定相连，所述凸板的右侧表面与U型板的内部右侧固定相连。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该输电铁塔塔材微形变在线监测装置，相对于传统技术，具有以下优点：

通过横板和监测机构、U型板、螺栓和滚辊筒之间的配合，将辊筒的外壁顶端与待巡检的铁塔塔材表面贴合抵紧，同时对横板进行施力驱动使辊筒在铁塔塔材表面上进行滚动，在此期间能够滚球能够在圆柱的内部顶端进行滚动，若是遇到铁塔塔材表面出现凸起或是凹陷时，能够使竖杆和垫片进行前后移动，此过程中测距仪能够监测处垫片产生的形变量，且测距仪能够与远程智能手机相对接，实时翻译监测数据，能够降低监测人员的体能消耗，巡检的效果质量得以提升，易发现微小形变，同时测距仪的组成部件较为单一，降低因部件较多造成的维护成本，利于推广使用。

通过横板、监测机构、驱动机构、U型板、螺栓和辊筒之间的配合，辊筒的外壁与待巡检铁塔塔材表面贴合后，操作人员将旋钮进行顺时针转动，将圆辊与铁塔塔材表面相抵紧，然后将机箱的内部电机进行供电，使圆辊在铁塔塔材表面上进行滚动，可以为横板的移动提供动能，便于巡检人员进行使用。

通过U型板、转杆和辅助机构之间的配合，在转杆上下移动过程中，套筒同时可在滑杆的外壁上进行移动，可提升转杆的稳定性。

通过方槽、方板、滑槽和滑块之间的配合，滑槽能对滑块起到滑动限位的作用，可提升方板上下移动的稳定。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1的主视局部剖视图；

图3为图2 U型板和方板的左视示意图；

图4为图2方板、转杆和圆辊的连接结构示意图；

图5为图2横板、圆球和竖筒的连接结构示意图；

图6为图2 U型板、转杆和辅助机构的连接结构示意图。

图中：1、横板，2、监测机构，201、竖筒，202、圆柱，203、滚球，204、压簧，205、竖杆，206、垫片，207、测距仪，208、支架，3、驱动机构，301、通槽，302、方板，303、丝杆，304、旋钮，305、滑槽，306、滑块，307、转杆，308、机箱，309、圆辊，4、辅助机构，401、套筒，402、滑杆，403、凸板，5、U型板，6、螺栓，7、辊筒。

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。

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：

实施例1

一种输电铁塔塔材微形变在线监测装置，包括横板1，横板1的上方设有监测机构2，横板1的上表面设有U型板5，U型板5的下表面与横板1的接触面相抵紧，横板1的下表面四角均插入有螺栓6，螺栓6的一部分贯穿横板1与U型板5螺纹相连，横板1的上表面左右两侧均安装有辊筒7，监测机构2包括竖筒201、圆柱202、滚球203、压簧204、竖杆205、垫片206、测距仪207和支架208，竖筒201位于横板1的上表面中心，竖筒201的一部分贯穿横板1，竖筒201的外壁与横板1的接触面固定相连，竖筒201的内部上方设有圆柱202，圆柱202的外壁与竖筒201的内壁间隙配合，圆柱202的内部顶端设有滚球203，滚球203的外壁与圆柱202滑动卡接相连，圆柱202的下表面设有压簧204，压簧204的顶端与圆柱202的下表面固定相连，压簧204的下表面与竖筒201的内部底端固定相连，圆柱202的下表面中心设有竖杆205，竖杆205的顶端与圆柱202的下表面中心固定相连，竖杆205的一部分贯穿竖筒201，竖杆205的外壁与竖筒201的接触面间隙配合，竖杆205的底端设有垫片206，垫片206的上表面与竖杆205的底端固定相连，垫片206的下方设有测距仪207，测距仪207的型号为4500B，值得说明的是，本实施例中涉及到音响是采用北京联合盛朝技贸有限公司生产的型号为4500B的测距仪，其各部件均由厂家提供，即本测距仪207为现有技术，本领域人员完全可以实现，无需赘言，本发明保护的内容也不涉及对于内部结构和方法的改进，测距仪207的外壁套接有支架208，支架208的内壁与测距仪207的外壁固定相连，支架208的顶端与横板1的下表面固定相连，压簧204与圆柱202的中心点均位于同一条水平垂直线上，便于压簧204对圆柱202均匀施力。

实施例2

作为一种可选情况，参见图1、2、3、4和6，输电铁塔塔材微形变在线监测装置，U型板5的左侧设有驱动机构3，驱动机构3包括通槽301、方板302、丝杆303、旋钮304、滑槽305、滑块306、转杆307、机箱308和圆辊309，通槽301开设在U型板5的左表面，通槽301的内部设有方板302，方板302的前后两面均固接有滑块306，滑块306通过滑槽305与通槽301滑动相连，方板302的上表面中心转动连接有丝杆303，丝杆303的一部分贯穿U型板5，丝杆303的外壁与U型板5的接触面螺纹相连，丝杆303的顶端固接有旋钮304，方板302的右表面中心设有转杆307，转杆307通过滚珠轴承与方板302转动相连，转杆307的左侧端部固接有机箱308，机箱308的内部安装有电机、蓄电池和控制模组等部件，电机的输出轴与转杆307固定相连，可通过便于操控控制电机的启停以及正反转，上述控制电机转动流程均属公知技术领域，故不再做过多说明，机箱308与方板302的接触面固定相连，转杆307的外壁左右两侧均固接有圆辊309，滑槽305与滑块306构成滑动限位结构，滑槽 305能够对滑块306起到限位作用，滑块306能够在滑槽305的内部进行上下滑动，但是无法进行左右前后移动，利于提升方板302移动时的稳定性，两个滑块306相对于方板302的中心点前后对称，可以使两个滑块306对方板302均匀施力；

该实施例中的方案可以与其他实施例中的方案进行选择性的组合使用。

实施例3

作为一种可选情况，参见图1、2和6，输电铁塔塔材微形变在线监测装置，转杆307的右侧设有辅助机构4，辅助机构4包括套筒401、滑杆402和凸板403，套筒401位于转杆307的右侧端部，套筒401通过滚珠轴承与转杆307转动相连，套筒401的内部竖向设有滑杆402，滑杆402的外壁与套筒401的内壁间隙配合，滑杆402的上下两端均设有凸板403，凸板403的内侧表面与滑杆402的端部固定相连，凸板403的右侧表面与U型板5的内部右侧固定相连；

该实施例中的方案可以与其他实施例中的方案进行选择性的组合使用。

实施例4

当输电铁塔塔材微形变在线监测装置，在进行使用的过程中，首先将辊筒7的外壁顶端与待巡检的铁塔塔材表面贴合抵紧，在将U型板5的底端与横板1的上表面相贴合，通过螺栓6将横板1与U型板5之间进行固接，然后操作人员将旋钮304进行顺时针转动，将圆辊309与铁塔塔材表面相抵紧，然后将机箱308的内部电机进行供电，使圆辊309在铁塔塔材表面上进行滚动，可以为横板1的移动提供动，使横板1进行施力驱动使辊筒7在铁塔塔材表面上进行滚动，在此期间能够滚球203能够在圆柱202的内部顶端进行滚动，若是遇到铁塔塔材表面出现凸起或是凹陷时，能够使竖杆205和垫片206进行前后移动，此过程中测距仪207能够监测处垫片206产生的形变量，且测距仪207能够与远程智能手机相对接，实时翻译监测数据，能够降低监测人员的体能消耗，巡检的效果质量得以提升，易发现微小形变，同时测距仪207的组成部件较为单一，降低因部件较多造成的维护成本，利于推广使用。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端” 、 “顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”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。

在本发明中， 除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、 “连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

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 (2)

1.一种输电铁塔塔材微形变在线监测装置，包括横板（1），其特征在于：所述横板（1）的上方设有监测机构（2），所述横板（1）的上表面设有U型板（5），所述U型板（5）的下表面与横板（1）的接触面相抵紧，所述横板（1）的下表面四角均插入有螺栓（6），所述螺栓（6）的一部分贯穿横板（1）与U型板（5）螺纹相连，所述横板（1）的上表面左右两侧均安装有辊筒（7）；

所述监测机构（2）包括竖筒（201）、圆柱（202）、滚球（203）、压簧（204）、竖杆（205）、垫片（206）、测距仪（207）和支架（208）；

所述竖筒（201）位于横板（1）的上表面中心，所述竖筒（201）的一部分贯穿横板（1），所述竖筒（201）的外壁与横板（1）的接触面固定相连，所述竖筒（201）的内部上方设有圆柱（202），所述圆柱（202）的外壁与竖筒（201）的内壁间隙配合，所述圆柱（202）的内部顶端设有滚球（203），所述滚球（203）的外壁与圆柱（202）滑动卡接相连，所述圆柱（202）的下表面设有压簧（204），所述压簧（204）的顶端与圆柱（202）的下表面固定相连，所述压簧（204）的下表面与竖筒（201）的内部底端固定相连，所述圆柱（202）的下表面中心设有竖杆（205），所述竖杆（205）的顶端与圆柱（202）的下表面中心固定相连，所述竖杆（205）的一部分贯穿竖筒（201），所述竖杆（205）的外壁与竖筒（201）的接触面间隙配合，所述竖杆（205）的底端设有垫片（206），所述垫片（206）的上表面与竖杆（205）的底端固定相连，所述垫片（206）的下方设有测距仪（207），所述测距仪（207）的外壁套接有支架（208），所述支架（208）的内壁与测距仪（207）的外壁固定相连，所述支架（208）的顶端与横板（1）的下表面固定相连；所述U型板（5）的左侧设有驱动机构（3）；

所述驱动机构（3）包括通槽（301）、方板（302）、丝杆（303）、旋钮（304）、滑槽（305）、滑块（306）、转杆（307）、机箱（308）和圆辊（309）；

所述通槽（301）开设在U型板（5）的左表面，所述通槽（301）的内部设有方板（302），所述方板（302）的前后两面均固接有滑块（306），所述滑块（306）通过滑槽（305）与通槽（301）滑动相连，所述方板（302）的上表面中心转动连接有丝杆（303），所述丝杆（303）的一部分贯穿U型板（5），所述丝杆（303）的外壁与U型板（5）的接触面螺纹相连，所述丝杆（303）的顶端固接有旋钮（304），所述方板（302）的右表面中心设有转杆（307），所述转杆（307）通过滚珠轴承与方板（302）转动相连，所述转杆（307）的左侧端部固接有机箱（308），所述机箱（308）与方板（302）的接触面固定相连，所述转杆（307）的外壁左右两侧均固接有圆辊（309）；所述滑槽（305）与滑块（306）构成滑动限位结构；所述转杆（307）的右侧设有辅助机构（4）；

所述辅助机构（4）包括套筒（401）、滑杆（402）和凸板（403）；

所述套筒（401）位于转杆（307）的右侧端部，所述套筒（401）通过滚珠轴承与转杆（307）转动相连，所述套筒（401）的内部竖向设有滑杆（402），所述滑杆（402）的外壁与套筒（401）的内壁间隙配合，所述滑杆（402）的上下两端均设有凸板（403），所述凸板（403）的内侧表面与滑杆（402）的端部固定相连，所述凸板（403）的右侧表面与U型板（5）的内部右侧固定相连。

2.根据权利要求1所述的一种输电铁塔塔材微形变在线监测装置，其特征在于：两个所述滑块（306）相对于方板（302）的中心点前后对称。

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