CN113054588B - 一种便于无人机安装的输电线高空防坠装置及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便于无人机安装的输电线高空防坠装置及其安装方法，装置包括滑车主体、连杆滑块机构、转动臂、无人机挂架和滑轮组件；滑车主体有下部和上部倒U型槽；连杆滑块机构包括挡臂、连杆和滑块，挡臂为包括内端段和外端段的曲臂，拐角处与滑车主体可转动铰接，连杆两端分别与挡臂外伸段和滑块铰接，滑块安装于滑车主体上部一侧的安装槽中；转动臂水平连接于滑块上端，其两端对称设置连接环；滑车主体上端对应安装槽两侧设置两开口反向的水平U型槽；转动臂转动至其两端段分别位于两水平U型槽中时滑块竖向限位，挡臂的内端段水平将下部倒U型槽挡住；无人机挂架下端与连接环连接；滑轮组件对称安装于滑车主体下部倒U型槽的两侧。

Description

一种便于无人机安装的输电线高空防坠装置及其安装方法

技术领域

本发明属于输电线路领域，具体为一种便于无人机安装的输电线高空防坠装置及其安装方法。

背景技术

目前，我国输电线路杆塔由水泥杆、铁塔组成，高度基本都在20米以上，有些高杆塔的高度近百米。作业人员一般通过徒手攀爬沿塔身垂直布置的脚钉到达数十米高的作业位置，因此工作隐患巨大，极易发生安全事故。且作业人员一旦发生高空坠落，生还希望渺茫。近些年，随着人们安全意识的提升，轨道或绳索式防坠装置逐渐出现，但是由于成本高昂，绝大多数杆塔并未安装。有些杆塔虽然安装，但是由于种种原因无法正常使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种投入成本低、便于无人机安装的高空防坠装置及其安装方法。

本发明提供的这种便于无人机安装的输电线高空防坠装置，包括滑车主体、连杆滑块机构、转动臂、无人机挂架和滑轮组件；滑车主体设置有下部倒U型槽和上部倒U型槽，下部倒U型槽的顶部一侧连通上部倒U型槽；连杆滑块机构包括挡臂、连杆和滑块，滑块安装于滑车主体上部一侧的安装槽中，连杆上端与滑块铰接，挡臂为包括内端段和外端段的曲臂，拐角处与滑车主体可转动铰接，外端段伸出滑车主体外与连杆下端铰接；转动臂水平连接于滑块上端，两端对称设置有连接环；滑车主体上端对应安装槽两侧设置有水平U型槽，且两水平U型槽的开口方向相反；转动臂转动至其两端段分别位于两水平U型槽中使滑块竖向限位时，挡臂的内端段处于水平状态将滑车主体的下部倒U型槽挡住；无人机挂架下端与转动臂两端的连接环连接；滑轮组件包括滑轮和滑轮支架，滑轮支架对称安装于滑车主体下部倒U型槽的两侧。

上述技术方案的一种实施方式中，所述滑块的竖向中心面处有滑动行程槽，滑块的上端中心位置处有铰接轴。

上述技术方案的一种实施方式中，所述滑车主体的安装槽中连接有限位螺钉，所述滑块上的滑动行程槽套于限位螺钉上。

上述技术方案的一种实施方式中，所述转动臂的中心位置处有铰接孔，所述铰接轴穿过该铰接孔后连接限位轴套。

上述技术方案的一种实施方式中，所述连杆的上部为U型头，所述滑块的中部两侧对称设置有耳板，U型头的顶部通过销轴与耳板可转动铰接。

上述技术方案的一种实施方式中，所述滑车主体的滑块安装侧底部有外伸部，所述挡臂的拐角处通过销轴及轴套与外伸部铰接，连杆的下端通过销轴与挡臂的外端段端部铰接。

上述技术方案的一种实施方式中，所述无人机挂架包括挂接框和其下端可拆卸连接的悬吊架，挂接框为倒U型框，悬吊架包括工字型架体和其下翼板两端对称铰接的吊钩，吊钩钩住所述连接环。

本发明提供的这种防坠装置在铁塔竖直边朝上的角钢上安装的方法，包括以下步骤：

(1)防坠装置的初始状态为转动臂锁定，滑块处于上限位，挡臂处于水平状态将滑车主体的下部倒U型槽挡住；

(2)将无人机挂架挂接于无人机上，将轻质牵引绳穿过滑轮，使转动臂转动取消限位；

(3)使无人机起飞，使其带着防坠装置升空，升空过程中，滑块被拉至下限位，挡臂向下旋转打开，使滑车主体处于可安装状态；

(4)无人机飞至防坠装置的指定安装位置的上方时下降高度，直至使滑车主体通过其上部倒U型槽和下部倒U型槽坐落于安装角钢上，此时滑块处于上限位，挡臂自动回复至水平状态挡于安装角钢的下侧；

(5)使无人机绕飞，转动臂旋转至限位状态，滑块的上限位锁定，保证挡臂的水平状态；

(6)无人机下降高度使无人机挂架与挡臂脱离后飞离；

(7)地面作业人员将轻质牵引绳与绝缘绳连接后拉动牵引绳，使绝缘绳通过滑车；

(8)位于防坠装置下方的高空作业人员将绝缘绳与其身上所传的安全带连接固定后攀登铁塔作业。

本发明提供的这种防坠装置在铁塔竖直边朝下的角钢上安装的方法，包括以下步骤：

(1)防坠装置的初始状态为转动臂锁定，滑块处于上限位，挡臂处于水平状态将滑车主体的下部倒U型槽挡住；

(2)将无人机挂架挂接于无人机上，将轻质牵引绳穿过滑轮，使转动臂转动取消限位；

(3)使无人机起飞，使其带着防坠装置升空，升空过程中，滑块被拉至下限位，挡臂向下旋转打开，使滑车主体处于可安装状态；

(4)无人机飞至防坠装置的指定安装位置的上方时下降高度，直至使滑车主体下部倒U型槽的顶部落于安装角钢顶面，此时滑块处于上限位，挡臂自动回复至水平状态挡于安装角钢水平边的下侧；

(5)使无人机绕飞，转动臂旋转至限位状态，滑块的上限位锁定，保证挡臂的水平状态；

(6)无人机下降高度使无人机挂架与挡臂脱离后飞离；

(7)地面作业人员将轻质牵引绳与绝缘绳连接后拉动牵引绳，使绝缘绳通过滑车；

(8)位于防坠装置下方的高空作业人员将绝缘绳与其身上所传的安全带连接固定后攀登铁塔作业。

本发明防坠装置的滑车主体上设置下部倒U型槽和上部倒U型槽，作为铁塔安装角钢的安装结构，连杆滑块机构的滑块可通过挡臂锁定于滑车主体上，使挡臂的内端段处于水平状态将下部倒U型槽挡住，即挡臂和滑车主体上的倒U型槽配合将本装置安装固定于铁塔上。无人机带着本装置升空前，滑车主体上的滑轮上穿过牵引绳。无人机挂架的吊钩钩住挡臂两端的连接环升空，通过无人机挂架将整个装置带至安装位置处后，可使滑车主体自动安装于铁塔上的安装角钢上，然后无人机带着无人机挂架飞离。此时，地面作业人员将牵引绳与绝缘绳连接并使绝缘绳通过滑车，位于防坠装置下方的高空作业人员将通过绝缘绳与身上所穿的安全带相连，有绝缘绳的保障即可安全攀登杆塔作业。

附图说明

图1为本发明一个实施例的主视结构示意图。

图2为图1的侧视示意图。

图3为本实施例的一个轴侧结构示意图。

图4为本实施例中滑车主体一个轴侧结构示意图。

图5为本实施例中连杆滑块机构和转动臂装配件的一个轴侧结构示意图。

具体实施方式

结合图1至图5可以看出，本实施例公开的这种便于无人机安装的输电线高空防坠装置，安装于铁塔的角钢上，包括滑车主体1、挡臂2、连杆3、滑块 4、转动臂5、无人机挂架6、滑轮支架7和滑轮8。

滑车主体1的下部和上部分别设置倒U型槽，下部倒U型槽的顶部一侧连通上部倒U型槽，下部U型槽的开口宽度略大于安装角钢的边宽尺寸。

滑车主体1的竖向一侧底部有外伸部，该竖向侧设置有安装槽11，安装槽的竖向中心面上连接有限位螺钉XWLD，外伸部设置有铰接孔JJK。

滑车主体1的上端两侧设置有水平U型槽12，两侧水平U型槽的开口方向相反。

挡臂2铰接于连杆3的下端，连杆3的上端铰接于滑块4上，即挡臂、连杆和滑块组成连杆滑块机构。

挡臂2通过销轴和轴套铰接于滑车主体1底部的外伸部处，铰接位置的的两侧分别为外端段和内端段，外端段伸出于滑车主体1外，内端段可水平位于滑车主体的下部倒U型槽中。

连杆3的上部为U型头。

滑块4的竖向中心面处有滑动行程槽，该槽的上端和下端均为圆弧形。

滑块的中部两侧对称设置耳板。

滑块4安装于滑车主体1上的安装槽中，其上滑动行程槽套于安装槽中的限位螺钉XWLD上，限位螺钉有两个，分别用于滑块的上限位和下限位。

滑块4上端的中心位置处设置有铰接轴。

转动臂5的中心位置处有铰接孔，两端对称设置有连接环。

连杆3上端通过销轴与滑块4上的耳板铰接、下端通过销轴与挡臂2的外端段铰接。

转动臂5套于滑块4上端的铰接轴上后通过轴套限位，轴套通过径向螺钉锁定于铰接轴上。

转动臂5转动时可通过水平U型槽限位，即转动臂的两端分别卡于水平U 型槽中停止转动。

无人机挂架6包括挂接框61、悬吊架62和吊钩63，挂接框61为倒U型框，悬吊架62包括工字型架体，悬吊架62可拆卸连接于挂机框61的下端，悬吊架 62下翼板的两端对称铰接吊钩63。

本装置通过无人机安装的步骤如下：

一、针对铁塔上竖直边朝上的安装角钢

(1)防坠装置的初始状态为转动臂在滑车主体上的水平U型槽中锁定，滑块处于上限位，挡臂处于水平状态将滑车主体的下部倒U型槽挡住；

(2)将无人机挂架的挂接框挂接于无人机上，然后将无人机挂架的悬吊架与挂接架通过螺栓螺母连接固定，使悬吊架的挂钩钩住转动臂两端的连接环。将轻质牵引绳穿过滑轮，使转动臂反向转动取消限位；

(3)使无人机起飞，使其带着防坠装置升空，升空过程中，滑块被拉至下限位，挡臂在连杆及其自重作用下向下旋转打开，使滑车主体处于可安装状态；

(4)无人机飞至防坠装置的指定安装位置的上方时下降高度，直至使滑车主体通过其上部倒U型槽和下部倒U型槽坐落于安装角钢上(上部倒U型槽夹持安装角钢的竖直边，下部倒U型槽的顶部落于安装角钢水平边的上表面)，此时滑块处于上限位，挡臂自动回复至水平状态挡于安装角钢水平边的下表面；

(5)使无人机绕飞，转动臂旋转卡入滑车主体上的水平U型槽中处于限位状态，滑块的上限位锁定，保证挡臂的水平状态；

(6)无人机下降高度使无人机挂架的挂钩与挡臂两端的连接环脱离后飞离；

(7)地面作业人员将轻质牵引绳与绝缘绳连接后拉动牵引绳，使绝缘绳通过滑车；

(8)位于防坠装置下方的高空作业人员将通过滑车的绝缘绳与其身上所传的安全带连接固定后攀登铁塔作业，绝缘绳作为高空作业人员的安全保障。

当本防坠装置安装于铁塔上竖直边朝下的角钢上时，除步骤(4)不同外，其它步骤相同。步骤(4)为无人机飞至防坠装置的指定安装位置的上方时下降高度，直至使滑车主体下部倒U型槽的顶部落于安装角钢水平边的顶面，此时滑块处于上限位，挡臂自动回复至水平状态挡于安装角钢水平边的下表面，即挡臂和下部倒U型槽的顶部夹住安装角钢的水平边。

Claims (9)

1.一种便于无人机安装的输电线高空防坠装置，其特征在于：它包括滑车主体、连杆滑块机构、转动臂、无人机挂架和滑轮组件；

滑车主体设置有下部倒U型槽和上部倒U型槽，下部倒U型槽的顶部一侧连通上部倒U型槽；

连杆滑块机构包括挡臂、连杆和滑块，滑块安装于滑车主体上部一侧的安装槽中，连杆上端与滑块铰接，挡臂为包括内端段和外端段的曲臂，拐角处与滑车主体可转动铰接，外端段伸出滑车主体外与连杆下端铰接；

转动臂水平连接于滑块上端，两端对称设置有连接环；

滑车主体上端对应安装槽两侧设置有水平U型槽，且两水平U型槽的开口方向相反；

转动臂转动至其两端段分别位于两水平U型槽中使滑块竖向限位时，挡臂的内端段处于水平状态将滑车主体的下部倒U型槽挡住；

无人机挂架下端与转动臂两端的连接环连接；

滑轮组件包括滑轮和滑轮支架，滑轮支架对称安装于滑车主体下部倒U型槽的两侧。

2.如权利要求1所述的便于无人机安装的输电线高空防坠装置，其特征在于：所述滑块的竖向中心面处有滑动行程槽，滑块的上端中心位置处有铰接轴。

3.如权利要求2所述的便于无人机安装的输电线高空防坠装置，其特征在于：所述滑车主体的安装槽中连接有限位螺钉，所述滑块上的滑动行程槽套于限位螺钉上。

4.如权利要求2所述的便于无人机安装的输电线高空防坠装置，其特征在于：所述转动臂的中心位置处有铰接孔，所述铰接轴穿过该铰接孔后连接限位轴套。

5.如权利要求1所述的便于无人机安装的输电线高空防坠装置，其特征在于：所述连杆的上部为U型头，所述滑块的中部两侧对称设置有耳板，U型头的顶部通过销轴与耳板可转动铰接。

6.如权利要求1所述的便于无人机安装的输电线高空防坠装置，其特征在于：所述滑车主 体的滑块安装侧底部有外伸部，所述挡臂的拐角处通过销轴及轴套与外伸部铰接，连杆的下端通过销轴与挡臂的外端段端部铰接。

7.如权利要求1所述的便于无人机安装的输电线高空防坠装置，其特征在于：所述无人机挂架包括挂接框和其下端可拆卸连接的悬吊架，挂接框为倒U型框，悬吊架包括工字型架体和其下翼板两端对称铰接的吊钩，吊钩钩住所述连接环。

8.一种权利要求1所述的防坠装置在铁塔竖直边朝上的角钢上安装的方法，包括以下步骤：

(1)防坠装置的初始状态为转动臂锁定，滑块处于上限位，挡臂处于水平状态将滑车主体的下部倒U型槽挡住；

(2)将无人机挂架挂接于无人机上，将轻质牵引绳穿过滑轮，使转动臂转动取消限位；

(3)使无人机起飞，使其带着防坠装置升空，升空过程中，滑块被拉至下限位，挡臂向下旋转打开，使滑车主体处于可安装状态；

(4)无人机飞至防坠装置的指定安装位置的上方时下降高度，直至使滑车主体通过其上部倒U型槽和下部倒U型槽坐落于安装角钢上，此时滑块处于上限位，挡臂自动回复至水平状态挡于安装角钢的下侧；

(5)使无人机绕飞，转动臂旋转至限位状态，滑块的上限位锁定，保证挡臂的水平状态；

(6)无人机下降高度使无人机挂架与挡臂脱离后飞离；

(7)地面作业人员将轻质牵引绳与绝缘绳连接后拉动牵引绳，使绝缘绳通过滑车；

(8)高空作业人员将通过滑车的绝缘绳与其身上所穿的安全带连接固定后攀登铁塔作业。

9.一种权利要求1所述的防坠装置在铁塔竖直边朝下的角钢上安装的方法，包括以下步骤：

(1)防坠装置的初始状态为转动臂锁定，滑块处于上限位，挡臂处于水平状态将滑车主体的下部倒U型槽挡住；

(2)将无人机挂架挂接于无人机上，将轻质牵引绳穿过滑轮，使转动臂转动取消限位；

(3)使无人机起飞，使其带着防坠装置升空，升空过程中，滑块被拉至下限位，挡臂向下旋转打开，使滑车主体处于可安装状态；

(4)无人机飞至防坠装置的指定安装位置的上方时下降高度，直至使滑车主体下部倒U型槽的顶部落于安装角钢顶面，此时滑块处于上限位，挡臂自动回复至水平状态挡于安装角钢水平边的下侧；

(5)使无人机绕飞，转动臂旋转至限位状态，滑块的上限位锁定，保证挡臂的水平状态；

(6)无人机下降高度使无人机挂架与挡臂脱离后飞离；

(7)地面作业人员将轻质牵引绳与绝缘绳连接后拉动牵引绳，使绝缘绳通过滑车；

(8)位于防坠装置下方的高空作业人员将绝缘绳与其身上所穿的安全带连接固定后攀登铁塔作业。

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