CN113140981A - 高空电缆线检修机器人及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供高空电缆线检修机器人及其使用方法，解决了冰雪天气时，电缆线上堆积有冰雪会形成一层冰壳，妨碍无人机进行巡检的问题；其使用步骤包括：a.将检修机器人安装在电缆线上，使得电缆线处于行走驱动轮和行走辅助轮之间；b.将检修机器人左侧的刮板放置在电缆线上，将处于检修机器人内部的擦拭板的内侧面上的擦拭海绵抵在电缆线上，加热板随着擦拭板运动，从而使得加热板内侧面上的加热丝处于电缆线的外侧；c.启动驱动电机可带动行走驱动轮转动，使得检修机器人能够在电缆线上移动，启动循环电机可带动刮板、擦拭板以及加热板在检修机器人的内侧面上做圆周循环运动，从而对电缆线上的冰雪进行清理，检修机器人内的检测仪可对电缆线进行检测。

Description

高空电缆线检修机器人及其使用方法

技术领域

本发明涉及线缆检修技术领域，具体是高空电缆线检修机器人及其使用方法。

背景技术

电力电缆是用于传输和分配电能的电缆，常见的电缆分布方式有地埋电缆和高架电缆，电力电缆是在电力系统的主干线路中用以传输和分配大功率电能的电缆产品，包括1-500KV以及以上各种电压等级、各种绝缘的电力电缆。电力电缆的使用至今已有百余年历史。

一般电缆线故障有：外力损伤，即在电缆的保管、运输、敷设和运行过程中都可能遭受外力损伤；保护层老化或腐蚀，即地下杂散电流的电化腐蚀或非中性土壤的化学腐蚀或长期日晒雨淋使保护层失效，失去对绝缘的保护作用；过电压、过负荷运行：电缆电压选择不当，在运行中突然有高压窜入或长期超负荷，都可能使电缆绝缘强度遭破坏，将电缆保护层击穿，所以，定期对电缆进行检查是很有必要的。

目前，对于低空电缆线的检修一般是由检修人员配合升降梯进行检查，此过程需要两人配合：一个在下面推升降车，一个在上面进行检查，过程比较繁琐；如果两个电线杆之间跨度较大、地面不平时，根本无法进行检修工作；

对高空线缆检修时升降梯将无法发挥作用，而是采用无人机进行高空巡检，但是无人机控制难度较大，且当冰雪天气时，电缆线上堆积有冰雪，甚至在电缆线外侧形成一层冰壳，从而妨碍无人机进行巡检。

因此，本发明提供高空电缆线检修机器人及其使用方法来解决上述问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供高空电缆线检修机器人及其使用方法，有效的解决了对高空线缆检修时升降梯将无法发挥作用，无人机控制难度较大，且当冰雪天气时，电缆线上堆积有冰雪，甚至在电缆线外侧形成一层冰壳，从而妨碍无人机进行巡检的问题。

高空电缆线检修机器人及其使用方法，包括电缆线，所述电缆线上安装有检修机器人，多个所述电缆线上的检修机器人之间可通过伸缩杆固定连接并调节两个检修机器人之间的距离，其使用步骤包括：

a.将检修机器人安装在电缆线上，使得电缆线处于行走驱动轮和行走辅助轮之间，二者将电缆线紧紧夹住；

b.将检修机器人左侧的刮板放置在电缆线的外表面上，将处于检修机器人内部的擦拭板的内侧面上的擦拭海绵抵在电缆线的外表面上，同时，所述加热板随着擦拭板运动，从而使得加热板内侧面上的加热丝处于电缆线的外侧；

c.启动驱动电机可带动行走驱动轮转动，使得检修机器人能够在电缆线上移动，同时，启动循环电机可带动刮板、擦拭板以及加热板在检修机器人的内侧面上做圆周循环运动，从而对电缆线上的冰雪进行清理，处于检修机器人内部的检测仪即可对电缆线进行检测。

优选的，所述检修机器人由两个相互铰接的半圆形的外壳组成，分别为上外壳和下外壳，所述下外壳的底部安装有支腿和配重块。

优选的，所述行走驱动轮转动安装在上外壳内侧面的右端，且行走驱动轮的数量为多个，多个所述行走驱动轮之间通过皮带同步连接，其中一个行走驱动轮与固定安装在上外壳内的驱动电机连接。

优选的，所述下外壳内侧面的右端固定有两个辅助支板，两个所述辅助支板上分别开有多个位置对称的辅助滑槽，每个所述辅助滑槽内均上下滑动安装有辅助滑块，每两个位置对称的辅助滑块之间转动安装有行走辅助轮，每个所述辅助滑块与辅助滑槽的底部之间均安装有辅助弹簧。

优选的，所述上外壳和下外壳的内侧面的左端开有刮板滑槽，所述刮板滑槽内滑动安装有刮板滑块，所述刮板滑块的左侧铰接有刮板连杆，所述刮板连杆的另一端铰接有弧形的刮板。

优选的，所述刮板的内侧面上固定安装有螺旋状的刮条，所述刮板的左侧面上滑动安装有呈放射状的拨板，每个所述拨板与刮板之间均连接有拨板拉簧。

优选的，所述上外壳和下外壳的内侧面上开有位于刮板滑槽右侧的擦拭滑槽，所述擦拭滑槽内滑动安装有擦拭滑块，所述擦拭滑块上固定安装有擦拭伸缩杆，所述擦使伸缩杆的另一端固定安装有弧形的擦拭板，所述擦拭板的内侧面上固定安装有擦拭海绵。

优选的，所述上外壳和下外壳的内侧面上开有位于刮板滑槽与擦拭滑槽之间的加热滑槽，所述加热滑槽内滑动安装有加热滑块，所述加热滑块上固定安装有加热伸缩杆，所述加热伸缩杆的另一端固定安装有弧形的加热板，所述加热板的内侧面上固定安装有加热丝。

优选的，所述上外壳和下外壳的内侧面上固定安装有驱动齿圈，所述擦拭滑块的右侧面上固定安装有循环电机，所述循环电机的转轴上固定安装有与驱动齿圈啮合的驱动齿轮，所述擦拭滑块、加热滑块以及刮板滑块之间通过联动杆固定连接。

优选的，所述上外壳和下外壳的内侧面上均固定安装有检测仪，所述下外壳的底部固定安装有连接板。

本发明通过在电缆线上行走的检修机器人对电缆线进行检修，同时转动在检修机器人左侧的刮板能够将电缆线上的积雪刮掉，再通过检修机器人右侧的检测仪对电缆线进行检测；转动在检修机器人内的加热板能够将电缆线上的冰壳融化，擦拭板转动时能够将电缆线上的水渍擦拭干净，使得电缆线的外表面完全裸露，方便检测仪进行检测；

本发明利用智能检修机器人代替检修人员对高低空电缆线进行检修，大大提高了工作效率，为电缆线检修工作提供了巨大的便利。

附图说明

图1为本发明两个检修机器人同时使用时的立体示意图。

图2为本发明两个检修机器人同时使用时的平面示意图。

图3为本发明检修机器人的剖面立体示意图。

图4为本发明上外壳和下外壳相互打开的立体示意图。

图5为本发明上外壳的立体结构示意图。

图6为本发明下外壳的立体结构示意图。

图7为本发明刮板和多个拨板的安装结构示意图。

图8为本发明的工作模块图。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至图8对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本发明的各示例性的实施例。

实施例一，本发明为高空电缆线检修机器人及其使用方法，包括电缆线1，所述电缆线1上安装有检修机器人2，检修人员可通过控制端对检修机器人2进行操作，多个所述电缆线1上的检修机器人2之间可通过伸缩杆3固定连接并调节两个检修机器人2之间的距离,可同时使用多个检修机器人2对多根电缆线1同时进行检修，通过调节伸缩杆3的长度使得多个检修机器人2安装在多根电缆线1上，因此，检修机器人2可单独使用，也可多个同时使用，其使用步骤包括：

a.将检修机器人2安装在电缆线1上，使得电缆线1处于行走驱动轮4和行走辅助轮5之间，二者将电缆线1紧紧夹住，当行走驱动轮4和行走辅助轮5转动时，能够使得检修机器人2在电缆线1上行走，不会发生打滑现象；

b.将检修机器人2左侧的刮板6放置在电缆线1的外表面上，将处于检修机器人2内部的擦拭板7的内侧面上的擦拭海绵8抵在电缆线1的外表面上，同时，所述加热板9随着擦拭板7运动，从而使得加热板9内侧面上的加热丝10处于电缆线1的外侧，电热丝10与控制端无线连接，且电热丝10与检修机器人2内部安装的蓄电池电连接，擦拭海绵8抵在电缆线1上时，擦拭板7与电缆线1之间有一定的距离，与擦拭板7同步运动的加热板9与电缆线1之间也有一定的距离，加热丝10不会直接接触到电缆线1的外表面；

c.启动驱动电机11可带动行走驱动轮4转动，使得检修机器人2能够在电缆线1上移动，所述驱动电机11与蓄电池电连接，又与控制端无线连接，检修人员可通过控制端启动驱动电机11，同时，启动循环电机12可带动刮板6、擦拭板7以及加热板9在检修机器人2的内侧面上做圆周循环运动，所述循环电机12与蓄电池电连接，又与控制端无线连接，检修人员可通过控制端启动循环电机12，刮板6在电缆线1的外表面上做循环圆周运动时能够将电缆线1上的积雪刮掉，加热板9在电缆线1的外表面上做循环圆周运动时能够通过加热丝10对电缆线1上的冰壳进行高温融化，此处的温度可在100℃-150℃，加热丝10的最高温度不会对电缆线1外表面造成损伤，擦拭板7和擦拭海绵8在电缆线1的外表面上做循环圆周运动时能够将融化的冰雪擦拭干净，使得电缆线1的外表面完全裸露在空气中，通过上述方法对电缆线1上的冰雪进行清理，处于检修机器人2内部的检测仪13即可对电缆线1进行检测，检测仪13与控制端无线连接，检测仪能够对电缆线1的外表面进行检测是否有损伤，当检测到电缆线1有损伤时，会向控制端发出检测信号，控制端上的报警器就会发出警报，提醒检修人员此处的损伤。

实施例二，在实施例一的基础上，所述检修机器人2由两个通过铰链相互铰接的半圆形的外壳组成，分别为上外壳14和下外壳15，所述上外壳14能够在下外壳15上转动，二者之间安装有锁扣，当二者组成一个圆筒并安装在电缆线1上时，通过锁扣将二者锁定，所述下外壳15的底部安装有支腿16和配重块17，支腿16和配重块17能够为检修机器人2提供重量，防止检修机器人2在电缆线1上打转，使得检修机器人2的下外壳15始终处于下方。

实施例三，在实施例二的基础上，所述行走驱动轮4转动安装在上外壳14内侧面的右端，且行走驱动轮4的数量为多个，且行走驱动轮4的中部向轴心处凹陷，使得电缆线1能够始终处于行走驱动轮4的中部，多个所述行走驱动轮4之间通过皮带同步连接，其中一个行走驱动轮4与固定安装在上外壳14内的驱动电机11连接，通过驱动电机11能够同时带动多个行走驱动轮4转动，多个行走驱动轮4能够更好的带动检修机器人2在电缆线1上行走。

实施例四，在实施例三的基础上，所述下外壳15内侧面的右端固定有两个辅助支板18，两个所述辅助支板18上分别开有多个位置对称的辅助滑槽19，每个所述辅助滑槽19内均上下滑动安装有辅助滑块20，每两个位置对称的辅助滑块20之间转动安装有行走辅助轮5，所述行走辅助轮5的中部向轴心方向凹陷，使得电缆线1始终处于行走辅助轮5的中部，心走辅助轮5的数量与行走驱动轮4的数量一致，每个所述辅助滑块20与辅助滑槽19的底部之间均安装有辅助弹簧21，当多个行走驱动轮4与多个行走辅助轮5将电缆线1夹在二者之间时，辅助弹簧21能够对多个行走辅助轮5提供对电缆线1的挤压力，通过可上下滑动的行走辅助轮5，使得检修机器人可安装在不同直径的电缆线1上；

当安装机修机器人2时，将上外壳14打开，将电缆线1置于多个行走辅助轮5的上方中部，然后将上外壳4关闭并与下外壳5锁紧，此时电缆线1处于多个行走驱动轮4与多个行走辅助轮5之间并被二者紧紧夹住，通过控制端向驱动电机11发出驱动信号，多个行走驱动轮4转动，使得检修机器人2在电缆线1上行走。

实施例五，在实施例二的基础上，所述上外壳14和下外壳15的内侧面的左端开有刮板滑槽22，所述刮板滑槽22内滑动安装有刮板滑块23，当上外壳14和下外壳15组成一个圆筒时，两个刮板滑槽22连通，使得刮板滑块23能够在两个刮板滑槽22内做循环圆周运动，所述刮板滑块23的左侧铰接有刮板连杆24，所述刮板连杆24与刮板滑块23之间安装有连杆扭簧，刮板连杆24在刮板滑块23上摆动时，通过连杆扭簧能够将刮板连杆24复位，所述刮板连杆24的另一端铰接有弧形的刮板6，所述刮板6与刮板连杆24之间连接有刮板扭簧，刮板6的初始位置处于上外壳14和下外壳15组成圆筒的轴心处，刮板6转动时能够在刮板扭簧的作用下复位，当检修机器人2安装在电缆线1上时，移动刮板连杆24将刮板6放置在电缆线1上，此时连杆扭簧扭转蓄力，使得刮板6紧紧的贴在电缆线1的外表面上，刮板滑块23在刮板滑槽22内圆周运动时，能够带动刮板6在电缆线1的外表面上圆周运动，从而将电缆线1上的积雪刮掉。

实施例六，在实施例五的基础上，所述刮板6的内侧面上固定安装有螺旋状的刮条25，所述刮条25的材质可采用塑料或橡胶材质，刮板6在电缆线1上转动时，可通过其内侧面上与电缆线1接触的多个刮条25将电缆线1外表面上的冰壳刮掉，所述刮板6的左侧面上滑动安装有呈放射状的拨板26，刮板6的左侧面上开有多个呈放射状的拨板滑槽，拨板26分别滑动安装在多个拨板滑槽内，每个所述拨板26与刮板6之间均连接有拨板拉簧27，通过拨板拉簧27使得多个拨板26的底部均与电缆线1的外表面接触，刮板6在电缆线1上转动时，多个拨板27能够将电缆线1上较厚的积雪拨掉。

实施例七，在实施例五的基础上，所述上外壳14和下外壳15的内侧面上开有位于刮板滑槽22右侧的擦拭滑槽28，所述擦拭滑槽28内滑动安装有擦拭滑块29，当上外壳14和下外壳15组成一个圆筒时，两个擦拭滑槽28连通，使得擦拭滑块29能够在两个擦拭滑槽28内做循环圆周运动，所述擦拭滑块29上固定安装有擦拭伸缩杆30，所述擦拭伸缩杆30内安装有弹簧，当擦拭伸缩杆30缩短时弹簧被压缩，所述擦使伸缩杆30的另一端固定安装有弧形的擦拭板7，所述擦拭板7的内侧面上固定安装有擦拭海绵8，检修机器人2安装在电缆线1上时，可将擦拭板7放置在电缆线1上，此时再伸缩杆弹簧的作用下使得擦拭海绵8紧紧抵在电缆线1的外表面上，当擦拭滑块29在擦拭滑槽28内循环圆周转动时，可带动擦拭板7绕着电缆线1转动，从事的擦拭海绵对电缆线1的外表面进行擦拭，擦干电缆线1表面的水分，方便检测仪13对电缆线1的外表面进行检测。

实施例八，在实施例七的基础上，所述上外壳14和下外壳15的内侧面上开有位于刮板滑槽22与擦拭滑槽28之间的加热滑槽31，所述加热滑槽31内滑动安装有加热滑块32，当上外壳14和下外壳15组成一个圆筒时，两个加热滑槽31连通，使得加热滑块32能够在两个加热滑槽31内做循环圆周运动，所述加热滑块32上固定安装有加热伸缩杆33，所述加热伸缩杆33内安装有弹簧，加热伸缩杆33缩短时弹簧被压缩，所述加热伸缩杆33的另一端固定安装有弧形的加热板9，所述加热板9的内侧面上固定安装有加热丝10，所述加热板9与擦拭板7之间固定连接有联动销，使得擦拭板7与加热板9能够同时运动，且二者处于同一水平位置，检修机器人2安装在电缆线1上时，擦拭海绵8紧紧抵在电缆线1的外表面上，此时擦拭板7与电缆线1的外表面不接触，因此加热板9与电缆线1的外表面也不接触，加热板9绕着电缆线1做循环圆周运动时，可通过加热丝10对电缆线1上的冰壳进行融化，冰壳融化后再通过擦拭海绵8将水分擦干，最后经过检测仪13进行检测。

实施例九，在实施例八的基础上，所述上外壳14和下外壳15的内侧面上均同轴固定安装有二分之一个齿圈，当上外壳14和下外壳15组成一个圆筒时，两个所述二分之一个齿圈即可组成一个完整的驱动齿圈35，所述擦拭滑块29的右侧面上固定安装有循环电机12，所述循环电机12与蓄电池电连接，同时有与控制端无线连接，可通过控制端启动循环电机12，所述循环电机12的转轴上固定安装有与驱动齿圈35啮合的驱动齿轮36，驱动齿圈36转动时能够带动循环电机12和擦拭滑块29沿着驱动齿圈35循环圆周运动，从而实现擦拭滑块29带动擦拭板7在擦拭滑槽28内的循环圆周运动，所述擦拭滑块29、加热滑块32以及刮板滑块23之间通过联动杆固定连接，即可通过循环电机12可同时带动擦拭滑块29、加热滑块32以及刮板滑块23同时在擦拭滑槽28、加热滑槽31以及刮板滑槽22内做循环圆周运动，从而实现刮板6、擦拭板7以及加热板9在电缆线1上做循环圆周运动。

实施例十，在实施例九的基础上，所述上外壳14和下外壳15的内侧面上均固定安装有检测仪13，所述检测仪13的数量可为多个，方便对电缆线1进行无死角的检测，多个检测仪13安装在检测机器人2的最右端，可对清理后的电缆线1的外表面进行检测，并将检测的数据无线传输到控制端，经控制端进行分析，如电缆线1有损坏，则控制端启动报警器进行报警，所述下外壳15的底部固定安装有连接板37，所述伸缩杆3的一端可固定在连接板37上，此处可采用螺栓连接，方便快速拆卸，当需要多个检修机器人2同时对多根电缆线1进行检修时，可通过伸缩杆3将多个检修机器人2连接起来。

本发明通过在电缆线上行走的检修机器人对电缆线进行检修，同时转动在检修机器人左侧的刮板能够将电缆线上的积雪刮掉，再通过检修机器人右侧的检测仪对电缆线进行检测；转动在检修机器人内的加热板能够将电缆线上的冰壳融化，擦拭板转动时能够将电缆线上的水渍擦拭干净，使得电缆线的外表面完全裸露，方便检测仪进行检测；

本发明利用智能检修机器人代替检修人员对高低空电缆线进行检修，大大提高了工作效率，为电缆线检修工作提供了巨大的便利。

Claims (10)

1.高空电缆线检修机器人及其使用方法，包括电缆线（1），所述电缆线（1）上安装有检修机器人（2），多个所述电缆线（1）上的检修机器人（2）之间可通过伸缩杆（3）固定连接并调节两个检修机器人（2）之间的距离，其使用步骤包括：

a.将检修机器人（2）安装在电缆线（1）上，使得电缆线（1）处于行走驱动轮（4）和行走辅助轮（5）之间，二者将电缆线（1）紧紧夹住；

b.将检修机器人（2）左侧的刮板（6）放置在电缆线（1）的外表面上，将处于检修机器人（2）内部的擦拭板（7）的内侧面上的擦拭海绵（8）抵在电缆线（1）的外表面上，同时，所述加热板（9）随着擦拭板（7）运动，从而使得加热板（9）内侧面上的加热丝（10）处于电缆线（1）的外侧；

c.启动驱动电机（11）可带动行走驱动轮（4）转动，使得检修机器人（2）能够在电缆线（1）上移动，同时，启动循环电机（12）可带动刮板（6）、擦拭板（7）以及加热板（9）在检修机器人（2）的内侧面上做圆周循环运动，从而对电缆线（1）上的冰雪进行清理，处于检修机器人（2）内部的检测仪（13）即可对电缆线（1）进行检测。

2.根据权利要求1所述的高空电缆线检修机器人及其使用方法，其特征在于，所述检修机器人（2）由两个相互铰接的半圆形的外壳组成，分别为上外壳（14）和下外壳（15），所述下外壳（15）的底部安装有支腿（16）和配重块（17）。

3.根据权利要求2所述的高空电缆线检修机器人及其使用方法，其特征在于，所述行走驱动轮（4）转动安装在上外壳（14）内侧面的右端，且行走驱动轮（14）的数量为多个，多个所述行走驱动轮（4）之间通过皮带同步连接，其中一个行走驱动轮（4）与固定安装在上外壳（14）内的驱动电机（11）连接。

4.根据权利要求3所述的高空电缆线检修机器人及其使用方法，其特征在于，所述下外壳（15）内侧面的右端固定有两个辅助支板（18），两个所述辅助支板（18）上分别开有多个位置对称的辅助滑槽（19），每个所述辅助滑槽（19）内均上下滑动安装有辅助滑块（20），每两个位置对称的辅助滑块（20）之间转动安装有行走辅助轮（5），每个所述辅助滑块（20）与辅助滑槽（19）的底部之间均安装有辅助弹簧（21）。

5.根据权利要求2所述的高空电缆线检修机器人及其使用方法，其特征在于，所述上外壳（14）和下外壳（15）的内侧面的左端开有刮板滑槽（22），所述刮板滑槽（22）内滑动安装有刮板滑块（23），所述刮板滑块（23）的左侧铰接有刮板连杆（24），所述刮板连杆（24）的另一端铰接有弧形的刮板（6）。

6.根据权利要求5所述的高空电缆线检修机器人及其使用方法，其特征在于，所述刮板（6）的内侧面上固定安装有螺旋状的刮条（25），所述刮板（6）的左侧面上滑动安装有呈放射状的拨板（26），每个所述拨板（26）与刮板（6）之间均连接有拨板拉簧（27）。

7.根据权利要求5所述的高空电缆线检修机器人及其使用方法，其特征在于，所述上外壳（14）和下外壳（15）的内侧面上开有位于刮板滑槽（22）右侧的擦拭滑槽（28），所述擦拭滑槽（28）内滑动安装有擦拭滑块（29），所述擦拭滑块（29）上固定安装有擦拭伸缩杆（30），所述擦使伸缩杆（30）的另一端固定安装有弧形的擦拭板（7），所述擦拭板（7）的内侧面上固定安装有擦拭海绵（8）。

8.根据权利要求7所述的高空电缆线检修机器人及其使用方法，其特征在于，所述上外壳（14）和下外壳（15）的内侧面上开有位于刮板滑槽（22）与擦拭滑槽（28）之间的加热滑槽（31），所述加热滑槽（31）内滑动安装有加热滑块（32），所述加热滑块（32）上固定安装有加热伸缩杆（33），所述加热伸缩杆（33）的另一端固定安装有弧形的加热板（9），所述加热板（9）的内侧面上固定安装有加热丝（10）。

9.根据权利要求8所述的高空电缆线检修机器人及其使用方法，其特征在于，所述上外壳（14）和下外壳（15）的内侧面上固定安装有驱动齿圈（35），所述擦拭滑块（29）的右侧面上固定安装有循环电机（12），所述循环电机（12）的转轴上固定安装有与驱动齿圈（35）啮合的驱动齿轮（36），所述擦拭滑块（29）、加热滑块（32）以及刮板滑块（23）之间通过联动杆固定连接。

10.根据权利要求9所述的高空电缆线检修机器人及其使用方法，其特征在于，所述上外壳（14）和下外壳（15）的内侧面上均固定安装有检测仪（13），所述下外壳（15）的底部固定安装有连接板（37）。

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