CN113236947A - 用于变电站的巡检装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于变电站的巡检装置。该技术方案为巡检小车设计了举升机构和爬台机构，并引入机械夹爪实现了一定的应急处置功能。具体来看，本发明在车体顶端增设了多段式的举升臂，将摄像头搭载于举升臂上，可在较高位置取景成像，从而达到瞭望和俯瞰等效果。同时，在车体侧端前部增设了独立的第二履带，承载于较大尺寸的三角架上，三角架由爬台电机独立驱动，可向较矮的台面上滚爬，从而实现了一定的爬台功能。另外，本发明在机械臂末端设置了机械夹爪，由同步齿轮传动，可在应急状况下对开关进行触压或拨动，从而实现一定的应急处置功能。本发明的巡检视角更加多样，且功能更加完善，具有突出的技术优势。

Description

用于变电站的巡检装置
技术领域
本发明涉及电力巡检技术领域，具体涉及一种用于变电站的巡检装置。
背景技术
变电站巡检工作是变电运行管理工作的一个重要组成部分，它是检验设备运行状况、掌握设备运行规律、确保安全运行必不可少的基础工作。通过提高设备巡检质量，可改善变电站运行管理水平，确保变电站设备安全运行。传统的巡检工作是由工作人员徒步完成的，由于变电站的空间较大，巡检位置较多，且各变电站之间的距离较远，因此完成一整次巡检需要耗费较多的时间和人力。
在这种背景下，自动化的巡检设备应运而生。此类设备一般包括可移动的承载机构和视频采集模块，工作人员远程控制设备移动至各个巡检位置，远程观看巡检位置的图像信息，从而达到远程巡检的目的。基于这种原理，只要为每个变电站分别配置一套此类巡检设备，即可高效的完成巡检作业。然而，目前自动化的巡检设备只能在人行通道或操作区域内移动和采集图像，无法形成俯瞰视角和瞭望视角，导致所采集画面缺乏总揽性，后台人员往往需要结合变电站的设备位置图才能确定各个图像的方位，直观性较差。此外，常规的自动化巡检设备只能远程采集图像，而完全不具有应急干预能力，在功能上有待改进。
发明内容
本发明旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种用于变电站的巡检装置，以解决常规巡检小车难以形成俯瞰视角或瞭望视角的技术问题。
本发明要解决的另一技术问题是，常规巡检小车完全不具有应急干预能力。
为实现以上技术目的，本发明采用以下技术方案：
用于变电站的巡检装置，包括车体，第一履带轮，第一履带，爬台电机，三角架，第二履带轮，第二履带，基座，机械臂，举升电机，托台，摄像头，机械夹爪，其中，在车体的侧端设置有第一履带轮，在第一履带轮上绕接有第一履带，在车体的侧端固定连接有爬台电机，在爬台电机的主轴上固结有三角架，在三角架的三个顶角位置分别设置有第二履带轮，在三个第二履带轮上绕接有第二履带，在车体的顶部固定连接有基座，在基座上两个机械臂首尾依次铰接，在铰接轴上分别设置有举升电机，在车体顶部、位于基座后方的位置固定连接有托台，在机械臂的末端分别设置有摄像头和机械夹爪。
作为优选，还包括安装架，其中安装架固定连接在机械臂末端，在安装架上设置有云台，摄像头安装在所述云台上。
作为优选，还包括转动臂，同步齿轮，主动齿轮，其中，机械夹爪有两个，机械夹爪与转动臂固定连接，两个转动臂分别铰接在安装架上，在转动臂与安装架的铰接轴上固结有同步齿轮，两个同步齿轮相互啮合，在安装架上通过电机设置有主动齿轮，主动齿轮与其中一个同步齿轮啮合传动。
作为优选，三角架呈正三角形，第二履带位于第一履带前方。
作为优选，在机械夹爪的内侧贴附有橡胶垫层。
作为优选，还包含四组支撑组件，所述支撑组件包含内支撑腿，内支撑腿的一端铰接在车体上，在内支撑腿的另一端铰接有外支撑腿，在外支撑腿的末端铰接有地脚盘，第二电动推杆的两端分别与车体和内支撑腿铰接，第三电动推杆的两端分别与内支撑腿和外支撑腿铰接；
还包括转轴和外延展板，其中，转轴设置于车体上，在转轴的侧端具有外延展板，内支撑腿和第二电动推杆分别铰接在外延展板上。
作为优选，在车体中内置有电池，所述电池与第二电动推杆、第三电动推杆、电性连接。
作为优选，所述机械夹爪包含转动安装的连接轴，连接轴的远端设置支座，支座两侧对称的安装连杆，连杆的远端交接安装夹板；两个夹板的相向一面均布有防滑矩阵。
作为优选，所述两个夹板的相向一面且远离连接轴的一侧安装有限位凸台；所述支座上安装有夹持电机，夹持电机的输出轴连接所述连杆。
在以上技术方案中，车体为本发明的主体结构，用于起到基础承载作用；第一履带轮用于带动第一履带运动，从而实现本发明的行进功能；同时，第二履带轮用于驱动第二履带运动，进一步驱动本发明行进；当遇到较矮的台面地形时，爬台电机用于驱动三角架整体转动，使本发明前部滚爬到台面上，此时结合第二履带的前驱运动以及第一履带的后推运动，使本发明整体爬到台面以上；基座用于设置机械臂；机械臂可以为两段式也可以三段式，其相互之间首尾依次铰接，且铰接轴处设置举升电机，利用举升电机驱动铰接轴旋转，可驱动机械臂扬起或放下，从而调节机械臂末端的摄像头及机械夹爪的高度和位置，当把摄像头保持在较高位置时，可获得俯瞰或瞭望视角；为了确保机械臂升起后本发明整体的稳定性，宜将车体设计得相对宽大，以保证底部较大的支撑跨度，从而保证稳定性，特此说明；托台用于当机械臂放下后对机械臂起到托持作用；摄像头用于采集图像，其本身可以为常规市售产品；机械夹爪可执行夹持动作，用于提供简单的干预功能。
本发明提供了一种用于变电站的巡检装置。该技术方案为巡检小车设计了举升机构和爬台机构，并引入机械夹爪实现了一定的应急处置功能。具体来看，本发明在车体顶端增设了多段式的举升臂，将摄像头搭载于举升臂上，可在较高位置取景成像，从而达到瞭望和俯瞰等效果。同时，在车体侧端前部增设了独立的第二履带，承载于较大尺寸的三角架上，三角架由爬台电机独立驱动，可向较矮的台面上滚爬，从而实现了一定的爬台功能。另外，本发明在机械臂末端设置了机械夹爪，由同步齿轮传动，可在应急状况下对开关进行触压或拨动，从而实现一定的应急处置功能。本发明的巡检视角更加多样，且功能更加完善，具有突出的技术优势。
附图说明
图1是本发明整体从一个视角观察的立体图；
图2是本发明整体从另一个视角观察的立体图；
图3是本发明中，三角架及其驱动机构的立体图；
图4是本发明中，机械夹爪及其驱动机构的一种优选实施方式的立体图；
图5是本发明的机械夹爪及其驱动机构的另一种优选实施方式的结构示意图；
图6是本发明的支撑组件的一种优选实施方式的结构示意图；
图中：
1、车体 2、第一履带轮 3、第一履带 4、爬台电机
5、三角架 6、第二履带轮 7、第二履带 8、基座
9、机械臂 10、举升电机 11、托台 12、摄像头
13、机械夹爪 14、转动臂 15、安装架 16、同步齿轮
17、主动齿轮 131、连接轴 132、连杆 133、夹板
134、防滑矩阵 134、限位凸台 201、内支撑腿 202、外支撑腿
203、地脚盘 204、第二电动推杆 205、第三电动推杆 206、转轴
207、外延展板
具体实施方式
以下将对本发明的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节，在以下实施例中对属于公知的结构或功能将不进行详细描述。以下实施例中所使用的近似性语言可用于定量表述，表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。除有定义外，以下实施例中所用的技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。
实施例1
用于变电站的巡检装置，如图1～4所示，包括车体1，第一履带轮2，第一履带3，爬台电机4，三角架5，第二履带轮6，第二履带7，基座8，机械臂9，举升电机10，托台11，摄像头12，机械夹爪13，其中，在车体1的侧端设置有第一履带轮2，在第一履带轮2上绕接有第一履带3，在车体1的侧端固定连接有爬台电机4，在爬台电机4的主轴上固结有三角架5，在三角架5的三个顶角位置分别设置有第二履带轮6，在三个第二履带轮6上绕接有第二履带7，在车体1的顶部固定连接有基座8，在基座8上两个机械臂9首尾依次铰接，在铰接轴上分别设置有举升电机10，在车体1顶部、位于基座8后方的位置固定连接有托台11，在机械臂9的末端分别设置有摄像头12和机械夹爪13。
该装置的结构特点如下：车体1为本发明的主体结构，用于起到基础承载作用；第一履带轮2用于带动第一履带3运动，从而实现本发明的行进功能；同时，第二履带轮6用于驱动第二履带7运动，进一步驱动本发明行进；当遇到较矮的台面地形时，爬台电机4用于驱动三角架5整体转动，使本发明前部滚爬到台面上，此时结合第二履带7的前驱运动以及第一履带3的后推运动，使本发明整体爬到台面以上；基座8用于设置机械臂9；机械臂9可以为两段式也可以三段式，其相互之间首尾依次铰接，且铰接轴处设置举升电机10，利用举升电机10驱动铰接轴旋转，可驱动机械臂9扬起或放下，从而调节机械臂9末端的摄像头12及机械夹爪13的高度和位置，当把摄像头12保持在较高位置时，可获得俯瞰或瞭望视角；为了确保机械臂9升起后本发明整体的稳定性，宜将车体1设计得相对宽大，以保证底部较大的支撑跨度，从而保证稳定性，特此说明；托台11用于当机械臂9放下后对机械臂9起到托持作用；摄像头12用于采集图像，其本身可以为常规市售产品；机械夹爪13可执行夹持动作，用于提供简单的干预功能。
实施例2
用于变电站的巡检装置，如图1～4所示，包括车体1，第一履带轮2，第一履带3，爬台电机4，三角架5，第二履带轮6，第二履带7，基座8，机械臂9，举升电机10，托台11，摄像头12，机械夹爪13，其中，在车体1的侧端设置有第一履带轮2，在第一履带轮2上绕接有第一履带3，在车体1的侧端固定连接有爬台电机4，在爬台电机4的主轴上固结有三角架5，在三角架5的三个顶角位置分别设置有第二履带轮6，在三个第二履带轮6上绕接有第二履带7，在车体1的顶部固定连接有基座8，在基座8上两个机械臂9首尾依次铰接，在铰接轴上分别设置有举升电机10，在车体1顶部、位于基座8后方的位置固定连接有托台11，在机械臂9的末端分别设置有摄像头12和机械夹爪13。
同时，还包括安装架15，其中安装架15固定连接在机械臂9末端，在安装架15上设置有云台，摄像头12安装在所述云台上。还包括转动臂14，同步齿轮16，主动齿轮17，其中，机械夹爪13有两个，机械夹爪13与转动臂14固定连接，两个转动臂14分别铰接在安装架15上，在转动臂14与安装架15的铰接轴上固结有同步齿轮16，两个同步齿轮16相互啮合，在安装架15上通过电机设置有主动齿轮17，主动齿轮17与其中一个同步齿轮16啮合传动。三角架5呈正三角形，第二履带7位于第一履带3前方。在机械夹爪13的内侧贴附有橡胶垫层。
实施例3
如图6所示，在包含实施例1的基础上，还包含四组支撑组件，所述支撑组件包含内支撑腿201，内支撑腿201的一端铰接在车体上，在内支撑腿201的另一端铰接有外支撑腿202，在外支撑腿202的末端铰接有地脚盘203，第二电动推杆204的两端分别与车体和内支撑腿201铰接，第三电动推杆205的两端分别与内支撑腿201和外支撑腿202铰接；
还包括转轴206和外延展板207，其中，转轴206设置于车体上，在转轴206的侧端具有外延展板207，内支撑腿201和第二电动推杆204分别铰接在外延展板207上。
在车体中内置有电池，所述电池与第二电动推杆204、第三电动推杆205、电性连接。
本实施例中，内支撑腿和外支撑腿构成两段式的支撑腿结构，用于在承载臂扬起以及伸缩臂伸长时支撑于地面上，以增大本发明底部承载结构的跨度，以确保稳定性；地脚盘用于在支撑时与地面直接接触；第二电动推杆用于调节内支撑腿的角度；第三电动推杆用于调节外支撑腿的角度。在车体侧端增设的四组支撑组件均包含两段式的支撑腿，二者相互铰接，可分别由第二电动推杆和第三电动推杆调节角度；基于这种大跨度的支撑结构，可保证高视角瞭望时的稳定性。
实施例4
如图5所示，在包含实施例1的基础上，所述机械夹爪包含转动安装的连接轴，连接轴的远端设置支座，支座两侧对称的安装连杆，连杆的远端交接安装夹板；两个夹板的相向一面均布有防滑矩阵。所述两个夹板的相向一面且远离连接轴的一侧安装有限位凸台；所述支座上安装有夹持电机，夹持电机的输出轴连接所述连杆。本实施例的机械夹爪的结构简洁，夹持后防滑可靠，可以通过防滑矩阵防滑的同时采用限位凸台限位固定。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明。凡在本发明的申请范围内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.用于变电站的巡检装置，其特征在于包括车体(1)，第一履带轮(2)，第一履带(3)，爬台电机(4)，三角架(5)，第二履带轮(6)，第二履带(7)，基座(8)，机械臂(9)，举升电机(10)，托台(11)，摄像头(12)，机械夹爪(13)，其中，在车体(1)的侧端设置有第一履带轮(2)，在第一履带轮(2)上绕接有第一履带(3)，在车体(1)的侧端固定连接有爬台电机(4)，在爬台电机(4)的主轴上固结有三角架(5)，在三角架(5)的三个顶角位置分别设置有第二履带轮(6)，在三个第二履带轮(6)上绕接有第二履带(7)，在车体(1)的顶部固定连接有基座(8)，在基座(8)上两个机械臂(9)首尾依次铰接，在铰接轴上分别设置有举升电机(10)，在车体(1)顶部、位于基座(8)后方的位置固定连接有托台(11)，在机械臂(9)的末端分别设置有摄像头(12)和机械夹爪(13)。
2.根据权利要求1所述的用于变电站的巡检装置，其特征在于，还包括安装架(15)，其中安装架(15)固定连接在机械臂(9)末端，在安装架(15)上设置有云台，摄像头(12)安装在所述云台上。
3.根据权利要求2所述的用于变电站的巡检装置，其特征在于，还包括转动臂(14)，同步齿轮(16)，主动齿轮(17)，其中，机械夹爪(13)有两个，机械夹爪(13)与转动臂(14)固定连接，两个转动臂(14)分别铰接在安装架(15)上，在转动臂(14)与安装架(15)的铰接轴上固结有同步齿轮(16)，两个同步齿轮(16)相互啮合，在安装架(15)上通过电机设置有主动齿轮(17)，主动齿轮(17)与其中一个同步齿轮(16)啮合传动。
4.根据权利要求3所述的用于变电站的巡检装置，其特征在于，三角架(5)呈正三角形，第二履带(7)位于第一履带(3)前方。
5.根据权利要求4所述的用于变电站的巡检装置，其特征在于，在机械夹爪(13)的内侧贴附有橡胶垫层。
6.根据权利要求1所述的用于变电站的巡检装置，其特征在于，还包含四组支撑组件，所述支撑组件包含内支撑腿(201)，内支撑腿(201)的一端铰接在车体上，在内支撑腿(201)的另一端铰接有外支撑腿(202)，在外支撑腿(202)的末端铰接有地脚盘(203)，第二电动推杆(204)的两端分别与车体和内支撑腿(201)铰接，第三电动推杆(205)的两端分别与内支撑腿(201)和外支撑腿(202)铰接；
还包括转轴(206)和外延展板(207)，其中，转轴(206)设置于车体上，在转轴(206)的侧端具有外延展板(207)，内支撑腿(201)和第二电动推杆(204)分别铰接在外延展板(207)上。
7.根据权利要求6所述的用于变电站的巡检装置，其特征在于，在车体中内置有电池，所述电池与第二电动推杆(204)、第三电动推杆(205)、电性连接。
8.根据权利要求1所述的用于变电站的巡检装置，其特征在于，所述机械夹爪包含转动安装的连接轴，连接轴的远端设置支座，支座两侧对称的安装连杆，连杆的远端交接安装夹板；两个夹板的相向一面均布有防滑矩阵。
9.根据权利要求8所述的用于变电站的巡检装置，其特征在于，所述两个夹板的相向一面且远离连接轴的一侧安装有限位凸台；所述支座上安装有夹持电机，夹持电机的输出轴连接所述连杆。
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