CN113644590A - 一种输电线路多功能空中作业车 - Google Patents

Abstract

本发明属于电力施工设备技术领域，具体涉及一种输电线路多功能空中作业车，包括车体和位于所述车体上的压线轮组、升降装置、动力装置；所述压线轮组位于所述车体的侧壁上，包括两个上压线轮和两个下压线轮，两个所述上压线轮和两个所述下压线轮位于一个倒置等腰梯形的四个顶点处；所述升降装置与两个所述下压线轮相连，用于带动两个所述下压线轮沿弧线靠近或远离所述上压线轮；所述动力装置与所述压线轮组相连，用于提供转动动力。本发明能够实现复杂环境中在不同线径导线上的行走、锚定，实现输电线路跨越施工作业机械自动封网、机械辅助更换导地线的核心功能，并兼备传递物品、空中摆渡、应急充电、高空救援等辅助功能。

Description

一种输电线路多功能空中作业车

技术领域

本发明属于电力施工设备技术领域，具体而言，本发明涉及一种输电线路多功能空中作业车。

背景技术

电力工业已成为我国的重要支柱产业之一，由于我国的能源分布和电力负荷需求分布不平衡，为提高电力资源利用效率，电网建设得到了前所未有的巨大发展。在当前安全形势十分严峻、人身安全极端重要的背景下，“机械代人、机械换人”是电力建设行业的必然出路。高压输电线路更换导、地线跨越封网工作，普遍采用人工飞车或搭设跨越架作业的方法，作业人员需要在高空进行作业，时刻处在高摔风险的环境当中。更甚至于，由于环境条件的制约，一些地区采用传统搭设跨越架封网的方式很难进行工作开展。

目前在输电线路的巡检、故障排除上已用到了输电线路巡线装置，其可在高压输电线路上行走，利用其装设的摄像头对线路进行巡视。输电线路巡线装置在使用时只需牵引自身机身重量，并在行走过程中保持其重心稳定，防止机身倾斜走偏脱线即可。例如在申请号为202010230610.6、申请日为2020年3月27日、发明创造名称为一种姿态自动调整的输电线路机器人及姿态自动调整方法的专利申请文件中，公开了一种姿态自动调整的输电线路机器人及姿态自动调整方法，其将电控箱作为配重物，结合角度传感器，让转动机构带动电控箱转动，从而实现重心调整。但该姿态自动调整的输电线路机器人仍然存在不足之处：其两个行走轮搭在线路上，在遇到一些极端状况时容易发生事故(例如突然侧向大风，将其吹偏掉落形成事故)；同时，其工作时仅单侧搭在线路上，因而牵引力小，无法完成运送工具、拖拽器具、救援人员等工作，还可能在运行时阻滞在线路的中部，无法收回，后期人工救援过程繁琐。

发明内容

为了至少部分解决上述问题，本发明提供了一种输电线路多功能空中作业车，其技术方案如下：

一种输电线路多功能空中作业车，包括车体和位于所述车体上的压线轮组、升降装置、动力装置；所述压线轮组位于所述车体的侧壁上，包括两个上压线轮和两个下压线轮，两个所述上压线轮和两个所述下压线轮位于一个倒置等腰梯形的四个顶点处；所述升降装置与两个所述下压线轮相连，用于带动两个所述下压线轮沿弧线靠近或远离所述上压线轮；所述动力装置与所述压线轮组相连，用于提供转动动力。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：所述升降装置与所述下压线轮之间设有旋臂，所述旋臂一端为铰接端、另一端为安装端，所述铰接端铰接所述车体、所述安装端安装有所述下压线轮；所述旋臂通过铰接点与所述升降装置铰接，用于在所述升降装置驱动下绕所述铰接端转动。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：所述旋臂为两个，呈对称分布，每个所述旋臂上均安装有一个所述下压线轮；两个所述铰接端之间的距离大于两个所述安装端之间的距离。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：所述升降装置包括升降电机、丝杆、导轨活动架和接杆；所述升降电机安装在所述车体上，与所述丝杆相连，用于带动所述丝杆转动；所述丝杆可转动的安装在所述车体上；所述导轨活动架安装在所述丝杆上，用于沿所述丝杆滑动；所述接杆一端铰接所述铰接点、另一端铰接所述导轨活动架，用于向所述旋臂传动力矩；所述丝杆沿长度方向上呈对称分布，且在对称面两侧的螺旋旋向相反；所述导轨活动架、所述接杆均为两个，且呈对称分布，每个所述接杆均铰接一个所述旋臂。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：所述接杆为弹簧伸缩杆，用于减震和向所述旋臂施压。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：所述接杆上设有压力传感器，所述压力传感器用于检测所述接杆向所述旋臂施加的压力值。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：所述丝杆在两端以及沿长度方向的中点处共设有三个安装位；所述安装位通过轴承连接所述车体，所述车体与所述轴承的外圈相连，所述安装位与所述轴承的内圈相连。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：所述动力装置包括第一电机和第二电机；所述第一电机、所述第二电机均为两个，所述第一电机安装在所述车体上，所述第二电机安装在所述旋臂上；每个所述第一电机均连接一个所述上压线轮，用于驱动所述上压线轮转动；每个所述第二电机均连接一个所述下压线轮，用于驱动所述下压线轮转动。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：所述第一电机、所述第二电机均为直角电机、闭环控制。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：所述上压线轮的圆周面中部设有环形槽，所述环形槽的截面呈梯形，用于压住不同线径的导线、绳索；所述上压线轮、所述下压线轮的外轮廓形状大小一致。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：所述上压线轮、所述下压线轮的圆周面表面设有粗糙层，用于增大摩擦力。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：所述上压线轮、所述下压线轮的材质均为有机高分子材料，例如橡胶。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：还包括附加轮，所述附加轮安装在所述车体上，位于两个所述上压线轮之间、两个所述下压线轮的上方；所述上压线轮、所述附加轮、所述下压线轮的连线形成W状，且两个所述上压线轮、所述附加轮、两个所述下压线轮处于W状的五个顶点处。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：所述附加轮与编码器相连，所述编码器用于通过所述附加轮判断运行状态。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：所述附加轮的底端与两个所述上压线轮的底端位于同一高度。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：所述附加轮的厚度与所述上压线轮的厚度相同，直径小于所述上压线轮的直径。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：所述附加轮的圆周面中部设有环形槽，所述环形槽的截面呈梯形。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：还包括卡线装置，所述卡线装置安装在所述车体上，用于配合所述车体对所述压线轮组的两侧壁形成围护。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：所述卡线装置包括安全盖板、合页和锁扣；所述安全盖板呈L型，包括横部和纵部，用于配合所述车体围合成封闭框以防止导线脱离；所述合页一端连接所述车体、另一端连接所述纵部，用于铰接连接所述安全盖板和所述车体；所述锁扣安装在所述车体上，用于与所述横部的插槽配合锁闭或解锁所述安全盖板。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：所述横部的宽度大于所述下压线轮的宽度。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：所述纵部上设有方向标记，用于直观标示所述车体的运行方向。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：所述锁扣的数量为两个。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：还包括把手，所述把手位于所述车体与所述锁扣之间，通过所述锁扣紧固在所述车体上；所述把手位于所述车体的顶部，用于提供提拉所述车体的位置；所述把手的两端分别连接一个所述锁扣。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：沿所述车体的行进方向，所述把手上设有贯通的容纳槽，所述容纳槽内设有橡胶垫，所述容纳槽用于容纳导线，所述橡胶垫用于增大摩擦力和改善触感。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：在平行于所述压线轮组所在侧壁的平面上，所述把手的中部设有开口，用于方便持握。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：还包括吊环，所述吊环安装在所述车体上，在所述车体行车时位于所述车体的前后两侧，用于外接施工作业工具。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：所述吊环在所述车体上的安装高度低于所述上压线轮底端的高度，且高于下压线轮轴线的高度。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：所述吊环与所述车体之间设有拉力传感器，所述拉力传感器用于检测所述吊环上承载的拉力值。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：还包括通讯装置，所述通讯装置包括车端通信模块和遥控终端；所述车端通信模块安装在所述车体上，用于与所述遥控终端无线通讯。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：所述遥控终端包括手持载体和安装在所述手持载体上的终端通信模块、微处理器模块、按键输入模块、显示输出模块和电池模块；所述微处理器模块分别与所述终端通信模块、所述按键输入模块、所述显示输出模块、所述电池模块相连；所述终端通信模块用于与所述车端通信模块无线通讯；所述按键输入模块用于接收指令输入；所述显示输出模块用于运行状态显示；所述电池模块用于为所述遥控终端供电。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：所述车体上设有电池模组和主控模块；所述车体呈L型，包括相邻的纵机箱和横机箱；所述压线轮组位于所述纵机箱的侧壁上、所述横机箱的上方；所述升降装置、所述动力装置安装在所述纵机箱内；所述卡线装置位于所述横机箱的上方、所述压线轮组的外侧，分别与所述横机箱、所述纵机箱相连；所述电池模组安装在所述横机箱内，用于供电；所述主控模块安装在所述横机箱内，并分别与所述升降装置、所述动力装置相连，用于提供运行控制。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：所述主控模块还与所述压力传感器、所述编码器、所述拉力传感器、所述车端通信模块相连。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：所述电池模组为铝电池。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：所述车体上还设有陀螺仪，所述主控模块与所述陀螺仪相连，所述陀螺仪用于检测所述车体高空移动时的姿态数据。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：所述车体上还设有风速传感器，所述主控模块与所述风速传感器相连，所述风速传感器用于检测所述车体高空移动时的风速。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：所述车体上还设有温湿度传感器，所述主控模块与所述温湿度传感器相连，所述温湿度传感器用于检测所述车体高空移动时的温度和湿度。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：所述车体上还设有电压表，所述主控模块与所述电压表相连，所述电压表用于检测所述电池模组的电压。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：所述车体上还设有开关，所述主控模块与所述开关相连，所述开关用于控制所述电池模组供电的通断。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：所述车体上还设有充电口，所述电池模组与所述充电口相连，所述充电口用于为所述电池模组提供充电插口。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：所述车体上还设有控制键，所述主控模块与所述控制键相连，所述控制键用于提供手动操控位置。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：所述车体上还设有数字显示屏，所述主控模块与所述数字显示屏相连，所述数字显示屏用于显示运行参数。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：所述车体上还设有指示灯，所述主控模块与所述指示灯相连，所述指示灯安装在所述横机箱的前侧壁和后侧壁上，用于显示行进方向。

如上所述的输电线路多功能空中作业车，进一步优选为：所述横机箱的前侧壁和后侧壁上均安装有多个所述指示灯。

分析可知，与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：

本发明的输电线路多功能空中作业车在沿线路行走时能够将线路夹紧在上压线轮与下压线轮之间，不仅能够降低车体掉落的风险，还能够增大压线轮组与线路之间的摩擦力以增大牵引力。同时，还能够使压线轮组在线路上滚动而不容易卡住。下压线轮和上压线轮之间的间距可以通过升降装置调节，不仅能够适应不同线径的线路，还能够调节下压线轮与线路之间的压力值，上压线轮与下压线轮之间的间距调节是非线性的，调节时存在缓冲，能够解决受力不平衡导致的卡线、升降装置卡住等问题，使下压线轮的升降调节更为顺畅，规避潜在失效风险，从而能够实现复杂环境中在不同线径导线上的行走、锚定，实现输电线路跨越施工作业机械自动封网、机械辅助更换导地线的核心功能，并兼备传递物品、空中摆渡、应急充电、高空救援等辅助功能。

附图说明

图1为本发明的输电线路多功能空中作业车的立体图。

图2为本发明的输电线路多功能空中作业车的主视图。

图3为本发明的输电线路多功能空中作业车的侧视图。

图4为本发明的输电线路多功能空中作业车的内部结构示意图。

图5为本发明的输电线路多功能空中作业车的压线轮组安装示意图。

图中：1-纵机箱；2-横机箱；3-上压线轮；4-下压线轮；5-吊环；6-把手；7-附加轮；8-安全盖板；9-合页；10-控制键；11-数字显示屏；12-开关；13-充电口；14-指示灯；15-开口；16-容纳槽；17-第一电机；18-第二电机；19-升降电机；20-导轨活动架；21-丝杆；22-接杆；23-旋臂。

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。

在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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而不是要求本发明必须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。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，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的具体含义。

请参考图1至图5，其中，图1为本发明的输电线路多功能空中作业车的立体图；图2为本发明的输电线路多功能空中作业车的主视图；图3为本发明的输电线路多功能空中作业车的侧视图；图4为本发明的输电线路多功能空中作业车的内部结构示意图；图5为本发明的输电线路多功能空中作业车的压线轮组安装示意图。

本发明提供了一种输电线路多功能空中作业车，主要包括车体和位于车体上的压线轮组、升降装置、动力装置。具体的，压线轮组位于车体的侧壁上，在车体行走时位于车体的左侧壁或右侧壁上，通过与线路的滚动摩擦实现沿线路行走。压线轮组包括两个上压线轮3和两个下压线轮4，在空间布局上，两个上压线轮3和两个下压线轮4位于同一平面内，连接两个上压线轮3和两个下压线轮4，能够形成一个倒置的等腰梯形(此处的倒置等腰梯形是指该梯形位于底部的边的边长小于位于顶部的边的边长)，两个上压线轮3和两个下压线轮4位于倒置等腰梯形的四个顶点处，上压线轮3与下压线轮4一一对应。升降装置与两个下压线轮4相连，在使用时，能够带动两个下压线轮4沿弧线靠近或远离上压线轮3，从而调节上压线轮3与下压线轮4之间的间距。动力装置与压线轮组相连，在使用时能够为压线轮组中上压线轮3和/或下压线轮4的转动提供转动动力。

本发明的输电线路多功能空中作业车在沿线路行走时通过上压线轮3与下压线轮4的配合实现行走。将线路置于上压线轮3和下压线轮4之间，升降装置带动两个下压线轮4上升，从而能够将线路夹紧在上压线轮3与下压线轮4之间。两个上压线轮3搭在线路的上方，两个下压线轮4抵在线路的下方，不仅能够降低车体掉落的风险，还能够增大压线轮组与线路之间的摩擦力以增大牵引力，完成运送工具、拖拽器具、救援人员等工作。同时，沿线路长度方向，两个下压线轮4位于两个上压线轮3之间，相邻上压线轮3和下压线轮4相互配合，还能够使压线轮组在线路上滚动而不容易卡住。在沿线路行走时，两个下压线轮4向上压迫线路，线路位于两个下压线轮4上方的部分会稍微上拱，因而在水平高度上高于两个上压线轮3外侧部分的线路，前进的上压线轮3在一定程度上可以理解为沿下坡行走，从而不容易卡在线路上。在使用时，下压线轮4和上压线轮3之间的间距可以通过升降装置调节，不仅能够适应不同线径的线路，还能够调节下压线轮4与线路之间的压力值，在调节时，升降装置带动两个下压线轮4沿弧线靠近或远离上压线轮3，从而上压线轮3与下压线轮4之间的间距调节是非线性的，运动轨迹并非直线，调节时存在缓冲，能够解决受力不平衡导致的卡线、升降装置卡住等问题，使下压线轮4的升降调节更为顺畅，规避潜在失效风险，从而能够实现复杂环境中在不同线径导线上的行走、锚定，实现输电线路跨越施工作业机械自动封网、机械辅助更换导地线的核心功能，并兼备传递物品、空中摆渡、应急充电、高空救援等辅助功能。

在对下压线轮4的升降轨迹进行设计和优化时，本发明通过旋臂23控制下压线轮4的升降轨迹。具体的，在本发明中，升降装置与下压线轮4之间设有旋臂23。旋臂23的一端为铰接端，与车体铰接连接；旋臂23的另一端为安装端，下压线轮4安装在安装端上；旋臂23上还设有铰接点，通过铰接点与升降装置实现铰接连接，铰接点优选靠近安装端的位置，以便减小对力的需求。在调节下压线轮4与上压线轮3之间的间距时，升降装置带动旋臂23绕铰接端旋转，从而能够让下压线轮4沿弧形轨迹靠近或远离上压线轮3。

作为优选方案，在本发明中，旋臂23为两个，且呈对称分布，与两个下压线轮4一一对应。每个旋臂23上均安装有一个下压线轮4，能够保证两个下压线轮4升降轨迹的一致性。更优的，在旋臂23的布置形式上，两个铰接端之间的距离大于两个安装端之间的距离，将下压线轮4的升降轨迹限定为一段劣弧，且该劣弧的弦位于劣弧的下方。当下压线轮4下降高度时，下降幅度逐渐增加，当下压线轮4上升高度时，上升幅度逐渐减小，能够使得下压线轮4的升降调节更为顺畅，不会卡线。

在本发明中，升降装置包括升降电机19、丝杆21、导轨活动架20和接杆22。具体的，升降电机19安装在车体上，与丝杆21相连，可以通过联轴器带动丝杆21转动。丝杆21可转动的安装在车体上，导轨活动架20安装在丝杆21上，在丝杆21转动时能够沿丝杆21滑动。接杆22一端铰接旋臂23的铰接点、另一端铰接导轨活动架20，在导轨活动架20滑动时能够带动旋臂23转动，向旋臂23传动力矩。本发明的升降装置通过丝杆21配合、铰接配合的方式传动，具有良好的精确性和顺畅性。优选地，丝杆21沿长度方向上呈对称分布，且在对称面两侧的螺旋旋向相反，导轨活动架20、接杆22均为两个，且呈对称分布，每个接杆22均铰接一个旋臂23，从而能够带动两个下压线轮4同步升降，精确轨迹控制。升降电机19选型为直角电机，具备自锁功能，采用闭环控制。作为等效替换形式，在本发明的其他实施方案中，丝杆21还可以为两根，对称分布，通过联轴器连为一体。

进一步的，在本发明中，接杆22为弹簧伸缩杆，在实现连接功能的同时还能够起到减震作用，以及向旋臂23施压的作用，从而使升降调节不会骤然开始或终止，并使得下压线轮4在压紧线路时存在一个弹性量，防止压力过大导致线路损坏，同时，还可以调节压力值大小。

进一步的，在本发明中，接杆22上设有压力传感器，可以用来检测接杆22向旋臂23施加的压力值，从而便于及时了解和调控运行状态，防止旋臂23在运动时由于压力过大而损坏。

进一步的，在本发明中，丝杆21在两端以及沿长度方向的中点处共设有三个安装位，安装位通过轴承连接车体，车体与轴承的外圈相连，安装位与轴承的内圈相连，从而使得丝杆21具有三个支撑点，能够有效防止丝杆21在导轨活动架20的压力下发生侧弯，提高丝杆21的负载能力。

在牵引力的提升上，本发明从两个方面增大牵引力，其一为动力来源，其二为动力利用率。

在动力来源上，为了增大牵引力，动力装置包括第一电机17和第二电机18，且第一电机17、第二电机18均为两个。第一电机17安装在车体上，第二电机18安装在旋臂23上，每个第一电机17均连接一个上压线轮3，用来驱动上压线轮3转动，每个第二电机18均连接一个下压线轮4，用来驱动下压线轮4转动，从而使得两个上压线轮3、两个下压线轮4均为主动轮，且分别驱动，能够显著增大牵引力，有效避免打滑、卡线等情况。采用上压线轮3与第一电机17直接连接、下压线轮4与第二电机18直接连接的直连形式，还能够减小动力流失。优选地，在本发明中，第一电机17、第二电机18均为直角电机，具备自锁功能，在控制时采用闭环控制，能保证运行的可靠性，另外，采用直角电机还可以减小空间占用。

在动力利用率上，本发明通过增大摩擦力的方式实现动力的充分利用。

其一，增大上压线轮3、下压线轮4与线路的摩擦力。具体的，上压线轮3的圆周面中部设有环形槽，环形槽的截面呈梯形，能够增大与线路的接触面，在接触时还能够压住不同线径的导线、绳索。同时，上压线轮3、下压线轮4的圆周面表面设有粗糙层，辅以增大摩擦力。在选材上，上压线轮3、下压线轮4的材质均为有机高分子材料，例如橡胶、热塑性弹性体等，能够发生弹性形变，进一步增大与线路的接触面，在沿线路滚动时不会对线路造成损坏。优选地，在本发明中，上压线轮3、下压线轮4的外轮廓形状大小一致，便于将上压线轮3和下压线轮4的线速度调控为一致。

其二，增加摩擦力来源。在本发明中，还包括附加轮7，附加轮7安装在车体上，位于两个上压线轮3之间、两个下压线轮4的上方。上压线轮3、附加轮7、下压线轮4的连线形成W状，且两个上压线轮3、附加轮7、两个下压线轮4处于W状的五个顶点处。来自附加轮7的压力，会使线路稍下弯，从而包覆在两个下压线轮4圆周面上的线路的长度得以增加，摩擦力得以增大。优选地，附加轮7的底端与两个上压线轮3的底端位于同一高度，能够提高车体的承重性能。附加轮7的厚度与上压线轮3的厚度相同，直径小于上压线轮3的直径，能够减小行进阻力。附加轮7的圆周面中部设有环形槽，环形槽的截面呈梯形，环形槽的大小与上压线轮3或下压线轮4上的环形槽一致。

作为进一步拓展，实现一个结构，多种用途，在本发明中，附加轮7与编码器相连，编码器能够通过附加轮7判断车体在运行时的状态。例如，正常行走时，通过附加轮7的转速可以获知行走的速度；当附加轮7不转动，而压线轮组的任一轮或全部轮转动时，可以判定为打滑。本发明的行走距离依靠附加轮7的旋转圈数来计算，当多辆输电线路多功能空中作业车同步行走时，输电线路多功能空中作业车之间的间距靠输电线路多功能空中作业车行走距离之间的差值来计算，原理简便、防干扰性强。

为了进一步提升运行安全性，在本发明中，还包括卡线装置，卡线装置安装在车体上，能够配合车体对压线轮组的两侧壁形成围护，从而将线路限定在上压线轮3和下压线轮4之间，防止车体脱线掉落。具体的，在本发明中，卡线装置包括安全盖板8、合页9和锁扣。安全盖板8呈L型，包括横部和纵部，横部位于纵部的顶部。合页9一端连接车体、另一端连接纵部，能够实现安全盖板8和车体的铰接连接；锁扣安装在车体上，能够与横部的插槽配合锁闭或解锁安全盖板8。在使用时，锁扣解锁，安全盖板8翻开，能够将线路装入上压线轮3和下压线轮4之间；锁扣锁闭，能够将线路限制在上压线轮3和下压线轮4之间，防止脱线。值得注意的是，在本发明中，横部的宽度大于下压线轮4的宽度，不会阻碍下压线轮4的转动。优选地，锁扣的数量为两个，能够提高锁闭的可靠性。纵部上设有方向标记，能够直观标明车体的运行方向，清晰辨识前进和后退。

为了便于搬运，在本发明中，还包括把手6，把手6位于车体与锁扣之间，通过锁扣紧固在车体上，从而达到结构的精简。把手6的两端分别连接一个锁扣，能够保证结构的牢固性。把手6位于车体的顶部，能够为使用者提供提拉车体的位置，便于搬运车体。

进一步的，在本发明中，把手6包含提手功能与线路卡扣功能。具体的，沿车体的行进方向，把手6上设有贯通的容纳槽16，容纳槽16内设有橡胶垫，能够增大摩擦力和改善触感。当使用者提拉时，手指搭在橡胶垫上，手感舒适，摩擦力也得以增大；容纳槽16还可以用来容纳导线，将导线紧固于容纳槽16内，方便使用者同时提拉线路和车体，此时橡胶垫也能起到增大摩擦力的作用，防止线路掉落。在平行于压线轮组所在侧壁的平面上，把手6的中部设有开口15，用于方便持握，当使用者持握时，正好握住开口15处，开口15两端能够起到阻挡作用，防止车体由使用者手中滑落。

为了便于外接施工作业工具，在本发明中，还包括吊环5，吊环5安装在车体上，在车体行车时位于车体的前后两侧，能够为车体提供外接位置。作为优选方案，吊环5在车体上的安装高度低于上压线轮3底端的高度，且高于下压线轮4轴线的高度，在牵引施工作业工具、救助施工人员时能够避免因受拉而导致车体侧翻。

进一步的，在本发明中，吊环5与车体之间设有拉力传感器，能够检测吊环5上承载的拉力值。

在本发明中，车体可采用SPHC(热轧钢板)制成，热轧钢板壁厚大于3mm，确保抗变形能力。车体呈L型，包括相邻的纵机箱1和横机箱2；压线轮组位于纵机箱1的侧壁上、横机箱2的上方；升降装置、动力装置安装在纵机箱1内；卡线装置位于横机箱2的上方、压线轮组的外侧，分别与横机箱2、纵机箱1相连，与车体一同围成截面为矩形的框。车体上设有电池模组和主控模块，电池模组安装在横机箱2内，用来供电；主控模块安装在横机箱2内，并分别与升降装置、动力装置相连，用来提供运行控制。作为优选方案，在本发明中，电池模组为铝电池，可以提供稳定电压(例如24V稳定电压)，具有高储存能量密度、使用寿命长、自放电率低等优点，可满足长时间运行以及轻量化要求，电池模组可配套电池充放电保护电路、DC/DC转换电路、电压检测电路等。作为可实施方案，在本发明中，主控模块可以采用型号为STM32F103VET6的单片机。

本发明的输电线路多功能空中作业车还具备遥控功能。具体的，在本发明中，还包括通讯装置，通讯装置包括车端通信模块和遥控终端。车端通信模块安装在车体上，能够与遥控终端实现无线通讯。

进一步的，为了丰富遥控功能，在本发明中，遥控终端包括手持载体和安装在手持载体上的微处理器模块、终端通信模块、按键输入模块、显示输出模块和电池模块。微处理器模块分别与终端通信模块、按键输入模块、显示输出模块、电池模块相连。使用时，终端通信模块用来与车端通信模块无线通讯；按键输入模块用来接收使用者的指令输入；显示输出模块用来显示运行状态；电池模块提供遥控终端的电能供应。优选地，电池模块为锂电池，可配套电源管理电路、低压报警电路等。作为可实施方案，在本发明中，微处理器模块可以采用型号为STM32F103C8T6的单片机。

为了方便了解车体运行过程中的各项参数指标，在本发明中，车体上设有陀螺仪、风速传感器、温湿度传感器、电压表、开关12、充电口13、控制键10、数字显示屏11和指示灯14。具体的，陀螺仪与主控模块相连，能够检测车体高空移动时的姿态数据；风速传感器与主控模块相连，能够检测车体高空移动时的风速；温湿度传感器与主控模块相连，能够检测车体高空移动时的温度和湿度；电压表与主控模块相连，能够检测电池模组的电压；开关12与主控模块相连，能够控制电池模组供电的通断；充电口13与电池模组相连，能够为电池模组提供充电插口；控制键10与主控模块相连，能够提供手动操控位置；数字显示屏11与主控模块相连，能够显示运行参数(电池模组的电压和电量)；指示灯14与主控模块相连，能够显示行进方向。主控模块还与压力传感器、编码器、拉力传感器、车端通信模块相连。

进一步的，在本发明中，指示灯14安装在横机箱2的前侧壁和后侧壁上，横机箱2的前侧壁和后侧壁上均安装有多个指示灯14，优选为前侧壁安装有三个指示灯14、后侧壁安装有三个指示灯14，能够避免单个指示灯14损坏带来的误判。当车体前进或后退时，相应指示灯14亮起。

进一步的，在本发明中，控制键10包括升键、降键、停键。按下升键或降键，下压线轮4相应升降，且松开升键或降键时下压线轮4不会停止移动。当按下停建时下压线轮4停止移动。在设计下压线轮4移动的参考时，当下压线轮4向上或者向下运动到限位位置(弧线的端点处)时也会停止移动；当下压线轮4向上运动夹住线路时，升降装置会继续提供压力，直至压力传感器检测值达到预定压力。

下面举例对本发明的工作过程做出说明：

进行输电线路封网施工时，需要4台输电线路多功能空中作业车合作拉网。作业前将电池模组充电到100％状态，在高空人员运输输电线路多功能空中作业车前打开开关12，通过数字显示屏11检查电池模组电量，按下降键，使下压线轮4降到最下端，然后关闭开关12。

输电线路多功能空中作业车运输到指定作业线路时，高空作业人员根据安全盖板8上的方向标记将前进方向对准线路工作区域，旋转锁扣至解锁状态，打开安全盖板8至90°，放置线路至上压线轮3和下压线轮4之间，合上安全盖板8，将锁扣旋转至锁闭状态。

打开开关12，按下升键，下压线轮4将线路夹紧后自动停止上升。

重复上述步骤将4台输电线路多功能空中作业车分别挂于两根输电导线上，将网片固定于吊环5上。

地面控制人员先控制前端两个输电线路多功能空中作业车同步向前运动，此时前方两个输电线路多功能空中作业车拖动网片，将网片展开，待网片完全展开后，控制人员控制4台输电线路多功能空中作业车同步向前行走，待运动至指定工作地点后按下停键，完成封网。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (13)

1.一种输电线路多功能空中作业车，其特征在于，包括：

车体和位于所述车体上的压线轮组、升降装置、动力装置；

所述压线轮组位于所述车体的侧壁上，包括两个上压线轮和两个下压线轮，两个所述上压线轮和两个所述下压线轮位于一个倒置等腰梯形的四个顶点处；

所述升降装置与两个所述下压线轮相连，用于带动两个所述下压线轮沿弧线靠近或远离所述上压线轮；

所述动力装置与所述压线轮组相连，用于提供转动动力。

2.根据权利要求1所述的输电线路多功能空中作业车，其特征在于：

所述升降装置与所述下压线轮之间设有旋臂，所述旋臂一端为铰接端、另一端为安装端，所述铰接端铰接所述车体、所述安装端安装有所述下压线轮；

所述旋臂通过铰接点与所述升降装置铰接，用于在所述升降装置驱动下绕所述铰接端转动；

所述旋臂为两个，呈对称分布，每个所述旋臂上均安装有一个所述下压线轮；

两个所述铰接端之间的距离大于两个所述安装端之间的距离。

3.根据权利要求2所述的输电线路多功能空中作业车，其特征在于：

所述升降装置包括升降电机、丝杆、导轨活动架和接杆；

所述升降电机安装在所述车体上，与所述丝杆相连，用于带动所述丝杆转动；

所述丝杆可转动的安装在所述车体上；

所述导轨活动架安装在所述丝杆上，用于沿所述丝杆滑动；

所述接杆一端铰接所述铰接点、另一端铰接所述导轨活动架，用于向所述旋臂传动力矩；

所述丝杆沿长度方向上呈对称分布，且在对称面两侧的螺旋旋向相反；

所述导轨活动架、所述接杆均为两个，且呈对称分布，每个所述接杆均铰接一个所述旋臂。

4.根据权利要求3所述的输电线路多功能空中作业车，其特征在于：

所述接杆为弹簧伸缩杆，用于减震和向所述旋臂施压；

所述接杆上设有压力传感器，所述压力传感器用于检测所述接杆向所述旋臂施加的压力值；

所述丝杆在两端以及沿长度方向的中点处共设有三个安装位；

所述安装位通过轴承连接所述车体，所述车体与所述轴承的外圈相连，所述安装位与所述轴承的内圈相连。

5.根据权利要求2所述的输电线路多功能空中作业车，其特征在于：

所述动力装置包括第一电机和第二电机；

所述第一电机、所述第二电机均为两个，所述第一电机安装在所述车体上，所述第二电机安装在所述旋臂上；

每个所述第一电机均连接一个所述上压线轮，用于驱动所述上压线轮转动；每个所述第二电机均连接一个所述下压线轮，用于驱动所述下压线轮转动；

所述第一电机、所述第二电机均为直角电机、闭环控制。

6.根据权利要求1所述的输电线路多功能空中作业车，其特征在于：

所述上压线轮的圆周面中部设有环形槽，所述环形槽的截面呈梯形，用于压住不同线径的导线、绳索；

所述上压线轮、所述下压线轮的外轮廓形状大小一致；

所述上压线轮、所述下压线轮的圆周面表面设有粗糙层，用于增大摩擦力；

所述上压线轮、所述下压线轮的材质均为有机高分子材料。

7.根据权利要求1所述的输电线路多功能空中作业车，其特征在于：

还包括附加轮，所述附加轮安装在所述车体上，位于两个所述上压线轮之间、两个所述下压线轮的上方；

所述附加轮与编码器相连，所述编码器用于通过所述附加轮判断运行状态；

所述上压线轮、所述附加轮、所述下压线轮的连线形成W状，且两个所述上压线轮、所述附加轮、两个所述下压线轮处于W状的五个顶点处；

所述附加轮的底端与两个所述上压线轮的底端位于同一高度；

所述附加轮的厚度与所述上压线轮的厚度相同，直径小于所述上压线轮的直径；

所述附加轮的圆周面中部设有环形槽，所述环形槽的截面呈梯形。

8.根据权利要求1所述的输电线路多功能空中作业车，其特征在于：

还包括卡线装置，所述卡线装置安装在所述车体上，用于配合所述车体对所述压线轮组的两侧壁形成围护；

所述卡线装置包括安全盖板、合页和锁扣；

所述安全盖板呈L型，包括横部和纵部，用于配合所述车体围合成封闭框以防止导线脱离；

所述合页一端连接所述车体、另一端连接所述纵部，用于铰接连接所述安全盖板和所述车体；

所述锁扣安装在所述车体上，用于与所述横部的插槽配合锁闭或解锁所述安全盖板；

所述横部的宽度大于所述下压线轮的宽度；

所述纵部上设有方向标记，用于直观标示所述车体的运行方向；

所述锁扣的数量为两个。

9.根据权利要求8所述的输电线路多功能空中作业车，其特征在于：

还包括把手，所述把手位于所述车体与所述锁扣之间，通过所述锁扣紧固在所述车体上；

所述把手位于所述车体的顶部，用于提供提拉所述车体的位置；

所述把手的两端分别连接一个所述锁扣；

沿所述车体的行进方向，所述把手上设有贯通的容纳槽，所述容纳槽内设有橡胶垫，所述容纳槽用于容纳导线，所述橡胶垫用于增大摩擦力和改善触感；

在平行于所述压线轮组所在侧壁的平面上，所述把手的中部设有开口，用于方便持握。

10.根据权利要求1所述的输电线路多功能空中作业车，其特征在于：

还包括吊环，所述吊环安装在所述车体上，在所述车体行车时位于所述车体的前后两侧，用于外接施工作业工具；

所述吊环在所述车体上的安装高度低于所述上压线轮底端的高度，且高于下压线轮轴线的高度；

所述吊环与所述车体之间设有拉力传感器，所述拉力传感器用于检测所述吊环上承载的拉力值。

11.根据权利要求1所述的输电线路多功能空中作业车，其特征在于：

还包括通讯装置，所述通讯装置包括车端通信模块和遥控终端；

所述车端通信模块安装在所述车体上，用于与所述遥控终端无线通讯；

所述遥控终端包括手持载体和安装在所述手持载体上的终端通信模块、微处理器模块、按键输入模块、显示输出模块和电池模块；

所述微处理器模块分别与所述终端通信模块、所述按键输入模块、所述显示输出模块、所述电池模块相连；

所述终端通信模块用于与所述车端通信模块无线通讯；

所述按键输入模块用于接收指令输入；

所述显示输出模块用于运行状态显示；

所述电池模块用于为所述遥控终端供电。

12.根据权利要求8所述的输电线路多功能空中作业车，其特征在于：

所述车体上设有电池模组和主控模块；

所述车体呈L型，包括相邻的纵机箱和横机箱；

所述压线轮组位于所述纵机箱的侧壁上、所述横机箱的上方；

所述升降装置、所述动力装置安装在所述纵机箱内；

所述卡线装置位于所述横机箱的上方、所述压线轮组的外侧，分别与所述横机箱、所述纵机箱相连；

所述电池模组安装在所述横机箱内，用于供电；

所述主控模块安装在所述横机箱内，并分别与所述升降装置、所述动力装置相连，用于提供运行控制；

所述电池模组为铝电池。

13.根据权利要求12所述的输电线路多功能空中作业车，其特征在于：

所述车体上还设有陀螺仪、风速传感器、温湿度传感器、电压表、开关、充电口、控制键、数字显示屏和指示灯；

所述主控模块分别与所述陀螺仪、所述风速传感器、所述温湿度传感器、所述电压表、所述开关、所述控制键、所述数字显示屏、所述指示灯相连；

所述陀螺仪用于检测所述车体高空移动时的姿态数据；

所述风速传感器用于检测所述车体高空移动时的风速；

所述温湿度传感器用于检测所述车体高空移动时的温度和湿度；

所述电压表用于检测所述电池模组的电压；

所述开关用于控制所述电池模组供电的通断；

所述充电口与所述电池模组相连，用于为所述电池模组提供充电插口；

所述控制键用于提供手动操控位置；

所述数字显示屏用于显示运行参数；

所述指示灯安装在所述横机箱的前侧壁和后侧壁上，用于显示行进方向；

所述横机箱的前侧壁和后侧壁上均安装有多个所述指示灯。

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