CN113889903B - 一种用于机器人跨越高压铁塔的辅助金具装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机器人跨越高压铁塔的辅助金具装置，包括两个与高压线路地线连接的连接线夹、用于机器人越塔行走的轨道钢管、钢绞线、用于支撑轨道钢管的支撑线夹和支撑机构，铁塔两侧的高压线路地线上分别固定设置一个连接线夹，钢绞线、支撑线夹和支撑机构位于连接线夹之间，支撑机构用于连接铁塔并承载支撑线夹与轨道钢管的受力；两个连接线夹分别固定连接钢绞线两端，轨道钢管套设并紧固在钢绞线上，支撑线夹一端紧固连接轨道钢管，支撑线夹另一端紧固连接支撑机构，支撑机构固定连接铁塔。本发明机器人跨越高压铁塔的辅助金具装置的结构简单、安装尺寸调整灵活、连接方式牢固可靠、不对线路现有结构造成影响。

Description

一种用于机器人跨越高压铁塔的辅助金具装置

技术领域

本发明涉及一种用于机器人跨越高压铁塔的辅助金具装置，属于输电线路运行检修领域，尤其涉及基于地线行走的输电线路巡检机器人跨越线路铁塔的技术。

背景技术

近年来，为了提高电网运维水平和工作效率，解决人力短缺的瓶颈，一些高新装备逐步推广应用，输电线路巡检机器人就是近些年兴起的新型智能化装备。目前我国投入实用的输电线路巡检机器人主要是沿避雷地线行走，线路中用于悬挂导地线的铁塔是阻碍机器人全线行走的最主要障碍，机器人需要使用辅助金具装置完成对铁塔的跨越。现有的输电线路巡检机器人跨越铁塔的辅助金具，其连接方式为固定式，对于多变的铁塔结构、挂线型式、地线线径和铁塔转角度数适应性不好，通常为一塔一案的设计，设计、生产、安装均十分不便，尤其在安装的环节，其调节适应能力差，安装较为困难，安装后整体结构内部应力大，不利于长期的安全运行。

架空线路中地线、金具、铁塔的种类繁多，地线线径变化范围大，耐张塔的转角度数各不相同，金具串组成型式和串长各不相同。因此，需要一种调节方便、适应性广的机器人跨越铁塔的辅助金具装置。同时，架空输电线路处于户外高空环境，要求设备的结构简单、安装方便、调节灵活、适应性强、稳定可靠。

发明内容

本发明为了解决现有技术中“对于多变的铁塔结构、挂线型式、地线线径和铁塔转角度数适应性不好，通常为一塔一案的设计，设计、生产、安装均十分不便，尤其在安装的环节，其调节适应能力差，安装较为困难，安装后整体结构内部应力大，不利于长期的安全运行”的技术缺陷，提供一种调节方便、适应性广的机器人跨越铁塔的辅助金具装置。

所采取的技术方案为一种用于机器人跨越高压铁塔的辅助金具装置，包括两个与高压线路地线连接的连接线夹、用于机器人越塔行走的轨道钢管、钢绞线、用于支撑轨道钢管的支撑线夹和支撑机构，铁塔两侧的高压线路地线上分别固定设置一个连接线夹，钢绞线、支撑线夹和支撑机构位于连接线夹之间，支撑机构用于连接铁塔并承载支撑线夹与轨道钢管的受力；

两个连接线夹分别固定连接钢绞线两端，轨道钢管套设并紧固在钢绞线上，支撑线夹一端紧固连接轨道钢管，支撑线夹另一端紧固连接支撑机构，支撑机构固定连接铁塔。

优先地,支撑线夹上部为内径与轨道钢管外径相适应的圆形套管结构；支撑线夹下部为螺柱，螺柱开设外螺纹；

圆形套管结构与螺柱的连接处开设有L形前后贯穿的豁口，豁口处开设有用于通过螺栓收紧豁口的螺栓孔，螺栓孔为左右方向贯穿。

优先地,所述支撑机构用于连接铁塔并承载支撑线夹和钢管轨道的受力，支撑机构主体为钢板结构，支撑机构固定连接铁塔的一端上开设与铁塔螺栓相匹配的多个安装螺栓孔，安装螺栓孔用于与铁塔安装紧固，并可调节安装长度；所述支撑机构固定连接支撑线夹一端固定设置有与支撑线夹的螺柱相匹配的内螺纹管，支撑线夹的螺柱旋入内螺纹管中形成紧固，利用螺柱的旋入长短来调节高度，利用螺柱旋入的方向来灵活调节支撑线夹的朝向，以适应不同铁塔的转角度数。

优先地,支撑机构包括支撑板和用于与铁塔安装紧固的辅助支撑板，支撑板包括钢板和内螺纹管，内螺纹管上开设配合螺柱的内螺纹通孔，内螺纹管固定设置在钢板上，钢板上开设若干个通孔；

辅助支撑板为平面板材，辅助支撑板上开设若干个配合通孔的辅助通孔，通孔通过螺栓固定连接辅助通孔，通过固定连接不同位置的辅助通孔和通孔实现调节支撑机构的安装长度。

优先地,连接线夹包括耳板、连接线夹上部和连接线夹下部连接线夹上部为直角三角形结构，连接线夹上部尾端为向一侧弯曲的压接管，压接管为空心管；

连接线夹上部中央开设有用于抓握的直角三角形镂空通孔，连接线夹上部上表面为半圆弧结构，半圆弧结构延伸连接至压接管，用于机器人上下地线行走；

连接线夹上部下平面开设有圆弧形卡线槽，用于卡接地线；

连接线夹下部为扁长方体结构，连接线夹上部上平面开设有与连接线夹上部下平面相同尺寸的圆弧形卡线槽，用于卡接地线；

连接线夹上部左右两侧和连接线夹下部左右两侧各设有四个带螺栓孔的耳板，连接线夹上部和连接线夹下部利用耳板通过螺栓紧固连接并抱紧地线。

优先地,可变式线夹包括上部碰撞板和下部碰撞板，上部碰撞板固定设置在压接管右端，下部碰撞板固定设置在连接线夹下部左端，上部碰撞板和下部碰撞板平行分布。

本发明所产生的有益效果包括：连接线夹采用上下分体卡接地线设计，其上的半圆弧形卡线器可以适应小于其圆弧直径的多种地线线径，适应范围广；轨道钢管穿于支撑线夹的套管结构内，可以自由滑动，便于灵活调节安装支撑的位置，以适应多变的铁塔横担宽度和金具串长；支撑线夹螺柱与支撑板的内螺纹管之间可以通过旋转调节，能够灵活的调节高度和支撑线夹的朝向，可以适应多变的铁塔转角度数、直线金具串的串长和铁塔横担与地线的相对高度；支撑板、辅助支撑板采用的多螺栓眼孔设计，可以灵活的调节横向支撑长度，以适应铁塔的转角度数和方向。本发明在安装的多个连接点均有多向调节功能，实现在实际安装使用中的三维空间六向调节，同时对线路各种既有设备的结构、尺寸适应性强，实用价值较高，结构简单、安装方便、可靠性高。

附图说明

图1是本发明的整体装配俯视示意图；

图2是本发明的整体装配正视示意图；

图3是本发明的连接线夹结构示意图；

图4是本发明的支撑线夹示意图；

图5是本发明的支撑板示意图；

图中1、轨道钢管，2、连接线夹，21、连接线夹上部，211、压接管，212、上部碰撞板，213、镂空口，214、上部卡线槽，215、上部耳板，22、连接线夹下部，221、下部卡线槽，222、下部碰撞板，223、下部耳板，23、连接螺栓，3、支撑线夹，31、套管，32、螺柱，33、L型豁口，34、螺栓沉孔，4、支撑板，41、钢板，42、内螺纹管，43、螺栓孔，5、辅助支撑板，6、钢绞线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的解释说明，但应当理解为本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

实施例一

一种巡检机器人耐张过桥的可变式线夹,包括轨道、连接线夹上部21、压接机构和连接线夹下部22，连接线夹上部21或连接线夹下部22上固定设置有用于巡检机器人上下地线行走的轨道，压接机构固定设置在连接线夹上部21或连接线夹下部22上，高压线路地线紧固设置在线夹上部21和连接线夹下部22之间。

进一步地，本实施例中压接机构为压接管211，压接管211为圆管，轨道为横截面为半圆弧的柱形结构，轨道延伸固定连接压接管211，轨道位于压接机构左侧。

进一步地，本实施例中包括耳板紧固件、上部耳板215和下部耳板223，连接线夹上部21上固定设置有上部耳板215，连接线夹下部22上固定设置有下部耳板223，上部耳板215和下部耳板223通过耳板紧固件固定连接。耳板紧固件为螺栓。

进一步地，本实施例中包括上部碰撞板212和下部碰撞板222，上部碰撞板212固定设置在压接机构右端，下部碰撞板222固定设置在连接线夹下部22左端，上部碰撞板212和下部碰撞板222平行分布。上部碰撞板212和下部碰撞板222为平面板材。

进一步地，本实施例中连接线夹上部21上开设便于手持的镂空口213。

进一步地，本实施例中连接线夹上部21下端开设上部卡线槽214，连接线夹下部22上端开设下部卡线槽221，高压线路地线位于上部卡线槽214和下部卡线槽221之间。

进一步地，本实施例中一种辅助金具装置，包括两个连接线夹、用于机器人越塔行走的轨道钢管1、钢绞线6、用于支撑轨道钢管1的支撑线夹3和支撑机构，铁塔两侧的高压线路地线上分别固定设置一个连接线夹2，连接线夹2为上述所述的可变式线夹；

连接线夹2上的压接机构固定连接钢绞线6一端，轨道钢管1套设并紧固在钢绞线6上，支撑线夹3一端紧固连接轨道钢管1，支撑线夹3另一端紧固连接支撑机构，支撑机构固定连接铁塔。轨道钢管1为圆柱形管件，钢绞线6为钢丝线。

进一步地，本实施例中支撑线夹3上部为内径与轨道钢管1外径相适应的圆形套管结构，支撑线夹3下部为螺柱，螺柱开设外螺纹，圆形套管结构与螺柱的连接处开设有L形前后贯穿的豁口，豁口处开设有用于通过螺栓收紧豁口的螺栓孔，螺栓孔为左右方向贯穿；支撑机构包括支撑板4和辅助支撑板5，支撑板4包括钢板41和内螺纹管42，内螺纹管42上开设配合螺柱的内螺纹通孔，内螺纹管42固定设置在钢板41上，钢板41上开设若干个通孔43；

辅助支撑板5为平面板材，辅助支撑板5上开设若干个配合通孔43的辅助通孔，通孔43固定连接辅助通孔。

如图1-5所示，本发明中的一种用于机器人跨越高压铁塔的辅助金具装置，包括在铁塔大小号两侧分别连接地线的两支连接线夹2；两支连接线夹2的尾部压接管211分别与钢绞线6的两端压接；钢绞线6居中穿于轨道钢管1内，并在轨道钢管1的两端部分别压接固定；从而形成连接线夹上部211、钢绞线6、轨道钢管1、钢绞线6和连接线夹上部211的完整跨越铁塔行走通道。

连接线夹2与地线的连接，通过连接线夹上部21的卡线槽214和连接线夹下部22的下部卡线槽221对地线形成上下对卡，并通过上部耳板215和下部耳板223以及连接螺栓23，形成对地线的上下抱紧固定。连接线夹上部21的镂空口213，用于在安装时作业人员单手抓握，便于安装操作，同时也起到减重的作用。

整个跨越铁塔的行走通道，通过支撑线夹3、支撑板4以及按需选配的辅助支撑板5与铁塔连接固定，形成可靠侧承载支撑，在机器人跨越铁塔的过程中承载机器人的重量。

支撑线夹3上部的套管31用于穿插轨道钢管1，通过左右的滑移调节安装位置，适应不同的轨道钢管1长度，从而适应不同的铁塔结构和尺寸；并利用左右对穿的螺栓沉孔34，用螺栓对穿收紧L型豁口33的间隙，以便抱紧轨道钢管，形成紧固。支撑线夹3下部的螺柱32旋入支撑板4尾部的内螺纹管42形成连接，并通过旋入的长度调节支撑高度，以及旋入的角度调节支撑线夹3的朝向以适应轨道钢管1的安装方向，以适应不同的铁塔结构和转角度数。

支撑板4的主体为钢板41，其上有多个螺栓孔43与铁塔连接形成支撑，并可根据线路的实际尺寸调整安装孔位来调节支撑长度。当支撑板4长度不足以安装时，在支撑板4和铁塔之间增加辅助支撑板5，辅助支撑板5为角钢结构，在角钢的其中一面上开有多个与支撑板4相匹配的螺栓孔，用于调节安装的长度。

所述的连接线夹2为上下分体，所述连接线夹上部为直角三角形结构，所述连接线夹上部尾端为向一侧弯曲的空心管，该空心管用于固定钢绞线6。连接线夹上部的主体部分中央设有用于抓握的直角三角形镂空孔。连接线夹上部21的上表面为半圆弧结构的轨道，轨道延伸至尾端的空心管，轨道用于机器人上下地线行走。连接线夹上部21的下平面开有圆弧形卡线槽，用于卡接地线。所述连接线夹下部为扁长方体结构，其上平面设有与连接线夹上部的下平面相同尺寸的圆弧形卡线槽，用于卡接地线。连接线夹上下两部分的左右两侧各有四个带螺栓孔的耳板，上下两部分利用耳板通过螺栓紧固连接，并抱紧地线。

所述钢绞线6一端穿于连接线夹上部尾端的空心管内，所述钢绞线6另一端穿于轨道钢管1内，采用液压压接方式形成连接。

所述的支撑线夹3上部为内径与轨道钢管外径相匹配的圆形套管结构，所述的支撑线夹3下部为用于旋紧安装的螺柱，所述的支撑线夹3上部的套管下方与螺柱结合部位有L型前后贯穿豁口并开设有左右对穿螺栓孔，该螺栓孔用于螺栓对穿收紧L型开槽的豁口，以便抱紧轨道钢管，形成紧固。

所述支撑板4用于连接铁塔并承载支撑线夹和轨道钢管的受力，为钢板结构，连塔一端为与铁塔螺栓相匹配的多个安装螺栓孔，用于与铁塔安装紧固，并可调节安装长度；支撑板4上固定设置有与支撑线夹螺柱相匹配的内螺纹管，支撑线夹3的螺柱旋在其中形成紧固，利用旋入长短来调节高度，并可以利用旋入的方向来灵活调节支撑线夹的朝向，以适应不同铁塔的转角度数。

根据铁塔的结构和转角度数不同，当支撑板长度不足以安装时，在支撑板和铁塔之间增加辅助支撑板5，辅助支撑板5为角钢结构，在角钢的其中一面上开有多个与支撑板相匹配的螺栓孔，用于调节安装的长度。

实施例二

与实施例一不同的是，本实施例中压接机构包括紧固件、第一弧形管和第二弧形管，工作时第一弧形管和第二弧形管组合形成圆管，第一弧形管和第二弧形管通过紧固件固定连接，轨道右端固定连接第一弧形管左端和第二弧形管左端。

进一步地，本实施例中紧固件包括两个半圆箍和螺钉，两个半圆箍套设在第一弧形管和第二弧形管上，两个半圆箍通过螺钉固定连接。

进一步地，本实施例中一种辅助金具装置，包括四个连接线夹、两个用于机器人越塔行走的轨道钢管1、两个钢绞线6、四个用于支撑轨道钢管1的支撑线夹3和四个支撑机构，铁塔两侧的高压线路地线上分别固定设置两个连接线夹2，连接线夹2为实施例一所述的可变式线夹；

两个连接线夹2上的压接机构之间固定连接一根钢绞线6，轨道钢管1套设并紧固在钢绞线6上，支撑线夹3一端紧固连接轨道钢管1，支撑线夹3另一端紧固连接支撑机构，支撑机构固定连接铁塔。

本发明按照优选实施例进行了说明，应当理解，但上述实施例不以任何形式限定本发明，凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种用于机器人跨越高压铁塔的辅助金具装置，其特征在于，包括两个与高压线路地线连接的连接线夹（2）、用于机器人越塔行走的轨道钢管（1）、钢绞线（6）、用于支撑轨道钢管（1）的支撑线夹（3）和支撑机构，铁塔两侧的高压线路地线上分别固定设置一个连接线夹（2），钢绞线（6）、支撑线夹（3）和支撑机构位于连接线夹（2）之间，支撑机构用于连接铁塔并承载支撑线夹（3）与轨道钢管（1）的受力；

两个连接线夹（2）分别固定连接钢绞线（6）两端，轨道钢管（1）套设并紧固在钢绞线（6）上，支撑线夹（3）一端紧固连接轨道钢管（1），支撑线夹（3）另一端紧固连接支撑机构，支撑机构固定连接铁塔；

支撑线夹（3）上部为内径与轨道钢管（1）外径相适应的圆形套管结构；支撑线夹（3）下部为螺柱，螺柱开设外螺纹；

圆形套管结构与螺柱的连接处开设有L形前后贯穿的豁口，豁口处开设有用于通过螺栓收紧豁口的螺栓孔，螺栓孔为左右方向贯穿；

所述支撑机构用于连接铁塔并承载支撑线夹和钢管轨道的受力，支撑机构主体为钢板结构，支撑机构固定连接铁塔的一端上开设与铁塔螺栓相匹配的多个安装螺栓孔，安装螺栓孔用于与铁塔安装紧固，并可调节安装长度；所述支撑机构固定连接支撑线夹（3）一端固定设置有与支撑线夹（3）的螺柱相匹配的内螺纹管，支撑线夹（3）的螺柱旋入内螺纹管中形成紧固，利用螺柱的旋入长短来调节高度，利用螺柱旋入的方向来灵活调节支撑线夹（3）的朝向，以适应不同铁塔的转角度数；

支撑机构包括支撑板（4）和用于与铁塔安装紧固的辅助支撑板（5），支撑板（4）包括钢板（41）和内螺纹管（42），内螺纹管（42）上开设配合螺柱的内螺纹通孔，内螺纹管（42）固定设置在钢板（41）上，钢板（41）上开设若干个通孔（43）；

辅助支撑板（5）为平面板材，辅助支撑板（5）上开设若干个配合通孔（43）的辅助通孔，通孔（43）通过螺栓固定连接辅助通孔，通过固定连接不同位置的辅助通孔和通孔实现调节支撑机构的安装长度；

可变式线夹包括上部碰撞板（212）和下部碰撞板（222），上部碰撞板（212）固定设置在压接管（211）右端，下部碰撞板（222）固定设置在连接线夹下部（22）左端，上部碰撞板（212）和下部碰撞板（222）平行分布。

2. 根据权利要求1所述的一种用于机器人跨越高压铁塔的辅助金具装置，其特征在于, 连接线夹（2）包括耳板、连接线夹上部（21）和连接线夹下部（22）连接线夹上部（21）为直角三角形结构，连接线夹上部（21）尾端为向一侧弯曲的压接管（211），压接管（211）为空心管；

连接线夹上部（21）中央开设有用于抓握的直角三角形镂空通孔，连接线夹上部（21）上表面为半圆弧结构，半圆弧结构延伸连接至压接管（211），用于机器人上下地线行走；

连接线夹上部（21）下平面开设有圆弧形卡线槽，用于卡接地线；

连接线夹下部（22）为扁长方体结构，连接线夹上部（21）上平面开设有与连接线夹上部（21）下平面相同尺寸的圆弧形卡线槽，用于卡接地线；

连接线夹上部（21）左右两侧和连接线夹下部（22）左右两侧各设有四个带螺栓孔的耳板，连接线夹上部（21）和连接线夹下部（22）利用耳板通过螺栓紧固连接并抱紧地线。