CN114006299A - 一种电杆攀爬装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电杆攀爬装置，包括：伸缩组件，伸缩组件沿电杆杆体的长度方向布置，伸缩组件用于沿轴向伸展或收缩；两组抱紧组件，两组抱紧组件分别设置于伸缩组件两端，两组抱紧组件分别动作，用于抱紧或松开杆体；两组翻转组件，翻转组件设置于抱紧组件和伸缩组件之间，两组翻转组件分别动作，用于改变抱紧组件和伸缩组件之间的夹角；至少一组扭转组件，扭转组件将攀爬装置分成多个活动段，扭转组件动作，用于驱动任一活动段围绕杆体转动。本申请能够解决现有技术杆塔作业效率低，且作业人员攀爬检修危险系数较高，导致实际作业效率较差的技术问题。

Description

一种电杆攀爬装置

技术领域

本申请涉及电网作业工具技术领域，尤其涉及一种电杆攀爬装置。

背景技术

在输配电领域，根据输电设备运维状况，设备运维管理经常需要对线路进行停电检修。接地线作为一种使作业人员免受突然来电或邻近、交叉高压带电设备产生的感应电压带来的伤害，是高压线路停电检修过程中保护作业人员安全的安全器具，主要起到泄放停电检修线路剩余电荷的作用。接地线应在线路停电检修作业开始前挂接，作业结束全体作业人员均撤离导线后进行拆除。安装和拆除临时接地线是线路停电检修作业前的一项重要步骤。目前接线线通过由作业人员攀爬上输电线塔或配电杆并挂设临时接地线，长时间挂设造成作业人员身体疲惫，且不利于检修作业人员的作业安全，危险因数也大幅增高，同时严重影响着作业效率。

发明内容

本申请提供了一种电杆攀爬装置，用于解决现有技术杆塔作业效率低，且作业人员攀爬检修危险系数较高，导致实际作业效率较差的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种电杆攀爬装置，包括：

伸缩组件，所述伸缩组件沿电杆杆体的长度方向布置，所述伸缩组件用于沿轴向伸展或收缩；

两组抱紧组件，两组所述抱紧组件分别设置于所述伸缩组件两端，两组所述抱紧组件分别动作，用于抱紧或松开所述杆体；

两组翻转组件，所述翻转组件设置于所述抱紧组件和所述伸缩组件之间，两组所述翻转组件分别动作，用于改变所述抱紧组件和所述伸缩组件之间的夹角；

至少一组扭转组件，所述扭转组件将所述攀爬装置分成多个活动段，所述扭转组件动作，用于驱动任一活动段围绕所述杆体转动。

优选地，所述伸缩组件包括至少一伸缩驱动件，以及固定设置于所述伸缩驱动件一端的基座；

一个所述翻转组件和一个所述抱紧组件设置于所述基座上。

优选地，所述扭转组件固定设置于所述伸缩驱动件另一端；

另一个所述翻转组件和另一个所述抱紧组件设置于所述扭转组件上。

优选地，所述抱紧组件包括抱紧驱动件，以及固定设置于所述抱紧驱动件两侧的两个抱箍，所述抱紧驱动件用于驱动两个所述抱箍靠近或远离，进而抱紧或松开所述杆体。

优选地，所述翻转组件包括翻转驱动件，以及转动设置于所述翻转驱动件上的翻转座；

所述抱紧组件固定设置于所述翻转座上。

优选地，所述翻转驱动件包括缸体、活塞杆和推块；

所述翻转座转动设置于所述缸体上；

所述活塞杆适于驱动所述推块线性运动；

所述翻转座上开设有斜滑槽，所述推块上设置有滑柱，所述滑柱可滑动且可转动的设置于所述斜滑槽内，所述推块的线性运动适于通过所述滑柱和所述斜滑槽的配合驱动所述翻转座转动。

优选地，所述扭转组件包括底座、弧形滑块和扭转驱动件；

所述底座固定设置于所述伸缩组件上；

所述弧形滑块一侧设置有弧形齿；

所述底座上开设弧形滑槽，且所述底座一侧开设有让位槽，所述让位槽贯穿至所述弧形滑槽；

所述弧形滑槽的圆心位置靠近所述杆体的中心位置；

所述扭转驱动件安装于所述底座上，并用于驱动所述弧形滑块滑动。

优选地，所述扭转组件还包括联动齿条；

所述扭转驱动件用于驱动所述联动齿条线性运动；

所述联动齿条穿过所述让位槽并通过所述弧形齿与所述弧形滑块啮合；

所述联动齿条的线性运动为通过弧形齿驱动所述弧形滑块在所述弧形滑槽内滑动。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：

本申请中，提供了一种电杆攀爬装置，包括：伸缩组件，伸缩组件沿电杆杆体的长度方向布置，伸缩组件用于沿轴向伸展或收缩；两组抱紧组件，两组抱紧组件分别设置于伸缩组件两端，两组抱紧组件分别动作，用于抱紧或松开杆体；两组翻转组件，翻转组件设置于抱紧组件和伸缩组件之间，两组翻转组件分别动作，用于改变抱紧组件和伸缩组件之间的夹角；至少一组扭转组件，扭转组件将攀爬装置分成多个活动段，扭转组件动作，用于驱动任一活动段围绕杆体转动。

本申请提供的电杆攀爬装置，伸缩组件的伸缩协同两组抱紧组件的一松一紧，使得电杆攀爬装置能沿着杆体的长度方向进行步进式攀爬，结构简单，且控制方便；翻转组件可以使松开的抱紧组件能翻转远离杆体，进而在伸缩组件的协同作用下使抱紧组件进行攀爬并越过障碍物，使得电杆攀爬装置在攀爬过程中具有越障功能，提高其适用性；扭转组件使得多个活动段可以依次扭转，并配合两组抱紧组件的一松一紧，实现电杆攀爬装置围绕杆体进行多变线路的爬行，既能有效避开障碍物，又能提高爬行灵活性；该装置具有高效的避障攀爬效率，能够降低作业人员的攀爬风险。因此，本申请能够解决现有技术杆塔作业效率低，且作业人员攀爬检修危险系数较高，导致实际作业效率较差的技术问题。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种电杆攀爬装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的应用场景示意图；

图3为本申请实施例提供的实施例一中抱紧组件、翻转组件和扭转组件的立体结构示意图；

图4为本申请实施例提供的实施例一中翻转组件的半剖视图；

图5为本申请实施例提供的实施例一中扭转组件的立体结构示意图；

图6为本申请实施例提供的施例一中扭转组件的俯视图；

图7为本申请实施例提供的实施例一中底座的立体结构示意图；

图8为本申请实施例提供的实施例一遇到垂直横担时的立体结构示意图

图9为本申请实施例提供的实施例一越过平行横担时的立体结构示意图；

图10-16为本申请实施例提供的实施例一越障步骤的具体过程示意图；

图17为本申请实施例提供的实施例一的收纳状态的立体结构示意图；

图18为为本申请实施例提供的实施例二的立体结构示意图；

图19为本申请实施例提供的实施例二隐藏壳体时的立体结构示意图；

图20为本申请实施例提供的实施例三的立体结构示意图；

图21为本申请实施例提供的实施例三中扭转组件的立体结构示意图；

图22为本申请实施例提供的实施例三中扭转组件的爆炸视图；

附图标记：

1、伸缩组件；11、伸缩驱动件；12、基座；13、连接板；14、壳体；15、导向柱；2、抱紧组件；21、抱紧驱动件；22、抱箍；3、翻转组件；31、翻转驱动件；32、翻转座；311、缸体；312、活塞杆；313、推块；3131、滑柱；321、滑槽；4、扭转组件；41、底座；42、弧形滑块；43、扭转驱动件；44、联动齿条；411、弧形滑槽；412、让位槽；413、立板；414、盖板；415、安装板；421、弧形齿。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

为了便于理解，请参阅图1-10，本申请提供的一种电杆攀爬装置的实施例一，在本实施例的配电网中，如图2所示，高压线缆100多采用电杆200架设，在电杆200上往往需要安装变压器300、断路器等电力设备，这些电力设备多通过各种结构横担400安装于电杆200。

电杆攀爬装置除了要能在柱状的电杆200上升降，还要越过横担400等障碍物。为此，本申请的电杆攀爬装置同时具有攀爬、越障和避障功能。请参阅图1和图3-9，本实施例中的电杆攀爬装置具体结构包括：

一组伸缩组件1，伸缩组件1沿电杆200的长度方向布置，伸缩组件1可沿轴向伸展或收缩。

两组抱紧组件2，两组抱紧组件2分别设置于伸缩组件1两端，两组抱紧组件2分别动作，用于抱紧或松开电杆200。

两组翻转组件3，翻转组件3设置于抱紧组件2和伸缩组件1之间，两组翻转组件3分别动作，用于改变抱紧组件2和伸缩组件1之间的夹角。

一组扭转组件4，扭转组件4将攀爬装置分成两个活动段，扭转组件4动作，用于驱动任一活动段围绕电杆200转动。

具体的，请参阅图1，伸缩组件1包括两个对称设置的伸缩驱动件11，以及固定设置于伸缩驱动件11一端的基座12，一组翻转组件3和抱紧组件2设置于基座12上，扭转组件4固定设置于伸缩驱动件11另一端，另一组翻转组件3和抱紧组件2设置于扭转组件4上。为了加强结构，两个伸缩驱动件11之间设置有连接板13。

如图3所示，抱紧组件2包括抱紧驱动件21，以及固定设置于抱紧驱动件21两侧的两个抱箍22，抱紧驱动件21动作，用于驱动两个抱箍22靠近或远离，进而抱紧或松开电杆200。其中抱箍22可以做成与电杆200贴合的弧形结构，抱箍22内侧还可以设置橡胶垫等结构以增加摩擦力。

如图4所示，翻转组件3包括翻转驱动件31，以及转动设置于翻转驱动件31上的翻转座32，抱紧组件2固定设置于翻转座32上。翻转驱动件31包括缸体311、活塞杆312和推块313，翻转座转32动设置于缸体上，活塞杆312适于驱动推块313线性运动，翻转座32上开设有斜滑槽321，推块313上设置有滑柱3131，滑柱3131可滑动且可转动的设置于斜滑槽321内，推块313的线性运动适于通过滑柱3131和斜滑槽321的配合驱动翻转座32转动。本实施例中翻转组件3的翻转角度控制在0～90°。

如图5至图7所示，扭转组件4包括底座41、弧形滑块42、扭转驱动件43和联动齿条44，底座41固定设置于伸缩组件1上，底座41上开设弧形滑槽411，且弧形滑槽411的圆心位置靠近电杆200的中心位置，弧形滑块42滑动设置于弧形滑槽411内，扭转驱动件43安装于底座41上，扭转驱动件43适于驱动联动齿条44线性运动，弧形滑块42一侧设置有弧形齿421，底座41一侧开设有让位槽412，让位槽412贯穿至弧形滑槽411，联动齿条44适于穿过让位槽412并通过弧形齿421与弧形滑块42啮合，联动齿条44的线性运动适于通过弧形齿421驱动弧形滑块42在弧形滑槽411内滑动。底座41上还设置有立板413，用于固定安装扭转驱动件43。

可以理解的是，上述结构中的伸缩驱动件11、抱紧驱动件21、翻转驱动件31和扭转驱动件43均可以采用气缸结构。电杆攀爬装置也完全可以采用气动控制，同样具有结构简单、控制方便的特点。伸缩驱动件11可以采用伸缩行程较大的普通气缸，抱紧驱动件21可以采用双活塞夹持气缸，翻转驱动件31和翻转座32的组合可以采用翻转气缸，扭转驱动件43可以采用双出双头气缸。

为了便于理解，请参阅图18-19，本申请还提供的一种电杆攀爬装置的实施例二，本实施例是在第一个实施例结构的基础上的进一步完善。本实施例在伸缩组件1的设置上存在不同，具体的说：实施例二采用单个伸缩驱动件11，并在伸缩驱动件11周侧设置四个导向柱15；另外，伸缩组件1外侧还设置有可伸缩的壳体14，并在伸缩驱动件11和导向柱15两端均设置了基座12。相比实施例一，实施例二的伸缩组件1具有更大的承重。

如图20所示，是本申请的另外一种优选实施例三，实施例三与实施例一的相同之处不再重复描述，两者主要在伸缩组件1和扭转组件4两个部位存在不同，具体的说：实施例三的伸缩组件1采用了单体气缸作为伸缩驱动件11的同时还作为了结构件，去除了基座12等复杂结构，使得整体结构更加简单，且加工和组装更加方便；另外，如图21和图22所示，实施例三中扭转组件4的底座41采用了分体加工方式，在底座41上加工出弧形滑槽411和让位槽412后，再在弧形滑槽411上端固定上盖板414，底座41同样采用了分体式的安装板415对扭转驱动件43进行固定。总的来说，实施三相比实施例一和实施例二，其结构更符合实际生产需求，具有加工方便的，结构稳定的优点。

在实际操作中，往往还可以增加一些具体的优化器件，例如，安装摄像头、控制器、传感器等等电气部件，实现其自动攀爬、自动越障、自动避障等功能，具体的结构不赘述，可以自行根据实际情况增加。

需要说明的是，本申请的电杆攀爬装置可以安装各种功能部件，实现例如运输、挂线、清障等等功能。

为了便于理解，本申请还提供具体的采用该电杆攀爬装置进行攀爬作业的方法，包括步骤S1-S4，具体如下：

S1准备步骤：

电杆攀爬装置展开至初始状态并抱紧电杆底部；初始状态下，伸缩组件处于收缩状态，两个抱紧组件分别与伸缩组件呈90°的夹角，两个抱紧组件动作用于抱紧电杆。

S2攀爬步骤：

具体为以下步骤：S21、在上的抱紧组件松开电杆，伸缩组件沿轴向伸展，伸展到位后在上的抱紧组件再抱紧电杆；S22、在下的抱紧组件松开电杆，伸缩组件沿轴向收缩，收缩到位后在下的抱紧组件再抱紧电杆；S23、重复上述两个步骤S21和S22，使得电电杆攀爬装置沿电杆的长度方向攀爬。攀爬步骤相对简单，故未作图示说明。

S3越障步骤：

如图10，在电杆攀爬装置攀爬电杆的过程中，有可能会遇到平行设置的障碍物(本实施例以横担400为例，下同)，此时电杆攀爬装置需要跨越障碍物，在上述S2攀爬步骤的基础上还要进行以下步骤：S31、如图11所示，在上的抱紧组件松开电杆之后，伸缩组件沿轴向伸展之前，在上的翻转组件动作使得在上的抱紧组件与伸缩组件呈180°的夹角；S32、如图12所示，伸缩组件沿轴向伸展，使得在上的抱紧组件越过障碍物；S33、如图13所示，在上的翻转组件再次动作使得该抱紧组件与伸缩组件恢复呈90°的夹角，之后该抱紧组件再抱紧电杆，完成该抱紧组件的越障；S34、如图14所示，此时在上的抱紧组件已经越过障碍物，在下的抱紧组件还未越过，此时在下的抱紧组件利用在下的翻转组件重复上述三个步骤中的动作并结合攀爬步骤，完成该抱紧组件的越障，进而完成整个电杆攀爬装置的越障步骤。

S4避障步骤：

如图8所示，在电杆攀爬装置攀爬过程中，有可能会遇到垂直设置的障碍物，此时电杆攀爬装置无法跨越障碍物，此时需要避开障碍物，可以进行以下步骤：S41、在上的抱紧组件松开电杆，扭转组件动作使得在上的活动段扭转，扭转到位后在上的抱紧组件再抱紧电杆；S42、在下的抱紧组件松开电杆，扭转组件动作使得在下的活动段朝同一个方向扭转，扭转到位后在下的抱紧组件再抱紧电杆；S43，重复上述两个步骤S41和S42，如图9所示，使得电杆攀爬装置沿电杆的圆周方向运动，到达平行于障碍物的位置，再通过S3越障步骤越过障碍物。

当然，攀爬步骤、越障步骤和避障步骤可以单独进行，也可以协同进行，具体可以根据控制程序实现，本实施例不再重点描述。

另外，上述步骤中，电杆攀爬装置与电杆的最小距离为a，单侧障碍物的高度为b，具体可以分以下三种情况：

从图11至图12可以看到，当b不大于a时，电杆攀爬装置可以直接利用上述S3越障步骤进行越障。

从图15至图16可以看到，当b略大于a(a＜b≤2a)时，电杆攀爬装置在上述S3的基础上还包括以下步骤：在上述S31之后，上述S32之前，在下的翻转组件动作使得在下的抱紧组件与伸缩组件呈夹角α，90°＜α＜180°(α一般不超过100°，以避免电杆攀爬装置发生重心不稳)；在上述S32之后，上述上述S33之前，在下的翻转组件再次动作使得在下的抱紧组件与伸缩组件恢复成90°的夹角。结合上述S3越障步骤完成越障。

当b远大于a(b＞2a)时，电杆攀爬装置利用上述S4避障步骤进行避障，而不再进行越障。

另外，如图17所示，电杆攀爬装置还具有收纳状态，可以放置在专门的运输箱体500内；上述S1中是电杆攀爬装置从收纳状态展开至初始状态；收纳状态下，伸缩组件处于收缩状态，两个抱紧组件分别与伸缩组件呈180°的夹角，且两个抱紧组件处于抱紧状态。

本申请实施例提供的电杆攀爬装置，伸缩组件的伸缩协同两组抱紧组件的一松一紧，使得电杆攀爬装置能沿着杆体的长度方向进行步进式攀爬，结构简单，且控制方便；翻转组件可以使松开的抱紧组件能翻转远离杆体，进而在伸缩组件的协同作用下使抱紧组件进行攀爬并越过障碍物，使得电杆攀爬装置在攀爬过程中具有越障功能，提高其适用性；扭转组件使得多个活动段可以依次扭转，并配合两组抱紧组件的一松一紧，实现电杆攀爬装置围绕杆体进行多变线路的爬行，既能有效避开障碍物，又能提高爬行灵活性；该装置具有高效的避障攀爬效率，能够降低作业人员的攀爬风险。因此，本申请实施例能够解决现有技术杆塔作业效率低，且作业人员攀爬检修危险系数较高，导致实际作业效率较差的技术问题。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以通过一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称：Read-OnlyMemory，英文缩写：ROM)、随机存取存储器(英文全称：RandomAccess Memory，英文缩写：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种电杆攀爬装置，其特征在于，包括：

伸缩组件，所述伸缩组件沿电杆杆体的长度方向布置，所述伸缩组件用于沿轴向伸展或收缩；

两组抱紧组件，两组所述抱紧组件分别设置于所述伸缩组件两端，两组所述抱紧组件分别动作，用于抱紧或松开所述杆体；

两组翻转组件，所述翻转组件设置于所述抱紧组件和所述伸缩组件之间，两组所述翻转组件分别动作，用于改变所述抱紧组件和所述伸缩组件之间的夹角；

至少一组扭转组件，所述扭转组件将所述攀爬装置分成多个活动段，所述扭转组件动作，用于驱动任一活动段围绕所述杆体转动。

2.根据权利要求1所述的电杆攀爬装置，其特征在于，所述伸缩组件包括至少一伸缩驱动件，以及固定设置于所述伸缩驱动件一端的基座；

一个所述翻转组件和一个所述抱紧组件设置于所述基座上。

3.根据权利要求2所述的电杆攀爬装置，其特征在于，所述扭转组件固定设置于所述伸缩驱动件另一端；

另一个所述翻转组件和另一个所述抱紧组件设置于所述扭转组件上。

4.根据权利要求1所述的电杆攀爬装置，其特征在于，所述抱紧组件包括抱紧驱动件，以及固定设置于所述抱紧驱动件两侧的两个抱箍，所述抱紧驱动件用于驱动两个所述抱箍靠近或远离，进而抱紧或松开所述杆体。

5.根据权利要求1所述的电杆攀爬装置，其特征在于，所述翻转组件包括翻转驱动件，以及转动设置于所述翻转驱动件上的翻转座；

所述抱紧组件固定设置于所述翻转座上。

6.根据权利要求5所述的电杆攀爬装置，其特征在于，所述翻转驱动件包括缸体、活塞杆和推块；

所述翻转座转动设置于所述缸体上；

所述活塞杆适于驱动所述推块线性运动；

所述翻转座上开设有斜滑槽，所述推块上设置有滑柱，所述滑柱可滑动且可转动的设置于所述斜滑槽内，所述推块的线性运动适于通过所述滑柱和所述斜滑槽的配合驱动所述翻转座转动。

7.根据权利要求1所述的电杆攀爬装置，其特征在于，所述扭转组件包括底座、弧形滑块和扭转驱动件；

所述底座固定设置于所述伸缩组件上；

所述弧形滑块一侧设置有弧形齿；

所述底座上开设弧形滑槽，且所述底座一侧开设有让位槽，所述让位槽贯穿至所述弧形滑槽；

所述弧形滑槽的圆心位置靠近所述杆体的中心位置；

所述扭转驱动件安装于所述底座上，并用于驱动所述弧形滑块滑动。

8.根据权利要求7所述的电杆攀爬装置，其特征在于，所述扭转组件还包括联动齿条；

所述扭转驱动件用于驱动所述联动齿条线性运动；

所述联动齿条穿过所述让位槽并通过所述弧形齿与所述弧形滑块啮合；

所述联动齿条的线性运动为通过弧形齿驱动所述弧形滑块在所述弧形滑槽内滑动。

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