CN115893197A - 一种临近带电体作业防触电预警装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种临近带电体作业防触电预警装置，涉及安全检测设备技术领域，包括转动组件，所述转动组件包括齿轮固定板，齿轮固定板转动安装有第二内棘轮、转向齿轮、输出齿轮和第一内棘轮，所述第二内棘轮上转动安装有第二外棘轮，第一内棘轮上转动安装有第一外棘轮，包括检测组件，所述检测组件包括内导杆支撑板，内导杆支撑板上固定安装有内导杆，内导杆的一端通过中间导杆支架滑动安装有中间导杆，中间导杆上环绕有中间弹簧，中间导杆的一端通过外导杆支架滑动安装有外导杆，外导杆上环绕有外弹簧，外导杆上固定安装有电刷。
Description
技术领域
本发明涉及安全检测设备技术领域，具体为一种临近带电体作业防触电预警装置。
背景技术
近些年随着国民经济的发展，用电量急剧增长，电网建设及规模迅速扩大。电网检修及施工过程工作中经常需要进行临近带电体作业。为确保施工人员的安全，国家电网公司在国标“GB26860-201”中对设备安全距离作了明确规定。然而在临近带电作业中，缺少相应的测距装置，大多数都是通过检修与施工人员的观察估量测距。这种依靠经验的测距方法很容易受到现场的各种不确定因素影响，会受到现场复杂环境中非确定因素的影响，导致安全距离判断错误，不能达到精确测距的要求，使工作人员或辅助设备与高压带电设备的距离过小，安全隐患很大。因此，为保障工作人员及设备安全，精确检测工作人员、机械设备与带电体的距离，显得尤为重要，为了防止由于各种主观或者客观的原因导致吊车碰撞高压线事故的发生，除了吊车操作者在操作吊车靠近高压线时，一定要集中注意力控制吊车吊臂的移动方向与力度，还应在吊车上安装检测装置，防止吊臂触碰到电线，但是目前的检测装置大多采用视觉定位或激光雷达测距的方式来实现，视觉定位方式在黑暗的晚上以及向阳面，很难进行准确的定位，而激光雷达测距的方式在激光雷达工作时受天气和大气影响大，激光一般在晴朗的天气里衰减较小，传播距离较远，而在大雨、浓烟、浓雾等坏天气里，衰减急剧加大，传播距离大受影响，并且由于激光雷达的波束极窄,在空间搜索目标非常困难，直接影响对非合作目标的截获概率和探测效率，在面对高压电线晃动的场景下其测量准确度会受到影响，现有技术公开号为CN205114877U的专利公开了一种吊车防触电安全预警装置，包括安装在吊车吊臂最前端的发射装置和安装在吊车操作室内的接收装置。发射装置用于感应强电信号，当发射装置逐步接近带电体且距离达到设置范围之内时，发射装置发出信号，接收装置接收到信号后报警，提醒操作人员已接近带电设备，停止操作，达到安全预警的目的。该套装置适用的电压等级为10kV、35kV、110kV和220kV，采用2.4G无线方式传输，无障碍的情况下通讯距离可达200米以上，但是该现有技术很容易受到高压线的电磁干扰而导致预警失效。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种临近带电体作业防触电预警装置，包括转动组件，所述转动组件包括齿轮固定板，齿轮固定板转动安装有第二内棘轮、转向齿轮、输出齿轮和第一内棘轮，所述第二内棘轮上转动安装有第二外棘轮，第一内棘轮上转动安装有第一外棘轮；包括驱动组件，所述驱动组件包括进气管道，进气管道上转动安装又外侧叶轮和内侧叶轮，外侧叶轮上固定安装又外侧连轴，外侧连轴的外部套接有内侧轴筒，内侧轴筒固定安装在内侧叶轮上，外侧连轴远离外侧叶轮的一端固定安装有外侧驱动齿轮，内侧轴筒远离内侧叶轮的一端固定安装有内侧驱动齿轮；包括检测组件，所述检测组件包括内导杆支撑板，内导杆支撑板上固定安装有内导杆，内导杆的一端通过中间导杆支架滑动安装有中间导杆，中间导杆上环绕有中间弹簧，中间导杆的一端通过外导杆支架滑动安装有外导杆，外导杆上环绕有外弹簧，外导杆上固定安装有电刷。
优选地，所述的检测组件还包括集流板，集流板上固定安装有防尘罩，内导杆支撑板转动安装在集流板上，集流板上固定安装有喷气嘴支撑罩。
优选地，所述第二内棘轮和第一内棘轮上分别固定安装有第二内棘轮驱动轴和第一内棘轮驱动轴，并且第二内棘轮驱动轴和第一内棘轮驱动轴均转动安装在齿轮固定板上。
优选地，所述的驱动组件还包括固定安装在进气管道上的排气弯道，排气弯道上固定安装有喷气嘴，内侧驱动齿轮上齿轮啮合有内侧变速齿轮，内侧变速齿轮固定安装在内侧变速器的输入轴上，内侧变速器固定安装在排气弯道上，内侧变速器的输出轴通过第一带传动机构与第一内棘轮驱动轴传动连接。
优选地，所述外侧驱动齿轮上齿轮啮合有外侧变速齿轮，外侧变速齿轮固定安装在外侧变速器的输入轴上，外侧变速器固定安装在集流板上，外侧变速器的输出轴通过第二带传动机构与第二内棘轮驱动轴传动连接。
优选地，所述内侧轴筒的内壁与外侧连轴的外表面之间转动连接。
本发明与现有技术相比具备以下有益效果：(1)本发明通过设置检测组件，可以在没有任何光线的情况下实时检测吊臂距离电线的距离；(2)本发明采用纯机械的方式进行驱动不会受到电磁干扰；(3)本发明可调节检测的范围，适用于检测多种电压值的高压线路。
附图说明
图1为本发明结构示意图Ⅰ。
图2为本发明结构示意图Ⅱ。
图3为本发明结构示意图Ⅲ。
图4为本发明结构示意图Ⅳ。
图5为本发明图4中A处结构示意图。
图6为本发明驱动组件结构示意图Ⅰ。
图7为本发明驱动组件结构示意图Ⅱ。
图8为本发明驱动组件结构示意图Ⅲ。
图9为本发明转动组件结构示意图。
图10为本发明结构示意图Ⅴ。
图中：101-防尘罩；102-集流板；103-喷气嘴支撑罩；104-内导杆支撑板；105-电刷；106-外导杆；107-外弹簧；108-外导杆支架；109-中间导杆；110-中间导杆支架；111-中间弹簧；112-内导杆；113-内导杆连接块；201-进气管道；202-排气弯道；203-喷气嘴；204-第一带传动机构；205-外侧叶轮；206-内侧叶轮；207-外侧连轴；208-内侧轴筒；209-内侧驱动齿轮；210-外侧驱动齿轮；211-弧形架；212-外侧变速器；213-外侧变速齿轮；214-第二带传动机构；215-内侧变速齿轮；216-内侧变速器；301-齿轮固定板；302-第一内棘轮驱动轴；303-第二内棘轮驱动轴；304-第二外棘轮；305-第二内棘轮；306-转向齿轮；307-输出齿轮；308-第一外棘轮；309-第一内棘轮。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
如图9所示，本发明提供一种技术方案：一种临近带电体作业防触电预警装置，包括转动组件，转动组件包括齿轮固定板301，齿轮固定板301转动安装有第二内棘轮305、转向齿轮306、输出齿轮307和第一内棘轮309，第二内棘轮305上转动安装有第二外棘轮304，第一内棘轮309上转动安装有第一外棘轮308，第一外棘轮308与输出齿轮307齿轮啮合，输出齿轮307与转向齿轮306齿轮啮合，转向齿轮306与第二外棘轮304齿轮啮合，齿轮固定板301固定安装在集流板102上，第二内棘轮305和第一内棘轮309上分别固定安装有第二内棘轮驱动轴303和第一内棘轮驱动轴302，并且第二内棘轮驱动轴303和第一内棘轮驱动轴302均转动安装在齿轮固定板301上。
包括驱动组件，如图6-图8所示，驱动组件包括进气管道201，进气管道201上转动安装又外侧叶轮205和内侧叶轮206，外侧叶轮205上固定安装又外侧连轴207，外侧连轴207的外部套接有内侧轴筒208，内侧轴筒208固定安装在内侧叶轮206上，外侧连轴207远离外侧叶轮205的一端固定安装有外侧驱动齿轮210，内侧轴筒208远离内侧叶轮206的一端固定安装有内侧驱动齿轮209，驱动组件还包括固定安装在进气管道201上的排气弯道202，排气弯道202上固定安装有喷气嘴203，进气管道201、排气弯道202和喷气嘴203内部连通，进气管道201固定安装在集流板102上，内侧驱动齿轮209和内侧轴筒208通过弧形架211转动安装在集流板102上，内侧驱动齿轮209上齿轮啮合有内侧变速齿轮215，内侧变速齿轮215固定安装在内侧变速器216的输入轴上，内侧变速器216固定安装在排气弯道202上，内侧变速器216的输出轴通过第一带传动机构204与第一内棘轮驱动轴302传动连接，外侧驱动齿轮210上齿轮啮合有外侧变速齿轮213，外侧变速齿轮213固定安装在外侧变速器212的输入轴上，外侧变速器212固定安装在集流板102上，外侧变速器212的输出轴通过第二带传动机构214与第二内棘轮驱动轴303传动连接，内侧轴筒208的内壁与外侧连轴207的外表面之间转动连接。
包括检测组件，如图1-图5和图10所示，检测组件包括内导杆支撑板104，内导杆支撑板104上固定安装有内导杆112，内导杆112的一端通过中间导杆支架110滑动安装有中间导杆109，中间导杆109上环绕有中间弹簧111，内导杆112的另一端固定安装有内导杆连接块113，内导杆连接块113固定安装在内导杆支撑板104上，中间弹簧111的一端与中间导杆109远离中间导杆支架110的一端固定连接，中间弹簧111的另一端与中间导杆支架110固定连接，中间导杆109的一端通过外导杆支架108滑动安装有外导杆106，外导杆106上环绕有外弹簧107，外导杆106上固定安装有电刷105，外弹簧107的一端与外导杆106远离外导杆支架108的一端固定连接，外弹簧107的另一端与外导杆支架108固定连接，集流板102上固定安装有防尘罩101，内导杆支撑板104转动安装在集流板102上，电刷105滑动安装在集流板102上，并且电刷105在运动的时候始终与集流板102保持接触，且处于导通状态，集流板102上开设有圆形凹槽，内导杆支撑板104转动安装在该圆形凹槽内，并且内导杆支撑板104的与输出齿轮307固定连接，集流板102上固定安装有喷气嘴支撑罩103。
在使用的时候，需要将内导杆连接块113与集流板102连接在变压器的输入端上，并且在变压器的输出端连接蜂鸣器，并且将本装置安装在吊车吊臂的顶端或者挂钩上，当变压器输出的电压大于蜂鸣器的工作电压时，蜂鸣器开始工作进行报警，此时说明吊臂距离高压线距离太近了，需要说明的时，使用者可以根据需要在吊臂的任何位置安装多个，从而起到多角度检测的功能，其具体工作远离如下：使用气泵通过管道与进气管道201进行连接，此时开启气泵，气流通过管道进入到进气管道201中，流动的气流会带动外侧叶轮205和内侧叶轮206转动，外侧叶轮205和内侧叶轮206的转动方向相反，以抵消相互转动所产生的扭矩，这是为了当安装在挂钩上的时候，如果只有单方向的扭矩会使集流板102沿着进气管道201轴线发生偏转，并且当外侧叶轮205和内侧叶轮206其中一个损坏的时候，剩下的一个还可以正常运作，来保证本装置的可靠性，外侧叶轮205和内侧叶轮206转动会分别通过外侧连轴207和内侧轴筒208带动外侧驱动齿轮210和内侧驱动齿轮209转动，内侧驱动齿轮209转动会带动内侧变速齿轮215转动，内侧变速齿轮215转动会带动内侧变速器216的输入轴转动，此时内侧变速器216的输出轴会通过第一带传动机构204带动第一内棘轮驱动轴302转动，第一内棘轮驱动轴302转动会带动第一内棘轮309转动，如图9所示，需要说明的是，第一内棘轮309顺时针转动会带动第一外棘轮308转动，第一内棘轮309逆时针转动则无法带动第一外棘轮308转动，当第一外棘轮308转动的时候会带动输出齿轮307转动，输出齿轮307转动就会带动内导杆支撑板104转动，与此同时，外侧驱动齿轮210转动会带动外侧变速齿轮213转动，外侧变速齿轮213转动会带动外侧变速器212的输入轴转动，此时外侧变速器212的输出轴就会通过第二带传动机构214带动第二内棘轮驱动轴303转动，第二内棘轮驱动轴303转动会带动第二内棘轮305转动，如图9所示，需要说明的是，第二内棘轮305逆时针转动会带动第二外棘轮304转动，第二内棘轮305顺时针转动则无法带动第二外棘轮304转动，当第二外棘轮304转动的时候会带动转向齿轮306转动，转向齿轮306转动会带动输出齿轮307转动，在正常工作的时候，外侧叶轮205和内侧叶轮206的转动速度相同，对应的第一内棘轮驱动轴302或第二内棘轮驱动轴303的转速也相同，当其中有一个出现问题的时候，会使得其中一个速度降低，这时对应的第一内棘轮驱动轴302或第二内棘轮驱动轴303的转速也会降低，例如第一内棘轮驱动轴302相对第二内棘轮驱动轴303的转速降低，会导致第一内棘轮309的转速相对第二内棘轮305的转速降低，因为第二内棘轮305会带动第二外棘轮304转动，同时第一外棘轮308与输出齿轮307齿轮啮合，输出齿轮307与转向齿轮306齿轮啮合，转向齿轮306与第二外棘轮304齿轮啮合，所以第二外棘轮304的转动速度与第一外棘轮308相同，此时第一外棘轮308的转速超前于第一内棘轮309的转速，因此第一内棘轮309也就无法主动的带动第一外棘轮308进行转动当第二内棘轮驱动轴303相对第一内棘轮驱动轴302的转速降低时，其原理与上述内容相同。
输出齿轮307转动会带动内导杆支撑板104转动，内导杆支撑板104转动会带动内导杆112转动，内导杆112转动会切割周围的磁感线，当附近的磁场较弱的时候，可以通过气泵来提高外侧叶轮205和内侧叶轮206的转速，因此即可提高内导杆112的转动速度，同时内导杆112转速提高，会使得中间导杆109和外导杆106在离心力的作用下向外移动，此时的离心力大于中间弹簧111和外弹簧107的弹力，外导杆106向外移动，因此电刷105也会向外移动，所以内导杆连接块113和电刷105之间的距离将会增加，根据感应电动势E＝BLv可知，若电动势E不变，在磁场强度B降低的时候，可以提高导线的长度L和速度v，如图5所示，内导杆连接块113到电刷105之间的距离则为导线的长度，需要说明的是，电刷105与集流板102之间滑动接触，且处于导通状态，因此内导杆112旋转的时候在内导杆连接块113与集流板102之间会存在电势差，通过检测内导杆连接块113和集流板102之间电压的大小来判断吊臂就距离高压电线之间的距离，从而进行预警，同时使用者也可以配合上激光雷达来检测吊臂距离高压线之间的距离，来进行双重保障，进一步的来降低故障发生的概率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种临近带电体作业防触电预警装置，其特征在于：包括转动组件，所述转动组件包括齿轮固定板(301)，齿轮固定板(301)转动安装有第二内棘轮(305)、转向齿轮(306)、输出齿轮(307)和第一内棘轮(309)，所述第二内棘轮(305)上转动安装有第二外棘轮(304)，第一内棘轮(309)上转动安装有第一外棘轮(308)；
包括驱动组件，所述驱动组件包括进气管道(201)，进气管道(201)上转动安装又外侧叶轮(205)和内侧叶轮(206)，外侧叶轮(205)上固定安装又外侧连轴(207)，外侧连轴(207)的外部套接有内侧轴筒(208)，内侧轴筒(208)固定安装在内侧叶轮(206)上，外侧连轴(207)远离外侧叶轮(205)的一端固定安装有外侧驱动齿轮(210)，内侧轴筒(208)远离内侧叶轮(206)的一端固定安装有内侧驱动齿轮(209)；
包括检测组件，所述检测组件包括内导杆支撑板(104)，内导杆支撑板(104)上固定安装有内导杆(112)，内导杆(112)的一端通过中间导杆支架(110)滑动安装有中间导杆(109)，中间导杆(109)上环绕有中间弹簧(111)，中间导杆(109)的一端通过外导杆支架(108)滑动安装有外导杆(106)，外导杆(106)上环绕有外弹簧(107)，外导杆(106)上固定安装有电刷(105)。
2.根据权利要求1所述的一种临近带电体作业防触电预警装置，其特征在于：所述的检测组件还包括集流板(102)，集流板(102)上固定安装有防尘罩(101)，内导杆支撑板(104)转动安装在集流板(102)上。
3.根据权利要求2所述的一种临近带电体作业防触电预警装置，其特征在于：所述第二内棘轮(305)和第一内棘轮(309)上分别固定安装有第二内棘轮驱动轴(303)和第一内棘轮驱动轴(302)，并且第二内棘轮驱动轴(303)和第一内棘轮驱动轴(302)均转动安装在齿轮固定板(301)上。
4.根据权利要求3所述的一种临近带电体作业防触电预警装置，其特征在于：所述的驱动组件还包括固定安装在进气管道(201)上的排气弯道(202)，排气弯道(202)上固定安装有喷气嘴(203)，内侧驱动齿轮(209)上齿轮啮合有内侧变速齿轮(215)，内侧变速齿轮(215)固定安装在内侧变速器(216)的输入轴上，内侧变速器(216)固定安装在排气弯道(202)上，内侧变速器(216)的输出轴通过第一带传动机构(204)与第一内棘轮驱动轴(302)传动连接。
5.根据权利要求4所述的一种临近带电体作业防触电预警装置，其特征在于：所述外侧驱动齿轮(210)上齿轮啮合有外侧变速齿轮(213)，外侧变速齿轮(213)固定安装在外侧变速器(212)的输入轴上，外侧变速器(212)固定安装在集流板(102)上，外侧变速器(212)的输出轴通过第二带传动机构(214)与第二内棘轮驱动轴(303)传动连接。
6.根据权利要求5所述的一种临近带电体作业防触电预警装置，其特征在于：所述内侧轴筒(208)的内壁与外侧连轴(207)的外表面之间转动连接。
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