CN205044844U - 高压输电线越障机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及高压输电线安全维护领域，尤其涉及高压输电线越障机。本实用新型包括夹爪、越障盘、滚珠丝杠、前支架、滚珠丝杠滑座、四杆机构、夹爪驱动齿轮、夹爪驱动电机、升降丝杠、后支架、挡板。从仿生学四肢动物行走的过程中得到启示特别设计出越障盘，夹爪机构，3个夹爪的依次配合，使得高压输电线越障机可以在输电线上行走，釆用越障盘和夹爪复合机构实现机器人的行走和越障功能；3个夹爪有规律的开合实现整机的前行运动；越障盘不仅保证了运行时机器人的平稳性,且在任何情况下至少保证2点位于高压线上，实现越障机的稳定行走。

Description

高压输电线越障机

技术领域

本实用新型涉及高压输电线安全维护领域，尤其涉及高压输电线越障机。

背景技术

众所周知,中国作为电力大国,各行各业的顺利发展都离不开电力系统的供电,同时我国也是输电线路覆冰情况较为严重的国家之一。冰冻雨雪等自然灾害引起的线路覆冰所造成输电线路的断线和倒杆等事故,引起了周部甚至大面积的停电,从而使国民经济和人民生活遭受了沉重的打。必须及时对覆冰线路进行快速高效除冰,以减小线路覆冰所造成的影响。目前，高压输电线的除冰设备已经有很多，且取得了很好的除冰效果，但在除冰设备在高压输电线上行走时，会遇到障碍，如高压线上的防震锤、垂线夹等。当遇到障碍时除冰设备无法攀越，需人工将除冰设备重新安放，继续除冰作业，使除冰设备的效率低下，遇到人工无法攀附的高压输电线时，无法使用除冰设备，必须由人工作业完成；在海拔相差较大的地方，如高原和山地，高压输电线往往会连接通过两个高度不同的地方，一般的除冰机没有足够的动力来攀越斜度较大的输电线，而这些地方的高压线往往容易覆冰，除冰机在这些环境恶劣苛刻的地方无法工作。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供高压输电线越障机，采用夹爪、越障盘、滚珠丝杠、前支架、滚珠丝杠滑座、四杆机构、夹爪驱动齿轮、夹爪驱动电机、升降丝杠、后支架、挡板，设计出能够在输电线上自动攀越障碍物且能够爬坡的机器设备，为高压线除冰设备提供越障机构，使得工作人员及车辆很难到达地方，如山区、森林以及地形崎妪的林地等地方，高压线除冰设备能够攀越防震锤、垂线夹等障碍。从仿生学四肢动物行走的过程中得到启示，将动物的四肢简化成高压输电线越障机的越障盘，夹爪等机构，使得高压输电线越障机能够在高压输电线上顺利攀越障碍。这种设备不仅能在输电线上安全平稳的运行,还能自动除冰和自动越障,减少人为频繁上线,提高作业效率,而且具有很好的实用价值

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：包括A越障盘、A夹爪、C夹爪、B夹爪、B越障盘、滚珠丝杠、前支架、滚珠丝杠滑座、四杆机构、夹爪驱动齿轮、夹爪驱动电机、升降丝杠、后支架、挡板；A越障盘1焊接在前支架的顶部；B越障盘焊接在后支架的顶部，B越障盘与A越障盘在同一条纵向轴线上；挡板的两端焊接在前支架与后支架的底部；挡板上面沿纵向轴线上由前之后依次焊接A支架、B支架；夹爪固定板分别焊接A支架、C支架、B支架的顶部；A夹爪通过转轴连接在夹爪固定板上；四杆机构上端通过螺栓固定在A夹爪的中间位置；四杆机构的下端焊接减速齿轮上；减速齿轮通过螺钉安装在夹爪固定板上；夹爪驱动齿轮系安装在夹爪驱动电机的输出轴上且与减速齿轮啮合；夹爪驱动电机通过螺栓安装在A支架上；B支架与A支架关于挡板的横向轴线对称；第二个夹爪驱动电机安装在B支架中间位置；第二个夹爪驱动齿轮通过键连接在第二个夹爪驱动电机输出轴上；B支架与A支架上的四杆机构、夹爪驱动齿轮连接方式相同；挡板的两端通过螺栓安装2个轴承座；滚珠丝杠的两端插入2个轴承座中；滚珠丝杠滑座安装在滚珠丝杠的中间位置；滚珠丝杠滑座上焊接C支架和升降丝杠；C支架的顶部焊接一个夹爪固定板；C支架通过螺栓安装一个夹爪驱动电机；夹爪驱动电机的输出轴上安装一个驱动齿轮系；第三个减速齿轮安装在C支架的顶部且与驱动齿轮系啮合；第三个四杆机构两端分别焊接在减速齿轮与C夹爪的中间位置；C夹爪的一端通过转轴连接在夹爪固定板上。

进一步优化本技术方案，所述的A越障盘与B越障盘结构相同，包括越障盘定子、越障盘转子、蜗轮蜗杆自锁电机、行走轮；越障盘定子、越障盘转子配套使用，分别焊接在前支架与后支架上；蜗轮蜗杆自锁电机安装在越障盘转子顶面；行走轮安装在越障盘定子的底部；蜗轮蜗杆自锁电机的输出轴与越障盘转子啮合。

进一步优化本技术方案，所述的夹爪驱动电机选用步进电机。

进一步优化本技术方案，所述的夹爪驱动齿轮10与减速齿轮采用渐开线直齿轮；夹爪驱动齿轮与减速齿轮的齿数比为1：4。

进一步优化本技术方案，所述的越障盘转子为半圆形齿轮结构，通过螺栓固定在A越障盘1内部；越障盘转子12的齿牙与蜗轮蜗杆自锁电机啮合。

进一步优化本技术方案，所述的前支架、后支架、A支架、B支架、C支架、挡板采用轻型不锈钢材料。

进一步优化本技术方案，所述的滚珠丝杠贯穿滚珠丝杠滑座，内部通过内螺纹连接且螺纹之间均匀分布钢球。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：1、越障盘由蜗轮蜗杆自锁电机驱动，定角度转动，越障盘遇到垂线夹时，蜗轮蜗杆自锁电机驱动驱动越障盘转动，通过垂线夹后，越障盘转会与输电线接触固定，实现线越障功能；2、通过障碍后，3个夹爪的依次配合，使得高压输电线越障机可以在输电线上行走，釆用越障盘和夹爪复合机构实现机器人的行走和越障功能；三个夹爪有规律的开合实现整机的前行运动;越障盘不仅保证了运行时机器人的平稳性,在任何情况下至少保证2点位于高压线上；3、越障盘即起到攀越障碍的作用，越障盘上的行走轮可在高压输电线上滑动，配合夹爪的动作，实现越障机的稳定行走。

附图说明

图1是高压输电线越障机结构图。

图2是高压输电线越障机简图。

图3是A越障盘结构示意图。

图4是四杆夹爪机构装配图。

图中：1、A越障盘；2、A夹爪；3、C夹爪；4、B夹爪；5、B越障盘；6、行走机构滚珠丝杠；7、前支架；8、行走机构滚珠丝杠滑座；9、四杆机构；10、夹爪驱动齿轮；11、越障盘定子；12、越障盘转子；13、蜗轮蜗杆自锁电机；14、行走轮；15、减速齿轮；16、夹爪驱动电机；17、夹爪固定板；18、A支架；19、C支架；20、B支架；21、升降丝杠；22、后支架；23、挡板；24、转轴；25、轴承座。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

具体实施方式：结合图1所示，包括A越障盘1、A夹爪2、C夹爪3、B夹爪4、B越障盘5、滚珠丝杠6、前支架7、滚珠丝杠滑座8、四杆机构9、夹爪驱动齿轮10、夹爪驱动电机16、升降丝杠21、后支架22、挡板23；A越障盘1焊接在前支架7的顶部；B越障盘5焊接在后支架22的顶部，B越障盘5与A越障盘1在同一条纵向轴线上；挡板23的两端焊接在前支架7与后支架23的底部；挡板23上面沿纵向轴线上由前之后依次焊接A支架18、B支架20；夹爪固定板17分别焊接A支架18、C支架19、B支架20的顶部；A夹爪2通过转轴24连接在夹爪固定板17上；四杆机构9上端通过螺栓固定在A夹爪2的中间位置；四杆机构9的下端焊接减速齿轮15上；减速齿轮15通过螺钉安装在夹爪固定板17上；夹爪驱动齿轮系10安装在夹爪驱动电机16的输出轴上且与减速齿轮15啮合；夹爪驱动电机16通过螺栓安装在A支架18上；B支架20与A支架18关于挡板23的横向轴线对称；第二个夹爪驱动电机16安装在B支架20中间位置；第二个夹爪驱动齿轮10通过键连接在第二个夹爪驱动电机16输出轴上；B支架20与A支架19上的四杆机构9、夹爪驱动齿轮10连接方式相同；挡板23的两端通过螺栓安装2个轴承座25；滚珠丝杠6的两端插入2个轴承座25中；滚珠丝杠滑座8安装在滚珠丝杠6的中间位置；滚珠丝杠滑座8上焊接C支架19和升降丝杠21；C支架19的顶部焊接一个夹爪固定板17；C支架19通过螺栓安装一个夹爪驱动电机16；夹爪驱动电机16的输出轴上安装一个驱动齿轮系10；第三个减速齿轮15安装在C支架19的顶部且与驱动齿轮系10啮合；第三个四杆机构9两端分别焊接在减速齿轮15与C夹爪3的中间位置；C夹爪3的一端通过转轴24连接在夹爪固定板17上；A越障盘1与B越障盘5结构相同，包括越障盘定子11、越障盘转子12、蜗轮蜗杆自锁电机13、行走轮14；越障盘定子11、越障盘转子12配套使用，分别焊接在前支架7与后支架22上；蜗轮蜗杆自锁电机13安装在越障盘转子12顶面；行走轮14安装在越障盘定子11的底部；蜗轮蜗杆自锁电机13的输出轴与越障盘转子12啮合；夹爪驱动电机16选用步进电机；夹爪驱动齿轮10与减速齿轮15采用渐开线直齿轮；夹爪驱动齿轮10与减速齿轮15的齿数比为1：4；越障盘转子12为半圆形齿轮结构，通过螺栓固定在A越障盘1内部；越障盘转子12的齿牙与蜗轮蜗杆自锁电机13啮合；前支架7、后支架22、A支架18、B支架20、C支架19、挡板23采用轻型不锈钢材料；滚珠丝杠6贯穿滚珠丝杠滑座8，内部通过内螺纹连接且螺纹之间均匀分布钢球。

工作原理：如图2-图4所示，A夹爪2和B夹爪4的夹紧与松开依靠夹爪驱动电机16、夹爪驱动齿轮10、减速齿轮15和四杆机构9的联动实现，夹爪驱动电机16启动并顺时针转动，带动夹爪驱动齿轮10和减速齿轮15转动，焊接在减速齿轮15上的四杆机构9摇动并带动A夹爪2绕转轴24转动，A夹爪松开输电线；夹爪驱动电机16逆时针转动，A夹爪绕转轴24，两个A两夹爪夹紧输电线；越障机的行走动作分为12个动作，动作1，越障机靠近障碍，A夹爪2和B夹爪4夹紧，C夹爪3松开；动作2，行走机构滚珠丝杠6旋转，行走机构滚珠丝杠滑座8向前移动，C夹爪3向A夹爪2靠拢，准备跨越；动作3升降丝杠21上升，越障行走机构支架7上升，行走轮14与高压线脱离，同时蜗轮蜗杆自锁电机13启动，带动A越障盘旋转；动作4，行走机构滚珠丝杠6旋转，越障行走机构支架7向前移动，A越障盘跨越障碍物；动作5，A越障盘复位，升降丝杠21下降，行走轮14与高压线结合，A夹爪2和B夹爪4松开，越障行走机构支架7下将并继续向前移动，A夹爪2通过障碍物；动作6，C夹爪2靠近障碍物时松开，移动跨越障碍物后夹紧高压线；动作7，升降丝杠21上升，蜗轮蜗杆自锁电机启动，B越障盘旋转，行走机构滚珠丝杠滑座8在行走机构滚珠丝杠6上向前移动，越障行走机构支架7也向前移动，B夹松接近过障碍物；动作8，越障行走机构支架7上升，B夹爪松开通过障碍物；动作9，越障行走机构支架7前移，A越障盘接近障碍物；动作10，行走机构滚珠丝杠滑座8启动，C夹爪松开并向前移动，接近A夹爪后夹紧；动作11，升降丝杠21启动，带动越障行走机构支架7上升，B越障盘上行走轮与高压线脱离，同时蜗轮蜗杆自锁电机启动，B越障盘旋转通过障碍物；动作12，B越障盘复位，升降丝杠21下降，越障行走机构支架随之7下降，高压线越障机通过障碍物，准备下一组动作。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (7)

1.高压输电线越障机，其特征在于：包括A越障盘(1)、A夹爪(2)、C夹爪(3)、B夹爪(4)、B越障盘(5)、滚珠丝杠(6)、前支架(7)、滚珠丝杠滑座(8)、四杆机构(9)、夹爪驱动齿轮(10)、夹爪驱动电机（16）、升降丝杠（21）、后支架（22）、挡板（23）；A越障盘(1)焊接在前支架(7)的顶部；B越障盘(5)焊接在后支架(22)的顶部，B越障盘(5)与A越障盘(1)在同一条纵向轴线上；挡板（23）的两端焊接在前支架(7)与后支架（23）的底部；挡板（23）上面沿纵向轴线上由前之后依次焊接A支架（18）、B支架（20）；夹爪固定板（17）分别焊接A支架（18）、C支架（19）、B支架（20）的顶部；A夹爪(2)通过转轴（24）连接在夹爪固定板（17）上；四杆机构(9)上端通过螺栓固定在A夹爪(2)的中间位置；四杆机构(9)的下端焊接减速齿轮（15）上；减速齿轮（15）通过螺钉安装在夹爪固定板（17）上；夹爪驱动齿轮系(10)安装在夹爪驱动电机（16）的输出轴上且与减速齿轮（15）啮合；夹爪驱动电机（16）通过螺栓安装在A支架（18）上；B支架（20）与A支架（18）关于挡板（23）的横向轴线对称；第二个夹爪驱动电机（16）安装在B支架（20）中间位置；第二个夹爪驱动齿轮(10)通过键连接在第二个夹爪驱动电机（16）输出轴上；B支架（20）与A支架（19）上的四杆机构(9)、夹爪驱动齿轮(10)连接方式相同；挡板（23）的两端通过螺栓安装2个轴承座（25）；滚珠丝杠(6)的两端插入2个轴承座（25）中；滚珠丝杠滑座(8)安装在滚珠丝杠(6)的中间位置；滚珠丝杠滑座(8)上焊接C支架（19）和升降丝杠（21）；C支架（19）的顶部焊接一个夹爪固定板（17）；C支架（19）通过螺栓安装一个夹爪驱动电机（16）；夹爪驱动电机（16）的输出轴上安装一个驱动齿轮系(10)；第三个减速齿轮（15）安装在C支架（19）的顶部且与驱动齿轮系(10)啮合；第三个四杆机构(9)两端分别焊接在减速齿轮（15）与C夹爪(3)的中间位置；C夹爪(3)的一端通过转轴（24）连接在夹爪固定板（17）上。

2.根据权利要求1所述的高压输电线越障机，其特征在于：A越障盘(1)与B越障盘(5)结构相同，包括越障盘定子(11)、越障盘转子(12)、蜗轮蜗杆自锁电机(13)、行走轮(14)；越障盘定子(11)、越障盘转子(12)配套使用，分别焊接在前支架(7)与后支架（22）上；蜗轮蜗杆自锁电机(13)安装在越障盘转子(12)顶面；行走轮(14)安装在越障盘定子(11)的底部；蜗轮蜗杆自锁电机(13)的输出轴与越障盘转子(12)啮合。

3.根据权利要求1所述的高压输电线越障机，其特征在于：夹爪驱动电机（16）选用步进电机。

4.根据权利要求1所述的高压输电线越障机，其特征在于：夹爪驱动齿轮(10)与减速齿轮（15）采用渐开线直齿轮；夹爪驱动齿轮(10)与减速齿轮（15）的齿数比为1：4。

5.根据权利要求1或权利要求2所述的高压输电线越障机，其特征在于：越障盘转子(12)为半圆形齿轮结构，通过螺栓固定在A越障盘(1)内部；越障盘转子(12)的齿牙与蜗轮蜗杆自锁电机(13)啮合。

6.根据权利要求1所述的高压输电线越障机，其特征在于：前支架(7)、后支架（22）、A支架（18）、B支架（20）、C支架（19）、挡板（23）采用轻型不锈钢材料。

7.根据权利要求1所述的高压输电线越障机，其特征在于：滚珠丝杠(6)贯穿滚珠丝杠滑座(8)，内部通过内螺纹连接且螺纹之间均匀分布钢球。