CN205838247U - 一种安全防坠装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于高压输电线路巡线机器人自动上下线的安全防坠装置，包括上下方向依次设置的限速装置和制动装置，所述限速装置包括导向轮、离心式离合器、连杆和减速模块，所述导向轮放置于高压输电杆塔侧的工字钢导轨的凹槽内，所述导向轮的轴与离心式离合器的输入端固定相连，所述减速模块通过连杆与离心式离合器输出端偏心处铰接相连，减速模块与巡检机器人的吊篮固定相连，吊篮上设有可与制动装置接触的传力板，通过减速模块确保吊篮以一定速度下降至地面高度；然后通过设于工字钢导轨下部的制动装置进行平稳可靠制动。这种安全防坠装置结构简单、安装方便，后期维护检修成本低廉。

Description

一种安全防坠装置

技术领域

本实用新型专利涉及安全装置，具体涉及一种用于高压输电线路巡线机器人自动上下线的安全防坠装置。

背景技术

巡线机器人以输电线路作为行驶路径，其完成线路故障巡检的前提是实现机器人的上下线，机器人上下线是将巡线机器人由地面提升至输电线高度，并将其按工作位置悬挂在输电线上，或将巡线完毕的机器人从输电线上取下，并安全下降至地面的作业过程，这一过程可以通过组合导轨式的自动上下线方法实现。所述的组合导轨式自动上下线方法可参照名称为：巡线机器人上下线装置及设有其的巡线机器人上下线系统。的中国实用新型专利申请，申请号为：20150374850.2。

然而，这种自动上下线方法，主要是通过缠绕在卷扬机上的钢丝绳起吊机器人，存在由于钢丝绳磨损而导致钢丝绳断裂，装载机器人的吊篮坠落造成设备损坏或者人身损害等安全隐患。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种用于高压输电线路巡线机器人自动上下线的安全装置，能够在钢丝绳断裂导致吊篮坠落的情况下，使得吊篮缓慢降落至地面高度进行制动，提高自动上下线装置的起吊安全性。

解决上述技术问题，本实用新型采用以下的技术方案：

一种用于高压输电线路巡线机器人自动上下线的安全防坠装置，包括上下方向依次设置的限速装置和制动装置，其特征在于：所述限速装置包括导向轮、离心式离合器、连杆和减速模块，所述导向轮放置于高压输电杆塔侧的工字钢导轨的凹槽内，所述导向轮的轴与离心式离合器的输入端固定相连，所述减速模块通过连杆与离心式离合器输出端偏心处铰接相连，所述减速模块与巡检机器人的吊篮固定相连，所述制动装置设于工字钢导轨下部，所述限速装置下方的吊篮上设有可与制动装置接触的传力板，通过减速模块确保吊篮以一定速度下降至地面高度；制动装置安装于地面附近的工字钢导轨和杆塔一侧，采用滑块制动的原理，通过降落至地面的吊篮与制动装置接触，借助吊篮自动启动制动装置，实现吊篮降落至地面高度的可靠制动。

作为优选，所述减速模块包括气缸和可在气缸内滑动的活塞，所述气缸底部设有小孔，气缸与吊篮固定相连，活塞上端与离心式离合器的输出端偏心处通过连杆铰接相连，减速模块通过气缸底部小孔进行吸气、出气，从而产生与重力方向相反的空气阻力，克服吊篮下行重力做功，维持吊篮下降速度于给定值。

作为优选，所述离心式离合器包括闸块、主动轮、离心弹簧和从动轮，所述主动轮通过轴与导向轮固定相连，所述闸块一端与主动轮的一边铰接，另外一端与主动轮的另外一边通过离心弹簧相连，所述从动轮上设有凹形圆槽，所述闸块有两个且对称相向设置，两个闸块均位于从动轮上的凹形圆槽内，所述凹形圆槽内边缘处对称的设有两个咬合块，所述从动轮上设有与之固定相连的离合器端盖，所述离合器端盖偏心处与连杆的一端铰接，当主动轮低速转动时，在离心弹簧作用下，主动轮带着两个闸块可在凹形圆槽内自由转动，当主动轮转速高时，两个闸块由于离心力甩开与凹形圆槽内的两个咬合块进行咬合，从而带动从动轮旋转。

作为优选，所述制动装置包括导向板、导向块、动滑块和定滑块，所述导向板和导向块分别与工字钢导轨固定相连，所述导向板为L型，动滑块和定滑块通过移动副斜切组合，动滑块上大下小，定滑块下小上大，动滑块在L型的导向板竖直端限制下可上下运动，导向块中间设有导向孔，定滑块侧面设有伸入导向孔中的导向杆，定滑块可相对于导向块水平方向运动；所述动滑块与L型的导向板水平端之间、导向杆与导向孔底部之间均设有弹簧，动滑块上端可被传力板接触向下施力。

作为优选，所述动滑块上端设有可与传力板接触的施力板，所述L型的导向板底部通过焊接板与杆塔相连。

作为优选，所述限速装置有四个，分别与吊篮两侧对称布置在工字钢导轨上。

限速装置使得吊篮维持一定速度降落至地面附近，利用吊篮侧面增加的传力板和制动装置的施力板接触，把吊篮和机器人的自重传递给动滑块，动滑块克服缓冲弹簧沿着定滑块的斜面滑动，致使定滑块沿着水平方向移动，使得动滑块与定滑块接触面间的正压力不断增大，从而产生较大的摩擦力，克服吊篮自重以及下降过程中存在加速度而产生的附加力，平稳制停吊篮。

本实用新型的有益效果是：

1、安全防坠装置借助限速装置使得吊篮降落至地面高度处进行制动，而非高空出现故障处及时制停或坠落情况，减少设备损害以及后期维护检修的难度，防止预防吊篮坠落造成的人员伤害和高空制停后由于外界不可控因素而引起的吊篮再度坠落造成的设备人员损伤。

2、制动装置增加了缓冲弹簧，制动过程为柔性制动，不存在刚性冲击，降低了制动过程中施加在杆塔上附加力；制动装置借助几何结构尺寸的约束能够实现自锁性，确保制动过程完成，在风载荷等附加力的影响下，能够可靠制动。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图。

图2是限速装置结构示意图。

图3是离心式离合器结构示意图。

图4是制动装置结构示意图。

图中1. 限速装置，2. 传力板，3. 制动装置，4. 吊篮，5.导向轮，6.离心式离合器，7.连杆，8.活塞，9.气缸，10.离合器端盖，11.连接板，12.闸块，13.主动轮，14.离心弹簧，15.从动轮，16.杆塔，17.连接板，18.施力板，19.动滑块，20.导向板，21.缓冲弹簧，22.焊接板，23. 支撑角钢，24.定滑块，25.导向块，26. 工字钢导轨。

具体实施方式

自动上下线装置中的安全防坠装置的整体结构如图1所示，主要由限速装置1和制动装置3组成，两组成对相向的限速装置1布置于吊篮4侧面，制动装置3连接于工字钢导轨26靠近杆塔一侧，吊篮4在原有结构的基础上增设传力板2，主要用于启动制动装置3，实现吊篮4的制动。

限速装置1的结构如图2所示，主要由导向轮5、离心式离合器6、连杆7、活塞8、气缸9等组成，通过连接板11上的通孔与吊篮4进行固定；导向轮5放置于工字钢导轨26的凹槽内，在吊篮4沿着工字钢导轨26升降的过程中，导向轮5能够沿着工字钢导轨26内侧滚动；导向轮5与离心式离合器6的主动轮13同轴布置，离心式离合器6的结构如图3所示，主要由闸块12、主动轮13、离心弹簧14、从动轮15组成，相向对称布置的闸块12一端与主动轮13的一边铰接，另外一端与主动轮13的另外一边通过离心弹簧14相连，所述从动轮15上设有凹形圆槽，所述闸块12有两个且对称相向设置，两个闸块12均位于从动轮15上的凹形圆槽内，所述凹形圆槽内边缘处对称的设有两个咬合块，所述从动轮15上设有与之固定相连的离合器端盖10，当主动轮13低速转动时，在离心弹簧14作用下，主动轮13带着两个闸块12可在凹形圆槽内自由转动，当主动轮13转速高时，两个闸块12由于离心力甩开与凹形圆槽内的两个咬合块进行咬合，从而带动从动轮15旋转。

离合器端盖10与离心式离合器6的从动轮15螺纹固定；连杆7一端与离合器端盖10远离中心一定半径铰接，另一端与活塞8铰接，活塞8能够沿着气缸9的内壁上下移动，气缸9的底部钻有小孔，上下两端分别与连接板11进行固定，限速装置1整体通过连接板11固定于吊篮4上。

制动装置3的整体结构如图4所示，主要与动滑块19、定滑块24、导向板20、导向块25、缓冲弹簧21、施力板18等组成；动滑块19上表面与施力板18通过螺纹孔连接，下表面通过缓冲弹簧21与导向板20相连，动滑块19能够沿着导向板20的内表面上下移动；导向板20和导向块25通过底面的螺纹进行连接，主要用于动滑块19与定滑块24的导向；动滑块19与定滑块24的接触倾斜面设有移动副，动滑块19能够沿着定滑块24的倾斜面克服竖直方向缓冲弹簧21的弹力向下移动，定滑块24则能沿着水平方向沿着导向块25移动；制动装置3整体通过导向块25的侧面与工字钢导轨26靠近杆塔16一侧焊接，通过导向板20底部的焊接板22，与连接在杆塔16的连接板17上的支撑角钢23连接固定。

自动上下线的安全防坠装置在钢丝绳断裂或其他原因导致吊篮高速下降启动，在图2所示实施例中，吊篮4超过规定的速度高速下降，导向轮5沿着工字钢导轨26内表面高速转动，与导向轮5同轴布置的离心式离合器6的主动轮13高速转动，致使闸块12产生较大的离心力克服离心弹簧14的拉力，向外侧旋转，与从动轮15圆形凹槽内的咬合块结合，从动轮15与主动轮13连成一体，随导向轮5高速转动，与从动轮15固定的离合器端盖10高速转动，使得连杆7带动活塞8沿着气缸9上下移动，通过气缸9底部的小孔吸气、出气，产生持续的与重力反方向的空气阻力，从而克服中吊篮4下降过程中的重力做功，维持吊篮4的下降速度于安全值，下降至地面高度处进行制动。

在图1所示实施例中，吊篮4在限速装置1的辅助下，以一定速度下降至地面高度靠近制动装置3处，吊篮4侧面增设的传力板2与动滑块19上表面的施力板18接触，装载机器人的吊篮4的自重传递给动滑块19，促使其克服竖直方向缓冲弹簧21沿着定滑块24的斜面向下移动，动滑块19和定滑块24接触斜面间的正压力不断增加，直至产生足够的摩擦力，结合动滑块19下行过程中压缩竖直方向缓冲弹簧21产生的向上的弹簧力，克服吊篮4下降中的自重以及由加速度引起的附加力，制动吊篮4。

制动吊篮4后，故障检修完毕，通过钢丝绳牵引吊篮4沿着工字钢导轨26向上移动，即可解除制动状态，通过拆卸制动装置4上与动滑块19上表面相连的施力板18，吊篮4可以降落至地面高度。

Claims (6)

1.一种用于高压输电线路巡线机器人自动上下线的安全防坠装置，包括上下方向依次设置的限速装置（1）和制动装置（3），其特征在于：所述限速装置（1）包括导向轮（5）、离心式离合器（6）、连杆（7）和减速模块，所述导向轮（5）放置于高压输电杆塔侧的工字钢导轨（26）的凹槽内，所述导向轮（5）的轴与离心式离合器（6）的输入端固定相连，所述减速模块通过连杆（7）与离心式离合器（6）输出端偏心处铰接相连，所述减速模块与巡检机器人的吊篮（4）固定相连，所述制动装置（3）设于工字钢导轨（26）下部，所述限速装置（1）下方的吊篮（4）上设有可与制动装置（3）接触的传力板（2）。

2.根据权利要求1所述一种安全防坠装置，其特征在于：所述减速模块包括气缸（9）和可在气缸（9）内滑动的活塞（8），所述气缸（9）底部设有小孔，气缸（9）与吊篮（4）固定相连，活塞（8）上端与离心式离合器（6）的输出端偏心处通过连杆（7）铰接相连。

3.根据权利要求2所述一种安全防坠装置，其特征在于：所述离心式离合器（6）包括闸块（12）、主动轮（13）、离心弹簧（14）和从动轮（15），所述主动轮（13）通过轴与导向轮（5）固定相连，所述闸块（12）一端与主动轮（13）的一边铰接，另外一端与主动轮（13）的另外一边通过离心弹簧（14）相连，所述从动轮（15）上设有凹形圆槽，所述闸块（12）有两个且对称相向设置，两个闸块（12）均位于从动轮（15）上的凹形圆槽内，所述凹形圆槽内边缘处对称的设有两个咬合块，所述从动轮（15）上设有与之固定相连的离合器端盖（10），所述离合器端盖（10）偏心处与连杆（7）的一端铰接，当主动轮（13）低速转动时，在离心弹簧（14）作用下，主动轮（13）带着两个闸块（12）可在凹形圆槽内自由转动，当主动轮（13）转速高时，两个闸块（12）由于离心力甩开与凹形圆槽内的两个咬合块进行咬合，从而带动从动轮（15）旋转。

4.根据权利要求3所述一种安全防坠装置，其特征在于：所述制动装置（3）包括导向板（20）、导向块（25）、动滑块（19）和定滑块（24），所述导向板（20）和导向块（25）分别与工字钢导轨（26）固定相连，所述导向板（20）为L型，动滑块（19）和定滑块（24）通过移动副斜切组合，动滑块（19）上大下小，定滑块（24）下小上大，动滑块（19）在L型的导向板（20）竖直端限制下可上下运动，导向块（25）中间设有导向孔，定滑块（24）侧面设有伸入导向孔中的导向杆，定滑块（24）可相对于导向块（25）水平方向运动；所述动滑块（19）与L型的导向板（20）水平端之间、导向杆与导向孔底部之间均设有弹簧，动滑块（19）上端可被传力板（2）接触向下施力。

5.根据权利要求4所述一种安全防坠装置，其特征在于：所述动滑块（19）上端设有可与传力板（2）接触的施力板（18），所述L型的导向板（20）底部通过焊接板（22）与杆塔（16）相连。

6.根据权利要求1至5任一项所述一种安全防坠装置，其特征在于：所述限速装置（1）有四个，分别与吊篮（4）两侧对称布置在工字钢导轨（26）上。