CN207601223U - 一种无人机反向配重平衡装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人机反向配重平衡装置，包括无人机挂架、配重单元、旋转齿轮、驱动电机、第一齿条、第二齿条、绝缘杆和检测探头；配重单元设置有第一齿条，第一齿条与旋转齿轮咬合，旋转齿轮与第二齿条咬合，第二齿条设置在绝缘杆上；旋转齿轮与驱动电机连接，旋转齿轮在驱动电机的转动下旋转，通过第二齿条带动绝缘杆前伸或后退，同时，通过第一齿条带动配重单元后退或前伸，从而在绝缘杆伸缩时，配重平衡装置与检测探头同步相互运动，使无人机作业时重心不变，保证无人机处于平衡状态。本实用新型设计了无人机自动平衡系统，解决了无人机搭载绝缘杆进行零值绝缘子测试时的飞行平衡问题。

Description

一种无人机反向配重平衡装置

技术领域

本实用新型涉及电网检测技术领域，尤其涉及一种无人机反向配重平衡装置。

背景技术

绝缘子多用于高压输电线路电线杆塔上，用于绝缘和增加爬电距离，在架空输电线路中起到重要作用。绝缘子由于环境变化绝缘降低失效，成为隐形缺陷，威胁着电网运行安全。而传统做法使用人工检测绝缘子费时费力。随着无人机技术的发展，目前也有些厂家及科研单位对应用于输电线路的无人机系统进行了开发，大多数都是对输电线路巡视，还无法进行对零值绝缘子检测，传统的零值绝缘子检测成本高。

在使用无人机搭载绝缘杆进行零值绝缘子测试时，当绝缘杆在前进或后退时，由于力矩的变化，必须保证无人机的飞行平衡状态。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种无人机反向配重平衡装置，解决了无人机搭载绝缘杆进行零值绝缘子测试时，当绝缘杆在前进或后退时，由于力矩的变化导致的无人机的飞行平衡状态。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种无人机反向配重平衡装置，包括：无人机挂架、配重单元、旋转齿轮、伸缩电机、旋转电机、第一齿条、第二齿条、绝缘杆和检测探头；无人机挂架用于安装配重单元、旋转齿轮、伸缩电机、旋转电机、第一齿条、第二齿条、绝缘杆；所述的检测探头用于测试零值绝缘子；所述配重单元设置有第一齿条，第一齿条与旋转齿轮咬合，旋转齿轮与第二齿条咬合，第二齿条设置在绝缘杆上；旋转齿轮与伸缩电机连接，旋转齿轮在伸缩电机的转动下旋转，通过第二齿条带动绝缘杆前伸或后退，同时，通过第一齿条带动配重单元后退或前伸，从而在绝缘杆伸缩时，保证无人机处于平衡状态；检测探头与绝缘杆的一端连接，旋转电机与绝缘杆的另一端连接，旋转电机旋转带动所述检测探头旋转。

所述的绝缘杆为空心绝缘杆，在空心绝缘杆内，嵌套第二绝缘杆；在绝缘杆的接头处设置有第二齿轮，第二齿轮与第一齿轮咬合，用于驱动第一齿轮旋转。

所述的检测探头包括：底座、旋转盘、第一齿轮和探触针；所述探触针在旋转盘上；所述旋转盘与第一齿轮连接，第一齿轮与传动装置连接，在传动装置的传动作用下，旋转盘以及设置在旋转盘上的探触针，能够360度旋转；所述放电针在观察腔中，并与探触针电气连接。

所述的传动装置包括旋转电机，旋转电机和第二齿轮连接。

所述的探触针包括底座部分和顶端部分，所述的顶端部分呈类U字形；在使用时当该探触针的顶端部分卡住绝缘子时，借助接触力的作用自动收顶卡紧绝缘子。

本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型可以保障当绝缘杆伸长或者缩短的情况下无人机的平衡。

（2）本发明具有防撞缓冲功能，利用探触针接触绝缘子时受到的力，能够自动收缩卡口，立即卡紧待测绝缘子，有效防止发生颤动，增强了测试稳定性。当无人机携带检测装置飞到绝缘子附近时，到待测绝缘子时，绝缘杆自动伸出，探触针触压立即自动收缩，降低了无人机操作难度，绝缘杆是空心轻质杆，保障支撑强度和传动设计的同时，重量轻，便于无人机携带。

（3）检测探头可以360度旋转，输电线路中，大量的绝缘子呈现不规则位置、角度分布，通过检测探头的旋转可以满足不同的测试环境，避免无人机在检测中做复杂动作，降低了技术难度，提高了实用性。

（4）采用中空轻质绝缘杆，将传动部件设置在轻质绝缘杆上，无人机驱动系统通过控制绝缘杆，控制检测探头的旋转和绝缘杆的收缩、前进和高度等，便于灵活测试不同位置下的绝缘子。

附图说明

图1为本实用新型的结构图；

图2为本实用新型的检测探头示意图；

图3为本实用新型的实施例一的结构示意图；

图中，100-探触针，101-探触针的顶端部分，102-探触针的底座部分，411-第一齿轮，202-第二齿轮，301-旋转轴承， 501-机械齿条，601-微型电机，701-操作架，111-观察腔，211-第一放电针，212-第二放电针，311-第一导线，312-第二导线，412-第三导线，511-第一探触针接触点，512-第二探触针接触点，611-第三探触针接触点，612-第四探触针接触点，711-第四导线，811-转轴，911-盖板，912-旋转盘，100A-第一探触针，100B-第二探触针，无人机挂架-533、配重单元-536、旋转齿轮-534、伸缩电机-535、旋转电机-531、第一齿条-532、第二齿条-537、绝缘杆-538，检测探头-539，599-无人机。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

实施例一

如图1所示，一种无人机反向配重平衡装置，包括：无人机挂架533、配重单元536、旋转齿轮534、伸缩电机535、旋转电机531、第一齿条532、第二齿条537、绝缘杆538和检测探头539；无人机挂架533用于安装配重单元536、旋转齿轮534、伸缩电机535、旋转电机531、第一齿条532、第二齿条537、绝缘杆538；所述的检测探头539用于测试零值绝缘子；所述配重单元536设置有第一齿条532，第一齿条532与旋转齿轮534咬合，旋转齿轮534与第二齿条537咬合，第二齿条537设置在绝缘杆538上；旋转齿轮534与伸缩电机531连接，旋转齿轮534在伸缩电机531的转动下旋转，通过第二齿条537带动绝缘杆538前伸或后退，同时，通过第一齿条532带动配重单元536后退或前伸，从而在绝缘杆伸缩时，保证无人机处于平衡状态；检测探头539与绝缘杆538的一端连接，旋转电机531与绝缘杆538的另一端连接，旋转电机531旋转带动所述检测探头539旋转。

所述的绝缘杆538为空心绝缘杆，在空心绝缘杆内，嵌套第二绝缘杆；在绝缘杆的接头处设置有第二齿轮202，第二齿轮202与第一齿轮411咬合，用于驱动第一齿轮411旋转。

所述的检测探头539包括：底座、旋转盘912、第一齿轮411和探触针；所述探触针在旋转盘912上；所述旋转盘912与第一齿轮411连接，第一齿轮411与传动装置连接，在传动装置的传动作用下，旋转盘912以及设置在旋转盘912上的探触针，能够360度旋转；所述放电针在观察腔111中，并与探触针电气连接。

所述的传动装置包括旋转电机531，旋转电机531和第二齿轮202连接。

所述的探触针包括底座部分102和顶端部分101，所述的顶端部分101呈类U字形；在使用时当该探触针的顶端部分101卡住绝缘子时，借助接触力的作用自动收顶卡紧绝缘子。

如图2所示，在本实施例中，检测探头539和绝缘杆401接头部分，所述检测探头539包括底座和旋转盘912，底座和绝缘杆538可靠连接并固定，放电间隙和观察腔111安装在底座上有一个金属固定轴，旋转盘912和齿轮安装轴上并可转动，旋转轴与第一齿轮411固定一起转动，第一齿轮411作为传动齿轮并与绝缘杆538内套杆上的第二齿轮202咬合，第二齿轮202作为驱动齿轮。旋转盘912正面安装有探触针100，探触针100与底座上的放电间隙有可靠电气连接，确保探触针100获得电压时，放电间隙上的放电针放电，在对绝缘子检测时，无人机选择好待测位置，调整好探测针100的角度，绝缘杆538向前伸展，将探头推向绝缘子并将探触针100与绝缘子上下两端金属部分接实，这时发生放电的绝缘子为正常绝缘子。在本实施例中，在绝缘杆538中再内套一根绝缘杆，即第一绝缘杆，第一绝缘杆为空心绝缘杆。本发明之所以在空心绝缘杆内，嵌套第二绝缘杆，是为了在第二绝缘杆的一端连接传动装置，例如电机。同时，该传动装置与第二齿轮411连接，设置一个旋转电机531，驱动第二绝缘杆的传动装置带动第二齿轮411旋转，来驱动旋转盘912旋转或伸缩，提供探触针旋转或伸缩所需的动力。在使用机械齿轮驱动旋转盘912时，还包括设置有齿轮链条，使用旋转电机531驱动旋转盘时，还设置有相应的电池。本领域技术人员，还可以选择无人机设备的运动控制驱动接口驱动第二齿轮411等。

在本实施例中，放电针（第一放电针211，第二放电针212）与探触针100（第一探触针100A，第二探触针100B）的电气连接，可以设计为铜导线连接。铜导线的设置位置和形式根据实际装置的需要来定，例如，如图3所示，如果使用无人机599搭载本实用新型进行绝缘子测试，则对装置的重量有严格的要求。如图2，第一探触针100A包括有两个连接端点，其中，第一连接端点连接至旋转盘912的第一探触针接触点511，第二连接端点连接至旋转盘912的第二探触针接触点512；第二探触针100B包括有两个连接端点，其中，第一连接端点连接至旋转盘912的第三探触针接触点611，第二连接端点连接至旋转盘912的第四探触针接触点612，独特的探触针设计防止在高空作业中，探触针难以准确定位到目标绝缘子的问题，减少了装置重量，减轻了工作人员对准绝缘子的负担。当探触针接触到待测绝缘子两端时，如果绝缘子绝缘性能正常，则产生持续间隙放电，通过观察腔111可以看到第一放电针211与第二放电针212之间产生火花，并发出放电声音，可以采集火花图像和声音信号，便于后续分析和判断。更进一步地，第一放电针211可以与第一导线311连接，第二放电针212可以与第二导线312连接，可选的，第一导线311和第二导线312均通过第三导线412电连接到旋转盘912上的相应探触针接触点。可选的，本领域技术人员也可以通过其他方式使放电针连接到探触针上，例如可通过第四导线711（可以设计为铜带）与转轴811连接，通过转轴811上的电子线路连接到放电针上，整个线路进行防电磁干扰设计，保障工作的稳定性和可靠性。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种无人机反向配重平衡装置，其特征在于，包括：无人机挂架（533）、配重单元（536）、旋转齿轮（534）、伸缩电机（535）、旋转电机（531）、第一齿条（532）、第二齿条（537）、绝缘杆（538）和检测探头（539）；无人机挂架（533）用于安装配重单元（536）、旋转齿轮（534）、伸缩电机（535）、旋转电机（531）、第一齿条（532）、第二齿条（537）、绝缘杆（538）；所述的检测探头（539）用于测试零值绝缘子；所述配重单元（536）设置有第一齿条（532），第一齿条（532）与旋转齿轮（534）咬合，旋转齿轮（534）与第二齿条（537）咬合，第二齿条（537）设置在绝缘杆（538）上；旋转齿轮（534）与伸缩电机（535）连接，旋转齿轮（534）在伸缩电机（535）的转动下旋转，通过第二齿条（537）带动绝缘杆（538）前伸或后退，同时，通过第一齿条（532）带动配重单元（536）后退或前伸，从而在绝缘杆伸缩时，保证无人机处于平衡状态；检测探头（539）与绝缘杆（538）的一端连接，旋转电机（531）与绝缘杆（538）的另一端连接，旋转电机（531）旋转带动所述检测探头（539）旋转。

2.根据权利要求1所述的一种无人机反向配重平衡装置，其特征在于：所述的绝缘杆（538）为空心绝缘杆，在空心绝缘杆内，嵌套第二绝缘杆；在绝缘杆的接头处设置有第二齿轮（202），第二齿轮（202）与第一齿轮（411）咬合，用于驱动第一齿轮（411）旋转。

3.根据权利要求1所述的一种无人机反向配重平衡装置，其特征在于：所述的检测探头（539）包括：底座、旋转盘（912）、第一齿轮（411）和探触针；所述探触针在旋转盘（912）上；所述旋转盘（912）与第一齿轮（411）连接，第一齿轮（411）与传动装置连接，在传动装置的传动作用下，旋转盘（912）以及设置在旋转盘（912）上的探触针，能够360度旋转；放电针在观察腔（111）中，并与探触针电气连接。

4.根据权利要求3所述的一种无人机反向配重平衡装置，其特征在于：所述的传动装置包括旋转电机（531），旋转电机（531）和第二齿轮（202）连接。

5.根据权利要求3所述的一种无人机反向配重平衡装置，其特征在于：所述的探触针包括底座部分（102）和顶端部分（101），所述的顶端部分（101）呈类U字形；在使用时当该探触针的顶端部分（101）卡住绝缘子时，借助接触力的作用自动收顶卡紧绝缘子。