CN208284911U - 一种单履带导线行走装置以及一种单履带机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种单履带导线行走装置,包括履带组件以及预紧行走轮组件,可以替代人工自行在高压输电线路上行走,稳定性好,同时结构简单,制造成本低。同时还提供一种单履带机器人,在所述的单履带导线行走装置上加装清障装置或激光测量装置,可以顺利完成“白色污染”的清理工作以及测量工作,降低了施工人员的劳动强度,避免高空作业,减少了安全隐患,施工效率也得以提高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种高压输电线路的行走装置,特别是一种单履带导线行走装置以及一种单履带机器人。
背景技术
在高压输电线路架设施工中,导线的相对位置的测量工作十分重要,包括在交叉跨越、线路净空、线路弧垂、线路层距、线路对地等位置的测量。目前线路架线施工中配备有专业的测工,测工配备专业的测量仪器对导线进行测量。测量过程中,一般都是在地面调整测量装置后,在地面设定基准点进行测量。采用这样的方式测量时,调整工作量大,测量准确精度与测工的实际工作经验以及施工条件密切相关,测量数据误差比较大。
另外,近年来随着经济的快速发展,环境污染也随之加重,特别是“白色污染”问题尤为突出。高压输电线路受“白色污染”问题的影响十分严重,在大风等极端天气之后,经常看到线路上挂着塑料袋、衣物等杂物,存在严重的安全隐患。而此时就需要线路巡检人员登高清障,施工工程施工难度大,劳动强高,安全性差。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种单履带导线行走装置,可以替代人工自行在高压输电线路上行走,稳定性好,同时结构简单,制造成本低。同时还提供一种单履带机器人,在所述的单履带导线行走装置上加装清障装置或激光测量装置,可以顺利完成“白色污染”的清理工作以及测量工作,降低了施工人员的劳动强度,避免高空作业,减少了安全隐患,施工效率也得以提高。
为了解决上述技术问题,本实用新型提供的技术方案如下:
一种单履带导线行走装置,包括履带组件以及预紧行走轮组件。履带组件包括纵梁、动力装置、驱动轮、导向轮、承重轮以及履带,驱动轮以及导向轮分别设置在纵梁两端,承重轮安装在驱动轮与导向轮之间,动力装置的动力输出端与驱动轮传动连接,履带套装在驱动轮以及导向轮上,承重轮与履带抵靠。预紧行走轮组件包括行走轮、轮架、连杆以及拉紧装置,行走轮安装在轮架上,连杆的一端与轮架连接,连杆的另一端与纵梁连接,拉紧装置安装在行走轮与纵梁之间,拉紧装置将行走轮与纵梁拉紧。采用这样的结构,单履带导线行走装置在高压输电线路上行走时,履带组件位于导线上方,行走轮位于导线下方,拉紧装置将行走轮与纵梁拉紧时二者将导线抱紧,动力装置驱动驱动轮转动后带动履带运动实现行走。
进一步的,动力装置安装在驱动轮的一侧,驱动轮的另一侧设有编码器,所述动力装置包括电机以及减速机,减速机是交直轴减速机,电机安装在减速机的动力输入端,减速机的动力输出端与驱动轮传动连接。采用交直轴减速机,有效降低了整套行走装置的宽度,电机重量相对行走装置产生的力矩减小,有利于行走装置的平衡。
进一步的,轮架包括两根轮轴以及两根边杆,轮轴与边杆的端部固定连接形成方形框架,两根轮轴平行设置,轮轴上均设有行走轮,轮轴与行走轮之间设有轴承。设置两个行走轮后,行走轮与履带的抱紧效果好,降低打滑风险。
进一步的,连杆的一端与边杆的中部铰接,连杆的另一端设有挂钩,纵梁上设有挂轴,挂轴上套有轴套,挂钩挂套在轴套上,挂钩可绕轴套转动。行走装置在导线上行走时并不平坦,铰接连接的设置可以使得行走轮相对履带的位置自动微调,避免行走时发生卡死的问题。轴套的设置,有效减小了挂轴与连杆的摩擦阻力,连杆转动更加灵活。
进一步的,拉紧装置为预紧弹簧,预紧弹簧的一端与连杆的中部连接,预紧弹簧的另一端与纵梁连接。预紧弹簧既可以实现拉紧作用,同时也使得行走轮相对履带的位置可以实现浮动微调,整个行走装置的柔性好。
进一步的,行走轮的圆柱面上设有沿周向设置的轮槽,轮槽包括大R轮槽以及小R轮槽,小R轮槽设置在大R轮槽中,大R轮槽沿行走轮轴向的宽度大于小R轮槽的宽度。在普通导线上行走时,导线半圆与小R轮槽接触,行走时行走轮与导线的接触可靠,保证了行走装置在导线上行走的直线度,避免走偏导致整个机器人脱落。而在架线施工中,线路档距之间存在导线(对接头)连接接续管,由于接续管外径比导线大,且为六边形,机器人行走不能通过,行走轮上大R轮槽的设计解决了机器人在导线上行走时通过导线接续管的难题。
进一步的,预紧行走轮组件有两组,两组预紧行走轮组件分别设置在纵梁的两端。两组预紧行走轮组件的设置,使得行走轮的数量增加到四个,纵梁的长度得以增长,行走装置的承载能力也随之增强。
本实用新型还提供一种单履带机器人,包括如上所述的单履带导线行走装置,且还包括悬挂式机箱组件以及功能组件,功能组件是清障装置或激光测量装置,所述功能组件安装在单履带导线行走装置上,悬挂式机箱组件包括悬挂臂以及电控机箱,电控机箱内设有电控装置,电控机箱设置在纵梁设有预紧行走轮组件的一侧,悬挂臂的一端与纵梁固定连接,悬挂臂的另一端与电控机箱可调整连接,电控机箱相对驱动轮轴线方向位置可调。采用这样的结构,可以通过调整电控箱的位置来调整机器人的重心,提高机器人的运行稳定性。
进一步的,功能组件是清障装置,清障装置包括连接支架、高速电机以及割刀,连接支架设置在纵梁的两端,连接支架的一端与纵梁固定连接,高速电机设置在连接支架另一端竖直方向的两侧,高速电机的动力输出端背对纵梁,割刀安装在高速电机的动力输出端上。安装清障装置时,机器人可以完成输电线路上的杂物的清理工作,而两端均设置割刀可以更便捷地清理输电线路上的杂物。
进一步的,功能组件还可以是激光测量装置,激光测量装置设置在纵梁的两端。设置激光测量装置时,机器人可进行多角度的测量,例如在交叉跨越、线路净空、线路弧垂、线路层距、线路对地等位置的测量。测量数据通过发射器传至地面基站,操作人员读取数据并进行通讯指挥架线施工人员,整机速度可无极变速,在测量位置可慢速、前后行走测量,寻找最佳的测量位置,精准测量。
综上所述,这样的单履带导线行走装置,可以替代人工自行在高压输电线路上行走,稳定性好,同时结构简单,制造成本低。同时还提供一种单履带机器人,在所述的单履带导线行走装置上加装清障装置或激光测量装置,可以顺利完成“白色污染”的清理工作以及测量工作,降低了施工人员的劳动强度,避免高空作业,减少了安全隐患,施工效率也得以提高。
附图说明
图1是本实施例单履带导线行走装置的结构示意图;
图2是本实施例单履带导线行走装置的俯视结构示意图;
图3是本实施例单履带导线行走装置预紧行走轮组件的结构示意图;
图4是本实施例单履带导线行走装置预紧行走轮组件的俯视结构示意图;
图5是本实施例单履带导线行走装置预紧行走轮组件的侧视结构示意图;
图6是本实施例单履带机器人的结构示意图;
其中,导线-0,履带组件-1,纵梁-11,挂轴-111,轴套-112,动力装置-12,电机-121,减速机-122,驱动轮-13,导向轮-14,承重轮-15,履带-16,编码器-17,预紧行走轮组件-2,行走轮-21,大R轮槽-211,小R轮槽-212,轮架-22,轮轴-221,边杆-222,轴承-223,连杆-23,拉紧装置-24,悬挂式机箱组件-3,悬挂臂-31,电控机箱-32,功能组件-4,连接支架-41,高速电机-42,割刀-43。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
如图1和图2所示,一种单履带导线行走装置,包括履带组件1以及预紧行走轮组件2。履带组件1包括纵梁11、动力装置12、驱动轮13、导向轮14、承重轮15以及履带16,驱动轮13以及导向轮14分别设置在纵梁11两端,承重轮15安装在驱动轮13与导向轮14之间,动力装置12的动力输出端与驱动轮13传动连接,履带16套装在驱动轮13以及导向轮14上,承重轮15与履带16抵靠。预紧行走轮组件2包括行走轮21、轮架22、连杆23以及拉紧装置24,行走轮21安装在轮架22上,连杆23的一端与轮架22连接,连杆23的另一端与纵梁11连接,拉紧装置24安装在行走轮21与纵梁11之间,拉紧装置24将行走轮21与纵梁11拉紧。
本实施例中,纵梁11采用铝合金材料,驱动轮13、承重轮15以及导向轮14采用工程塑料材质,整体重量轻。履带16则采用橡胶履带,保护导线0。采用这样的结构,单履带导线行走装置在高压输电线路上行走时,履带组件1位于导线0上方,行走轮21位于导线0下方,拉紧装置24将行走轮21与纵梁11拉紧时二者将导线0抱紧,动力装置12驱动驱动轮13转动后带动履带16运动实现行走。
如图2所示,动力装置12安装在驱动轮13的一侧,驱动轮13的另一侧设有编码器17,所述动力装置12包括电机121以及减速机122,减速机122是交直轴减速机,电机121安装在减速机122的动力输入端,减速机122的动力输出端与驱动轮13传动连接。采用交直轴减速机,有效降低了整套行走装置的宽度,电机121重量相对行走装置产生的力矩减小,有利于行走装置的平衡。本实施例中采用2000线编码器进行转速计数,且与驱动轮13同轴连接,转速信号采集精确度高。
如图3和图4所示,轮架22包括两根轮轴221以及两根边杆222,轮轴221与边杆222的端部固定连接形成方形框架,两根轮轴221平行设置,轮轴221上均设有行走轮21,轮轴221与行走轮21之间设有轴承223。设置两个行走轮21后,行走轮21与履带16的抱紧效果好,降低打滑风险。
又如图3和图5所示,连杆23的一端与边杆222的中部铰接,连杆23的另一端设有挂钩,纵梁11上设有挂轴111,挂轴111上套有轴套112,挂钩挂套在轴套112上,挂钩可绕轴套112转动。行走装置在导线0上行走时并不平坦,铰接连接的设置可以使得行走轮21相对履带16的位置自动微调,避免行走时发生卡死的问题。轴套112的设置,有效减小了挂轴111与连杆23的摩擦阻力,连杆23转动更加灵活。轴套112也可以是普通轴承或者滑动轴承。
本实施例中,拉紧装置24为预紧弹簧,预紧弹簧的一端与连杆23的中部连接,预紧弹簧的另一端与纵梁11连接。预紧弹簧既可以实现拉紧作用,同时也使得行走轮21相对履带16的位置可以实现浮动微调,整个行走装置的柔性好。
同时,如图4所示,行走轮21的圆柱面上设有沿周向设置的轮槽,轮槽包括大R轮槽211以及小R轮槽212,小R轮槽212设置在大R轮槽211中,大R轮槽211沿行走轮21轴向的宽度大于小R轮槽212的宽度。在普通导线0上行走时,导线0半圆与小R轮槽212接触,行走时行走轮21与导线0的接触可靠,保证了行走装置在导线0上行走的直线度,避免走偏导致整个行走装置脱落。而在架线施工中,线路档距之间存在导线(对接头)连接接续管,由于接续管外径比导线0大,且为六边形,行走装置不能通过,行走轮21上大R轮槽211的设计解决了机器人在导线0上行走时通过导线接续管的难题。
又如图1所示,作为优选,预紧行走轮组件2有两组,两组预紧行走轮组件2分别设置在纵梁11的两端。两组预紧行走轮组件2的设置,使得行走轮21的数量增加到四个,纵梁11的长度得以增长,行走装置的承载能力也随之增强。
如图6所示,本实用新型还提供一种单履带机器人,包括如上所述的单履带导线行走装置,且还包括悬挂式机箱组件3以及功能组件4,所述功能组件4安装在单履带导线行走装置上,悬挂式机箱组件3包括悬挂臂31以及电控机箱32,电控机箱32内设有电控装置,电控机箱32设置在纵梁11设有预紧行走轮组件2的一侧,悬挂臂31的一端与纵梁11固定连接,悬挂臂31的另一端与电控机箱32可调整连接,电控机箱32相对驱动轮13轴线方向位置可调。电控机箱32内部安装PLC控制器、电源、遥控接收器等电控装置。采用这样的结构,可以通过调整电控机箱32的位置来调整机器人的重心,提高机器人的运行稳定性。
具体的,功能组件4是清障装置,清障装置包括连接支架41、高速电机42以及割刀43,连接支架41设置在纵梁11的两端,连接支架41的一端与纵梁11固定连接,高速电机42设置在连接支架41另一端竖直方向的两侧,高速电机42的动力输出端背对纵梁11,割刀43安装在高速电机42的动力输出端上。安装清障装置时,机器人可以完成输电线路上的杂物的清理工作,而两端均设置割刀43可以更便捷地清理输电线路上的杂物。
另外,功能组件4还可以是激光测量装置,激光测量装置设置在纵梁11的两端。设置激光测量装置时,机器人可进行多角度的测量,例如在交叉跨越、线路净空、线路弧垂、线路层距、线路对地等位置的测量。测量数据通过发射器传至地面基站,操作人员读取数据并进行通讯指挥架线施工人员,整机速度可无极变速,在测量位置可慢速、前后行走测量,寻找最佳的测量位置,精准测量。
综上所述,这样的单履带导线行走装置,可以替代人工自行在高压输电线路上行走,稳定性好,同时结构简单,制造成本低。同时还提供一种单履带机器人,在所述的单履带导线行走装置上加装清障装置或激光测量装置,可以顺利完成“白色污染”的清理工作以及测量工作,降低了施工人员的劳动强度,避免高空作业,减少了安全隐患,施工效率也得以提高。
总之,以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种单履带导线行走装置,其特征在于:包括履带组件以及预紧行走轮组件;
-所述履带组件包括纵梁、动力装置、驱动轮、导向轮、承重轮以及履带,所述驱动轮以及导向轮分别设置在纵梁两端,所述承重轮安装在驱动轮与导向轮之间,所述动力装置的动力输出端与驱动轮传动连接,所述履带套装在驱动轮以及导向轮上,所述承重轮与履带抵靠;
-所述预紧行走轮组件包括行走轮、轮架、连杆以及拉紧装置,所述行走轮安装在轮架上,所述连杆的一端与轮架连接,所述连杆的另一端与纵梁连接,所述拉紧装置安装在行走轮与纵梁之间,所述拉紧装置将行走轮与纵梁拉紧。
2.按照权利要求1所述的单履带导线行走装置,其特征在于:所述动力装置安装在驱动轮的一侧,所述驱动轮的另一侧设有编码器,所述动力装置包括电机以及减速机,所述减速机是交直轴减速机,所述电机安装在减速机的动力输入端,所述减速机的动力输出端与驱动轮传动连接。
3.按照权利要求2所述的单履带导线行走装置,其特征在于:所述轮架包括两根轮轴以及两根边杆,所述轮轴与边杆的端部固定连接形成方形框架,所述两根轮轴平行设置,所述轮轴上均设有行走轮,所述轮轴与行走轮之间设有轴承。
4.按照权利要求3所述的单履带导线行走装置,其特征在于:所述连杆的一端与边杆的中部铰接,所述连杆的另一端设有挂钩,所述纵梁上设有挂轴,所述挂轴上套有轴套,所述挂钩挂套在轴套上,所述挂钩可绕轴套转动。
5.按照权利要求4所述的单履带导线行走装置,其特征在于:所述拉紧装置为预紧弹簧,所述预紧弹簧的一端与连杆的中部连接,所述预紧弹簧的另一端与纵梁连接。
6.按照权利要求5所述的单履带导线行走装置,其特征在于:所述行走轮的圆柱面上设有沿周向设置的轮槽,所述轮槽包括大R轮槽以及小R轮槽,所述小R轮槽设置在大R轮槽中,所述大R轮槽沿行走轮轴向的宽度大于小R轮槽的宽度。
7.按照权利要求1-6任意一项所述的单履带导线行走装置,其特征在于:所述预紧行走轮组件有两组,所述两组预紧行走轮组件分别设置在纵梁的两端。
8.一种单履带机器人,其特征在于:包括如权利要求1-7任一所述的单履带导线行走装置,且还包括悬挂式机箱组件以及功能组件,所述功能组件是清障装置或激光测量装置,所述功能组件安装在单履带导线行走装置上,所述悬挂式机箱组件包括悬挂臂以及电控机箱,所述电控机箱内设有电控装置,所述电控机箱设置在纵梁设有预紧行走轮组件的一侧,所述悬挂臂的一端与纵梁固定连接,所述悬挂臂的另一端与电控机箱可调整连接,所述电控机箱相对驱动轮轴线方向位置可调。
9.按照权利要求8所述的单履带机器人,其特征在于:所述功能组件是清障装置,所述清障装置包括连接支架、高速电机以及割刀,所述连接支架设置在纵梁的两端,所述连接支架的一端与纵梁固定连接,所述高速电机设置在连接支架另一端竖直方向的两侧,所述高速电机的动力输出端背对纵梁,所述割刀安装在高速电机的动力输出端上。
10.按照权利要求8所述的单履带机器人,其特征在于:所述功能组件是激光测量装置,所述激光测量装置设置在纵梁的两端。
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