CN218198576U - 一种用于变电站避雷器塔的攀爬机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型展示了一种用于变电站避雷器塔的攀爬机器人，所述攀爬机器人用于攀爬所述避雷器塔，包括上驱动模组、下驱动模组和连接臂，所述连接臂用于控制所述上驱动模组和下驱动模组沿所述避雷器塔径向移动，所述上驱动模组设有第一攀爬组件和转向组件，所述下驱动模组设有第二攀爬组件，所述第一攀爬组件和第二攀爬组件均包括第一夹具和第一夹持电机，所述第一夹具端部设有用于攀爬所述避雷器塔的纵向轮组，所述转向组件包括第二夹具和第二夹持电机，所述第二夹具端部设有用于沿所述避雷器塔周向移动的横向轮组，所述第一攀爬组件、第二攀爬组件和转向组件上均设有压力传感器，所述攀爬机器人能够完成避雷器塔的攀爬。

Description

一种用于变电站避雷器塔的攀爬机器人

【技术领域】

本实用新型展示了一种用于变电站避雷器塔的攀爬机器人，属于攀爬机器人技术领域。

【背景技术】

变电站作为电网的重要节点，对保障全社会用电需求起着至关重要的作用，其安全稳定运行关系重大。随着变电站规模的不断增大，电压等级不断的提高，作为变电站电力系统传输带上的重要组成部分的变电构架，其高度也在不断提高。为了避免雷击现象，工程应用中往往在变电站内建立高耸的独立避雷针，或者是在变电构架上安装避雷针，将雷电引入大地，以保护设备的安全。常见的避雷针结构通常细且长，属于典型的高耸结构，这就导致检修人员及常规检修器具无法到达，自投运后一般均处于失修状态，锈蚀、积水情况较多，遇极端天气情况可能会发生倾斜、断裂等事故，存在影响电网安全影响的隐患。

目前国内外运维单位现阶段针对避雷针存在腐蚀、减薄、老化或脱落、积水等缺陷，主要采停电方式进行，且需要大型吊车或高空作业车等进行辅助，受限于变电站空间结构的影响，多数情况下难以实施，且存在较大的作业安全风险。

【实用新型内容】

本实用新型所要解决的技术问题在于一种用于变电站避雷器塔的攀爬机器人，所述攀爬机器人能够完成避雷器塔的攀爬。

解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于变电站避雷器塔的攀爬机器人，所述攀爬机器人用于攀爬所述避雷器塔，包括上驱动模组、下驱动模组和连接臂，所述连接臂用于控制所述上驱动模组和下驱动模组沿所述避雷器塔径向移动，所述上驱动模组设有第一攀爬组件和转向组件，所述下驱动模组设有第二攀爬组件，所述第一攀爬组件和第二攀爬组件均包括第一夹具和第一夹持电机，所述第一夹具端部设有用于攀爬所述避雷器塔的纵向轮组，所述转向组件包括第二夹具和第二夹持电机，所述第二夹具端部设有用于沿所述避雷器塔周向移动的横向轮组，所述第一攀爬组件、第二攀爬组件和转向组件上均设有压力传感器。

采用本实用新型的有益效果是：

本实用新型包括第一攀爬组件和第二攀爬组件，所述第一攀爬组件和第二攀爬组件均包括第一夹具和第一夹持电机，所述第一夹具端部设有用于攀爬所述避雷器塔的纵向轮组，所述第一夹持电机控制所述第一夹具夹紧所述避雷器塔，之后所述纵向轮组带动本实用新型沿所述避雷器塔轴向进行攀爬，本实用新型能够在变电站狭小空间下进行攀爬，满足在不停电或断电状态下完成避雷器塔的攀爬，从而对避雷器塔进行检修作业，避免使用大型起吊设备，提高供电可靠性，保证避雷器塔在雷雨天气的可靠性。

另外，本实用新型中所述上驱动模组设有转向组件，所述转向组件包括第二夹具和第二夹持电机，所述转向组件端部设有横向轮组，当本实用新型在攀爬过程中遇到障碍物时，所述横向轮组启动，使所述横向轮组沿所述避雷器塔的周向移动，使本实用新型能够在避雷器塔上实现转动，通过沿避雷器塔周向转动可以避免所述避雷器塔上的障碍物，本实用新型具有极强的避障能力，适用于更多的作业环境，提高了本实用新型的适用范围。

其次，本实用新型中包括上驱动模组、下驱动模组和连接臂，所述上驱动模组和下驱动模组分别设有第一攀爬组件和第二攀爬组件，本实用新型在攀爬过程中遇到无法完成避开的障碍物时，所述连接臂控制所述上驱动模组脱离避雷器塔，所述下驱动模组的第二攀爬组件进行攀爬，当所述上驱动模组越过所述障碍物后，所述连接臂控制所述上驱动模组抱紧电杆，之后所述连接臂控制所述下驱动模组脱离避雷器塔，所述上驱动模组进行攀爬，直至所述下驱动模组越过障碍物，通过所述连接臂对上驱动模组和下驱动模组的控制，使本实用新型能够越过障碍物，避免因障碍物而影响本实用新型的攀爬，提高了本实用新型的适用范围。

作为优选，所述第一夹具包括固定座和两个夹臂，所述固定座与所述连接臂相连接，两个夹臂分别转动连接在所述固定座两端，所述固定座上设有用于控制所述夹臂开合的传动件，所述传动件与所述第一夹持电机传动连接，所述第二夹具与所述第一夹具结构相同。

作为优选，所述传动件包括螺杆和移动板，所述螺杆的端部设有第一齿轮，所述第一齿轮与所述第一夹持电机的输出端传动连接，所述螺杆与所述移动板螺纹连接，所述移动板两端均铰接有连杆，所述连杆与所述夹臂转动连接。

作为优选，所述上驱动模组与所述连接臂之间设有连接板，所述第一攀爬组件和转向组件安装在所述连接板上，所述转向组件设有两个第二夹具，所述第一夹具处于两个第二夹具之间，所述第二夹具的螺杆端部设有第一传动轮，所述第一传动轮上套设有第一传动带。

作为优选，所述纵向轮组包括第一连接座、纵向电机和纵向滚轮，所述第一连接座与所述第一夹具相连接，所述纵向滚轮转动安装在所述第一连接座上，所述纵向电机控制所述纵向滚轮转动，所述纵向滚轮表面设有V型凹槽。

作为优选，所述纵向滚轮包括纵向主动轮和纵向从动轮，所述纵向主动轮与所述纵向电机传动连接，所述纵向主动轮和所述纵向从动轮均设有第二传动轮，两个第二传动轮之间套设有第二传动带。

作为优选，所述横向轮组包括第二连接座、横向电机和横向滚轮，所述第二连接座与所述第二夹具相连接，所述横向滚轮转动安装在所述第二连接座上，所述横向电机控制所述横向滚轮转动。

作为优选，所述横向滚轮与所述第二连接座之间设有转动轴，所述横向滚轮包括横向主动轮和横向从动轮，所述横向电机的输出轴与所述横向主动轮的转动轴相连接，所述横向主动轮和所述横向从动轮均设有第三传动轮，两个第三传动轮之间套设有第三传动带。

作为优选，所述连接臂包括上支臂和下支臂，所述上支臂与下支臂之间转动连接，所述上支臂的端部设有与所述上驱动模组连接的上连接器，所述下支臂的端部设有与所述下驱动模组连接的下连接器。

作为优选，所述上支臂与下支臂的连接处设有驱动齿轮和驱动电机，所述上支臂设有用于控制所述上连接器转动的上转动电机，所述下支臂设有用于控制所述下连接器转动的下转动电机。

本实用新型的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

【附图说明】

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

图1为本实用新型实施例安装在避雷器塔上的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中第二攀爬组件的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中第一夹具的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中纵向轮组的结构示意图；

图6为本实用新型实施例中上驱动模组的结构示意图；

图7为本实用新型实施例中转向组件的结构示意图；

图8为本实用新型实施例中连接臂的爆炸图。

附图标记：1连接臂、11上支臂、12下支臂、13驱动齿轮、131驱动电机、14上连接器、141上转动电机、15下连接器、151下转动电机、2第一攀爬组件、3第二攀爬组件、31第一夹具、311固定座、312移动板、313夹臂、314连杆、315螺杆、316第一齿轮、32第一夹持电机、33纵向轮组、331第一连接座、332纵向电机、333纵向主动轮、334纵向从动轮、335第二传动轮、336第二传动带、4转向组件、41第二夹具、42横向轮组、421第二连接座、422横向电机、423横向主动轮、424横向从动轮、425第三传动轮、426第三传动带、427转动轴、43第二夹持电机、44连接板、45第一传动轮、46第一传动带、5避雷器塔。

【具体实施方式】

下面结合本实用新型实施例的附图对本实用新型实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1：

如图1至8所示，本实施例展示了一种用于变电站避雷器塔5的攀爬机器人，所述攀爬机器人用于攀爬所述避雷器塔5，所述攀爬机器人包括上驱动模组、下驱动模组和连接臂1，所述连接臂1两端分别连接所述上驱动模组和下驱动模组。

本实施例中所述上驱动模组设有第一攀爬组件2和转向组件4，所述下驱动模组设有第二攀爬组件3，本实施例中所述第一攀爬组件2和第二攀爬组件3均包括第一夹具31和第一夹持电机32，所述第一夹具31包括固定座311和两个夹臂313，所述固定座311与所述连接臂1相连接，两个夹臂313分别转动连接在所述固定座311两端，所述固定座311上设有用于控制所述夹臂313开合的传动件，所述传动件包括螺杆315和移动板312，所述螺杆315的端部设有第一齿轮316，所述第一齿轮316与所述第一夹持电机32的输出端传动连接，所述螺杆315与所述移动板312螺纹连接，所述移动板312两端均铰接有连杆314，所述连杆314与所述夹臂313转动连接，所述第一夹持电机32启动后带动所述第一齿轮316转动，所述螺杆315随所述第一齿轮316转动，所述移动板312沿所述螺杆315的长度方向进行移动，所述移动板312通过其两侧的连杆314带动所述夹臂313绕所述固定座311转动，实现所述第一夹具31的开合，使本实施例能够实现对避雷器塔5的夹持或脱离，本实施例中所述第一攀爬组件2和第二攀爬组件3的结构相同。

另外为了使本实施例具有较强的攀爬能力，本实施例中所述第一攀爬组件2和第二攀爬组件3均设有纵向轮组33，所述纵向轮组33包括两组纵向滚轮，所述两组纵向滚轮分别安装在所述第一夹具31的两个夹臂313端部，所述纵向滚轮与所述夹臂313之间设有第一连接座331，其中一组纵向滚轮中设有纵向电机332，该组纵向滚轮包括一个纵向主动轮333和纵向从动轮334，所述纵向电机332固定在所述第一连接座331上，所述纵向主动轮333与所述纵向电机332传动连接，所述纵向主动轮333和所述纵向从动轮334均设有第二传动轮335，两个第二传动轮335之间套设有第二传动带336，另一组纵向滚轮包括两个纵向从动轮334，本实施例中所述纵向主动轮333和纵向从动轮334均通过转轴与所述第一连接座331实现转动连接，所述转轴呈水平设置，且所述纵向主动轮333和纵向从动轮334表面均设有V型凹槽，所述V型凹槽能够更好地与所述避雷器塔5保持紧贴，提高本实施例与所述避雷器塔5的接触面积，从而增强本实施例的附着能力，降低本实施例脱落的可能性，本实施例整体体积较小，能够在变电站狭小空间下进行攀爬，满足在不停电或断电状态下完成避雷器塔5的攀爬，从而对避雷器塔5进行检修作业，避免使用大型起吊设备，提高供电可靠性，保证避雷器塔5在雷雨天气的可靠性。

为了使本实施例具有避障能力，本实施例中所述上驱动模组设有转向组件4，所述转向组件4包括第二夹具41和第二夹持电机43，其中所述第二夹具41的结构与所述第一夹具31的结构相同，所述第二夹具41端部设有横向轮组42，所述横向轮组42包括两组横向滚轮，所述两组横向滚轮分别安装在所述第二夹具41的两个夹臂313端部，所述横向滚轮与所述夹臂313之间设有第二连接座421，所述横向滚轮与所述第二连接座421通过转动轴427实现转动连接，所述转动轴427呈垂直设置，其中一组横向滚轮中设有横向电机422，该组横线滚轮包括横向主动轮423和横向从动轮424，所述横向电机422的输出轴与所述横向主动轮423的转动轴427相连接，所述横向主动轮423和所述横向从动轮424均设有第三传动轮425，两个第三传动轮425之间套设有第三传动带426，另一组横向滚轮为两个横向从动轮424。

当本实施例在攀爬过程中遇到障碍物时，所述横向电机422启动，所述横向电机422带动所述横向主动轮423转动，使所述横向主动轮423沿所述避雷器塔5的周向移动，同时所述横向主动轮423转动时通过所述第三传动带426驱动所述横向从动轮424转动，而另一组横向滚轮作为辅助轮，使本实施例能够在避雷器塔5上实现转动，通过沿避雷器塔5周向转动可以避免所述避雷器塔5上的障碍物，本实施例具有极强的避障能力，适用于更多的作业环境，提高了本实施例的适用范围。

本实施例中所述上驱动模块与所述连接臂1之间设有连接板44，所述第一攀爬组件2和转向组件4安装在所述连接板44上，所述转向组件4设有两个第二夹具41，所述第一夹具31处于两个第二夹具41之间，所述第二夹具41的螺杆315端部设有第一传动轮45，所述第一传动轮45上套设有第一传动带46，所述第二夹持电机43与其中一个第二夹具41的螺杆315传动连接，当所述第二夹持电机43启动后，与所述第二夹持电机43连接的螺杆315开始转动，同时所述螺杆315端部的第一传动轮45随之转动，通过所述第一传动带46驱动所述另一个螺杆315端部的第一传动轮45，从而使另一个螺杆315发生转动，就所述第二夹持电机43能够同时控制两个第二夹具41进行开合。

本实施例中所述连接臂1包括上支臂11和下支臂12，所述上支臂11与下支臂12的连接处设有驱动齿轮13和驱动电机131，其中所述上支臂11与所述下支臂12转动连接，所述驱动齿轮13与所述下支臂12固定连接，所述驱动电机131安装在所述上支臂11内部，所述驱动电机131启动后，所述驱动电机131控制所述驱动齿轮13转动，从而实现所述下支臂12与所述上支臂11之间的转动，所述上支臂11的端部设有与所述上驱动模组连接的上连接器14，所述上支臂11设有用于控制所述上连接器14转动的上转动电机141，所述下支臂12的端部设有与所述下驱动模组连接的下连接器15，所述下支臂12设有用于控制所述下连接器15转动的下转动电机151，本实施例在攀爬过程中遇到无法完成避开的障碍物时，所述驱动电机131和所述上转动电机141启动，控制所述上驱动模组沿所述避雷器塔5的径向移动，使所述上驱动模组脱离避雷器塔5，所述下驱动模组的第二攀爬组件3进行攀爬，使本实施例整体沿所述避雷器塔5上升，当所述上驱动模组越过所述障碍物后，所述驱动电机131和所述上转动电机141启动，控制所述上驱动模组抱紧电杆，之后所述驱动电机131和所述下转动电机151启动，控制所述下驱动模组脱离避雷器塔5，所述上驱动模组中的第一攀爬组件2进行攀爬，使本实施例继续沿所述避雷器塔5上升，直至所述下驱动模组越过障碍物，通过所述连接臂1对上驱动模组和下驱动模组的控制，使本实施例能够越过障碍物，避免因障碍物而影响本实施例的攀爬，提高了本实施例的适用范围。

本实施例在使用时，将上驱动模组和下驱动模组的开口朝向避雷器塔5，并将避雷器塔5置于上驱动模组和下驱动模组的开口内部，此时第一夹持电机32和第二夹持电机43同时启动，使所述第一攀爬组件2、第二攀爬组件3和转向组件4逐渐合拢，夹紧所述避雷器塔5，本实施例中所述第一攀爬组件2、第二攀爬组件3和转向组件4上均设有压力传感器，所述压力传感器内设有预设值，当第一夹具31、第二夹具41与避雷器塔5夹紧时，所述压力传感器会收到信号，当压力传感器检测到的压力值达到所述预设值时，所述第一夹持电机32或第二夹持电机43停止作业，本实施例完成抱紧作业。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本实用新型包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本实用新型的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (10)

1.一种用于变电站避雷器塔的攀爬机器人，所述攀爬机器人用于攀爬所述避雷器塔，其特征在于：包括上驱动模组、下驱动模组和连接臂，所述连接臂用于控制所述上驱动模组和下驱动模组沿所述避雷器塔径向移动，所述上驱动模组设有第一攀爬组件和转向组件，所述下驱动模组设有第二攀爬组件，所述第一攀爬组件和第二攀爬组件均包括第一夹具和第一夹持电机，所述第一夹具端部设有用于攀爬所述避雷器塔的纵向轮组，所述转向组件包括第二夹具和第二夹持电机，所述第二夹具端部设有用于沿所述避雷器塔周向移动的横向轮组，所述第一攀爬组件、第二攀爬组件和转向组件上均设有压力传感器。

2.根据权利要求1所述的一种用于变电站避雷器塔的攀爬机器人，其特征在于：所述第一夹具包括固定座和两个夹臂，所述固定座与所述连接臂相连接，两个夹臂分别转动连接在所述固定座两端，所述固定座上设有用于控制所述夹臂开合的传动件，所述传动件与所述第一夹持电机传动连接，所述第二夹具与所述第一夹具结构相同。

3.根据权利要求2所述的一种用于变电站避雷器塔的攀爬机器人，其特征在于：所述传动件包括螺杆和移动板，所述螺杆的端部设有第一齿轮，所述第一齿轮与所述第一夹持电机的输出端传动连接，所述螺杆与所述移动板螺纹连接，所述移动板两端均铰接有连杆，所述连杆与所述夹臂转动连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于变电站避雷器塔的攀爬机器人，其特征在于：所述上驱动模组与所述连接臂之间设有连接板，所述第一攀爬组件和转向组件安装在所述连接板上，所述转向组件设有两个第二夹具，所述第一夹具处于两个第二夹具之间，所述第二夹具的螺杆端部设有第一传动轮，所述第一传动轮上套设有第一传动带。

5.根据权利要求1所述的一种用于变电站避雷器塔的攀爬机器人，其特征在于：所述纵向轮组包括第一连接座、纵向电机和纵向滚轮，所述第一连接座与所述第一夹具相连接，所述纵向滚轮转动安装在所述第一连接座上，所述纵向电机控制所述纵向滚轮转动，所述纵向滚轮表面设有V型凹槽。

6.根据权利要求5所述的一种用于变电站避雷器塔的攀爬机器人，其特征在于：所述纵向滚轮包括纵向主动轮和纵向从动轮，所述纵向主动轮与所述纵向电机传动连接，所述纵向主动轮和所述纵向从动轮均设有第二传动轮，两个第二传动轮之间套设有第二传动带。

7.根据权利要求1所述的一种用于变电站避雷器塔的攀爬机器人，其特征在于：所述横向轮组包括第二连接座、横向电机和横向滚轮，所述第二连接座与所述第二夹具相连接，所述横向滚轮转动安装在所述第二连接座上，所述横向电机控制所述横向滚轮转动。

8.根据权利要求7所述的一种用于变电站避雷器塔的攀爬机器人，其特征在于：所述横向滚轮与所述第二连接座之间设有转动轴，所述横向滚轮包括横向主动轮和横向从动轮，所述横向电机的输出轴与所述横向主动轮的转动轴相连接，所述横向主动轮和所述横向从动轮均设有第三传动轮，两个第三传动轮之间套设有第三传动带。

9.根据权利要求1所述的一种用于变电站避雷器塔的攀爬机器人，其特征在于：所述连接臂包括上支臂和下支臂，所述上支臂与下支臂之间转动连接，所述上支臂的端部设有与所述上驱动模组连接的上连接器，所述下支臂的端部设有与所述下驱动模组连接的下连接器。

10.根据权利要求9所述的一种用于变电站避雷器塔的攀爬机器人，其特征在于：所述上支臂与下支臂的连接处设有驱动齿轮和驱动电机，所述上支臂设有用于控制所述上连接器转动的上转动电机，所述下支臂设有用于控制所述下连接器转动的下转动电机。

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