电力铁塔攀爬装置及电力监控系统的制作方法

本实用新型涉及电力监控技术领域，具体涉及电力铁塔攀爬装置及电力监控系统。

背景技术：

传统的电力巡检方法普遍采用的是人工巡检、手工记录以及机器人巡检的方式，但是电力铁塔因位置较高，一般需要工作人员逐塔巡视。这种方法费时费力，而且受恶劣的自然环境影响，工作条件艰苦、巡检周期长、效率低。同时，人工攀爬铁塔及上线检测对工作人员存在安全隐患。

随着机器人技术的发展，电力特种机器人成为特种机器人领域的一个研究热点。遥控技术现在已经很成熟，小到玩具用到的遥控飞机、遥控汽车，大到航空领域，简单的遥控成本也较低。因此遥控技术应用于机器人不存在技术难题。例如公告号为“CN205971578U”的专利，公开了一种遥控机器人，包括机身及机械腿，所述机械腿通过转接部能够活动地设置在所述机身上，所述机械腿包括与所述机身可活动连接的从动臂以及第一传动组件，所述第一传动组件能够驱动所述从动臂相对所述机身运动；其中，所述第一传动组件包括卡合止退结构，所述卡合止退结构用于给予所述从动臂足够的支撑力，并使所述第一传动组件在被切断动力的情况下能够维持当前的传动状态，从而使所述机械腿能够保持当前的运行状态。上述的遥控机器人即使在动力被切断时仍能够保持动力被切断前的运行状态，也是利用了遥控技术。

技术实现要素：

基于此，本实用新型有必要提供一种可自动攀爬电力铁塔、不受恶劣的自然环境影响、攀爬效率较高的电力铁塔攀爬装置。

本实用新型还提供一种电力监控系统，其可自动攀爬电力铁塔以进行自动巡检、巡检周期短、效率高、没有安全隐患、不受恶劣的自然环境影响。

为了实现本实用新型的目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种电力铁塔攀爬装置，其包括：

提升机构；

第一固定机构，所述第一固定机构滑动连接所述提升机构；

第二固定机构，所述第二固定机构滑动连接所述提升机构；所述第一固定机构与所述第二固定机构均包括伸缩部件及连接所述伸缩部件的夹紧部件，所述伸缩部件包括滑动连接所述提升机构的第一套筒、密封安装于所述第一套筒内的第一活塞、密封安装于所述第一套筒内并与所述第一活塞具有距离的活塞环、连接所述活塞环的第二套筒及驱动件，所述第二套筒伸出于所述第一套筒且内部连通所述活塞环，所述驱动件连接所述第一活塞；所述夹紧部件包括壳体、安装于所述壳体内的第三套筒、密封安装在所述第三套筒内的第二活塞、连接所述第二活塞并伸出于所述第三套筒的顶杆、分别连接所述顶杆并伸出于所述壳体的第一夹臂与第二夹臂，所述第二套筒连通所述第三套筒；

控制器，所述控制器电连接所述提升机构与所述驱动件。

上述的电力铁塔攀爬装置，提升机构不断上升，在上升过程中，第一固定机构的伸缩部件伸出，夹紧部件夹紧铁塔，从而第一固定机构不随着提升机构上升，第二固定机构的伸缩部件退回，第二固定机构随着提升机构上升，当提升机构上升到第二固定机构接近第一固定机构时，第二固定机构的伸缩部件伸出，夹紧部件夹紧铁塔，从而第二固定机构不随着提升机构上升，第一固定机构的伸缩部件退回，第一固定机构随着提升机构上升，如此循环，可以使得上述攀爬装置不断地上升，以自动攀爬电力铁塔，该装置不受恶劣的自然环境影响、攀爬效率较高。

其中一些实施例中，所述第一固定机构与所述第二固定机构还包括安装于所述第二套筒内的阻隔机构，所述阻隔机构用于封闭或打开所述第二套筒。

其中一些实施例中，所述阻隔机构包括安装于所述第二套筒内的第四套筒、安装于所述第四套筒内的阻隔球及连接所述阻隔球的弹性支撑件所述第四套筒的两端均设有开口，所述阻隔球安装于所述第四套筒的靠近所述活塞环的所述开口处，所述弹性支撑件的另一端连接所述第四套筒的端部。

其中一些实施例中，所述第四套筒的顶部的所述开口的直径小于所述第四套筒的内径，所述阻隔球的直径大于所述第四套筒的顶部的所述开口的直径且小于所述第四套筒的内径。

其中一些实施例中，所述阻隔机构还包括第一电磁铁，所述阻隔球为铁球，所述第一电磁铁安装于所述第四套筒内并与所述控制器电连接。

其中一些实施例中，所述夹紧机构还包括均安装于所述壳体内的第五套筒、第六套筒及第七套筒；所述第五套筒固定于所述壳体的内壁，所述第五套筒内安装有静触片与动触片，所述动触片连接推动杆，所述推动杆连接所述顶杆的端部；所述第六套筒固定于所述第一夹臂上，所述第六套筒内固定安装有第一磁吸件并滑动安装有第一电磁件，所述第一电磁件通过第一固定杆连接所述顶杆的第一侧部；所述第七套筒固定于所述第二夹臂上，所述第七套筒内固定安装有第二磁吸件并滑动安装有第二电磁件，所述第二电磁件通过第二固定杆连接所述顶杆的相对所述第一侧部的第二侧部，所述第一电磁件、第二电磁件均与所述控制器电连接，所述壳体开设有用于供所述第一夹臂与第二夹臂移动的滑动孔，所述第一夹臂与第二夹臂通过所述滑动孔伸出所述壳体。

其中一些实施例中，所述推动杆上设有第一弹性件，所述第一弹性件的一端连接所述第五套筒，另一端连接所述顶杆的端部；所述第一固定杆上设有第二弹性件，所述第二弹性件的一端连接所述第六套筒，另一端连接所述顶杆的第一侧部；所述第二固定杆上设有第三弹性件，所述第三弹性件的一端连接所述第七套筒，另一端连接所述顶杆的第二侧部。

其中一些实施例中，所述第二套筒与第二活塞的移动方向相垂直。

其中一些实施例中，所述第一固定机构与所述第二固定机构还包括滑动连接所述提升机构的主体，所述伸缩部件的所述第一套筒连接所述主体，所述驱动件安装于所述主体内，所述驱动件伸出于所述主体并伸入所述第一套筒以连接所述第一活塞。

其中一些实施例中，所述第一夹臂与第二夹臂均包括伸入所述壳体内的夹臂及连接所述夹臂端部的夹紧块，所述夹紧块的内侧设有橡胶层。

其中一些实施例中，所述第一活塞的侧壁上套接有橡胶密封圈。

本实用新型还提供一种电力监控系统，其包括所述的电力铁塔攀爬装置，所述提升机构的顶端设有电连接所述控制器的拍摄装置。

附图说明

图1是本实用新型一较佳实施例所述电力铁塔攀爬装置的结构示意图；

图2是图1所述电力铁塔攀爬装置的另一视角的结构示意图；

图3是图1所述电力铁塔攀爬装置的内部结构示意图；

图4是图1所述电力铁塔攀爬装置的伸缩机构的内部结构示意图；

图5是图1所述电力铁塔攀爬装置的夹紧机构的内部结构示意图；

图6是本实用新型另一较佳实施例所述电力铁塔攀爬装置的提升机构的结构示意图；

图7是本实用新型另一较佳实施例所述电力铁塔攀爬装置的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将对本实用新型进行更全面的描述。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

实施例一

请参照图1至图3，本实用新型提供一种电力铁塔攀爬装置100，用于自动攀爬电力铁塔80，包括提升机构10、第一固定机构20、第二固定机构30及控制器(图未示)；第一固定机构20、第二固定机构30均滑动连接提升机构10，当提升机构10上升时，第一固定机构20先固定住铁塔80，第二固定机构30随着提升机构10上升，当第二固定机构30上升到接近第一固定机构20时，第二固定机构30固定住铁塔80，第一固定机构20随着提升机构10上升，由此实现攀爬过程。

本实施例中，提升机构10可以为由电机驱动上升的提升杆，提升杆直接与第一固定机构20、第二固定机构30滑动连接。提升机构10电连接控制器，由控制器控制上升或者停止。

请参照图6，其他实施例中，提升机构10可以为螺杆提升机构，即提升机构10包括中空的导向管11、安装于导向管11内的螺杆12及连接螺杆12的动力机构13，导向管11的侧壁开设有导向开口14，动力机构13用于驱动螺杆12转动以上升；第一固定机构20套装在螺杆12靠上端位置并由导向开口14伸出于导向管11；第二固定机构30套装在螺杆12靠下端位置并由导向开口14伸出于导向管11。

导向管11整体呈圆管状，内部中空设置。导向开口14由管底开到管顶，顶面和底面密封。

螺杆12安装在导向管11内，螺杆12的顶端连接导向管11的顶面，螺杆12的底端伸出于导向管11的底面以连接动力机构13。

动力机构13包括提升电机18、连接提升电机18的转轴的主动齿轮15及连接主动齿轮15的从动齿轮16，螺杆12的端部连接该从动齿轮16，提升电机18转动，驱动主动齿轮15转动，主动齿轮15带动从动齿轮16转动，从动齿轮16带动螺杆12转动。

进一步地，上述的动力机构13还包括安装于导向管11下侧的壳体17，提升电机18安装于壳体17内且转轴穿出壳体17连接主动齿轮15，螺杆12穿出导向管11的下端连接从动齿轮16。

主动齿轮15与从动齿轮16通过齿形带连接。其中，主动齿轮15与从动齿轮16啮合连接。

请参照图1至图3，第一固定机构20与第二固定机构30均包括滑动连接提升机构10的伸缩部件21及连接伸缩部件21的夹紧部件22，伸缩部件21用于驱动夹紧部件22伸出或者回缩。当需要夹紧铁塔80时伸缩部件21伸出；否则伸缩部件21回缩，以便于第一固定机构20或第二固定机构30随着提升机构10翻越铁塔80上的障碍物。

请参照图4，具体地，伸缩部件21包括滑动连接提升机构10的第一套筒23、密封安装于第一套筒23内的第一活塞24、密封安装于第一套筒23内并与第一活塞24具有距离的活塞环25、连接活塞环25的第二套筒26及驱动件27，第一套筒23两端均开口，一端用于连接驱动件27，另一端用于连接第二套筒26，第二套筒26两端开口，用于连通第一套筒23和夹紧部件22；第一活塞24与活塞环25之间形成一密闭空间，该密闭空间盛装有液压油，液压油在第一活塞24的压力下能够移动；第二套筒26伸出于第一套筒23且内部连通活塞环25，以使得第一套筒23内的液压油可以由活塞环25进入第二套筒26，驱动件27连接第一活塞24，可以驱动第一活塞24朝向靠近或远离活塞环25的方向移动。当第一固定机构20或第二固定机构30需要夹紧铁塔80时，驱动件27驱动第一活塞24朝向活塞环25的方向移动，带着活塞环25与第二套筒26朝向夹紧部件22移动；当夹紧部件22需要松开铁塔80时，驱动件27驱动第一活塞24朝向远离活塞环25的方向移动，带着活塞环25与第二套筒26朝向远离夹紧部件22的方向移动。

进一步地，第一活塞24的侧壁设有密封橡胶层，用于进一步与第一套筒23之间进行密封。

第一固定机构20与第二固定机构30还包括安装于第二套筒26内的阻隔机构50，该阻隔机构50用于封闭或打开第二套筒26，以使得当活塞环25下降至第一套筒23的底端时，夹紧部件22的相对位置固定住，阻隔机构50打开第二套筒26，使得第一套筒23进入第二套筒26内的液压油可以进入夹紧部件22，以驱动夹紧部件22动作，夹住铁塔80。

本实施例中，上述的阻隔机构50包括安装于第二套筒26内的第四套筒51、安装于第四套筒51内的阻隔球52及连接阻隔球52的弹性支撑件53，第四套筒51的两端均设有口，即第四套筒51的顶部与底部均设有开口，阻隔球52安装于第四套筒51的靠近活塞环25的开口处，弹性支撑件53的另一端连接第四套筒51的端部即第四套筒51的内底部。当驱动件27开始驱动第一活塞24移动时，阻隔球52可以在此时防止第一套筒23内的液压油移动；当驱动件27驱动活塞环25移动至第一套筒23的端部时，第一活塞24继续移动，推动第一活塞24与活塞环25之间的液压油由阻隔球52的周部挤压至第二套筒26下端并进入夹紧部件22，保持第二套筒26贯通。

进一步地，阻隔机构50还包括第一电磁铁54，第一电磁铁54安装于第四套筒51内远离阻隔球52的方向并与控制器电连接，阻隔球52为铁球。驱动件27驱动活塞环25移动至第一套筒23的端部时，控制器控制第一电磁铁54通电，第一电磁铁54对铁球52有一个吸引力，由此可以使得阻隔球52与第四套筒51之间的间隙增大，有利于液压油进入夹紧部件22。当夹紧部件22不工作时，第一电磁铁54断电。设置第一电磁铁54后，可以有效地先推动第二套筒26向下运动，再将液压油挤入夹紧部件22。本实施例中，第一电磁铁54包括两个相互间隔的电磁铁，均安装于第四套筒51内底部即远离阻隔球52的方向。

其中的第一电磁铁54通过导线与外接电源及控制器电连接。

弹性支撑件53可以是弹簧件、弹片等支撑件。

其中一实施例中，第四套筒51的顶部的开口的直径小于第四套筒51的内径，阻隔球52的直径大于第四套筒51的顶部的开口的直径且小于第四套筒51的内径。由此，使得液压油可以更顺畅地进入第二套筒26。

进一步地，第一固定机构20与第二固定机构30还包括滑动连接提升机构10的主体28，伸缩部件21的第一套筒23连接主体28；驱动件27安装于主体28内，驱动件27伸出于主体28并伸入第一套筒23以连接第一活塞24。本实施例中，驱动件27为液压缸。其他实施例中，驱动件27还可以是气缸。驱动件27与控制器电连接，可由控制器控制运行。其中的驱动件27通过导线与外接电源及控制器电连接。

请参照图5，夹紧部件22包括壳体60、安装于壳体60内的第三套筒61、密封安装在第三套筒61内的第二活塞62、连接第二活塞62并伸出于第三套筒61的顶杆63、分别连接顶杆63并伸出于壳体60的第一夹臂64与第二夹臂65，第二套筒26连通第三套筒61，第二套筒26内的液压油进入第三套筒61后，推动第二活塞62移动，带动顶杆63推出第一夹臂64与第二夹臂65，第一夹臂64与第二夹臂65夹住铁塔80即可。

进一步地，第二活塞62的侧壁设有密封橡胶层，用于进一步与第三套筒61之间进行密封。

本实施例中，伸缩部件21的移动方向与夹紧部件22的移动方向相垂直，即第二套筒26与第二活塞62的移动方向相垂直。

夹紧部件22还包括安装于壳体60内的第五套筒66、第六套筒67及第七套筒68，第五套筒66固定于壳体60的内壁，第五套筒66内安装有静触片69与动触片70，动触片70连接推动杆71，推动杆71连接顶杆63的端部；第六套筒67固定于第一夹臂64上，第六套筒67内固定安装有第一磁吸件72并滑动安装有第一电磁件73，第一电磁件73通过第一固定杆74连接顶杆63的第一侧部；第七套筒68固定于第二夹臂65上，第七套筒68内固定安装有第二磁吸件75并滑动安装有第二电磁件76，第二电磁件76通过第二固定杆77连接顶杆63的相对第一侧部的第二侧部，第一电磁件73、第二电磁件76均与控制器电连接。壳体60开设有用于供第一夹臂64与第二夹臂65移动的滑动孔，第一夹臂64与第二夹臂65通过该滑动孔伸出壳体60。在控制器内，静触片69、动触片70、第一电磁件73与第二电磁件76形成一条串联电路，当静触片69与动触片70接通时，第一电磁件73与第二电磁件76通电。当推动杆71随着顶杆63移动时，动触片70接触动触片70，电路连通，此时第一电磁件73与第二电磁件76通电，第一电磁件73吸引第一磁吸件72，第一磁吸件72带动第六套筒67与第一夹臂64滑动至靠近顶杆63，即第一夹臂64靠近第二夹臂65；第二电磁件76吸引第二磁吸件75，第二磁吸件75带动第七套筒68滑动至靠近顶杆63，即第二夹臂65靠近第一夹臂64，由此夹紧铁塔80上的角钢。

其中的第一磁吸件72与第二磁吸件75均为可与磁体相互吸引的部件，可以是铁质件或者磁性件。

上述的第一磁吸件72与第一电磁件73未吸合时的距离，等于第一夹臂64与铁塔80之间的距离，第二磁吸件75与第二电磁件76未吸合时的距离，等于第二夹臂65与铁塔80之间的距离。

其中一实施例中，推动杆71上设有第一弹性件78，所述第一弹性件78的一端连接第五套筒66，另一端连接顶杆63的端部；第一固定杆74上设有第二弹性件79，第二弹性件79的一端连接第六套筒67，另一端连接顶杆63的第一侧部；第二固定杆77上设有第三弹性件81，第三弹性件81的一端连接第七套筒68，另一端连接顶杆63的第二侧部。这样，使得推动杆71、第一固定杆74、第二固定杆77移动过程中更有弹力，结构更稳定。

第一夹臂64与第二夹臂65均包括伸入壳体60内的夹臂601及连接夹臂601端部的夹紧块602，夹紧块602的内侧设有橡胶层603，夹紧块602可以由硬质材料制成，橡胶层603可以加大与铁塔80的角钢的摩擦力，使得夹紧的力度更大。

控制器为遥控器，包括遥控器壳体、安装在遥控器壳体内的蓄电池和控制模块、无线发射器以及接收控制用的操控器和显示器，比较成熟。初始时，采用遥控器开启提升机构10和驱动件27，后续，控制模块即可控制驱动件27及各个磁性件自动按照预设的程序运行。

上述的电力铁塔攀爬装置，提升机构不断上升，在上升过程中，第一固定机构的驱动件27伸出，驱动第一活塞24移动，此时阻隔球52防止第一套筒23内的液压油移动，当第一活塞24驱动活塞环25到达第一套筒23的端部时，第一电磁铁54通电，第一电磁铁54对铁球52有一个吸引力，由此可以使得阻隔球52与第四套筒51之间的间隙增大，液压油进入夹紧部件22的第三套筒61内，推动第二活塞62移动，推动杆71随着顶杆63移动时，动触片70接触动触片70，电路连通，此时第一电磁件73与第二电磁件76通电，第一电磁件73吸引第一磁吸件72，第一磁吸件72带动第六套筒67与第一夹臂64滑动至靠近顶杆63，即第一夹臂64靠近第二夹臂65；第二电磁件76吸引第二磁吸件75，第二磁吸件75带动第七套筒68滑动至靠近顶杆63，即第二夹臂65靠近第一夹臂64，由此夹紧铁塔80上的角钢，从而第一固定机构20不随着提升机构上升；与此同时，第二固定机构30的伸缩部件21退回，第二固定机构30随着提升机构上升，当提升机构10上升到第二固定机构30接近第一固定机构20时，第二固定机构30的伸缩部件21伸出，夹紧部件22夹紧铁塔80的角钢，从而第二固定机构30不随着提升机构上升，第一固定机构20的伸缩部件退回，第一固定机构20随着提升机构上升，如此循环，可以使得上述攀爬装置不断地上升，以自动攀爬电力铁塔80，该装置不受恶劣的自然环境影响、攀爬效率较高。

实施例二

请参照图7，本实施例提供一种电力监控系统200，包括实施例一所述的电力铁塔攀爬装置100，其中的提升机构10的顶端设有拍摄装置90，使得电力铁塔攀爬装置100爬上铁塔80后，拍摄装置90对铁塔80周围的情况进行巡视和检测，拍照或拍摄视频，并可通过自带的通讯模块和控制器无线传输数据，将照片、视频传输给控制器端，以供人工进行判断。

具体地，提升机构10的顶端安装有转动驱动部件91，拍摄装置90连接该转动驱动部件91，用于驱动拍摄装置50转动角度。本实施例中，该转动驱动部件91为水平转动电机，可以驱动拍摄装置90水平转动，以扩大水平方向的拍摄范围。拍摄装置90自带上下摆动的功能，可以上下摆动以扩大竖直方向的拍摄范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。