无人机带电作业抛绳器的制作方法

本发明涉及一种无人机,更确切的说是一种无人机带电作业抛绳器。

背景技术：

为在档距中间、距塔较远的导线处进行带电作业，作业人员需先将导引绳抛过导线，通过导引绳牵引软梯挂到作业点，再攀登软梯进行作业。由于架空线路处于几十米或上百米的高空，人工抛绳较难完成。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种无人机带电作业抛绳器，能够解决上述的问题。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

无人机带电作业抛绳器，包括固定架，固定架的底部安装步进电机，步进电机的输出轴处于水平状态，步进电机的输出轴端部安装辊轴 ，辊轴上安装导引绳，步进电机的侧部安装电子调速器和无线接收机，电子调速器的输出端与步进电机连接，电子调速器的信号输入端与无线接收机的信号输出端连接。

为了进一步实现本发明的目的，还可以采用以下技术方案:所述步进电机的下部安装电动推杆，电动推杆的推杆端部安装第二轴承，第二轴承的内圈与电动推杆连接，第二轴承的外圈连接导向环，导引绳穿过导向环。所述固定架上部安装无人机挂架，固定架与无人机挂架之间安装高导电性稳定连接装置，高导电性稳定连接装置包括插接板，插接板安装在固定架上，无人机挂架开设固定槽，插接板与固定槽插接配合，插接板上安装两个螺母，固定槽内安装电机和两个伸缩旋转插接装置，电机能沿自身输出轴方向在固定槽上滑动，所述伸缩旋转插接装置包括伸缩杆，伸缩杆的固定端安装在固定槽上，伸缩杆的推拉杆端部安装第一轴承，第一轴承的内圈与伸缩杆的推拉杆端部连接，第一轴承的外圈连接丝杆，丝杆能与螺母螺纹配合，电机的输出轴端部安装第一链轮，丝杆上安装第二链轮，第一链轮和第二链轮之间安装传动链，第一链轮能通过传动链带动第二链轮转动。

本发明的优点在于：本发明的导引绳的材质为掺杂式高强度钢铁，相较于普通钢铁材质，屈服强度得到的很好地改善，我们经过试验发现在碳、铬、钙、银、镁和铁含量相同的情况下，掺杂入钨酸铅后掺杂式高强度钢铁的强度会得到改善，特别是钨酸铅含量达到0.57-0.59%时，掺杂式高强度钢铁的屈服强度得到一定数值的跃升，达到248-249Mpa。本发明提供了一种可以安装在无人机下部，在无人机飞行过程中自动放下导引绳的装置。本发明的步进电机可以带动辊轴旋转自动放下导引绳，电子调速器用于控制驱动电机的转向及转速。电子调速器采用直流双向电调，利用低内阻场效内管实现双向可调节电流输出，以控制电机21的转向并调节转速。该电调共三个端口，分别是信号端，输入端和输出端。信号端接收无线接收机的PWM控制信号，信号频率为1.5kHZ，响应速度快。输入端接机载电源输入，输入电压为直流5-24V。输出端接驱动电机电源输入端，为电机提供直流12V的稳压电源。该电调可根据接收到的信号，提供双向电流，驱动电机正反转，可提供最大前进电流32A，最大后退电流24A。该电调可根据电机自动寻找中心电位，并具备失控保护、低电压保护及过热保护功能。步进电机21采用直流步进电机，尺寸为151*86*86mm，电机轴径为14mm，最大静力矩为50N*m，响应频率最高可达200Kbps，工作输入电压为直流12V，工作电流范围为15-30A，步进精度可达5%。电机采用DSP数字式驱动器，微步细分为14种，最大步数为51200步/转，具有半流，过压、过流等保护电路。放线器采用路亚轮结构设计，线轴长150mm，线轴直径28mm。步进电机21和辊轴25构成放线器，放线器整体框架为碳纤维材质，线轴部分为铝合金材质，线轴与电机轴通过轴承连接。放线器可缠绕200米长导引绳，满足一般输电线路带电作业抛绳的需求。本发明还具有结构简洁紧凑、制造成本低廉和使用简便的优点。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的结构示意图之一；图2为本发明的结构示意图之二；图3为图2的Ⅰ部放大结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

无人机带电作业抛绳器，如图1、图2和图3所示，包括固定架26，固定架26的底部安装步进电机21，步进电机21的输出轴处于水平状态，步进电机21的输出轴端部安装辊轴25 ，辊轴25上安装导引绳27，步进电机21的侧部安装电子调速器29和无线接收机30，电子调速器29的输出端与步进电机21连接，电子调速器29的信号输入端与无线接收机30的信号输出端连接。

本发明提供了一种可以安装在无人机下部，在无人机飞行过程中自动放下导引绳的装置。本发明的步进电机21可以带动辊轴25旋转自动放下导引绳27，电子调速器29用于控制驱动电机的转向及转速。电子调速器29采用直流双向电调，利用低内阻场效内管实现双向可调节电流输出，以控制电机21的转向并调节转速。该电调共三个端口，分别是信号端，输入端和输出端。信号端接收无线接收机的PWM控制信号，信号频率为1.5kHZ，响应速度快。输入端接机载电源输入，输入电压为直流5-24V。输出端接驱动电机电源输入端，为电机提供直流12V的稳压电源。该电调可根据接收到的信号，提供双向电流，驱动电机正反转，可提供最大前进电流32A，最大后退电流24A。该电调可根据电机自动寻找中心电位，并具备失控保护、低电压保护及过热保护功能。步进电机21采用直流步进电机，尺寸为151*86*86mm，电机轴径为14mm，最大静力矩为50N*m，响应频率最高可达200Kbps，工作输入电压为直流12V，工作电流范围为15-30A，步进精度可达5%。电机采用DSP数字式驱动器，微步细分为14种，最大步数为51200步/转，具有半流，过压、过流等保护电路。放线器采用路亚轮结构设计，线轴长150mm，线轴直径28mm。步进电机21和辊轴25构成放线器，放线器整体框架为碳纤维材质，线轴部分为铝合金材质，线轴与电机轴通过轴承连接。放线器可缠绕200米长导引绳，满足一般输电线路带电作业抛绳的需求。

所述导引绳27的材质为掺杂式高强度钢铁，所述掺杂式高强度钢铁的材质(重量)组分按质量百分比为：

碳 0 .041-0 .043%；

铬 0 .3-0 .4%；

钙 0 .1-0 .2%；

银 0 .05-0 .06%；

镁 0 .02-0 .03%；

钨酸铅0.57-0.58%；

余量为铁。

本发明的导引绳27的材质为掺杂式高强度钢铁，相较于普通钢铁材质，屈服强度得到的很好地改善，我们经过试验发现在碳、铬、钙、银、镁和铁含量相同的情况下，掺杂入钨酸铅后掺杂式高强度钢铁的强度会得到改善，特别是钨酸铅含量达到0.57-0.59%时，掺杂式高强度钢铁的屈服强度得到一定数值的跃升，达到248-249Mpa。

所述步进电机21的下部安装电动推杆22，电动推杆22的推杆端部安装第二轴承23，第二轴承23的内圈与电动推杆22连接，第二轴承23的外圈连接导向环24，导引绳27穿过导向环24。

本发明的电动推杆22能在步进电机21防绳和收绳过程中自动带动导向环24水平滑动，从而使导引绳27均匀地缠绕在辊轴25上，避免导引绳27缠绕混乱，方便导引绳27收放。本发明的第二轴承23可以在导向环24与导引绳27配合过程中使导向环24能够在外力的作用下旋转，使导向环24自动适应导引绳27，避免导向环24妨碍导引绳27收放。

所述固定架26上部安装无人机挂架16，固定架26与无人机挂架16之间安装高导电性稳定连接装置，高导电性稳定连接装置包括插接板1，插接板1安装在固定架26上，无人机挂架16开设固定槽3，插接板1与固定槽3插接配合，插接板1上安装两个螺母15，固定槽3内安装电机2和两个伸缩旋转插接装置，电机2能沿自身输出轴方向在固定槽3上滑动，所述伸缩旋转插接装置包括伸缩杆6，伸缩杆6的固定端安装在固定槽3上，伸缩杆6的推拉杆端部安装第一轴承5，第一轴承5的内圈与伸缩杆6的推拉杆端部连接，第一轴承5的外圈连接丝杆7，丝杆7能与螺母15螺纹配合，电机2的输出轴端部安装第一链轮4，丝杆7上安装第二链轮8，第一链轮4和第二链轮8之间安装传动链9，第一链轮4能通过传动链9带动第二链轮8转动。

本发明的高导电性稳定连接装置既可以实现步进电机21的通电，又可以实现风机固定架26与无人机挂架16的牢固连接。螺母15与步进电机21的电源输入端连接，丝杆7与无人机电源的输出端连接。本发明的插接板1与固定槽3插接配合后，电机2通过传动链9、第一链轮4和第二链轮8带动丝杆7旋转，从而与螺母15螺纹配合，实现电源与风机14电源输入端的低电阻导通，同时丝杆7与螺母15螺纹配合可以使插接板1与固定槽3牢固连接，提高风机14的稳定性。第一轴承5与伸缩杆6结合既能方便丝杆7的旋转又能方便丝杆7插入到螺母15中。本发明的伸缩杆6、第一轴承5和丝杆7均为金属材质。本发明的电机2能沿自身输出轴方向在固定槽3上滑动可以方便传动链9的整体上下滑动，方便丝杆7插入到螺母15中。可以通过固定槽3内安转滑轨，滑轨上安装滑块，滑块能在滑轨上滑动，滑块上安装电机2，实现电机2能沿自身输出轴方向在固定槽3上滑动。

所述无人机挂架16的下部安装支架20 。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。