一种输电线路巡线机器人运输机构的制作方法

[0001]
本发明涉及输电线路巡检技术领域，特别是涉及一种输电线路巡线机器人运输机构。


背景技术：

[0002]
高压输电线路是电力传输的主要途径，对输电线路定期巡检，以便及时发现和消除隐患，对电力系统预防重大事故具有重要意义。传统的输电线路巡检主要是通过人工方式或者直升机，人工巡检费用低，但效率低，巡检周期长，存在劳动强度大、主观因素多、巡检不到位等不足；直升机巡航效率高，但存在飞行安全隐患且成本较高的问题。随着我国电网“信息化、智能化、自动化”水平的不断提升，为了提高高压输电线路的安全可靠运行水平，输电线路巡线机器人替代人工巡检已经成为未来巡检的发展趋势。巡线机器人集成了可见光或者红外摄像头，采用自主或遥控方式，替代人在输电线路上行走，对输电线路设备进行巡检，及时发现电网运行的事故隐患。
[0003]
目前已经广泛研究应用的输电线路巡线机器人，主要在输电线路地线上工作，但其自重较大，需要检修人员将巡线机器人从地面运送到铁塔顶部导线或地线位置，并安装到工作位置。对于检修人员来说，在高空攀爬铁塔的同时随身携带巡线机器人难度相对较大，目前主要运输方式依靠在铁塔顶部安装固定滑轮，在地面采用绞磨等设备进行起吊，需要的人员较多，系统布置较为复杂，且效率较低。
[0004]
综上所述，目前尚无成熟的巡线机器人从地面运送到铁塔顶部安装位置的自动化方案，巡线机器人每次使用都要进行重复系统搭建。因此，如何将巡线机器人快速安全地从地面运输到工作位置，避免巡线机器人每次使用都要进行重复系统搭建的问题，减少巡线机器人使用时的工作人员数量，提升巡线机器人从地面到工作位置的运输效率，且有效保障机器人的运输安全，是一项亟待解决的问题。


技术实现要素：

[0005]
本发明的目的是提供一种输电线路巡线机器人运输机构，用于将巡线机器人从地面运输到铁塔顶部，能够解决巡线机器人的自动化运输问题，避免巡线机器人每次使用都要进行重复系统搭建的问题，减少巡线机器人使用时的工作人员数量，提升巡线机器人从地面到工作位置的运输效率，且可有效保障机器人的运输安全。
[0006]
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
[0007]
本发明提供一种输电线路巡线机器人运输机构，主要包括：
[0008]
导轨，所述导轨沿铁塔塔身纵向布置；
[0009]
运输装置，所述运输装置滑动安装于所述导轨上，用于将巡线机器人在地面与铁塔顶部之间往返输送；
[0010]
定位装置，所述定位装置固定于所述导轨顶部，用于在巡线机器人运输过程中对所述运输装置起减速定位作用，使所述运输装置自行判断在导轨上的对接位置；
[0011]
对接装置，所述对接装置固定于铁塔顶部，能够与所述运输装置对接，实现巡线机器人在所述运输装置与所述对接装置之间的位置交替，且所述对接装置能够将巡线机器人在地线工作点与所述运输装置之间往返输送。
[0012]
可选的，所述导轨由若干节轨段拼接组成，且相邻所述轨段之间留有安装间隙。
[0013]
可选的，所述运输装置包括动力装置和固定架；所述固定架上安装所述巡线机器人；所述固定架滑动安装于所述导轨；所述动力装置设置于所述固定架的底部，并通过连接销与所述固定架进行铰接。
[0014]
可选的，所述动力装置包括电池、电机、减速器、抱闸和控制器，所述控制器与所述减速器、所述抱闸以及所述定位装置均电性连接，在所述定位装置触发减速或定位功能后，所述控制器能够控制所述电机或所述抱闸，以使所述运输装置减速或自动停止。
[0015]
可选的，所述动力装置配备有遥控器，用于远程控制所述运输装置在所述导轨上进行上下移动。
[0016]
可选的，所述定位装置包括减速限位块和终端限位块，所述减速限位块安装于所述导轨的顶端内侧，所述终端限位块安装于所述导轨的顶端外侧且高于所述减速限位块；所述运输装置上安装有分别用于检测所述减速限位块和所述终端限位块的第一接近开关和第二接近开关，所述第一接近开关和所述第二接近开关均与所述控制器电性连接。
[0017]
可选的，所述固定架包括竖直梁、水平梁和用于安装巡线机器人的横梁；所述水平梁连接于所述竖直梁的两端，且所述水平梁与所述竖直梁在同一平面内垂直设置；所述横梁垂直安装于所述竖直梁的顶部，且所述横梁垂直于所述水平梁与所述竖直梁的所在平面；各梁之间通过角件、t型螺栓和螺母进行连接，所述横梁下端设置有斜撑，所述斜撑通过角件、t型螺栓、螺母与所述竖直梁相连。
[0018]
可选的，所述横梁的外端设置有夹紧板，巡线机器人呈悬挂状态被所述夹紧板夹紧；所述竖直梁上设置有缓冲垫，用于对巡线机器人辅助支撑，能够在巡线机器人运输过程中起到缓冲作用。
[0019]
可选的，所述固定架与所述导轨之间设置有外导向结构、内导向结构和/或侧导向结构，用于确保所述固定架只能沿着所述导轨上下运动。
[0020]
可选的，每组导向结构均设置有多组，并均通过t型螺栓和螺母固定于所述固定架上；且相邻两组导向结构的轴向间距l可调。
[0021]
可选的，所述对接装置为钢缆结构，沿铁塔铺设，终端与巡线机器人地线上的工作点连接。
[0022]
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0023]
本发明提供的输电线路巡线机器人运输机构，解决了巡线机器人从地面运输到铁塔顶部的自动化运输问题和巡线机器人运输时需要重复搭建临时起吊系统的问题，只用安装使用运输装置即可，运输装置使用完成后，从导轨上拆卸下来，随机器人一起运走即可，减少了巡线机器人使用时的工作人员数量，提升了巡线机器人从地面到工作位置的运输效率，且可有效保障机器人的运输安全，实用性强。
[0024]
此外，本发明的运输装置可以随巡线机器人结构变化而变化的问题，只需更改固定架的结构即可，动力装置可以复用，提高系统的适应性。
附图说明
[0025]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]
图1为本发明输电线路巡线机器人运输机构的结构示意图；
[0027]
图2为本发明运输装置的结构示意图；
[0028]
图3为本发明固定架与动力装置的连接结构示意图；
[0029]
图4为本发明固定架的主体结构爆炸示意图；
[0030]
图5为本发明固定架的结构示意图；
[0031]
图6为本发明外导向结构的示意图；
[0032]
图7为本发明内导向结构的示意图；
[0033]
图8为本发明侧导向结构的示意图；
[0034]
图9为本发明固定架的第一接近开关的结构图；
[0035]
图10为本发明固定架的第二接近开关的结构图；
[0036]
图11为本发明固定架的型材结构图；
[0037]
图12为本发明的导轨结构示意图；
[0038]
其中，附图标记为：1、导轨；2、运输装置；21、动力装置；22、固定架；221、竖直梁；222、水平梁；223、横梁；224、斜撑；225、夹紧板；226、缓冲垫；23、连接销；24、第一接近开关；25、第二接近开关；26、外导向结构；261、外导向件；262、外导向轮；27、内导向结构；271、内导向套筒；272、导向轴承；28、侧导向结构；281、侧导向套筒；282、侧导向轮；283、垫片；3、巡线机器人；4、定位装置；41、减速限位块；42、终端限位块；5、对接装置；6、角件一；7、角件二；8、t型螺栓；9、螺母。
具体实施方式
[0039]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0040]
本发明的目的是提供一种输电线路巡线机器人运输机构，用于将巡线机器人从地面运输到铁塔顶部，能够解决巡线机器人的自动化运输问题，避免巡线机器人每次使用都要进行重复系统搭建的问题，减少巡线机器人使用时的工作人员数量，提升巡线机器人从地面到工作位置的运输效率，且可有效保障机器人的运输安全。
[0041]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0042]
实施例一：
[0043]
如图1-2所示，本实施例提供一种输电线路巡线机器人运输机构，用于将巡线机器人3从地面运输到铁塔顶部，主要由导轨1、运输装置2、定位装置4和对接装置5组成。
[0044]
本实施例中，导轨1为刚性轨道，沿铁塔塔身布置,由标准长度的标准段拼接组成，
一方面作为运输装置2的运行轨道，另一方面作为定位装置4的安装结构。其中，导轨1采用在申请号为201810263516.3的专利中公开的导轨结构，具体在此不再赘述。
[0045]
本实施例中，如图2-3所示，运输装置2为巡线机器人3的主要运输载体，由动力装置21和固定架22组成，动力装置21和固定架22为分体式结构，两者在连接处分别设置有连接环结构，用于通过连接销23进行铰接。如图4-5所示，固定架22为巡线机器人2的安装固定结构，可根据具体的巡线机器人的结构进行结构调整。具体的：如图4所示，固定架22的主体由2根竖直梁221、2根水平梁222、2根横梁223组成，梁之间通过角件一6、t型螺栓8和螺母9进行连接。横梁223上安装有夹紧板225，是巡线机器人3的夹紧位置，要承受巡线机器人3自身的重力。由于夹紧板3位于横梁223的外端，为巡线机器人3的主要着力点，横梁223下端设置有斜撑224，通过角件二7、t型螺栓8、螺母9与竖直梁221相连。竖直梁221上安装有缓冲垫226，作为巡线机器人3的辅助支撑，在巡线机器人运输过程中，起到缓冲冲击的作用。其中，各梁均优先采用市场上较为成熟的铝合金型材，铝合金型材结构如图11所示，其四周均有可进行安装的槽型结构，可以安装其他附属结构。
[0046]
本实施例中，动力装置21为运输装置2的动力模块，主要由电池、电机、减速器、抱闸、控制器等组成，利用动力装置与导轨1间的压紧力及摩擦力，沿着导轨运动，带动固定架22沿导轨上下运动。运输装置2可由地面作业人员进行遥控控制，分别沿导轨上下运动；由于铁塔高度较高，运输装置2在向上运行过程中，地面人员难以靠视力判断运输装置的位置，进而通过遥控器进行操作，同时需要借助导轨上的定位装置4，使运输装置2自行判断其在导轨上的对接位置，并有效停在对接位置处实现与对接装置的有效对接。其中，动力装置21采用在申请号为201910069854.8的专利中公开的动力装置，具体结构和工作原理在此不再赘述。
[0047]
本实施例中，如图4所示，固定架22与导轨1间设置有三种导向结构，分别为外导向结构26、内导向结构27以及侧导向结构28，每组导向结构均优选设置有4组，都通过t型螺栓8和螺母9安装固定在竖直梁221的槽型结构内。由于竖直梁221四周的槽型结构为通槽，位于上部的导向结构与下部的导向结构的间距l可进行连续调节，可根据现场实际情况进行调节，以实现最好的受力特性，提高系统的适应性。
[0048]
本实施例中，如图6所示，外导向结构26主要由外导向件261和外导向轮262组成，外导向件261和外导向轮262之间通过螺纹进行连接。如图7所示，内导向结构27主要由内导向套筒271和导向轴承272组成，此结构中的t型螺栓8既是内导向套筒271和导向轴承272的中心安装轴，也是其在竖直梁221上的固定件。如图8所示，侧导向结构示意图如图8所示，由垫片283、侧导向轮282和侧导向套筒281组成。其中，如图12所示，外导向轮接触导轨1的c面，导向轴承272接触导轨1的a面，两者配合限制固定架22在导轨1上的自由度。同时，侧导向轮282与导轨1两侧的b面接触，限制固定架22在导轨上的自由度。在上述外导向结构26、内导向结构27和侧导向结构28的共同作用下，固定架22只保留了沿导轨1轴线方向的移动自由度。保证了固定架22只能沿着导轨上下运动。
[0049]
本实施例中，如图9-10所示，定位装置4包括减速限位块41和终端限位块42，减速限位块41安装于导轨1的顶端内侧，且减速限位块41的作用面平行于导轨1轴线；终端限位块42安装于导轨1的顶端外侧且高于减速限位块41，终端限位块42的作用面垂直于导轨1轴线。减速限位块41和终端限位块42相距一定距离，在巡线机器人运输过程中对运输装置2起
到减速定位作用，使运输装置2最终刚好到达与对接装置5对接的位置。
[0050]
相对应的，固定架22上安装有两个磁感应式接近开关，分别为第一接近开关24和第二接近开关25，结构图如图9-10所示。运输装置2在由下向上运输过程中，第一接近开关24先到达减速限位块41位置处，触发第一接近开关24内部的开关信号，对运输装置进行减速，将运输装置2的正常运行速度v
0
，降低到较慢的速度v
1
，减小下一步运输装置2停止时的速度冲击，以实现较好的对接精度。当运输装置2继续以速度v
1
向上移动，第二接近开关25到达终端限位块42位置处，触发第二接近开关25内部的开关信号，实现运输装置的自动停止，并实现与对接装置5的对接。运输装置2在对接位置停止后，巡线机器人3启动，从固定架22的夹紧板225上移动到对接装置5上，并沿着对接装置5上铺设的钢缆移动到巡线机器人地线上的工作点。当巡线机器人3返回时，巡线机器人3经对接装置5移动到运输装置2的固定架22上，地面操作人员，操作遥控器，使载有巡线机器人3的运输装置2沿导轨1向下运动，在向下运动过程中，运输装置的运动速度不受接近开关信号的影响，始终保持正常的运动速度v
0
。其中，上述减速程序和刹车程序均采用现有程序设置而成，具体不再赘述。
[0051]
本实施例中，如图1所示，对接装置5安装固定在铁塔上，主要为钢缆结构，沿铁塔铺设，最终连接到巡线机器人地线上的工作点，运输装置2与对接装置5对接后，巡线机器人3从固定架22上脱离进入对接装置5，或者从铁塔地线上下来，经过对接装置5，回到固定架22上固定位置。
[0052]
综上所述，本实施例带来的有益效果如下：
[0053]
1、解决了巡线机器人从地面运输到铁塔顶部的自动化运输问题；
[0054]
2、解决了运输装置可以随巡线机器人结构变化而变化的问题，只用更改固定架设计即可，动力装置可以复用，提高系统的适应性；
[0055]
3、解决了巡线机器人运输时需要重复搭建临时起吊系统的问题，只用安装使用运输装置即可，运输装置使用完成后，从导轨上拆卸下来，随机器人一起运走即可。
[0056]
需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0057]
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。