一种高压线除障机器人的制作方法

文档序号:14938354发布日期:2018-07-13 19:52阅读:160来源:国知局

本实用新型涉及线路异物清除技术领域,具体涉及一种高压线除障机器人。



背景技术:

电力工业关乎国计民生,是现代社会赖以生存和发展的生命线,输电线路作为电力传输的载体,具有点多线长面广的特点,它的安全稳定运行直接关系到整个电力系统的可靠性。目前,对输电线路进行除障的主要方法是工作人员上塔带电作业或在地面上用绳子勒断风筝等异物。工作人员需要沿线路行走,对线路开展巡查。但是输电线路分布广泛,地形复杂,工作人员需徒步完成巡检任务,劳动强度大,还不易勒断又易受到地形的影响和限制,并且容易发生故障又对工作人员的安全造成威胁,还要做停电处理,对人类的生活带来不便利的影响。



技术实现要素:

本实用新型的目的使提供一种用于高压线路上异物的清除工作,且清除效果明显的高压线除障机器人。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案为:一种高压线除障机器人,包括壳体,壳体的上部设有能够在高压线上行进的行进机构,所述的壳体包括底板以及分别封合在底板至少三个侧边的侧板,行进机构固定在底板的上表面,底板的下方设有与其平行设置的支撑板,且底板与支撑板之间固定连接;支撑板上设有除障机构,除障机构的工作端伸出壳体外部且位于沿行进机构行进方向的前端;所述的除障机构包括旋转切割装置和喷火清障装置,其中,旋转切割装置包括U型架、切割刀具以及带动切割刀具旋转的电机Ⅰ,U型架固定在壳体上;喷火清障装置包括连通的喷火枪体和燃料气罐,且喷火枪体位于切割刀具沿行进机构的行进方向的前方。

其中的喷火清障装置还包括电动推杆,喷火枪体倾斜朝上设置,且燃料气罐上设有能够打开或关闭喷火枪体的点火开关,电动推杆的两端分别为固定端和工作端,其中,电动推杆的固定端固定在喷火枪体的壁面上,电动推杆的工作端与点火开关连接。

本实用新型中,底板与支撑板之间垂直连接有多个连接杆,且底板的上表面和支撑板的下表面设有用于固定连接杆的螺钉。

本实用新型中,底板的下表面与支撑板的上表面之间固定连接有多个固定板,固定板上设有用于套设燃料气罐的固定孔。

本实用新型中,底板上垂直连接有封合其三个侧边的三个侧板,其中,壳体上位于行进机构前进方向中的侧边裸露设置,U型架的两端固定在位于该裸露侧边两侧的两个侧板上,电机Ⅰ固定在U型架上;所述的切割刀具呈锯齿形,且切割刀具的中心轴线与行进机构的前进方向垂直设置。

本实用新型中的行进机构包括至少两对夹持部件,每对夹持部件均由两个限位架和两个相向设置的夹持单元组成,每个夹持单元均包括上架体、下架体、行进轮以及带动行进轮转动的电机Ⅱ,限位架竖直固定在底板上,每对夹持部件中的两个限位架相邻设置;每个夹持单元中,上架体和下架体之间的两侧分别通过一个滑块固定连接,限位架与其对应侧边的侧板之间垂直连接有导杆,且滑块滑动套设在导杆上,位于滑块与对应侧边的侧板之间的导杆上套设有压缩弹簧;每对夹持部件中的两个导杆相对设置,每对夹持部件中的两个相向设置的行进轮夹持高压线,压缩弹簧伸缩调节每对夹持部件中两个相向设置的夹持单元间的间距,以适应不同直径的高压线。

进一步地,每个夹持单元中,上架体和下架体上均设有轴承座,两个轴承座通过各自内部的轴承连接有传动轴,行进轮套设在传动轴上,电机Ⅱ固定在下架体底部,且电机Ⅱ由位于底部上的电源供能工作,电机Ⅱ能够带动传动轴转动,进而带动行进轮转动,每对夹持部件中的两个行进轮在在高压线上行进。

本实用新型中,行进轮设置为V型轮,且行进轮的V型槽面上设有凸起。

有益效果:除障机构设置在行进机构前端,包括旋转切割装置和喷火清障装置,两种不同的除障方式提高了机器人的工作能力。当遇到防震锤、悬线夹等附属设备时,行进轮受到阻碍,压缩夹持弹簧,行进轮越过设备实现越障。

本实用新型能代替人类完成高空作业,且携带方便,能高效清除异物,适合长时间野外工作。结构简单,外形小巧,携带方便。适合长时间在户外作业。

切割刀具通过电机Ⅰ驱动旋转切割清除较大的大棚布、金属丝、混纺纤维等异物,喷火清障装置由电动推杆推动点火开关,通过火焰燃烧清除小型异物如风筝线、塑料袋、毛线等异物。两种除障方式的配合,提高了机器人的清障效率,提升了机器人的工作能力。

附图说明

图1为本实用新型的示意图;

图2为图1中两对夹持部件的示意图;

图3为图2中夹持单元的示意图;

图4为图1中旋转切割装置的示意图;

图5为图1中喷火清障装置的示意图。

附图标记:1、底板,2、侧板,3、支撑板,4、连接杆,5、固定板,6、U型架,7、切割刀具,8、电机Ⅰ,9、喷火枪体,10、燃料气罐,11、电源,12、电动推杆,13、点火开关,14、限位架,15、夹持单元,150、上架体,151、下架体,152、行进轮,153、电机Ⅱ,154、导杆,155、滑块,156、压缩弹簧,157、轴承座,158、传动轴。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。

一种高压线除障机器人,如图1所示,包括壳体,壳体的上部设有使机器人在高压线上行进的行进机构,其中,壳体包括底板1以及分别封合在底板1至少三个侧边的侧板2,行进机构固定在底板1的上表面,底板1的下方设有与其平行设置的支撑板3,且底板1与支撑板3之间固定连接。优选的,底板1与支撑板3之间垂直连接有多个连接杆4,且底板1的上表面和支撑板3的下表面设有用于固定连接杆4的螺钉。

其中,支撑板3上设有清除异物的除障机构,除障机构的工作端伸出壳体外部且位于沿行进机构行进方向的前端。除障机构包括旋转切割装置和喷火清障装置,如图1和图4所示,旋转切割装置包括U型架6、切割刀具7以及带动切割刀具7旋转的电机Ⅰ8,U型架6固定在壳体上。

优选的,底板1上垂直连接有封合其三个侧边的三个侧板2,在图1和图2中,为方便的表达本实用新型的结构,仅仅示意画出部分前侧的侧板。其中,壳体上位于行进机构前进方向中的侧边裸露设置,记在图1所示的方位,机器人是向左方向行进的,壳体的左侧的侧边未设置侧板,U型架6的两端固定在位于该裸露侧边两侧的两个侧板2上,电机Ⅰ8固定在U型架6上。

本实用新型的切割刀具7呈锯齿形,且切割刀具7的中心轴线与行进机构的前进方向垂直设置,即切割刀具7的刀盘平面与行进机构的前进方向平行设置。

如图1和图5所示,喷火清障装置包括连通的喷火枪体9和燃料气罐10,燃料气罐10固定在固定板5上,且喷火枪体9位于切割刀具7沿行进机构的行进方向的前方,即在图1中,喷火枪体9、切割刀具7、行进机构从左至右依次设置。

其中,喷火清障装置还包括电动推杆12,喷火枪体9倾斜朝上设置,喷火枪体的喷火口朝上设置,且燃料气罐10上设有能够打开或关闭喷火枪体9的点火开关13,电动推杆12的两端分别为固定端和工作端,其中,电动推杆12的固定端固定在喷火枪体9的壁面上,电动推杆12的工作端与点火开关13连接。底板1的下表面与支撑板3的上表面之间固定连接有多个固定板5,固定板5上设有用于套设燃料气罐10的固定孔。

其中,如图1所示,行进机构包括至少两对夹持部件,每对夹持部件均由两个限位架14和两个相向设置的夹持单元15组成,如图2所示,每个夹持单元15均包括上架体150、下架体151、行进轮152以及带动行进轮152转动的电机Ⅱ153,限位架14竖直固定在底板1上,每对夹持部件中的两个限位架14相邻设置。

如图2所示,每个夹持单元15中,上架体150和下架体151之间的两侧分别通过一个滑块155固定连接,优选的,上架体150设置为“几”字型结构,下架体151设置为倒“几”字型结构,上架体150和下架体151的两个侧边部均固定在滑块155上。限位架14与其对应侧边的侧板2之间垂直连接有导杆154,且滑块155滑动套设在导杆154上,位于滑块155与对应侧边的侧板2之间的导杆154上套设有压缩弹簧156。其中,每对夹持部件中的两个导杆相对背离设置,每对夹持部件中的两个相向设置的行进轮152夹持高压线,压缩弹簧156伸缩调节每对夹持部件中两个相向设置的夹持单元15之间的间距,以适应不同直径的高压线。

如图2所示,每个夹持单元15中,上架体150和下架体151上均设有轴承座,两个轴承座通过各自内部的轴承连接有传动轴158,行进轮152套设在传动轴158上,电机Ⅱ153固定在下架体151底部,且电机Ⅰ8、电机Ⅱ153均由位于底部上的电源供能工作。电机Ⅱ153能够带动传动轴158转动,进而带动行进轮152转动,每对夹持部件中的两个行进轮152在在高压线上行进。优选的,行进轮152设置为V型轮,且行进轮的V型槽面上设有凸起,保证行进轮152与高压线有足够的摩擦。由于机器人在线上工作,要求整个装置的重量要小,所以机器人采用了回字形设计,不仅减轻了装置的整体质量,还增加了壳体的韧性。

在除障时,电机Ⅰ8供能后带动切割刀具7快速旋转,与高压线上较大异物如大棚布,金属丝混纺纤维等接触后,将其撕扯下来,完成清障工作。锯齿形的切割刀具7的安装位置合适,与高压线存在安全距离;喷火清障装置设置在旋转切割装置下侧,喷火枪体9在机器人前方呈一定角度倾斜,与燃料气罐10相连固定,燃料气罐10通过固定板5固定在支撑板3上方。喷火枪体9上连有电动推杆12,电动推杆12工作时,推动喷火枪体9的点火开关13,喷火枪体9喷出火焰,在接近高压线上较小异物如风筝线,塑料袋,毛线等时使其燃烧,完成清障工作。

当行进轮152遇到障碍物,电机Ⅱ153继续驱动行进轮152,压缩弹簧156通过伸缩调节每对夹持部件中的两个行进轮152之间的间距,实现越障,能够跨越防震锤、悬线夹等附属设备。本实用新型采用立式行进机构,行进轮受其两侧的压缩弹簧挤压,紧挨高压线移动,当遇到一些障碍物的时候行进轮受到阻碍,使压缩夹持弹簧压缩,行进轮在弹簧的压缩下越过线夹实现越障。

电路控制部分由电控装置控制机器人完成高压线的清障、巡检等工作,在进行除障的时候,相应的巡检装置会对高压输电线进行巡检,通过摄像头采集输电线周围的环境,防止一些树枝接触高压线造成危害。电控装置包括机器人本体控制系统和远程控制系统,基于嵌入式计算机的机器人控制系统安装在机器人的控制箱中,控制机器人完成线上作业的任务,远程控制系统安装在以便携式电脑为主体的地面基站上,将硬件智能化接入云端服务器,通过APP实现远程的监控和管理,同时结合摄像头传输的画面来实现远程准确的控制,电路控制系统实现远程控制,完成清障、巡检等工作。此部分属于现有已知技术,在此不再赘述。

本实用新型其他未述内容属于现有技术。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。

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