发明涉及电力领域，具体涉及一种高压输电线路电力铁塔用攀爬巡检机器人。
背景技术：
高压输电线线路是电力系统的动脉，其能否安全运行直接关系到供电的稳定性和可靠性。需要定期对输电线路杆塔及其附件进行检修和维护，以确保输电线路的安全可靠运行。目前国内高压输电线路的检修、维护基本上采用人工攀登铁塔的方式，由检修人员携带检修维护设备攀爬到铁塔上进行人工检查并完成各项检修任务，如：绝缘子检测、清扫、铁塔维护等，这不仅大量消耗检修人员的体力，影响工作效率，也极不安全。随着高压和特高压输电线路的持续建设，输电线路铁塔的高度越来越高，人工攀爬越来越不方便，也更加危险。
技术实现要素：
发明目的在于提供一种高压输电线路电力铁塔用攀爬巡检机器人，实现高压铁塔的智能巡检，降低人工攀爬的风险系数。
发明通过下述技术方案实现：
一种高压输电线路电力铁塔用攀爬巡检机器人，包括上箱体以及下箱体，在所述上箱体上设有导向筒，在所述下箱体上设有连接筒，沿连接筒的轴向在其外圆周壁扇设有突起，沿导向筒的轴向在其内圆周壁上开有与突起相配合的凹槽，在所述上箱体内转动设置有与连接筒内圆周壁螺纹配合的螺杆，上箱体内还设有主电机，且在主电机的输出端上安装有主齿轮，在螺杆位于上箱体内部的一端上安装有与主齿轮相配合的副齿轮；在所述上箱体和下箱体互为同侧的侧壁上均开有连接孔，在每一个所述连接孔内均设有锁紧机构；所述锁紧机构包括连接柱以及壳体，连接柱固定在所述壳体侧壁上，且连接柱与连接孔螺纹配合，在所述壳体内设有副电机，在壳体上开有正对连接柱的开口，轴承固定在开口内，在副电机的输出端上安装有主动齿轮，在与所述连接柱异侧的壳体侧壁上开有通孔，衬套固定在通孔内，在衬套内圆周壁上设有与之螺纹配合的套筒，丝杆的一端转动设置在所述轴承内，丝杆的另一端与所述套筒的内圆周壁螺纹配合，在丝杆上设有与主动齿轮相啮合的从动齿轮，还包括两个与所述衬套同侧的卡爪，每一个所述卡爪均与所述壳体的侧壁铰接，在套筒的端部固定有压紧块，每一个所述卡爪通过连杆与所述压紧块的侧壁铰接，且在所述卡爪的端部设有用于夹持铁塔支脚的弯折部。现有技术中，在对高压输电线路中铁塔上各部件的检测以及清理工序，如绝缘子检测、清扫以及铁塔维护时，需要人工攀爬至高度较大的铁塔中顶部才能实现，且该类高空作业不同于普通的高空作业，在铁塔上不仅作业的海拔高度高，且施工人员始终处于高压高危环境下，进而导致施工人员的攀爬难度增大，还会导致安全事故的发生机率增大；对此，申请人就该类缺陷，研制出一种铁塔攀爬用巡检机器人，利用上箱体与下箱体在铁塔上的上下移动来替代人工攀登，且通过安装在上箱体上的检测部件来对铁塔上的元器件进行检测监控，并且及时将检测数据反馈至地面的监控中心，以方便施工人员快速对相关的障碍进行有效排除，确保高压输电线路的稳定运行，即通过机械替代人工，避免了在频繁的检测工序中施工人员进行数次攀爬，降低高空操作的危险系数；
具体使用时，分别位于上箱体与下箱体上的锁紧机构分别对铁塔支脚进行锁紧，即副电机启动，且副电机的输出端带动主动齿轮转动，而主动齿轮与丝杆上的从动齿轮转动，其中套筒的内圆周壁与丝杆螺纹配合，而套筒的外圆周壁与衬套的内圆周壁螺纹配合，即在副电机启动后，能够带动压紧块朝靠近所述壳体的方向移动，即实现两个卡爪的闭合，即位于卡爪端部的弯曲部对铁塔支脚的内侧壁壁进行限位固定，而压紧块则与铁塔支脚的外侧壁接触并对其进行压迫，进而确保上箱体以及下箱体紧固在铁塔支脚上；而在上箱体与下箱体相对于铁塔进行相对运动时，主电机启动，进而带动主齿轮与副齿轮相啮合，同时带动螺杆开始自由转动，由于在导向筒上的凹槽与突起的配合，使得在螺杆转动时，与下箱体连接的连接筒只能沿导向筒的轴向移动，进而实现上箱体与下箱体之间间距的增加或是缩小；当上箱体相对于下箱体在铁塔支脚上进行攀爬时，位于下箱体上的锁紧机构保持其现有状态，且将铁塔支脚完全紧固，而位于上箱体上的锁紧机构则开始如下操作，即位于上箱体主中的副电机启动，带动丝杆顺时针转动，而因为丝杆与套筒、衬套之间的配合，压紧块开始沿远离所述壳体的方向运动，而与压紧块铰接的两个卡爪则在连杆的联动反应下开始张开，即上箱体与铁塔支脚发生脱离，此时，启动主动电机，使之顺时针转动，使得上箱体沿连接筒的轴向开始向铁塔的顶部移动，而上箱体与下箱体之间的间距增加，然后再次启动位于上箱体中的锁紧机构，使得锁紧机构中的副电机启动，带动套筒与丝杆进行相对运动，即压紧块再次朝靠近壳体的方向移动，而两个卡爪则重新实现对铁塔支脚的锁紧；与此同时，启动位于下箱体中锁紧机构的副电机，进而带动丝杆顺时针转动，下箱体侧壁上的两个卡爪则在连杆的联动反应下开始张开，即实现对铁塔支脚的锁紧解除；接着再次启动，使得上箱体中的主电机逆时针转动，进而带动下箱体沿导向筒的轴向朝铁塔支脚的顶点方向移动，直至移动到下箱体上移的极限位置，重新启动位于下箱体中的副电机，使之带动丝杆转动，进而推动压紧块朝靠近所述壳体的方向移动，即重新实现对铁塔支脚的锁定，如此按照上述步骤，即完成上箱体与下箱体在铁塔支脚上的上升，而上箱体与下箱体的下降操作，则反之。其中，分别通过上箱体与下箱体中的副电机正反向转动，进而实现卡爪对铁塔支脚的锁定与解除，以实现上箱体与下箱体的上升与下降，进而替代人工对铁塔中上部的元器件进行检测、维修，彻底避免了人工高空作业时安全事故的发生几率，同时提高了铁塔检测、维修的安全可靠度。
所述压紧块的外侧端端面呈圆弧形。进一步地，铁塔支脚为三角形的角钢，且将所述压紧块的外侧端端面设置成圆弧形，使得压紧块在与铁塔支脚突出的外侧棱角接触时，圆弧面与外侧棱角之间为点接触，且接触点位a，并且利用两个卡爪与铁塔支脚内侧的两个端接触，且接触点为b、c，因此，三个接触点a、b、c构成一个三角形，特别是在遇到铁脚支架外侧的棱角上出现突起物时，压紧块上呈圆弧形的外侧端面能够将该突起物包裹，进而增加两个卡爪与铁塔支脚之间的夹持稳定性，防止上箱体与下箱体在铁塔上打滑。
在所述连接筒上固定有气缸以及限位筒，沿限位筒的轴向在其外侧壁开有滑槽，销柱滑动设置在限位筒内，在销柱上固定有卡块，在限位筒内的两端侧壁上均固定有弹簧，且两个所述弹簧的端部分别与所述卡块的两个侧壁连接，气缸的输出端穿过所述滑槽后与卡块连接，且在连接筒上开有限位孔，在所述螺杆上开有销孔，当所述螺杆与连接筒相互运动至最大极限位置时，气缸驱动所述销柱分别与所述限位孔、螺孔对中，将所述螺杆锁紧。进一步地，在上箱体或是下箱体上安装有用于线路故障检测等巡检设备，当上箱体和下箱体移动至检测工位时，必须保证上箱体与下箱体的夹持稳定性，因此，申请人在连接筒上固定气缸以及限位筒，而在螺杆上开有销孔，在螺杆、连接筒与导向筒之间进行相互的运动过程时，螺杆相对于连接筒做周向运动，而连接筒相对于导向筒做轴向运动，当螺杆与连接筒相互运动至最大极限位置时，即上箱体与下箱体之间的间距达到最大时，启动气缸，使得气缸输出端上的销柱进入至螺杆上的销孔对中，使得螺杆被锁定，即利用螺杆与连接筒之间的螺纹配合以及销柱与销孔之间的配合，使得上箱体与下箱体之间保持稳定，以方便检测设备的正常巡检。其中，在检测工位变换(即升高或是下降)时，气缸的输出端回缩，使得销柱与销孔之间发生分离，此时，在销柱的上设有卡块，而卡块的两侧分别连接有弹簧，且两个弹簧的端部分别与限位筒两端侧壁连接，即可有效防止气缸的输出端带动销柱发生过度位移，即避免在上箱体与下箱体之间的间距最大时销孔与销柱之间无法对中，确保销柱的锁定功能生效。
在所述限位筒的轴线方向上，所述滑槽的轴向长度大于所述销孔的轴向长度。作为优选，滑槽的轴向长度即为卡块进行直线运动的位移量，将滑槽的轴向长度设置成大于销孔的轴向长度，且卡块两端的弹簧一个被压缩，另一个则被拉伸，进而阻止销柱继续运动，以方便对气缸起到防护作用。
还包括挡块，所述挡块设置在所述上箱体内，且在所述挡块上设置有盲孔，所述主电机的输出端转动设置在盲孔内，且所述主齿轮与所述挡块之间留有间距。作为优选，由于上箱体内的主电机作为上箱体与下箱体移动的驱动部件，将主电机的固定在上箱体内，且在上箱体内设置有挡块，设置在主电机输出端上的主齿轮则置于挡块与主电机的安装点位之间，进而保证主齿轮在与从动齿轮配合时的稳定性增强，保证上箱体与下箱体的平稳上升或是下降。
发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、发明一种高压输电线路电力铁塔用攀爬巡检机器人，利用上箱体与下箱体在铁塔上的上下移动来替代人工攀登，且通过安装在上箱体上的检测部件来对铁塔上的元器件进行检测监控，并且及时将检测数据反馈至地面的监控中心，以方便施工人员快速对相关的障碍进行有效排除，确保高压输电线路的稳定运行，即通过机械替代人工，避免了在频繁的检测工序中施工人员进行数次攀爬，降低高空操作的危险系数；
2、发明一种高压输电线路电力铁塔用攀爬巡检机器人，分别通过上箱体与下箱体中的副电机正反向转动，进而实现卡爪对铁塔支脚的锁定与解除，以实现上箱体与下箱体的上升与下降，进而替代人工对铁塔中上部的元器件进行检测、维修，彻底避免了人工高空作业时安全事故的发生几率，同时提高了铁塔检测、维修的安全可靠度；
3、发明一种高压输电线路电力铁塔用攀爬巡检机器人，在检测工位变换(即升高或是下降)时，气缸的输出端回缩，使得销柱与销孔之间发生分离，此时，在销柱的上设有卡块，而卡块的两侧分别连接有弹簧，且两个弹簧的端部分别与限位筒两端侧壁连接，即可有效防止气缸的输出端带动销柱发生过度位移，即避免在上箱体与下箱体之间的间距最大时销孔与销柱之间无法对中，确保销柱的锁定功能生效。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对发明实施例的限定。在附图中：
图1为发明的结构示意图；
图2为驱动部件的结构示意图；
图3为锁紧机构的结构示意图；
图4为锁紧机构的侧视图；
图5为锁紧机构的正视图；
图6为锁紧机构打开示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-铁塔支脚、2-上箱体、3-连接筒、4-螺杆、5-下箱体、6-锁紧机构、7-连接孔、8-主电机、9-挡块、10-副齿轮、11-限位筒、12-销柱、13-气缸、14-连接板、15-滑槽、16-卡块、17-弹簧、18-连接柱、19-主动齿轮、20-轴承、21-从动齿轮、22-副电机、23-丝杆、24-壳体、25-衬套、26-套筒、27-卡爪、28-连杆、29-压紧块、30-弯折部、31-导向筒、32-突起。
具体实施方式
为使发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对发明作进一步的详细说明，发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释发明，并不作为对发明的限定。
实施例1
如图1～6所示，本实施例包括上箱体2以及下箱体5，在所述上箱体2上设有导向筒31，在所述下箱体5上设有连接筒3，沿连接筒3的轴向在其外圆周壁扇设有突起32，沿导向筒31的轴向在其内圆周壁上开有与突起32相配合的凹槽，在所述上箱体2内转动设置有与连接筒3内圆周壁螺纹配合的螺杆4，上箱体2内还设有主电机8，且在主电机8的输出端上安装有主齿轮，在螺杆4位于上箱体2内部的一端上安装有与主齿轮相配合的副齿轮10；在所述上箱体2和下箱体5互为同侧的侧壁上均开有连接孔7，在每一个所述连接孔7内均设有锁紧机构6；所述锁紧机构6包括连接柱18以及壳体24，连接柱18固定在所述壳体24侧壁上，且连接柱18与连接孔7螺纹配合，在所述壳体24内设有副电机22，在壳体24上开有正对连接柱18的开口，轴承20固定在开口内，在副电机22的输出端上安装有主动齿轮19，在与所述连接柱18异侧的壳体24侧壁上开有通孔，衬套25固定在通孔内，在衬套25内圆周壁上设有与之螺纹配合的套筒26，丝杆23的一端转动设置在所述轴承20内，丝杆23的另一端与所述套筒26的内圆周壁螺纹配合，在丝杆23上设有与主动齿轮19相啮合的从动齿轮21，还包括两个与所述衬套25同侧的卡爪27，每一个所述卡爪27均与所述壳体24的侧壁铰接，在套筒26的端部固定有压紧块29，每一个所述卡爪27通过连杆28与所述压紧块29的侧壁铰接，且在所述卡爪27的端部设有用于夹持铁塔支脚1的弯折部30。
现有技术中，在对高压输电线路中铁塔上各部件的检测以及清理工序，如绝缘子检测、清扫以及铁塔维护时，需要人工攀爬至高度较大的铁塔中顶部才能实现，且该类高空作业不同于普通的高空作业，在铁塔上不仅作业的海拔高度高，且施工人员始终处于高压高危环境下，进而导致施工人员的攀爬难度增大，还会导致安全事故的发生机率增大；对此，申请人就该类缺陷，研制出一种铁塔攀爬用巡检机器人，利用上箱体2与下箱体5在铁塔上的上下移动来替代人工攀登，且通过安装在上箱体2上的检测部件来对铁塔上的元器件进行检测监控，并且及时将检测数据反馈至地面的监控中心，以方便施工人员快速对相关的障碍进行有效排除，确保高压输电线路的稳定运行，即通过机械替代人工，避免了在频繁的检测工序中施工人员进行数次攀爬，降低高空操作的危险系数；
具体使用时，分别位于上箱体2与下箱体5上的锁紧机构6分别对铁塔支脚1进行锁紧，即副电机22启动，且副电机22的输出端带动主动齿轮19转动，而主动齿轮19与丝杆23上的从动齿轮21转动，其中套筒26的内圆周壁与丝杆23螺纹配合，而套筒26的外圆周壁与衬套25的内圆周壁螺纹配合，即在副电机22启动后，能够带动压紧块29朝靠近所述壳体24的方向移动，即实现两个卡爪27的闭合，即位于卡爪27端部的弯曲部对铁塔支脚1的内侧壁壁进行限位固定，而压紧块29则与铁塔支脚1的外侧壁接触并对其进行压迫，进而确保上箱体2以及下箱体5紧固在铁塔支脚1上；而在上箱体2与下箱体5相对于铁塔进行相对运动时，主电机8启动，进而带动主齿轮与副齿轮10相啮合，同时带动螺杆4开始自由转动，由于在导向筒31上的凹槽与突起32的配合，使得在螺杆4转动时，与下箱体5连接的连接筒3只能沿导向筒31的轴向移动，进而实现上箱体2与下箱体5之间间距的增加或是缩小；当上箱体2相对于下箱体5在铁塔支脚1上进行攀爬时，位于下箱体5上的锁紧机构6保持其现有状态，且将铁塔支脚1完全紧固，而位于上箱体2上的锁紧机构6则开始如下操作，即位于上箱体2主中的副电机22启动，带动丝杆23顺时针转动，而因为丝杆23与套筒26、衬套25之间的配合，压紧块29开始沿远离所述壳体24的方向运动，而与压紧块29铰接的两个卡爪27则在连杆28的联动反应下开始张开，即上箱体2与铁塔支脚1发生脱离，此时，启动主动电机，使之顺时针转动，使得上箱体2沿连接筒3的轴向开始向铁塔的顶部移动，而上箱体2与下箱体5之间的间距增加，然后再次启动位于上箱体2中的锁紧机构6，使得锁紧机构6中的副电机22启动，带动套筒26与丝杆23进行相对运动，即压紧块29再次朝靠近壳体24的方向移动，而两个卡爪27的弯曲部30则重新实现对铁塔支脚1的锁紧；与此同时，启动位于下箱体5中锁紧机构6的副电机22，进而带动丝杆23顺时针转动，下箱体5侧壁上的两个卡爪27则在连杆28的联动反应下开始张开，即实现对铁塔支脚1的锁紧解除；接着再次启动，使得上箱体2中的主电机8逆时针转动，进而带动下箱体5沿导向筒31的轴向朝铁塔支脚1的顶点方向移动，直至移动到下箱体5上移的极限位置，重新启动位于下箱体5中的副电机22，使之带动丝杆23转动，进而推动压紧块29朝靠近所述壳体24的方向移动，即重新实现对铁塔支脚1的锁定，如此按照上述步骤，即完成上箱体2与下箱体5在铁塔支脚1上的上升，而上箱体2与下箱体5的下降操作，则反之。其中，分别通过上箱体2与下箱体5中的副电机22正反向转动，进而实现卡爪27对铁塔支脚1的锁定与解除，以实现上箱体2与下箱体5的上升与下降，进而替代人工对铁塔中上部的元器件进行检测、维修，彻底避免了人工高空作业时安全事故的发生几率，同时提高了铁塔检测、维修的安全可靠度。
进一步地，铁塔支脚1为三角形的角钢，且将所述压紧块29的外侧端端面设置成圆弧形，使得压紧块29在与铁塔支脚1突出的外侧棱角接触时，圆弧面与外侧棱角之间为点接触，且接触点位a，并且利用两个卡爪27与铁塔支脚1内侧的两个端接触，且接触点为b、c，因此，三个接触点a、b、c构成一个三角形，特别是在遇到铁脚支架外侧的棱角上出现突起32物时，压紧块29上呈圆弧形的外侧端面能够将该突起32物包裹，进而增加两个卡爪27与铁塔支脚1之间的夹持稳定性，防止上箱体2与下箱体5在铁塔上打滑。
在本实施例中，在所述连接筒3上固定有气缸13以及限位筒11，沿限位筒11的轴向在其外侧壁开有滑槽15，销柱12滑动设置在限位筒11内，在销柱12上固定有卡块16，在限位筒11内的两端侧壁上均固定有弹簧17，且两个所述弹簧17的端部分别与所述卡块16的两个侧壁连接，气缸13的输出端穿过所述滑槽15后与卡块16连接，且在连接筒3上开有限位孔，在所述螺杆4上开有销孔，当所述螺杆4与连接筒3相互运动至最大极限位置时，气缸13驱动所述销柱12分别与所述限位孔、螺孔对中，将所述螺杆4锁紧。在上箱体2或是下箱体5上安装有用于线路故障检测等巡检设备，当上箱体2和下箱体5移动至检测工位时，必须保证上箱体2与下箱体5的夹持稳定性，因此，申请人在连接筒3上固定气缸13以及限位筒11，而在螺杆4上开有销孔，在螺杆4、连接筒3与导向筒31之间进行相互的运动过程时，螺杆4相对于连接筒3做周向运动，而连接筒3相对于导向筒31做轴向运动，当螺杆4与连接筒3相互运动至最大极限位置时，即上箱体2与下箱体5之间的间距达到最大时，启动气缸13，而气缸13输出端通过连接板14与卡块16连接，而卡块16固定在销柱12上，即气缸13输出端带动销柱12进入至螺杆4上的销孔对中，使得螺杆4被锁定，即利用螺杆4与连接筒3之间的螺纹配合以及销柱12与销孔之间的配合，使得上箱体2与下箱体5之间保持稳定，以方便检测设备的正常巡检。其中，在检测工位变换(即升高或是下降)时，气缸13的输出端回缩，使得销柱12与销孔之间发生分离，此时，在销柱12的上设有卡块16，而卡块16的两侧分别连接有弹簧17，且两个弹簧17的端部分别与限位筒11两端侧壁连接，即可有效防止气缸13的输出端带动销柱12发生过度位移，即避免在上箱体2与下箱体5之间的间距最大时销孔与销柱12之间无法对中，确保销柱12的锁定功能生效。
作为优选，滑槽15的轴向长度即为卡块16进行直线运动的位移量，将滑槽15的轴向长度设置成大于销孔的轴向长度，且卡块16两端的弹簧17一个被压缩，另一个则被拉伸，进而阻止销柱12继续运动，以方便对气缸13起到防护作用。
本实施例还包括挡块9，所述挡块9设置在所述上箱体2内，且在所述挡块9上设置有盲孔，所述主电机8的输出端转动设置在盲孔内，且所述主齿轮与所述挡块9之间留有间距。作为优选，由于上箱体2内的主电机8作为上箱体2与下箱体5移动的驱动部件，将副电机22的固定在上箱体2内，且在上箱体2内设置有挡块9，设置在主电机8输出端上的主齿轮则置于挡块9与主电机8的安装点位之间，进而保证主齿轮在与从动齿轮21配合时的稳定性增强，保证上箱体2与下箱体5的平稳上升或是下降。
以上所述的具体实施方式，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为发明的具体实施方式而已，并不用于限定发明的保护范围，凡在发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在发明的保护范围之内。