一种高压输电线检修用工具输送车及越障方法与流程

本发明涉及架空高压输电线路带电检修领域，特别涉及一种高压输电线检修用工具输送车及越障方法。

背景技术：

经过几十年的发展，架空高压输电线路巡检机器人的技术及其应用已取得了一定的成果，为输电线路的智能巡检开辟了一片新的领域，而这仅仅只是输电线路维护的第一步，针对相应故障进行维修才是保障线路稳定运行的根本举措。目前线路的维修都是依靠人工携带专用的工器具进行带电作业实现的，劳动强度高的同时，强电场对操作人员的人身安全也构成了极大威胁，特别是等电位作业时，受到较小的横担间和相间距离的制约，人工操作的难度很大，危险性也很高。因此急需研究智能化的维修技术，将人从这种危险、恶劣工作环境和繁重的工作任务中解放出来。机器人巡检的成功实现为机器人带电维修作业提供了可能。

然而，在机器人沿线路巡检的过程中，其不可避免地需要遇到各种设置于线路上或线路侧的障碍物，例如防震锤、间隔棒、悬垂绝缘子串等。如何跨越这些障碍物已成为当前的研究重点之一。其中，针对被跨越对象防震锤、间隔棒、悬垂绝缘子串的结构尺寸，又以悬垂绝缘子串的结构最为复杂，因此，若机器人可实现跨越悬垂绝缘子串的功能，则其它跨越任务也可用同样原理实现。此外，从成本角度考虑，若能够基于现有机器人的构造来实现障碍跨越，则可以大大提高这一技术的实用性。

中国专利cn105552773a公开了一种用于架空高压输电线路带电检修的机器人的越障方法，其中：机器人包括机器人平台，设于其上并能够相对其移动的第一、第二行走臂组件以及作业臂组件；第一、第二行走臂组件分别能够沿导线线路行驶、夹紧、松开或脱离导线线路；在机器人移动至障碍物的第一侧后，执行：第二行走臂组件夹紧导线线路；第一行走臂组件松开并脱离导线线路；第一行走臂组件沿机器人平台移动至障碍物的第二侧；第一行走臂组件在障碍物的第二侧重新夹紧导线线路；第二行走臂组件松开并脱离导线线路；第二行走臂组件沿机器人平台移动至障碍物的第二侧；第二行走臂组件在障碍物的第二侧重新夹紧导线线路。其实现了此类机器人的高空越障功能，该专利越障时仅使用一根行走臂，无法对抗侧向风。

架空高压输电线路带电检修不可避免地需要使用大量工具，工人在带电线路上移动时携带大量工具会给工人增加大量的负担，并且不利于工人的人身安全，需要一种高压输电线检修用工具输送车给工人运输工具，同时该工具车需要能够自动跨越障碍。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种高压输电线检修用工具输送车及越障方法，该工具车可以自动识别障碍物并触发越障动作，安装的锁止结构可以避免因为机械故障导致工具车坠落，提高了安全性。

为解决上述问题，本发明提供以下技术方案：

一种高压输电线检修用工具输送车，包括吊篮和安装在吊篮上并且能够相对其移动的第一吊臂、第二吊臂、第三吊臂，第一吊臂、第二吊臂、第三吊臂均包括有吊臂主体和安装在吊臂主体上并且上下对称的主动吊轮、从动吊轮，吊臂主体上安装有驱动主动吊轮和从动吊轮相向运动的竖直相向运动机构,吊臂主体下方安装有驱动吊臂主体在吊篮上水平移动的水平移动机构，其中第一吊臂和第三吊臂上还安装有驱动主动吊轮运转的动力机构。

优选地，水平移动机构包括有水平安装在吊篮上的横梁，横梁上设置有第一滑槽，第一滑槽上安装有与第一滑槽滑动配合的第一滑块，横梁的一端安装有驱动第一滑块在第一滑槽内滑动的第一双轴双杆气缸。

优选地，竖直相向运动机构包括有竖直安装在吊臂主体上并自上而下顺序连接的电机、第一滚珠丝杆、第二滚珠丝杆，电机固定安装在吊臂主体的顶端，第一滚珠丝杆和第二滚珠丝杆可旋转地安装在吊臂主体内部，电机的输出端和第一滚珠丝杆之间安装有连接电机和第一滚珠丝杆的第一刚性联轴器,第一滚珠丝杆和第二滚珠丝杆之间安装有连接第一滚珠丝杆和第二滚珠丝杆的第二刚性联轴器，第一滚珠丝杆和第二滚珠丝杆彼此对称并且分别安装有彼此对称设置的第一丝杆螺母和第二丝杆螺母。

优选地，主动吊轮和从动吊轮均包括有吊轮座和安装在吊轮座上的吊轮，吊臂主体上竖直设置有第二滑槽，吊轮座的旁侧设置有与第二滑槽滑动配合的第二滑块，主动吊轮和从动吊轮上分别安装有第一丝杆螺母和第二丝杆螺母，第一丝杆螺母和第二丝杆螺母固定安装在第二滑块上并贯穿第二滑块设置。

优选地，吊轮座的旁侧安装有定位叉，定位叉包括有两根设置于电缆两侧并竖直朝向电缆延伸的定位柱，定位柱的顶端向着远离电缆线的方向延伸。

优选地，第一吊臂、第二吊臂和第三吊臂上均安装有锁止机构，锁止机构包括有固定安装在吊臂主体旁侧的第二双轴双杆气缸和安装在第二双轴双杆气缸输出端的锁止杆，吊轮座上设置有水平贯穿吊轮座的锁止孔，锁止杆和锁止孔滑动配合。

优选地，动力机构包括有安装在吊轮座顶端的电机，电机的输出端与吊轮的旋转轴通过同步带传动连接。

优选地，第一吊臂、第二吊臂和第三吊臂的两侧均设置有探测机构，探测机构包括有型支架和固定安装在型支架上的接触式传感器，接触式传感器设置于电缆的正上方并且接触式传感器的工作端与电缆同向设置。

一种高压输电线检修用工具输送车的越障方法，包括以下步骤，当工具输送车移动至障碍物的第一侧后，执行：

步骤一：第二吊臂夹紧电缆线路；

步骤二：第一吊臂松开并脱离电缆线路；

步骤三：第三吊臂驱动吊篮前进使得第一吊臂移动至障碍物的第二侧；

步骤四：第一吊臂在障碍物的第二侧重新夹紧电缆线路；

步骤五：第二吊臂松开并脱离电缆线路；

步骤六：第一吊臂和第三吊臂上工作并驱动吊篮前进使得第二吊臂移动至障碍物的第二侧；

步骤七：第二吊臂夹紧电缆线路；

步骤八：第三吊臂松开并脱离电缆线路；

步骤九：第一吊臂工作并驱动吊篮前进使得第三吊臂移动至障碍物的第二侧；

步骤十：第三吊臂夹紧电缆线路；

步骤十一：第二吊臂松开并脱离电缆线路；

优选地，在步骤一之前、步骤三与步骤四之间、步骤六与步骤七之间还包括步骤十二；

步骤十二：探测机构接触到障碍物然后给出信号；

在步骤步骤一和步骤二之间、步骤四和步骤五之间、步骤七和步骤八之间、步骤十和步骤十一之间还包括步骤十三；

步骤十三：第一吊臂、第二吊臂或第三吊臂夹紧电缆后，锁止机构工作并锁止主动吊轮和从动吊轮的相对移动，第一吊臂、第二吊臂或第三吊臂松开电缆前，锁止机构工作并解除对主动吊轮和从动吊轮相对移动的限制。

工作原理：动力机构驱动主动吊轮运转使得安装了动力机构的第一吊臂和第三吊臂均可以独立驱动吊篮在电缆上移动，竖直相向运动机构驱动主动吊轮和从动吊轮相向运动使得第一吊臂、第二吊臂或第三吊臂能够夹紧或松开电缆线路，水平移动机构驱动吊臂主体水平运动使得第一吊臂、第二吊臂或第三吊臂能够移动到电缆上方或脱离电缆线路，锁止机构能够锁止夹紧电缆线路的主动吊轮和从动吊轮的相对运动确保其安全性；随着第一吊臂上的探测机构接触到障碍物，第二吊臂移动到电缆的上方并夹紧电缆，第一吊臂松开并脱离电缆线路，随后第三吊臂驱动吊篮前进使得第一吊臂移动至障碍物的第二侧；随着第二吊臂上的探测机构接触到障碍物，第一吊臂在障碍物的第二侧重新夹紧电缆线路，第二吊臂松开并脱离电缆线路，第一吊臂和第三吊臂上工作并驱动吊篮前进使得第二吊臂移动至障碍物的第二侧；随着第三吊臂上的探测机构接触到障碍物，第二吊臂夹紧电缆线路，第三吊臂松开并脱离电缆线路，第一吊臂工作并驱动吊篮前进使得第三吊臂移动至障碍物的第二侧，然后第三吊臂夹紧电缆线路，第二吊臂松开并脱离电缆线路。

有益效果：

1.正常行驶时第二吊臂可以始终处于与输电线分离状态，可以减少行驶的摩擦力；

2.可以自动识别障碍物并触发越障动作；

3.锁止机构可以避免因为机械故障导致工具车坠落，并且始终有两根吊臂连接在电缆上，提高了安全性。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的第一、第二和第三吊臂立体图；

图3为本发明的第一吊臂立体图；

图4为本发明图2的a处局部放大图；

图5为本发明的第一吊臂侧视图；

图6为本发明的第一吊臂正视图；

图7为本发明的第一吊臂立体分解图；

图8为本发明的第一吊臂立体局部剖视图一；

图9为本发明的第一吊臂侧面局部剖视图；

图10为本发明的第一吊臂立体局部剖视图二；

附图标记说明：第一吊臂1，吊臂主体1a，第一滑块1a1，第二滑槽1a2，主动吊轮1b，吊轮1b1，吊轮座1b2，锁止孔1b6，第二滑块1b3，定位叉1b4，定位柱1b5，从动吊轮1c，竖直相向运动机构1d，电机1d1，第一刚性联轴器1d2，第一滚珠丝杆1d3，第一丝杆螺母1d6，第二刚性联轴器1d4，第二滚珠丝杆1d5，第二丝杆螺母1d7，动力机构1f，水平移动机构1g，横梁1g1，第一滑槽1g2，第一双轴双杆气缸1g3，探测机构1h，l型支架1h1，接触式传感器1h2，锁止机构1k，第二双轴双杆气缸1k1，锁止杆1k2，第二吊臂2，第三吊臂3，吊篮4。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施例做进一步详细描述：

参照图1至图10所述的一种高压输电线检修用工具输送车及越障方法，包括吊篮4和安装在吊篮4上并且能够相对其移动的第一吊臂1、第二吊臂2、第三吊臂3，第一吊臂1、第二吊臂2、第三吊臂3均包括有吊臂主体1a和安装在吊臂主体1a上并且上下对称的主动吊轮1b、从动吊轮1c，吊臂主体1a上安装有驱动主动吊轮1b和从动吊轮1c相向运动的竖直相向运动机构1d,吊臂主体1a下方安装有驱动吊臂主体1a在吊篮4上水平移动的水平移动机构1g，其中第一吊臂1和第三吊臂3上还安装有驱动主动吊轮1b运转的动力机构1f，竖直相向运动机构1d驱动主动吊轮1b和从动吊轮1c在吊臂主体1a上滑动，使得主动吊轮1b和从动吊轮1c能够抵接在一起将电缆夹在其工作部内部或相对远离并脱离电缆，水平移动机构1g使得吊臂主体1a能够将脱离了电缆的主动吊轮1b和从动吊轮1c带动使其远离障碍物，动力机构1f使得主动吊轮1b能够运转并驱动第一吊臂1和第三吊臂3使得吊篮4能够在电缆上前进或后退。

水平移动机构1g包括有水平安装在吊篮4上的横梁1g1，横梁1g1上设置有第一滑槽1g2，第一滑槽1g2上安装有与第一滑槽1g2滑动配合的第一滑块1a1，横梁1g1的一端安装有驱动第一滑块1a1在第一滑槽1g2内滑动的第一双轴双杆气缸1g3，第一双轴双杆气缸1g3驱动第一滑块1a1在第一滑槽1g2内滑动使得吊臂主体1a能够相对于横梁1g1水平运动，从而使得吊臂主体1a能够带动主动吊轮1b和从动吊轮1c远离障碍物。

竖直相向运动机构1d包括有竖直安装在吊臂主体1a上并自上而下顺序连接的电机1d1、第一滚珠丝杆1d3、第二滚珠丝杆1d5，电机1d1固定安装在吊臂主体1a的顶端，第一滚珠丝杆1d3和第二滚珠丝杆1d5可旋转地安装在吊臂主体1a内部，电机1d1的输出端和第一滚珠丝杆1d3之间安装有连接电机1d1和第一滚珠丝杆1d3的第一刚性联轴器1d2,第一滚珠丝杆1d3和第二滚珠丝杆1d5之间安装有连接第一滚珠丝杆1d3和第二滚珠丝杆1d5的第二刚性联轴器1d4，第一滚珠丝杆1d3和第二滚珠丝杆1d5彼此对称并且分别安装有彼此对称设置的第一丝杆螺母1d6和第二丝杆螺母1d7，电机1d1的输出端顺序连接有第一刚性联轴器1d2、第一滚珠丝杆1d3、第二刚性联轴器1d4和第二滚珠丝杆1d5，使得电机工作时第一滚珠丝杆1d3和第二滚珠丝杆1d5随之旋转，由于第一滚珠丝杆1d3和第二滚珠丝杆1d5彼此对称并且第一丝杆螺母1d6和第二丝杆螺母1d7也彼此对称设置，使得第一滚珠丝杆1d3和第二滚珠丝杆1d5同轴同方向旋转时第一丝杆螺母1d6和第二丝杆螺母1d7竖直靠近或远离。

主动吊轮1b和从动吊轮1c均包括有吊轮座1b2和安装在吊轮座1b2上的吊轮1b1，吊臂主体1a上竖直设置有第二滑槽1a2，吊轮座1b2的旁侧设置有与第二滑槽1a2滑动配合的第二滑块1b3，主动吊轮1b和从动吊轮1c上分别安装有第一丝杆螺母1d6和第二丝杆螺母1d7，第一丝杆螺母1d6和第二丝杆螺母1d7固定安装在第二滑块1b3上并贯穿第二滑块1b3设置，竖直相向运动机构1d驱动第一丝杆螺母1d6和第二丝杆螺母1d7相对运动，使得第一丝杆螺母1d6和第二丝杆螺母1d7分别驱动主动吊轮1b和从动吊轮1c上的第二滑块1b3在第二滑槽1a2中滑动，从而导致主动吊轮1b和从动吊轮1c竖直相对运动。

吊轮座1b2的旁侧安装有定位叉1b4，定位叉1b4包括有两根设置于电缆两侧并竖直朝向电缆延伸的定位柱1b5，定位柱1b5的顶端向着远离电缆线的方向延伸，主动吊轮1b和从动吊轮1c相向运动时，主动吊轮1b和从动吊轮1c上设置的定位叉1b4也相向运动，并通过定位柱1b5将电缆线向着定位叉1b4的中间推挤，使得电缆线沿着定位柱1b5的内沿水平移动并正好搭接在主动吊轮1b和从动吊轮1c之间。

第一吊臂1、第二吊臂2和第三吊臂3上均安装有锁止机构1k，锁止机构1k包括有固定安装在吊臂主体1a旁侧的第二双轴双杆气缸1k1和安装在第二双轴双杆气缸1k1输出端的锁止杆1k2，吊轮座1b2上设置有水平贯穿吊轮座1b2的锁止孔1b6，锁止杆1k2和锁止孔1b6滑动配合，当主动吊轮1b和从动吊轮1c抵接时，第二双轴双杆气缸1k1控制锁止杆1k2向着锁止孔1b6的方向移动并伸入到主动吊轮1b和从动吊轮1c的锁止孔1b6中，使得锁止孔1b6和从动吊轮1c之间通过锁止杆1k2锁死无法移动，从而确保第一吊臂1、第二吊臂2、第三吊臂3在电缆上移动时不会突然松开而脱离电缆线，当第一吊臂1、第二吊臂2或第三吊臂3需要离开电缆线时，第二双轴双杆气缸1k1驱动锁止杆1k2脱离主动吊轮1b和从动吊轮1c使其可以相对运动。

动力机构1f包括有安装在吊轮座1b2顶端的电机，电机的输出端与吊轮1b1的旋转轴通过同步带传动连接，动力机构1f使得第一吊臂1和第三吊臂3能够带动吊篮4在电缆线上移动，第二吊臂2作为跨越障碍时的临时吊臂不需要动力。

第一吊臂1、第二吊臂2和第三吊臂3的两侧均设置有探测机构1h，探测机构1h包括有l型支架1h1和固定安装在l型支架1h1上的接触式传感器1h2，接触式传感器1h2设置于电缆的正上方并且接触式传感器1h2的工作端与电缆同向设置，接触式传感器1h2接触到障碍物之后给出信号，从而使得动力机构1f停止运动并驱动锁止机构1k、竖直相向运动机构1d和水平移动机构1g顺序工作，从而导致第一吊臂1、第二吊臂2和第三吊臂3得以沿着电缆线路行驶、夹紧电缆线路、松开电缆线路或脱离电缆线路。

上述高压输电线检修用工具输送车的越障方法，包括以下步骤，当工具输送车移动至障碍物的第一侧后，执行：

步骤一：第二吊臂2夹紧电缆线路；

步骤二：第一吊臂1松开并脱离电缆线路；

步骤三：第三吊臂3驱动吊篮4前进使得第一吊臂1移动至障碍物的第二侧；

步骤四：第一吊臂1在障碍物的第二侧重新夹紧电缆线路；

步骤五：第二吊臂2松开并脱离电缆线路；

步骤六：第一吊臂1和第三吊臂3上工作并驱动吊篮4前进使得第二吊臂2移动至障碍物的第二侧；

步骤七：第二吊臂2夹紧电缆线路；

步骤八：第三吊臂3松开并脱离电缆线路；

步骤九：第一吊臂1工作并驱动吊篮4前进使得第三吊臂3移动至障碍物的第二侧；

步骤十：第三吊臂3夹紧电缆线路；

步骤十一：第二吊臂2松开并脱离电缆线路；

在步骤一之前、步骤三与步骤四之间、步骤六与步骤七之间还包括步骤十二；

步骤十二：探测机构1h接触到障碍物然后给出信号；

在步骤步骤一和步骤二之间、步骤四和步骤五之间、步骤七和步骤八之间、步骤十和步骤十一之间还包括步骤十三；

步骤十三：第一吊臂1、第二吊臂2或第三吊臂3夹紧电缆后，锁止机构1k工作并锁止主动吊轮1b和从动吊轮1c的相对移动，第一吊臂1、第二吊臂2或第三吊臂3松开电缆前，锁止机构1k工作并解除对主动吊轮1b和从动吊轮1c相对移动的限制。

工作原理：动力机构1f驱动主动吊轮1b运转使得安装了动力机构1f的第一吊臂1和第三吊臂3均可以独立驱动吊篮4在电缆上移动，竖直相向运动机构1d驱动主动吊轮1b和从动吊轮1c相向运动使得第一吊臂1、第二吊臂2或第三吊臂3能够夹紧或松开电缆线路，水平移动机构1g驱动吊臂主体1a水平运动使得第一吊臂1、第二吊臂2或第三吊臂3能够移动到电缆上方或脱离电缆线路，锁止机构1k能够锁止夹紧电缆线路的主动吊轮1b和从动吊轮1c的相对运动确保其安全性；随着第一吊臂1上的探测机构1h接触到障碍物，第二吊臂2移动到电缆的上方并夹紧电缆，第一吊臂1松开并脱离电缆线路，随后第三吊臂3驱动吊篮4前进使得第一吊臂1移动至障碍物的第二侧；随着第二吊臂2上的探测机构1h接触到障碍物，第一吊臂1在障碍物的第二侧重新夹紧电缆线路，第二吊臂2松开并脱离电缆线路，第一吊臂1和第三吊臂3上工作并驱动吊篮4前进使得第二吊臂2移动至障碍物的第二侧；随着第三吊臂3上的探测机构1h接触到障碍物，第二吊臂2夹紧电缆线路，第三吊臂3松开并脱离电缆线路，第一吊臂1工作并驱动吊篮4前进使得第三吊臂3移动至障碍物的第二侧，然后第三吊臂3夹紧电缆线路，第二吊臂2松开并脱离电缆线路，从而确保始终有两根吊臂连接在电缆上并且移动时仅需第一吊臂1和第三吊臂3连接在电缆上。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作出任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。