一种自动爬杆机的制作方法

本发明涉及爬杆技术领域，特别涉及一种自动爬杆机。

背景技术：

目前电力工人在攀爬电杆时都是通过脚扣或梯子进行的，其中脚扣的使用量最大，脚扣虽然轻便，价格低廉，但对电力工人攀爬技术要求较高且具有一定的危险性，在进行大规模电力设备安装和电力检修时需要电力工人进行高强度的劳动作业，通过人力反复攀爬电杆会浪费较多体力，所以如果能够提供一种质量轻便，结构简单，携带方便的电动式爬杆机将会降低电工的劳动强度，使他们能够更加专注地在杆上作业，目前现有的一些电动式爬杆技术如申请号为2017114083427的一项发明专利公开了《一种双层自动爬杆装置》，其方案为在左、右框架上沿上下方向分两层依次设置有四对行走轮，这种结构需要双层的行走轮，结构复杂，重量大且行走轮不能够转向，即电力工人不能够控制爬杆机在攀爬过程中进行转向，这样会给电力工人带来较大的不便，因为电力工人在维修或安装电杆顶部的设备时需要从不同的角度进行，需要反复的调整其在杆上的位置，对于爬杆机转向的问题，申请号为2017105530277的一项发明专利公开了《一种轮式越障机器人》，其通过设置两个转向电机的方法带动主动轮转向，这种转向装置结构重量大不能实现快速、灵活的转向功能，不适用于载人式的爬杆机。

技术实现要素：

基于此，有必要针对爬杆机的转向问题，提供一种可以通过自身平衡力或电动助力来实现转向功能，而且转向快速、灵活，可靠性高的一种自动爬杆机。

一种自动爬杆机，包括：

第一机架；

第二机架，该第二机架与所述第一机架连接；

调距单元，用于调节第一机架和第二机架距离；及

驱动单元，第一机架和第二机架上分别设置有驱动单元；

其中，第一机架和/或第二机架与其所属的驱动单元活动连接，通过对第一机架和/或第二机架施加压力产生偏转力矩实现转向的功能。

还包括转向机构，第一机架和/或第二机架与其所属的驱动单元通过所述转向机构连接，转向机构包括电驱动方式和机械联动驱动方式。

所述机械联动驱动方式包括：

连接架；与第一机架转动连接；

连杆，通过连杆将连接架和第一机架所属的驱动单元连接起来。

所述第二机架包括：

第三长板；

第一导轨，所述第三长板一端与所述第一导轨固定连接；

第二导轨，所述第三长板另一端与所述第二导轨固定连接。

所述调距单元包括：

两个丝杠；

丝杠座，第一导轨和第二导轨前端部均设有一个所述丝杠座，每个丝杠座与其同侧丝杠转动连接；

第一电机，设置于所述丝杠座上，用于驱动所述丝杠转动；

滑块，第一导轨和第二导轨内侧均设有一个滑块，两个滑块上均安装有一个螺母，该螺母与其同侧的丝杠配合。

所述两个丝杠之间设有转速同步保持系统。

第一机架上转动安装有一个驱动单元，第二机架上固定安装有一个驱动单元。

所述驱动单元包括：

万向节；

轮架；所述轮架的两个分叉上分别安装有一个轮子；

轮子；两个所述轮子的轮轴之间通过万向节连接；

驱动电机，用于驱动轮子旋转。

还包括稳定机构，稳定机构与电杆表面接触并对其产生压力，提高设备稳定性。

稳定机构包括：

第二长板，所述第二长板下端与连接架转动连接；

稳定架，所述稳定架下端与所述第二长板上端固定连接；

导向轮，所述稳定架安装有若干所述导向轮；

弹簧，弹簧一端连接于第二长板或稳定架下侧，另外一端与第一机架连接。

由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：

1.调整左右脚对脚踏板的压力分配比，使第一机架带动第二机架上的驱动单元转动一定角度，同时第一机架通过转向机构带动下方的驱动单元向相反的方向转动，这样可以实现大角度转向的功能，不仅不需要额外的转向助力装置，而且转向快速、灵活，可靠性高。

2.通过调距单元能够调整前机架和后机架的距离，能够适应电杆粗细的变化，通过转速同步保持系统能够保证两个丝杠稳定同步同向的转动。

3.通过稳定机构增加了爬杆机左右和前后方向的稳定性，保证了爬杆机不易脱落。

4.两个轮子的轮轴之间通过万向节连接可以实现变角度动力的传递。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的驱动单元爆炸分解图。

图3为本发明的第一机架、第二机架和稳定机构爆炸分解图。

图4为本发明的调距单元爆炸分解图。

图5为本发明的转向机构示意图。

图6、图7、图8为本发明的转向示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”“水平的”“左”“右”“第一”“第二”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8所示，一种自动爬杆机包括：第一机架100、第二机架700、调距单元400、驱动单元200、转向机构600、稳定机构500、行走单元300。

第一机架100包括第一长板110、固定架140和脚踏板130。

第一长板110为一长方形板子；优选的，第一长板110上固定安装有固定架140，第一长板110两端固定安装有u型件120；一端的u型件120和与其配合的滑块460上开设有孔，该孔内配合有插销160，当拔出插销160后，第一长板110可绕另一端转动，从而打开。

脚踏板130为两个，第一长板110后端安装有两个脚踏板130。

第二机架700与第一机架100连接；第二机架700包括：第三长板710、第一导轨720和第二导轨730。

第三长板710为长方形板子。

第一导轨720与第三长板710固定连接；优选的，第三长板710一端与第一导轨720通过三角支架740固定连接，这样可以使第二机架700更加稳定。

第二导轨730与第三长板710固定连接。优选的，第三长板710另一端与第二导轨730通过三角支架740固定连接，这样可以使第二机架700更加稳定。

调距单元400设置于第二机架700上，用于调节第一机架100和第二机架700的中心距；调距单元400包括丝杠450、丝杠座420、第一电机440、滑块460和转速同步保持系统。

丝杠450为两个。

丝杠座420为两个，第一导轨720和第二导轨730端部分别设置有丝杠座420，每个丝杠座420与其同侧丝杠450转动连接。

第一电机440设置于丝杠座420一端；优选的，齿轮箱430设置于丝杠座420一端，第一电机440通过齿轮箱430驱动与其配合的丝杠450转动。

滑块460为两个，第一导轨720和第二导轨730内侧均设有一个滑块460，两个滑块460下方均安装有一个螺母，该螺母与其同侧的丝杠450配合。

转速同步保持系统设置于两个丝杠450之间，转速同步保持系统包括机械同步保持装置和/或电子同步保持系统。

机械同步保持装置实施例1：

链轮410为两个，两个丝杠450前端分别固定安装有一个链轮410；

链条连接两个链轮410，通过链轮410和链条传动能够保证两个丝杠450稳定同步转动。

电子同步保持系统实施例1：

角度传感器设置于第一电机440后部，角度传感器反馈电机的转角和转速到电控模块，电控模块控制两个第一电机440同步转动。

第一机架100和第二机架700上分别设置有驱动单元200；其中，第一机架100和/或第二机架700与其所属的驱动单元200活动连接。

优选的，第一机架100上转动安装有一个驱动单元200，第二机架700上固定安装有一个驱动单元200，第一机架100所属的驱动单元200的轮架260与固定架140转动连接，第二机架700所属的驱动单元200的轮架260与第三长板710固定连接。通过对第一机架100和/或第二机架700施加压力产生偏转力矩实现转向的功能。请参阅图6至图8：f1和f2分别为施加在第一机架100左右两端的压力，当f1>f2时如图6所示，第一机架100左偏并带动其所属的驱动单元200右偏；当f1=f2时如图7所示，第一机架100保持水平；当f1<f2时如图8所示，第一机架100右偏并带动其所属的驱动单元200左偏。

驱动单元200包括：万向节270、轮子230、轮架260和驱动电机210。

万向节270，优选的为三节万向节。

轮架260的两个分叉上分别安装有一个轮子230；优选的，轮架为y形架，轮架260两个分叉上都固定安装有支撑架240，每个分叉通过支撑架240安装有一根长轴250。

轮子230为两个；两个轮子230的轮轴之间通过万向节270连接；优选的，两个轮子230分别安装在两个长轴250上，两个长轴250之间通过万向节270连接；通过万向节270连接可以实现变角度动力的传递。

驱动电机210驱动轮子230旋转；优选的，驱动电机210设置在轮架260侧面，驱动电机210的输出轴与减速器220的输入端连接，减速器220的输出轴与长轴250连接。

第一机架100和/或第二机架700与其所属的驱动单元200通过转向机构600连接，转向机构600包括电驱动方式和机械联动驱动方式。优选的，机械联动驱动方式包括：连接架610和连杆620。

连接架610与第一机架100转动连接，优选的，连接架610与第一机架100上的固定架140转动连接。

连杆620将连接架610和第一机架100所属的驱动单元200连接起来，优选的，连杆620将连接架610的左端部和第一机架100所属的驱动单元200的轮架260左侧连接起来。

稳定机构500安装在第一机架100和/或连接架610上。优选的，稳定机构500包括第二长板510、稳定架520、导向轮530和弹簧540，第二长板510下端与连接架610转动连接。

稳定架520下端与第二长板510上端固定连接。

导向轮530为若干个，稳定架520安装有若干导向轮530。

弹簧540一端连接于第二长板510或稳定架520下侧，另外一端与第一机架100或连接架610连接，优选的，弹簧540的上端与第二长板510上的支座连接，弹簧540的下端与固定架140上的支座连接；弹簧540使稳定机构500与电杆表面接触并对其产生压力可以提高设备稳定性。

行走单元300为四个，在第二机架700的四周固定安装有四个行走单元300。

还包括电控模块、锂电池、有线控制器和无线遥控器，锂电池为电控模块供电，电控模块通过导线与驱动电机210、第一电机440、有线控制器连接，电控模块中包括无线遥控模块。

上述自动爬杆机至少包括以下优点：

本发明在使用时将插销16拔出，第一机架100绕一端转动打开，然后把爬杆机装卡在电杆底部，下一步通过插销16将第一机架100和其对应的滑块460连接在一起，然后打开电控模块的开关，之后控制调距单元400启动并调整第一机架100和第二机架700的距离，在距离调整中稳定机构500与电杆表面发生接触并且弹簧540被逐渐拉伸，随后电力工人踩在脚踏板130上并系上安全带，下一步通过其手持的无线遥控器或有线控制器控制爬杆机上升，在上升过程中通过调整左右脚对脚踏板130的压力分配比使第一机架100带动第二机架700上的驱动单元200转动一定角度，同时第一机架100通过转向机构600带动下方的驱动单元200向相反的方向转动相同的角度，这样可以实现大角度转向的功能，不仅不需要额外的转向助力装置，而且转向快速、灵活，可靠性高。通过调距单元400能够调整前机架100和后机架700的距离，能够适应电杆粗细的变化，通过转速同步保持系统能够保证两个丝杠450稳定同步同向的转动。通过稳定机构500增加了爬杆机左右和前后方向的稳定性，保证了爬杆机不易脱落。两个轮子230的轮轴之间通过万向节270连接可以实现变角度动力的传递。