一种无人机带电除锈装置及其作业方法与流程

1.本发明属于除锈装置技术领域，尤其涉及一种无人机带电除锈装置及其作业方法。


背景技术：

2.除锈是应用各种手段去除金属表面锈蚀的方法，金属的锈是金属的氧化物，除锈方法可分为四类以下:手工除锈，手工除锈速度较慢，效率较低，不实用。化学除锈，利用化学的方法除锈方法效率中等，处理不好可能会造成环境小污染。用酸也可以除锈，除锈一般利用除锈剂进行清除，除锈剂也称为松锈剂，主要作用是松解生锈紧固件，润滑不能拆卸的紧固件，便于拆卸生锈的紧固件。它能在裸露的金属表面形成持久的防腐蚀保护，防止新的锈蚀形成。除锈剂也是理想的润滑冷却液，适用于不锈钢、铝板表面攻螺纹。还能有效清洁干燥电子设备，改善传导性能。它可广泛应用于制造业、建筑业、修理业、交通、能源、电力、石油及矿山开采等多种行业，适用于机械设备、车辆、船舶、军械、五金工具、建筑模板、金属零配件等钢材的除锈。
3.架空线路金具长期在恶劣的环境中运行容易造成不同程度锈蚀，严重危及线路安全稳定运行。为及时有效的消除金具锈蚀缺陷，输电维护人员需要通过停电登杆或带电作业等方式开展消缺工作。人员登杆作业存在马蜂叮咬、人身坠落、人员触电等风险，严重威胁登杆作业人员的人身安全。采用无人机带电除锈装置替代传统人工停电登杆或带电作业等方式开展消缺工作，提高了工作效率，提高线路供电可靠性，提高作业安全性，当前，不停电缺陷处理及无人机的运用已成为当前输电线路运维的趋势，避免工作人员登杆塔作业存在马蜂叮咬、人身坠落、人员触电等风险，提高了缺陷消缺完成率、及时率，提高了工作效率，提高线路供电可靠性，提高作业安全性，具有很高的推广价值，但是带电作业步骤比较繁琐，作业时间长、风险较高，作业成功与否还有受环境的限制，严重影响缺陷处理效率。
4.为提高缺陷处理效率，研究一款“无人机带电除锈装置”，利用无人机携载装有除锈液或防锈漆的电动喷枪装置飞行靠近锈蚀金具所在处，通过地面遥控除锈装置向锈蚀金具喷涂除锈液或防锈漆，避免工作人员登杆塔作业存在马蜂叮咬、人身坠落、人员触电等风险，提高了缺陷消缺完成率、及时率，提高了工作效率，提高线路供电可靠性。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于：为了解决带电作业步骤比较繁琐，作业时间长、风险较高，作业成功与否还有受环境的限制，严重影响缺陷处理效率的问题，而提出的一种无人机带电除锈装置及其作业方法。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.一种无人机带电除锈装置，包括无人机、电动喷枪、喷枪机构和电动喷壶，所述无人机下表面的前后两侧均固定连接有无人机支架，两个无人机支架之间设置有支撑板，支撑板的两端均固定连接有活动连接件，活动连接件上固定连接有无人机固定座，无人机固
定座可拆卸安装在无人机支架上，支撑板的左侧面固定连接有无线控制板，支撑板的上表面固定连接有电动喷壶固定座，电动喷壶固定座的右端设置有电动喷枪，电动喷壶固定座的左端设置有喷枪机构，电动喷壶固定座的底端固定连接有电动喷壶，电动喷壶的底端设置有供液机构。
8.作为上述技术方案的进一步描述：通过设置无人机提供飞行动力，起到携带电动喷枪飞至作业点的作用，支撑板起到固定支撑的作用，用于支撑固定电动喷枪，同时固定有无人机固定座与无人机连接，电动喷枪固定座起到将电动喷枪固定在支撑板上，装拆便携，无线控制板用于无线控制无人机飞行，控制电动喷枪喷射除锈液或防锈漆。
9.所述喷枪机构包括固定连接在电动喷壶固定座左端的喷管，喷管的外侧套设有套管，喷管的左端连通有导液嘴，导液嘴的一端位于套管左端卡接的喷嘴内，喷嘴左侧面的上下两侧均开设有喷液孔，所述喷管的下表面从左往右均匀开设有多个漏液孔，套管内壁的下表面对应漏液孔的位置镶嵌有橡胶垫，每个橡胶垫的左侧均设置有排液孔，排液孔开设在套管的下表面。
10.作为上述技术方案的进一步描述：通过设置喷枪机构，其中喷管收集电动喷枪喷出的除锈液，除锈液通过导液嘴进入至喷嘴内，随后大量除锈液通过喷液孔喷出，能够将除锈液通过小点范围喷洒出去，如果套管向右移动时会带动喷嘴向右移动，此时导液嘴能够被喷嘴堵住，同时橡胶垫移动不再堵住漏液孔，同时漏液孔移动至排液孔的上侧，漏液孔流出的除锈液通过排液孔排出，多个排液孔配合能够大范围喷洒除锈液，扩大除锈范围，根据人们的使用进行调节为人们的工作带来了方便。
11.所述喷管的外侧设置有控制机构，控制机构包括卡接在喷管外表面的固定板，固定板左侧面的前后均固定连接有l形杆，l形杆的外侧套设有滑扣，两个滑扣的相对面均固定连接有第二磁铁块，两个第二磁铁块分别固定连接在套管的前后两侧面，所述第二磁铁块的左侧面通过弹簧与l形杆内壁的左侧面固定连接，第二磁铁块的右侧设置有电磁铁块，电磁铁块固定连接在固定板的左侧面。
12.作为上述技术方案的进一步描述：通过设置控制机构，其中电磁铁块通电时能够吸附住第二磁铁块，第二磁铁块向右移动并带动套管向右移动，如果不再为电磁铁块通电时，弹簧能够通过自身弹力收缩拉动第二磁铁块，第二磁铁块能够拉动套管向左移动，从而能够有效控制喷液效果。
13.所述喷管和套管的外侧设置有调节机构，调节机构包括固定连接在喷管上表面的电机，电机的输出轴固定连接有转轴，转轴的外表面从左往右均匀卡接有多个齿轮，所述齿轮的下侧啮合有半齿圈，半齿圈卡接在半圆弧条的外表面，半圆弧条卡接在轴套的外表面，轴套卡接在套管的外表面，半圆弧条的两端均固定连接有挡片，两个挡片分别位于排液孔的前后两侧。
14.作为上述技术方案的进一步描述：通过设置调节机构，控制电机工作时能够带动转轴正反转，此时能够控制齿轮正反转，从而使得半齿圈能够正反转，半齿圈能够带动半圆弧条正反转，使得两个挡片能够调节位置，挡片能够对漏液孔喷出的除锈液进行阻碍并改变轨迹。
15.所述供液机构包括卡接在电动喷壶底端的输水管，输水管内设置有活塞，活塞的下表面固定连接第一连接杆，第一连接杆的另一端固定连接有第一磁铁块，输水管的下侧
设置有橡胶管，橡胶管的底端连通有导管，橡胶管内固定连接有第二连接杆，第二连接杆的另一端也固定连接有第一磁铁块，两个第一磁铁块相互吸附在一起，所述橡胶管的外表面卡接有定位片，定位片上表面的左右两侧均固定连接有固定杆，固定杆的顶端固定连接有磁铁圈，磁铁圈的上侧设置有电磁铁环，电磁铁环卡接在输水管的外表面。
16.作为上述技术方案的进一步描述：通过设置导管和输水管，导管的一端延伸至地面并与供水设备的出水口连通，这样供水设备能够将地面的除锈液源源不断的输送至电动喷壶内，电动喷壶内的除锈液始终处于饱和状态，能够长时间进行喷洒且不需要无人机返航加注除锈液，提高了无人机的续航里程且有效提高了效率。
17.一种无人机带电除锈装置的作业方法，具体包括以下步骤：
18.s1、先将电动喷枪通过喷枪固定座固定在支撑板上，然后将设在支撑板两侧的无人机固定座分布固定在无人机支架上，通过遥控控制无人机起飞，无人机携带电动喷枪飞至作业点，通过遥控喷射按键，控制电动喷枪将除锈剂喷出，以此实现无人机带电除锈，喷管收集电动喷枪喷出的除锈液；
19.s2、除锈液通过导液嘴进入至喷嘴内，随后大量除锈液通过喷液孔喷出，能够将除锈液通过小点范围喷洒出去，电磁铁块通电时能够吸附住第二磁铁块，第二磁铁块向右移动并带动套管向右移动，套管向右移动时会带动喷嘴向右移动，此时导液嘴能够被喷嘴堵住，同时橡胶垫移动不再堵住漏液孔，同时漏液孔移动至排液孔的上侧，漏液孔流出的除锈液通过排液孔排出，多个排液孔配合能够大范围喷洒除锈液，扩大除锈范围，根据人们的使用进行调节为人们的工作带来了方便，如果不再为电磁铁块通电时，弹簧能够通过自身弹力收缩拉动第二磁铁块，第二磁铁块能够拉动套管向左移动，从而能够有效控制喷液效果，滑扣能够在l形杆上滑动，从而使得套管能够在喷管外侧稳定的滑动，同时漏液孔不会与排液孔出现错位的情况，使得漏液孔能够正常向外侧喷液；
20.s3、控制电机工作时能够带动转轴正反转，此时能够控制齿轮正反转，从而使得半齿圈能够正反转，半齿圈能够带动半圆弧条正反转，使得两个挡片能够调节位置，挡片能够对漏液孔喷出的除锈液进行阻碍并改变轨迹，在调节喷洒位置时不需要不停控制无人机飞行调节位置；
21.s4、导管的一端延伸至地面并与供水设备的出水口连通，这样供水设备能够将地面的除锈液源源不断的输送至电动喷壶内，电动喷壶内的除锈液始终处于饱和状态，能够长时间进行喷洒且不需要无人机返航加注除锈液，提高了无人机的续航里程且有效提高了效率，电磁铁环通电时能够排斥磁铁圈，磁铁圈能够通过固定杆带动定位片向下移动，同时定位片带动橡胶管下移，橡胶管脱离输水管时带动下侧的第二连接杆向下移动，第二连接杆下移带动第一连接杆下移，同时活塞进入至输水管内堵住输水管，此时电动喷壶内的水不会通过输水管漏出，同时两个电磁铁块能够分离，且橡胶管掉落不再与电动喷壶连接，此时无人机能够飞的更加高远。
22.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
23.1、本发明中，通过设置无人机提供飞行动力，起到携带电动喷枪飞至作业点的作用，支撑板起到固定支撑的作用，用于支撑固定电动喷枪，同时固定有无人机固定座与无人机连接，电动喷枪固定座起到将电动喷枪固定在支撑板上，装拆便携，无线控制板用于无线控制无人机飞行，控制电动喷枪喷射除锈液或防锈漆，可实时控制喷射持续时间，电动喷枪
采用锂电池供电，通过电磁铁驱动衔铁，作用于活塞杆而进行高速往复运动，形成空吸现象，使液体从容器内抽吸上来；同时形成高压，由喷枪机构高速喷出、雾化，附着于物体表面，完成喷涂过程。
24.2、本发明中，通过设置喷枪机构，其中喷管收集电动喷枪喷出的除锈液，除锈液通过导液嘴进入至喷嘴内，随后大量除锈液通过喷液孔喷出，能够将除锈液通过小点范围喷洒出去，如果套管向右移动时会带动喷嘴向右移动，此时导液嘴能够被喷嘴堵住，同时橡胶垫移动不再堵住漏液孔，同时漏液孔移动至排液孔的上侧，漏液孔流出的除锈液通过排液孔排出，多个排液孔配合能够大范围喷洒除锈液，扩大除锈范围，根据人们的使用进行调节为人们的工作带来了方便，通过设置控制机构，其中电磁铁块通电时能够吸附住第二磁铁块，第二磁铁块向右移动并带动套管向右移动，如果不再为电磁铁块通电时，弹簧能够通过自身弹力收缩拉动第二磁铁块，第二磁铁块能够拉动套管向左移动，从而能够有效控制喷液效果，通过设置滑扣和l形杆，滑扣能够在l形杆上滑动，从而使得套管能够在喷管外侧稳定的滑动，同时漏液孔不会与排液孔出现错位的情况，使得漏液孔能够正常向外侧喷液，通过设置调节机构，控制电机工作时能够带动转轴正反转，此时能够控制齿轮正反转，从而使得半齿圈能够正反转，半齿圈能够带动半圆弧条正反转，使得两个挡片能够调节位置，挡片能够对漏液孔喷出的除锈液进行阻碍并改变轨迹，在调节喷洒位置时不需要不停控制无人机飞行调节位置，有效节能且提高了喷液精准度。
25.3、本发明中，通过设置供液机构，通过设置导管和输水管，导管的一端延伸至地面并与供水设备的出水口连通，这样供水设备能够将地面的除锈液源源不断的输送至电动喷壶内，电动喷壶内的除锈液始终处于饱和状态，能够长时间进行喷洒且不需要无人机返航加注除锈液，提高了无人机的续航里程且有效提高了效率，通过设置电磁铁环，电磁铁环通电时能够排斥磁铁圈，磁铁圈能够通过固定杆带动定位片向下移动，同时定位片带动橡胶管下移，橡胶管脱离输水管时带动下侧的第二连接杆向下移动，第二连接杆下移带动第一连接杆下移，同时活塞进入至输水管内堵住输水管，此时电动喷壶内的水不会通过输水管漏出，同时两个电磁铁块能够分离，且橡胶管掉落不再与电动喷壶连接，此时无人机能够飞的更加高远，操控自由不需要人们手动拆卸，使用非常方便。
附图说明
26.图1为本发明提出的一种无人机带电除锈装置及其作业方法的立体结构示意图；
27.图2为本发明提出的一种无人机带电除锈装置及其作业方法中喷枪机构和电动喷枪立体的结构示意图；
28.图3为本发明提出的一种无人机带电除锈装置及其作业方法中供液机构正视的剖面结构示意图；
29.图4为本发明提出的一种无人机带电除锈装置及其作业方法中喷枪机构正视的剖面结构示意图；
30.图5为本发明提出的一种无人机带电除锈装置及其作业方法中控制机构俯视的结构示意图；
31.图6为本发明提出的一种无人机带电除锈装置及其作业方法中调节机构侧视的结构示意图；
32.图7为本发明提出的一种无人机带电除锈装置及其作业方法中调节机构正视的结构示意图。
33.图例说明：
34.1、无人机；2、电动喷枪；3、喷枪机构；31、喷管；32、导液嘴；33、套管；34、喷嘴；35、喷液孔；36、排液孔；37、橡胶垫；38、漏液孔；4、支撑板；5、电动喷壶；6、无人机支架；7、电机；8、无人机固定座；9、无线控制板；10、活动连接件；11、电动喷壶固定座；12、供液机构；121、活塞；122、输水管；123、电磁铁环；124、第一连接杆；125、第一磁铁块；126、橡胶管；127、定位片；128、固定杆；129、磁铁圈；1210、导管；13、控制机构；131、固定板；132、电磁铁块；133、滑扣；134、第二磁铁块；135、弹簧；136、l形杆；14、调节机构；141、齿轮；142、转轴；143、半齿圈；144、半圆弧条；145、挡片；146、轴套。
具体实施方式
35.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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
36.请参阅图1
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7，本发明提供一种技术方案：一种无人机带电除锈装置，包括无人机1、电动喷枪2、喷枪机构3和电动喷壶5，所述无人机1下表面的前后两侧均固定连接有无人机支架6，两个无人机支架6之间设置有支撑板4，支撑板4的两端均固定连接有活动连接件10，活动连接件10上固定连接有无人机固定座8，无人机固定座8可拆卸安装在无人机支架6上，支撑板4的左侧面固定连接有无线控制板9，支撑板4的上表面固定连接有电动喷壶固定座11，电动喷壶固定座11的右端设置有电动喷枪2，电动喷壶固定座11的左端设置有喷枪机构3，所述喷枪机构3包括固定连接在电动喷壶固定座11左端的喷管31，喷管31的外侧套设有套管33，喷管31的左端连通有导液嘴32，导液嘴32的一端位于套管33左端卡接的喷嘴34内，喷嘴34左侧面的上下两侧均开设有喷液孔35，所述喷管31的下表面从左往右均匀开设有多个漏液孔38，套管33内壁的下表面对应漏液孔38的位置镶嵌有橡胶垫37，每个橡胶垫37的左侧均设置有排液孔36，排液孔36开设在套管33的下表面；
37.实施方式具体为：通过设置喷枪机构3，其中喷管31收集电动喷枪2喷出的除锈液，除锈液通过导液嘴32进入至喷嘴34内，随后大量除锈液通过喷液孔35喷出，能够将除锈液通过小点范围喷洒出去，如果套管33向右移动时会带动喷嘴34向右移动，此时导液嘴32能够被喷嘴34堵住，同时橡胶垫37移动不再堵住漏液孔38，同时漏液孔38移动至排液孔36的上侧，漏液孔38流出的除锈液通过排液孔36排出，多个排液孔36配合能够大范围喷洒除锈液，扩大除锈范围，根据人们的使用进行调节为人们的工作带来了方便。
38.所述喷管31的外侧设置有控制机构13，控制机构13包括卡接在喷管31外表面的固定板131，固定板131左侧面的前后均固定连接有l形杆136，l形杆136的外侧套设有滑扣133，两个滑扣133的相对面均固定连接有第二磁铁块134，两个第二磁铁块134分别固定连接在套管33的前后两侧面，所述第二磁铁块134的左侧面通过弹簧135与l形杆136内壁的左侧面固定连接，第二磁铁块134的右侧设置有电磁铁块132，电磁铁块132固定连接在固定板131的左侧面；
39.实施方式具体为：通过设置控制机构13，其中电磁铁块132通电时能够吸附住第二磁铁块134，第二磁铁块134向右移动并带动套管33向右移动，如果不再为电磁铁块132通电时，弹簧135能够通过自身弹力收缩拉动第二磁铁块134，第二磁铁块134能够拉动套管33向左移动，从而能够有效控制喷液效果，通过设置滑扣133和l形杆136，滑扣133能够在l形杆136上滑动，从而使得套管33能够在喷管31外侧稳定的滑动，同时漏液孔38不会与排液孔36出现错位的情况，使得漏液孔38能够正常向外侧喷液。
40.所述喷管31和套管33的外侧设置有调节机构14，调节机构14包括固定连接在喷管31上表面的电机7，电机7的输出轴固定连接有转轴142，转轴142的外表面从左往右均匀卡接有多个齿轮141，所述齿轮141的下侧啮合有半齿圈143，半齿圈143卡接在半圆弧条144的外表面，半圆弧条144卡接在轴套146的外表面，轴套146卡接在套管33的外表面，半圆弧条144的两端均固定连接有挡片145，两个挡片145分别位于排液孔36的前后两侧；
41.实施方式具体为：通过设置调节机构14，控制电机7工作时能够带动转轴142正反转，此时能够控制齿轮141正反转，从而使得半齿圈143能够正反转，半齿圈143能够带动半圆弧条144正反转，使得两个挡片145能够调节位置，挡片145能够对漏液孔38喷出的除锈液进行阻碍并改变轨迹，在调节喷洒位置时不需要不停控制无人机1飞行调节位置，有效节能且提高了喷液精准度。
42.电动喷壶固定座11的底端固定连接有电动喷壶5，电动喷壶5的底端设置有供液机构12，所述供液机构12包括卡接在电动喷壶5底端的输水管122，输水管122内设置有活塞121，活塞121的下表面固定连接第一连接杆124，第一连接杆124的另一端固定连接有第一磁铁块125，输水管122的下侧设置有橡胶管126，橡胶管126的底端连通有导管1210，橡胶管126内固定连接有第二连接杆，第二连接杆的另一端也固定连接有第一磁铁块125，两个第一磁铁块125相互吸附在一起，所述橡胶管126的外表面卡接有定位片127，定位片127上表面的左右两侧均固定连接有固定杆128，固定杆128的顶端固定连接有磁铁圈129，磁铁圈129的上侧设置有电磁铁环123，电磁铁环123卡接在输水管122的外表面；
43.实施方式具体为：通过设置供液机构12，通过设置导管1210和输水管122，导管1210的一端延伸至地面并与供水设备的出水口连通，这样供水设备能够将地面的除锈液源源不断的输送至电动喷壶5内，电动喷壶5内的除锈液始终处于饱和状态，能够长时间进行喷洒且不需要无人机1返航加注除锈液，提高了无人机1的续航里程且有效提高了效率，通过设置电磁铁环123，电磁铁环123通电时能够排斥磁铁圈129，磁铁圈129能够通过固定杆128带动定位片127向下移动，同时定位片127带动橡胶管126下移，橡胶管126脱离输水管122时带动下侧的第二连接杆向下移动，第二连接杆下移带动第一连接杆124下移，同时活塞121进入至输水管122内堵住输水管122，此时电动喷壶5内的水不会通过输水管122漏出，同时两个电磁铁块132能够分离，且橡胶管126掉落不再与电动喷壶5连接，此时无人机1能够飞的更加高远，操控自由不需要人们手动拆卸，使用非常方便。
44.工作原理：使用时，先将电动喷枪2通过喷枪固定座固定在支撑板4上，然后将设在支撑板4两侧的无人机固定座8分布固定在无人机支架6上，通过遥控控制无人机1起飞，无人机1携带电动喷枪2飞至作业点，通过遥控喷射按键，控制电动喷枪2将除锈剂喷出，以此实现无人机1带电除锈，喷管31收集电动喷枪2喷出的除锈液；
45.除锈液通过导液嘴32进入至喷嘴34内，随后大量除锈液通过喷液孔35喷出，能够
将除锈液通过小点范围喷洒出去，电磁铁块132通电时能够吸附住第二磁铁块134，第二磁铁块134向右移动并带动套管33向右移动，套管33向右移动时会带动喷嘴34向右移动，此时导液嘴32能够被喷嘴34堵住，同时橡胶垫37移动不再堵住漏液孔38，同时漏液孔38移动至排液孔36的上侧，漏液孔38流出的除锈液通过排液孔36排出，多个排液孔36配合能够大范围喷洒除锈液，扩大除锈范围，根据人们的使用进行调节为人们的工作带来了方便，如果不再为电磁铁块132通电时，弹簧135能够通过自身弹力收缩拉动第二磁铁块134，第二磁铁块134能够拉动套管33向左移动，从而能够有效控制喷液效果，滑扣133能够在l形杆136上滑动，从而使得套管33能够在喷管31外侧稳定的滑动，同时漏液孔38不会与排液孔36出现错位的情况，使得漏液孔38能够正常向外侧喷液；
46.控制电机7工作时能够带动转轴142正反转，此时能够控制齿轮141正反转，从而使得半齿圈143能够正反转，半齿圈143能够带动半圆弧条144正反转，使得两个挡片145能够调节位置，挡片145能够对漏液孔38喷出的除锈液进行阻碍并改变轨迹，在调节喷洒位置时不需要不停控制无人机1飞行调节位置，有效节能且提高了喷液精准度；
47.导管1210的一端延伸至地面并与供水设备的出水口连通，这样供水设备能够将地面的除锈液源源不断的输送至电动喷壶5内，电动喷壶5内的除锈液始终处于饱和状态，能够长时间进行喷洒且不需要无人机1返航加注除锈液，提高了无人机1的续航里程且有效提高了效率，电磁铁环123通电时能够排斥磁铁圈129，磁铁圈129能够通过固定杆128带动定位片127向下移动，同时定位片127带动橡胶管126下移，橡胶管126脱离输水管122时带动下侧的第二连接杆向下移动，第二连接杆下移带动第一连接杆124下移，同时活塞121进入至输水管122内堵住输水管122，此时电动喷壶5内的水不会通过输水管122漏出，同时两个电磁铁块132能够分离，且橡胶管126掉落不再与电动喷壶5连接，此时无人机1能够飞的更加高远，操控自由不需要人们手动拆卸，使用非常方便。
48.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。