自动登杆装置和电力维修车的制作方法

本发明涉及电力安全技术领域，尤其是涉及一种自动登杆装置和电力维修车。

背景技术：

目前的登杆装置大体分为交替型和滚轮型两类，其中交替型登杆装置采用至少两个可以夹卡电杆的部件，通过轮流夹卡电杆的不同的杆位高度达到升降的目的，其优点是升降时受电杆直径变化的影响较小，因此适用于各种不同等径或者非等径电杆，而缺点是速度慢、效率低。滚轮型登杆装置采用至少两组相对安装的滚轮夹持电杆，利用人力或者电力驱动滚轮转动达到升降的目的，优点是速度快、省力，缺点是受电杆直径变化的影响较大。由于电杆一般是下粗上细，当滚轮型登杆装置爬升至电杆上段部位时，受到电杆直径变小的影响会出现打滑的问题。

现有技术中滚轮型登杆装置一般采用调节从动轮与主动轮之间的轴距来适应升降过程中电杆直径变化造成的影响，但现有的调节方式操作繁琐且安全性差。

针对上述滚轮型登杆装置存在的操作和安全性的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种自动登杆装置和电力维修车，可以适应电杆直径的变化，升降过程稳定，操作简便且安全性高。

第一方面，本发明实施例提供了一种自动登杆装置，包括：作业平台、第一框架和第二框架，该作业平台固定在第一框架之上；第一框架包括支撑组件，该支撑组件能够沿第一框架的内壁两侧对称安装的导轨滑动，以远离或者接近第二框架；支撑组件包括U型的安装面板，该安装面板的开口处设有主动摩擦轮；在第一框架和支撑组件之间设置有电动缸，电动缸用于推动支撑组件沿导轨滑动；在第二框架的内壁上与主动摩擦轮对称的位置设有凹槽，凹槽的两侧侧壁上对称地设有滑槽，凹槽内设有与其相配合使用的U型架，U型架内安装有从动摩擦轮；联动杆，该联动杆的一端与支撑组件铰接，另一端与连杆的一端铰接，上述连杆的中部通过转轴固定于第二框架，连杆的另一端与U型架的远离从动摩擦轮的一端铰接；当支撑组件沿导轨滑动时，上述联动杆使U型架沿相反方向滑动。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，还包括：力传感器，该力传感器设置在电动缸与支撑组件之间；控制器，该控制器用于实时接收力传感器采集的压力信号并判断；当压力信号小于第一压力阈值时，控制电动缸推动支撑组件沿导轨滑动接近第二框架；当压力信号大于第二压力阈值时，控制电动缸推动支撑组件沿导轨滑动远离第二框架；上述第二压力阈值大于上述第一压力阈值。

结合第一方面及第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，联动杆为弧形且长度可调节。

结合第一方面及第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，第一框架的一端与第二框架的一端铰接，第一框架和第二框架远离铰接的一端分别设有夹固板，夹固板上均设有第一通孔，该第一通孔通过螺栓固定第一框架和第二框架。

结合第一方面及第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，安装面板的内侧安装有步进电机，该步进电机用于驱动主动摩擦轮。

结合第一方面及第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述凹槽内设置有弹簧，该弹簧用于支撑U型架。

结合第一方面及第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，还包括：防坠落组件，该防坠落组件包括两个半圆筒，分别固定在第一框架与第二框架的底部；半圆筒的内面为刹车片。

结合第一方面及第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，还包括：防坠落保险绳，该防坠落保险绳一端固定在作业平台上，另一端用于固定在杆塔横担上。

结合第一方面及第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，还包括：多个支撑腿，多个上述支撑腿分别设置在第一框架和第二框架底部；支撑腿的下端设置有车轮。

第二方面，本发明实施例还提供了一种电力维修车，包括第一方面及其各可能的实施方式提供的自动登杆装置。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的自动登杆装置，通过电动缸推动支撑组件，从而将主动摩擦轮压向电杆，在登杆的过程中适应电杆的直径变化；在支撑组件向靠近电杆方向滑动时，联动杆推动从动摩擦轮向相反的方向(即靠近电杆的方向)滑动，从而使主动摩擦轮和从动摩擦轮同时夹紧电杆，提供均匀对称的摩擦力，爬杆过程稳定，操作简便、安全性高。

进一步地，本发明实施例提供的自动登杆装置还通过力传感器检测摩擦轮与电杆之间的压力，从而可以自动控制电动缸的动作，保证摩擦轮与电杆之间保持合适的摩擦力，在上升和下降过程中不需要额外的操作，安全性高。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的自动登杆装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的自动登杆装置的联动杆的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的自动登杆装置的联动杆另一种的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的自动登杆装置的整体示意图。

图标：

1-第一框架；2-第二框架；3-支撑组件；4-导轨；5-安装面板；6-主动摩擦轮；7-电动缸；8-凹槽；9-型架；10-滑块；11-从动摩擦轮；12-联动杆；13-连杆；14-力传感器；15-夹固板；16-弹簧；17-电杆；20-弧形杆；21-第一连接孔；22-第二连接孔；31-第一连接杆；32-第二连接杆；33-固定孔；41-作业平台；42-半圆筒；43-支撑腿；44-车轮。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明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，都属于本发明保护的范围。

目前滚轮型登杆装置存在的操作和安全性的问题，基于此，本发明实施例提供的一种自动登杆装置和电力维修车，操作简便、安全性高。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种基于脑机接口的自动登杆装置进行详细介绍。

实施例一：

本发明实施例1提供了一种自动登杆装置，如图1所示的自动登杆装置的结构示意图，该自动登杆装置包括作业平台(未示出)、第一框架1和第二框架2，该作业平台固定在第一框架1之上。

具体地，第一框架1和第二框架2相对设置，其中第一框架1的一端与第二框架2的一端铰接，第一框架1和第二框架2远离铰接的一端分别设有夹固板15，夹固板15上均设有第一通孔，该第一通孔通过螺栓固定第一框架1和第二框架2。在使用时第一框架1和第二框架2之间夹持电杆17。

第一框架1包括支撑组件3，该支撑组件3能够沿第一框架1的内壁两侧对称安装的导轨4滑动，以远离或者接近第二框架。如图1所示，上述导轨具体为直线导轨，支撑组件3的两端均连接有滑块，通过滑块在直线导轨中滑动。

支撑组件3包括U型的安装面板5，该安装面板5的开口处设有主动摩擦轮6。具体地，主动摩擦轮6通过轴固定于安装面板5，在该轴上设置有链轮。在安装面板5内还设置有步进电机和转轴，步进电机的输出轴与该转轴连接，在该转轴上也设置有链轮。上述两个链轮上缠绕有滚子链。可以理解的是，可以使用其他方式连接步进电机和主动摩擦轮，例如直接连接、齿轮或者皮带等。

如图1所示，在第一框架1和支撑组件3之间设置有电动缸7。具体地，电动缸7用于推动支撑组件3沿直线导轨滑动，从而使主动摩擦轮6靠近或者远离电杆17，适应电杆17的直径变化。电动缸是将伺服电机与丝杠一体化设计的模块化产品，将伺服电机的旋转运动转换成直线运动，可以精确速度控制，精确位置控制，精确推力控制。与气缸或者液压缸相比，电动缸使用电驱动，无需气源和液压复杂的管路。由于电动缸的上述特点，使用者可以保持主动摩擦轮6与电杆17之间具有足够压力，例如在上升过程中使用者可以通过控制器控制电动缸推动支撑组件向靠近电杆的方向滑动，并且随着上升持续控制电动缸，从而保持自动登杆装置稳定上升不打滑。

如图1所示，在第二框架2的内壁上与主动摩擦轮6对称的位置设有凹槽8，凹槽8的两侧侧壁上对称地设有滑槽。凹槽8内设有与其相配合使用的U型架9，U型架9通过滑块10在滑槽中滑动，U型架9内安装有从动摩擦轮11。在图1中示出了第二框架2上设置3个凹槽，即3个从动摩擦轮的情况，可以理解的是，仅在与主动摩擦轮6对称的位置设置1个从动摩擦轮即可实现爬杆目的。具体实施时，可以设置多个从动摩擦轮，从而可以在多个方向保持自动登杆装置的稳定。在凹槽中均设置有弹簧16，弹簧的外端与凹槽的底面连接，用于支撑U型架及从动摩擦轮。

本实施例提供的自动登杆装置还包括联动杆12，该联动杆12的一端与支撑组件3铰接，另一端与连杆13的一端铰接，上述连杆13的中部通过转轴固定于第二框架2，连杆13的另一端与U型架9的远离从动摩擦轮的一端铰接；当支撑组件3沿导轨滑动时，上述联动杆12使U型架9沿相反方向滑动。在图1中示出了自动登杆装置处于电杆直径较小的部位时的状态，其中主动摩擦轮和从动摩擦轮均向电杆滑动了较大距离。可以理解的是，当电动缸推动支撑组件向电杆滑动时(在图1中方向向下)，联动杆12推动与其铰接的连杆13的一端，带动U型架9也向着电杆滑动(在图1中方向向上)，即上述联动杆12使U型架9沿相反方向滑动。通过该联动杆12，电动缸提供的动力不但推动了主动摩擦轮，同时也推动了从动摩擦轮，使上述两者均能主动向电杆移动，保持与电杆之间足够的摩擦力，且能从两侧提供均衡的压力，使自动登杆装置的升降过程更加稳定。

以下对联动杆12进行详细介绍，参见图2所示的联动杆12的结构示意图，其中联动杆12包括弧形杆20，需要说明的是联动杆12也可以其他形状，只要满足使用时可以绕开电杆即可。为了保证使用的安全性，联动杆12优选硬度较高的金属材料制成，避免使用时发生较大程度的弯曲。

在弧形杆20的两端分别设置有第一连接孔21和第二连接孔22，该第一连接孔21通过转轴与上述支撑组件3连接，该第二连接孔22通过转轴与上述连杆13的一端连接。其中第二连接孔22与连杆13可拆卸连接，当自动登杆装置固定到电杆之前，第一框架和第二框架处于打开的状态，此时第二连接孔22与连杆13也处于非连接状态；在自动登杆装置固定到电杆时，第一框架和第二框架夹持电杆，通过螺栓固定两者的夹固板，此时将第二连接孔22与连杆13固定。由于作业平台固定在第一框架上，在第二框架处并无遮挡，可以方便固定或者拆卸该第二连接孔22与连杆13。在第一框架和第二框架打开时，也同时将第二连接孔与连杆拆开。可以理解的是，第二连接孔与连杆也可以采用其他连接方式，只要满足方便拆卸即可，在此不再赘述。

考虑到自动登杆装置要适用直径不同的电杆，第一框架与第二框架铰接的一端(即图1中所示的右端)设置为可伸缩，从而可以根据直径调节。因此在本实施例中，联动杆12的长度也设置为可调节，如图3所示，弧形杆分为两部分，分别为第一连接杆31和第二连接杆32，且分别设置有多个固定孔33。在图3中以第一连接杆31设置有多个固定孔，第二连接杆32设置有1个固定孔为例进行说明。明显可知，可以通过螺栓固定不同的固定孔达到调节联动杆长度的目的。优选第一连接杆31为矩形筒，第二连接杆32可以插入第一连接杆31，再通过螺栓固定。

进一步，本实施例提供的自动登杆装置还包括力传感器14，如图1所示，该力传感器14设置在电动缸7与支撑组件3之间，用于采集支撑组件与电杆之间的压力。

进一步，本实施例提供的自动登杆装置还包括控制器，该控制器用于实时接收力传感器14采集的压力信号并判断；当压力信号小于第一压力阈值时，控制电动缸推动支撑组件沿导轨滑动接近第二框架；当压力信号大于第二压力阈值时，控制电动缸推动支撑组件沿导轨滑动远离第二框架；上述第二压力阈值大于上述第一压力阈值。该控制器也可以手动控制电动缸的运动方向及距离。上述阈值的具体设置，根据自动登杆装置本省的重量与设计的可承受最大重量、主动摩擦轮与从动摩擦轮与电杆之间的摩擦系数计算需要的摩擦力及压力的范围。

自动登杆装置使用的一般过程如下：

(1)爬升过程：

将自动登杆装置夹持电杆，控制电动缸回收到原始位置，固定第一框架和第二框架，使主动摩擦轮和从动摩擦轮贴紧电杆，可以通过调节固定第一框架和第二框架的螺栓及电动缸来实现，此处优先调节螺栓，在仅使用螺栓无法贴紧电杆时，可以手动控制电动缸推动主动摩擦轮靠近电杆；

调节联动杆的长度，并将其与连杆固定；

开启自动模式，此时控制器接收力传感器采集的压力信号，并判断小于第一压力阈值时，即此时的压力不足以支持爬升，控制电动缸动作，推动主动摩擦轮向电杆移动，一旦达到第一压力阈值，电动缸即自锁保持位置，此时自动控制步进电机启动，驱动主动摩擦轮开始爬升；

在爬升的过程中，控制器实时接收压力信号并判断，随时控制电动缸推动主动摩擦轮向电杆移动，保持足够的摩擦力；与此同时，联动杆也推动从动摩擦轮向电杆移动，保证了自动登杆装置夹持电杆的稳定性；

在到达预定高度后，控制关闭步进电机。

(2)下降过程：

开启自动模式，启动步进电机(反方向)，此时自动登杆装置下降；

控制器接收力传感器采集的压力信号，并判断是否大于第二压力阈值，由于电杆上细下粗的结构，下降的过程中压力会随之变大会导致无法下降，当大于第二压力阈值时，控制电动缸动作，拉动主动摩擦轮向远离电杆的方向移动，当小于第二压力阈值后，电动缸停止动作；此时压力处于小于第二压力阈值且大于第一压力阈值的区间，保证了平稳下降；

在下降的过程中，控制器实时接收压力信号并判断，随时控制电动缸拉动主动摩擦轮向远离电杆方向移动，同时保持足够的摩擦力，保证安全；与此同时，联动杆也推动从动摩擦轮远离电杆，保证了自动登杆装置夹持电杆的稳定性；

在下降到地面后，控制关闭步进电机及电动缸。

在上述两个过程中，使用者仅需要开启自动模式不需要其他控制，控制器可以根据力传感器的采集的压力信号自动调节摩擦轮的位置，操作简单且安全性高。

可以理解的是，使用者也可以通过手动的方式控制电动缸，在爬升或者下降中，根据是否打滑、上升或下降的速度实时控制电动缸推动摩擦轮改变位置。

如图4所示的自动登杆装置的整体示意图，作业平台41固定设置在第一框架1之上，该作业平台带有护栏，整体由绝缘材料制成。在作业平台和第一框架之间可以设置有弯臂，弯臂可以屈伸，且可以绕第一框架和第二框架进行360度旋转。

进一步地，自动登杆装置还包括防坠落组件，该防坠落组件包括两个半圆筒42，分别固定在第一框架1与第二框架2的底部，半圆筒的内面为刹车片。在第一框架1与第二框架2的外侧也可以设置半圆筒，用于保护内部结构。在爬升到预定高度后，使用者可以扳动作业平台41内的驻车把手(未图示)，此时防坠落组件锁死，自动登杆装置稳定在杆身上，不会出现上下滑动或坠落；在爬升或者下降过程中出现意外时，也可以扳动驻车把手进行紧急制动。为了保证安全，还可以包括防坠落保险绳，该防坠落保险绳一端固定在作业平台上，另一端用于固定在杆塔横担上。

如图4所示，自动登杆装置还包括多个支撑腿43，多个上述支撑腿43分别设置在第一框架1和第二框架2底部；支撑腿43的下端设置有车轮44。因此自动登杆装置移动方便。

上述实施例1中的自动登杆装置，可以通过控制电动缸推动支撑组件，从而将主动摩擦轮压向电杆，在登杆的过程中适应电杆的直径变化；在支撑组件向靠近电杆方向滑动时，联动杆推动从动摩擦轮向相反的方向(即靠近电杆的方向)滑动，从而使主动摩擦轮和从动摩擦轮同时夹紧电杆，提供均匀对称的摩擦力，爬杆过程稳定，操作简便、安全性高。并且自动登杆装置还通过力传感器检测摩擦轮与电杆之间的压力，从而可以自动控制电动缸的动作，保证摩擦轮与电杆之间保持合适的摩擦力，在上升和下降过程中不需要额外的操作，安全性高。

实施例二：

本发明实施例2提供了一种电力维修车，包括上述实施例中提供的自动登杆装置，

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：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，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。