一种耐张线夹探伤装置及方法与流程

文档序号:42697097发布日期:2025-08-11 15:13阅读:72来源:国知局
技术简介:
本专利针对传统耐张线夹检测存在人工操作风险高、效率低及预绞丝结构探伤困难等问题,提出一种自动化探伤装置。通过机器人本体搭载射线仪、伸缩潜望镜管道及智能驱动系统,结合齿轮齿板联动结构,实现对复杂结构的精准X光探伤,提升检测效率与安全性。
关键词:耐张线夹探伤,自动化机器人

本发明涉及自动化机器人,特别涉及一种耐张线夹探伤装置及方法。


背景技术:

1、高压输电线路是电力传输的关键基础设施,而耐张线夹作为高压塔与电缆连接的重要部件,承担着固定电缆、承受机械张力以及确保电气连接可靠的重要作用。耐张线夹的性能和状态直接关系到高压输电线路的安全运行。因此,定期对耐张线夹进行探伤检测,以发现潜在的裂纹、腐蚀、磨损等缺陷,对于保障电网的安全稳定运行具有重要意义。

2、传统的耐张线夹探伤方法主要依赖人工操作,通过高空作业人员攀爬高压塔,使用手持式探伤设备对耐张线夹进行检测。然而,这种方法存在诸多问题:

3、1.高空作业风险高:人工攀爬高压塔进行探伤作业,不仅劳动强度大,而且存在较高的安全风险,容易发生坠落事故。

4、2.检测效率低:人工探伤需要逐个检查耐张线夹,耗时费力,难以满足大规模输电线路的检测需求。

5、3.检测精度有限:人工操作的稳定性和一致性较差,容易受到人为因素的影响,导致检测结果的精度和可靠性不足。

6、随着技术的发展,一些自动化探伤装置开始应用于耐张线夹的检测。例如,通过将机器人悬挂在电缆上,利用射线源与成像板的配合对耐张线夹进行探伤。然而,现有的这类探伤装置在实际应用中仍面临一些挑战:

7、1.预绞丝的干扰:为了提高电缆的强度和使用寿命,部分高压塔之间的电缆上会缠绕预绞丝。在电缆与耐张线夹的连接处,预绞丝会分散成两股,位于耐张线夹的两侧,并通过连接件与高压塔连接。现有的探伤机器人由于结构设计的限制,无法有效跨越预绞丝的分散处,难以到达耐张线夹位置进行探伤。

8、2.机器人稳定性问题:部分改进的探伤装置虽然在机器人本体两侧设置了能够旋转的支撑臂,用于将射线源和成像板伸向耐张线夹两侧,但由于射线源的重量较重,在支撑臂带动射线源和成像板伸向耐张线夹时,会导致机器人本体在电缆上出现倾斜。这不仅增加了机器人从电缆线上掉落的风险,还可能影响探伤结果的准确性。


技术实现思路

1、本发明实施例的目的在于提供一种耐张线夹探伤装置及方法,以解决上述背景技术中存在的问题。

2、为实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:

3、一种耐张线夹探伤装置,包括机器人本体,所述机器人本体顶部通过电推杆安装有驱动装置,所述机器人本体内部设有射线仪,所述机器人本体内部设有与外部相通的通道,所述射线仪的发射端朝向通道设置,所述通道内部靠近射线仪的一端设有第一折射镜,所述机器人本体的两侧均设有齿轮,所述齿轮下方的机器人本体上设有第一滑轨,所述第一滑轨上设有齿板,所述齿板的一侧设有与第一滑轨适配的第一滑槽,两个所述齿板远离机器人本体的端部通过连接杆相连,所述连接杆上设有限位装置,所述机器人本体两侧位于齿轮的上方分别设有伸缩式潜望镜管道和伸缩式成像装置,所述第一折射镜能够将射线仪发射端发射的x光折射向伸缩式潜望镜管道,所述伸缩式潜望镜管道能够将x光折射向伸缩式成像装置上,所述伸缩式潜望镜管道和伸缩式成像装置分别能够被机器人本体两侧相对应的齿轮所驱动。

4、优选的,所述驱动装置包括安装架,所述安装架的中部底侧与电推杆相连接,所述安装架两端的侧面分别设有主动轮和从动轮,所述安装架的一侧设有驱动主动轮的电机。

5、优选的,所述主动轮和从动轮的中部直径均小于两端的直径,所述主动轮和从动轮的直径均由中部向两端逐步增大。

6、优选的,所述安装架两端的顶部均设有弯曲状的悬挂杆。

7、优选的,所述限位装置包括安装板,所述安装板设在连接杆中部的顶端,所述安装板的顶部设有v型结构的限位块。

8、优选的,所述伸缩式潜望镜管道包括固定管,所述固定管的一端与通道相连通,所述固定管的内部设有伸缩管,所述伸缩管的底部设有与齿轮相啮合的齿牙,所述固定管与通道相连通的一端内部设有第二折射镜,所述伸缩管远离第二折射镜的一端顶部设有立管,所述立管与伸缩管相连通,所述伸缩管靠近立管的一端内部设有第三折射镜,所述立管的顶部靠近伸缩式成像装置的一侧设有开口,所述立管内的顶部设有第四折射镜,所述开口处设有钢化玻璃。

9、优选的,所述伸缩式成像装置包括支撑板,所述支撑板靠近机器人本体的一侧设有第二滑槽,所述机器人本体的侧面设有与第二滑槽适配的第二滑轨,所述支撑板的底部设有与齿轮相适配的齿牙,所述支撑板靠近限位装置的一端顶部设有立柱,所述立柱顶部的一侧设有与开口相适配的成像板。

10、优选的,所述伸缩式潜望镜管道和伸缩式成像装置的重量相近,所述齿轮内部设有带动齿轮复位的扭簧。

11、本发明的另一目的是提供一种耐张线夹探伤方法,通过将所述悬挂杆安装在无人机底部,无人机带动所述机器人本体上升至电缆位置,将所述主动轮和从动轮同时放置在缠绕有预绞丝的电缆上,所述电推杆收缩,所述电推杆带动机器人本体上升,所述限位装置上的v型限位块与电缆底部接触,所述主动轮和从动轮带动机器人本体向耐张线夹方向移动,所述v型限位块与预绞丝的分散处接触时,在所述主动轮的继续驱动下,所述限位装置受到的反作用力驱动齿板在第一滑轨上向机器人本体的另一端移动,在所述齿板移动的过程中,所述齿板带动与之啮合的齿轮进行转动,所述齿轮转动时驱动上方与之啮合的伸缩式潜望镜和伸缩式成像装置向耐张线夹的方向移动,确保所述伸缩式潜望镜和伸缩式成像装置位于耐张线夹的两侧,通过所述机器人本体内部的射线仪发射x光,经过所述伸缩式潜望镜将x光打向伸缩式成像装置,实现对耐张线夹的x光探伤工作。

12、本发明实施例的有益效果在于:

13、1.本装置通过将本装置悬挂在电缆上,确保主动轮和从动轮与电缆抵接,通过电机带动主动轮在电缆上和从动轮配合进行转动,确保带动机器人本体在电缆上进行移动,当机器人本体向耐张线夹进行移动时,限位装置首先与预绞丝分散处进行抵接,在主动轮的继续转动下,限位装置会受到预绞丝分散处的反作用力向机器人本体方向靠近,限位装置则会推动齿板沿着第一轨道滑动,齿板进行滑动时,与之啮合的齿轮则会转动,位于齿轮上方并与齿轮啮合的伸缩式潜望镜管道和伸缩式成像装置则会向耐张线夹的两侧进行伸出,伸缩式潜望镜管道和伸缩式成像装置之间的间距大于耐张线夹分散处的距离,当伸缩式潜望镜管道和伸缩式成像装置位于耐张线夹两侧时,射线仪启动,通过第一折射镜,将x光折射进伸缩式潜望镜管道内,并通过伸缩式潜望镜管道将x光折射向成像装置上,实现对耐张线夹的探伤工作。

14、2.本装置通过将主动轮和从动轮放置在电缆上,然后通过电推杆收缩时,便于将无人机向安装架进行提升,在提升的过程中,安装板顶部的v型限位块能够将电缆卡在v型结构内,确保限位块与电缆接触,通过与主动轮和从动轮的配合,确保本装置在电缆上移动时的稳定性。

15、3.本装置的齿轮驱动伸缩管在固定管内部伸出或者收缩,安装板向机器人本体靠近时,齿板带动齿轮进行旋转,因此与齿轮啮合的伸缩管从固定管内部伸出,确保立管顶部的开口位于耐张线夹的一侧,通过启动射线仪,射线仪射出的x光通过第一折射镜折射向第二折射镜,然后通过第二折射镜折射向第三折射镜,再通过第三折射镜折射向第四折射镜,最后由第四折射镜折射向成像装置,便于对耐张线夹进行探伤工作,避免外部杂物从立管顶部的开口处进入立管,因此在开口处设有钢化玻璃,便于x光射出的同时避免外部杂物进出立管影响探伤工作。

16、4.本装置在齿轮带动伸缩管向耐张线夹伸出的同时,机器人本体另一侧的齿轮同样带动支撑板向耐张线夹伸出,支撑板上的立柱顶部设有与立管顶部开口高度适配的成像板,便于与射线仪配合对耐张线夹进行探伤工作。

17、5.本装置的齿板可拆卸的安装在第一滑轨上,当需要对未缠绕有预绞丝的耐张线夹进行探伤时,通过将齿板从第一滑轨上拆下,此时立管顶端的开口和成像板仍处于机器人本体的两侧,并不会被机器人本体遮挡,便于通过主动轮和从动轮的驱动,将本装置移动至耐张线夹处,通过立管顶部一侧的开口和成像板配合对耐张线夹进行探伤,由于射线仪设置在机器人本体内部,因此能够确保机器人本体在电缆上移动的稳定性,避免发生倾斜,导致本装置从电缆上脱落导致损坏。

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