專利名稱：500kV輸電線路四分裂導(dǎo)線行走裝置的越障機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種500kV輸電線路四分裂導(dǎo)線行走裝置的越障機(jī)構(gòu)，它是用于 500kV輸電線路網(wǎng)架巡檢的運(yùn)輸工具。
背景技術(shù)：
目前，500kV輸電線路網(wǎng)架巡檢主要以人工走線為主，在部分線路上使用人力腳踏式導(dǎo)線飛車，但這些方法都存在一些問(wèn)題和不足。其一是500kV線路導(dǎo)線懸掛較高，檔距較大，作業(yè)采用走線或腳踏式導(dǎo)線飛車等方式，作業(yè)人員的體力消耗很多，特別是在爬坡時(shí)操作人員更加費(fèi)力。在整個(gè)輸電網(wǎng)架的巡檢和作業(yè)過(guò)程中，作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度增大，工作效率低；其二是作業(yè)人員不能在飛車上站立對(duì)導(dǎo)線的缺陷進(jìn)行維修作業(yè)，消缺存在較大的空間限制問(wèn)題；其三是在輸電線路上巡檢和作業(yè)都是依賴于人力來(lái)完成，作業(yè)人員攜帶的工具種類和數(shù)量都是有限的，當(dāng)遇到一些特殊情況時(shí)不能及時(shí)解決；其四是作業(yè)人員走線或腳踏導(dǎo)線飛車，作業(yè)過(guò)程穩(wěn)定性較差，難度和風(fēng)險(xiǎn)較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，從而提供一種500kV輸電線路四分裂導(dǎo)線行走裝置的越障機(jī)構(gòu)，該行走機(jī)構(gòu)能夠自動(dòng)行走和跨越電網(wǎng)中的間隔棒、防震錘、接續(xù)管、 直線懸垂串等障礙物，幫助作業(yè)人員進(jìn)行網(wǎng)架連續(xù)檔走線及消缺，提高工作效率、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，500kV輸電線路四分裂導(dǎo)線行走裝置的越障機(jī)構(gòu)，包括立柱板、升降電機(jī)、絲套、絲桿、擺臂、導(dǎo)輪軸、導(dǎo)輪、主輪、前剎車滾輪、后剎車滾輪、輔助電機(jī)、絲套固定板、短螺桿、輔助輪、輔助輪軸、滑塊、升降齒輪組、錐齒輪組、主輪軸及主電機(jī)；所述主輪通過(guò)主輪軸及軸承固定在兩塊立柱板下部之間的主輪槽內(nèi)，主輪軸的外側(cè)一端安裝有錐齒輪組；主電機(jī)固定在靠外側(cè)的立柱板上，電機(jī)主軸垂直朝下并通過(guò)錐齒輪組與主輪軸連接；兩根前后擺臂上端與立柱板鉸接，前擺臂下端導(dǎo)輪槽內(nèi)安裝有導(dǎo)輪，導(dǎo)輪安裝在導(dǎo)輪軸上；通過(guò)輔助輪軸將輔助輪固定于擺臂的輔輪槽內(nèi)，輔助電機(jī)固定于擺臂下端外側(cè)；升降電機(jī)和絲桿安裝在滑塊內(nèi)，升降電機(jī)通過(guò)升降齒輪組與絲桿連接，絲桿的兩端分別通過(guò)安裝在擺臂中部?jī)?nèi)的絲套、絲套固定板與前后兩根擺臂連接；前后杠桿由轉(zhuǎn)軸定位于吊臂中部，分布在吊臂的前后側(cè)，前側(cè)杠桿上安裝有前剎車滾輪，后側(cè)杠桿上安裝有后剎車滾輪。所述導(dǎo)輪槽、輔助輪槽及主輪槽中心位于導(dǎo)線上方，并在同一垂直平面上。所述絲桿兩端螺紋旋向相反。所述滑塊安裝在由兩塊立柱板形成的槽當(dāng)中，其能上下滑動(dòng)。所述輔助輪軸外側(cè)一端安裝有聯(lián)軸器。本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明整體材料采用高強(qiáng)度鋁鎂合金，強(qiáng)度高，質(zhì)量輕，大大降低了整個(gè)裝置的重量；絲桿擺臂越障導(dǎo)線行走裝置能順利跨越間隔棒、防震錘、接續(xù)管、直線懸垂串等障礙；幫助作業(yè)人員進(jìn)行網(wǎng)架連續(xù)檔走線及消缺，提高工作效率、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)主視圖。圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。圖3為本發(fā)明使用狀態(tài)圖。
具體實(shí)施例方式下面本發(fā)明將結(jié)合附圖中的實(shí)施例作進(jìn)一步描述圖1 圖3所示，包括立柱板1、升降電機(jī)2、絲套3、絲桿4、擺臂5、導(dǎo)輪軸6、導(dǎo)輪 7、主輪8、前剎車滾輪9、手柄10、后剎車滾輪11、輔助電機(jī)12、絲套固定板13、短螺桿14、輔助輪15、輔助輪軸16、滑塊17、升降齒輪組18、錐齒輪組19、主輪軸20、長(zhǎng)螺桿21、杠桿22、 回轉(zhuǎn)軸23、吊臂24、吊籃25及主電機(jī)26。本發(fā)明由兩組主輪行走機(jī)構(gòu)、兩組擺桿升降機(jī)構(gòu)及兩組輔輪行走機(jī)構(gòu)組成，每組主輪行走機(jī)構(gòu)、擺桿升降機(jī)構(gòu)、輔輪行走機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同。每組主輪行走機(jī)構(gòu)由兩塊立柱板1、主輪8、主電機(jī)沈、錐齒輪組19以及主輪軸20 等零件組成。其中主輪8是通過(guò)主輪軸20及軸承固定在兩塊立柱板1下部之間的主輪槽內(nèi)，主輪軸20的外側(cè)一端安裝有錐齒輪組19。主電機(jī)25固定在靠外側(cè)的立柱板1上，電機(jī)主軸垂直朝下并通過(guò)錐齒輪組19與主輪軸20連接。工作時(shí)，主電機(jī)通電轉(zhuǎn)動(dòng)并通過(guò)錐齒輪組19、主輪軸20帶動(dòng)主輪8旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)整個(gè)行走裝置在導(dǎo)線上行走。每組擺桿升降機(jī)構(gòu)中擺臂5是按機(jī)構(gòu)行進(jìn)方向呈前后各安裝一根，兩根擺臂5上端與立柱板1鉸接，前擺臂下端輪槽內(nèi)安裝有導(dǎo)輪7，導(dǎo)輪7安裝在導(dǎo)輪軸6上后擺臂下端輪槽內(nèi)安裝有輔助輪15 ；輔助輪15安裝在輔助輪軸16上；所述導(dǎo)輪槽、輔助輪槽及主輪槽中心位于導(dǎo)線上方，并在同一垂直平面上。升降電機(jī)2和絲桿4安裝在滑塊17內(nèi)，升降電機(jī)2通過(guò)升降齒輪組18與絲桿4連接，絲桿4兩端螺紋旋向相反?；瑝K17安裝在由兩塊立柱板形成的槽當(dāng)中，其可以做上下滑動(dòng)。絲桿4的兩端分別通過(guò)安裝在擺臂中部?jī)?nèi)的絲套3、絲套固定板13與前后兩根擺臂5連接。當(dāng)升降電機(jī)通電后，它通過(guò)升降齒輪組帶動(dòng)絲桿4旋轉(zhuǎn)，絲桿4通過(guò)絲套3和絲套固定板13帶動(dòng)前后擺臂繞其上端孔的軸芯擺動(dòng)。當(dāng)兩根擺臂5同時(shí)向下擺動(dòng)時(shí)，其下部的導(dǎo)輪7和輔助輪15壓在導(dǎo)線上并逐漸將主輪8抬起，使其能夠越過(guò)障礙。當(dāng)兩根擺臂5同時(shí)向兩側(cè)伸展時(shí)，導(dǎo)輪7和輔助輪15離開(kāi)導(dǎo)線、同時(shí)抬起一定高度，以便越過(guò)障礙。每組輔輪行走機(jī)構(gòu)由輔助電機(jī)12、輔助輪15、輔助輪軸16及聯(lián)軸器組成；通過(guò)輔助輪軸16將輔助輪15固定于擺臂5的輪槽內(nèi)，輔助輪軸16外側(cè)一端安裝有聯(lián)軸器，輔助電機(jī)12固定于擺臂5下端外側(cè)。輔輪行走機(jī)構(gòu)的作用是當(dāng)主輪8被抬起需要越過(guò)障礙時(shí)， 輔輪行走機(jī)構(gòu)的輔助電機(jī)得電，它帶動(dòng)輔助輪旋轉(zhuǎn)，從而動(dòng)整個(gè)行走裝置前行。杠桿22由轉(zhuǎn)軸23定位于吊臂M中部，它們分布在吊臂M的前后側(cè)，前杠桿上安裝有前剎車滾輪9，后杠桿上安裝有后剎車滾輪11，兩杠桿尾部是通過(guò)手柄10連接成一體。 吊臂M上部通過(guò)長(zhǎng)螺釘21和短螺釘14固定于立柱板1之上，并與其對(duì)齊；前剎車滾輪9 和后剎車滾輪11安裝在主輪8和導(dǎo)線的下方。
吊臂M上部與主輪行走機(jī)構(gòu)、擺桿升降機(jī)構(gòu)、輔輪行走機(jī)構(gòu)、剎車制動(dòng)機(jī)構(gòu)相連， 下部通過(guò)鉸鏈軸、吊籃25底梁鉸接，最終將整個(gè)行走機(jī)構(gòu)連接為一體；吊籃底梁固定在吊籃底部；調(diào)節(jié)桿穿過(guò)吊臂中部小孔，其一端由螺釘壓緊于豎桿上，其另一端裝配有手輪，通過(guò)調(diào)節(jié)手輪的進(jìn)退即可控制吊臂側(cè)擺的角度。本發(fā)明主要部件的設(shè)計(jì)1、主輪(1)根據(jù)機(jī)構(gòu)行走速度20m/min的要求，結(jié)合選定的電機(jī)調(diào)速范圍，確定主動(dòng)輪的外徑為0 188mm,內(nèi)孔加工鍵槽以便傳遞動(dòng)力。(2)按照導(dǎo)線直徑0 30mm、以及導(dǎo)線線距在自然狀態(tài)下發(fā)生的波動(dòng)范圍以及機(jī)構(gòu)在行走中發(fā)生的擺動(dòng)情況，為保證滾輪在離線抬起后又能準(zhǔn)確回到導(dǎo)線上，輪槽需要一定的導(dǎo)向?qū)挾?，確定滾輪的厚度為60mm。(3)為減輕滾輪的重量，在滾輪兩側(cè)進(jìn)行挖空處理。(4)根據(jù)導(dǎo)線直徑、導(dǎo)線所需導(dǎo)向?qū)挾燃拜啿郯z厚度確定出輪槽尺寸，見(jiàn)圖15 所示。(5)為保證機(jī)構(gòu)在15°斜坡的導(dǎo)線上行走不打滑，滾輪槽內(nèi)進(jìn)行包膠處理，包膠厚 4mm。2、導(dǎo)輪與輔助輪由于導(dǎo)輪和輔助輪與機(jī)構(gòu)的行走速度沒(méi)有直接關(guān)系，為了較少機(jī)構(gòu)的重量以及減少越障時(shí)擺臂抬起的高度，故導(dǎo)輪和輔助輪的直徑可以取小一些。根據(jù)輪槽的尺寸以及安裝電機(jī)等部件的需要，導(dǎo)輪和輔助輪的直徑選0115mm。其它要求與主輪相同。兩者差別在于輔助輪內(nèi)孔帶有鍵槽。3、主電機(jī)功率的計(jì)算按照行走裝置的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)要求，行走裝置應(yīng)由兩個(gè)主電機(jī)分別帶動(dòng)兩則的主輪同時(shí)滾動(dòng)，每個(gè)主輪承受的負(fù)荷為100KG。主輪行走的速度為V = 20mm/min,主輪槽內(nèi)包膠， 它與導(dǎo)線的摩擦系數(shù)μ =0.25。當(dāng)導(dǎo)線最大的傾角α = 15°時(shí)，行走裝置所需的最大功率為
Tn
P^ =-xiooo(r)
主 9550電機(jī)轉(zhuǎn)矩 T = mgcos α X μ Xr = 100X 10X cosl5° X0. 25X0. 094 = 22. 7Nm電機(jī)轉(zhuǎn)速《= ^7=…弋 ioo = 34r/min
7vd 3.14x0.188
Tn22 7 χ 34則=-xlOOO = —-χ 1000 = 8 IfF
主 955095504、主電機(jī)的安裝與連接主電機(jī)固定于立柱板上，它通過(guò)一組轉(zhuǎn)速比為2 1的錐齒輪將動(dòng)力傳遞到主輪軸上、并帶動(dòng)主輪行走。8. 3輔電機(jī)功率的計(jì)算
Tn輔電機(jī)功率戶輔=——χ 1000( W)
電機(jī)轉(zhuǎn)矩 T = mgX μ Xr = 100X10X0. 25X0. 0575 = 14. 38Nm選用電機(jī)轉(zhuǎn)速η = 30r/min
Tn14 38x30則戶鋪=-xlOOO = —-xlOOO = 45W
* 95509550升降電機(jī)功率的計(jì)算
Tn升降電機(jī)功率戶升降=—xl000(fF)絲桿螺母摩擦系數(shù)μ = 0. 65絲桿小徑為0 10，所受拉力F = 2X1600 = 3200Ν電機(jī)轉(zhuǎn)矩 T = FX μ Xr = 1600X0. 65X0. 005 = 5. 2Nm選用電機(jī)轉(zhuǎn)速η = 80r/min
rrr^ r\ Q r\則i3棚=xlOOO = —^~ xlOOO = 44(W)
謂 955095505、升降電機(jī)的安裝與連接升降電機(jī)固定于一滑塊內(nèi)，通過(guò)一齒輪組帶動(dòng)絲桿旋轉(zhuǎn)。工作時(shí)，升降電機(jī)隨擺臂、絲桿和滑塊一起上下移動(dòng)。 行走裝置所用的電機(jī)均為行星齒輪減速直流電機(jī)，該電機(jī)輸出扭矩大，噪音小。電機(jī)選用鐵鋰電池供電，該電池存電量大，瞬間輸出電流大，使用安全，不爆炸。本發(fā)明工作原理為絲桿擺臂越障行走機(jī)構(gòu)的工作原理是將左右兩個(gè)行走機(jī)構(gòu)同時(shí)掛于四分裂導(dǎo)線的兩根上線之上，使導(dǎo)線位于輪槽之內(nèi)。行走時(shí)，以主輪著線，導(dǎo)輪與輔輪離線或僅靠在線上即可。由主電機(jī)帶動(dòng)主輪轉(zhuǎn)動(dòng)并在線上行走。當(dāng)導(dǎo)輪遇到線路中的間隔棒或防震錘、接續(xù)管、直線懸垂串等障礙時(shí)，主電機(jī)暫停，主輪停止前行。此時(shí)升降電機(jī)帶動(dòng)絲桿工作，絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)不斷擴(kuò)大兩根擺臂的夾角，當(dāng)擺臂下端的導(dǎo)輪抬起高度超過(guò)障礙物高度時(shí)，升降電機(jī)停止工作，主電機(jī)恢復(fù)工作，并帶動(dòng)主輪前行，使導(dǎo)輪越過(guò)障礙。當(dāng)主輪遇到線路中的障礙時(shí)，主電機(jī)停止工作，升降電機(jī)作反向旋轉(zhuǎn)，收小兩擺臂的夾角，此時(shí)主輪隨立柱板被逐漸抬起，當(dāng)主輪抬起的高度超過(guò)障礙物的高度時(shí)，升降電機(jī)停止工作，輔助輪上的輔助電機(jī)開(kāi)始工作，它帶動(dòng)輔助輪轉(zhuǎn)動(dòng)，并推動(dòng)整個(gè)裝置前行，使主輪越過(guò)障礙。當(dāng)輔輪遇到線路中的障礙時(shí)，輔助電機(jī)停止工作，其跨越障礙的過(guò)程與導(dǎo)輪跨越障礙的過(guò)程相似，即由升降電機(jī)帶動(dòng)絲桿不斷地?cái)U(kuò)大擺臂的夾角，使主輪著線，當(dāng)擺臂的夾角擴(kuò)大到一定程度時(shí)，輔助輪抬起的高度超過(guò)障礙物的高度，由主電機(jī)帶動(dòng)主輪前行，輔助輪越過(guò)障礙，整個(gè)機(jī)構(gòu)完成了越障過(guò)程。當(dāng)機(jī)構(gòu)逆行時(shí)，其行走與越障過(guò)程與前述相同，區(qū)別僅在于輔助電機(jī)工作時(shí)，裝置由前行時(shí)的被推動(dòng)變?yōu)楸煌蟿?dòng)前行。
權(quán)利要求
1.一種500kV輸電線路四分裂導(dǎo)線行走裝置的越障機(jī)構(gòu)，其特征是包括立柱板(1)、 升降電機(jī)(2)、絲套(3)、絲桿(4)、擺臂(5)、導(dǎo)輪軸(6)、導(dǎo)輪(7)、主輪(8)、前剎車滾輪 (9)、后剎車滾輪(11)、輔助電機(jī)(12)、絲套固定板(13)、輔助輪(15)、輔助輪軸(16)、滑塊 (17 )、升降齒輪組(18 )、錐齒輪組(19 )、主輪軸(20 )及主電機(jī)(26 )；所述主輪(8 )通過(guò)主輪軸(20)及軸承固定在兩塊立柱板(1)下部之間的主輪槽內(nèi)，主輪軸(20)的外側(cè)一端安裝有錐齒輪組(19)；主電機(jī)(26)固定在靠外側(cè)的立柱板(1)上，電機(jī)主軸垂直朝下并通過(guò)錐齒輪組(19)與主輪軸(20)連接；兩根前后擺臂(5)上端與立柱板(1)鉸接，前擺臂下端導(dǎo)輪槽內(nèi)安裝有導(dǎo)輪(7)，導(dǎo)輪(7)安裝在導(dǎo)輪軸(6)上；通過(guò)輔助輪軸(16)將輔助輪(15)固定于擺臂(5)的輔輪槽內(nèi)，輔助電機(jī)(12)固定于擺臂(5)下端外側(cè)；升降電機(jī)(2)和絲桿(4) 安裝在滑塊(17)內(nèi)，升降電機(jī)(2)通過(guò)升降齒輪組(18)與絲桿(4)連接，絲桿(4)的兩端分別通過(guò)安裝在擺臂中部?jī)?nèi)的絲套(3)、絲套固定板(13)與前后兩根擺臂(5)連接；前后杠桿(22)由轉(zhuǎn)軸(23)定位于吊臂(24)中部，分布在吊臂(24)的前后側(cè)，前杠桿上安裝有前剎車滾輪(9)，后杠桿上安裝有后剎車滾輪(11 )。
2.如權(quán)利要求1所述的500kV輸電線路四分裂導(dǎo)線行走裝置的越障機(jī)構(gòu)，其特征是所述導(dǎo)輪槽、輔助輪槽及主輪槽中心位于導(dǎo)線上方，并在同一垂直平面上。
3.如權(quán)利要求1所述的500kV輸電線路四分裂導(dǎo)線行走裝置的越障機(jī)構(gòu)，其特征是 所述絲桿(4)兩端螺紋旋向相反。
4.如權(quán)利要求1所述的500kV輸電線路四分裂導(dǎo)線行走裝置的越障機(jī)構(gòu)，其特征是所述滑塊(17)安裝在由兩塊立柱板形成的槽當(dāng)中，其能上下滑動(dòng)。
5.如權(quán)利要求1所述的500kV輸電線路四分裂導(dǎo)線行走裝置的越障機(jī)構(gòu)，其特征是所述輔助輪軸(16)外側(cè)一端安裝有聯(lián)軸器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種500kV輸電線路四分裂導(dǎo)線行走裝置的越障機(jī)構(gòu)，其主輪通過(guò)主輪軸固定在兩塊立柱板下部之間的主輪槽內(nèi)，主輪軸的外側(cè)一端安裝有錐齒輪組；主電機(jī)固定在靠外側(cè)的立柱板上，兩根前后擺臂上端與立柱板鉸接，通過(guò)輔助輪軸將輔助輪固定于擺臂的輔輪槽內(nèi)，輔助電機(jī)固定于擺臂下端外側(cè)；升降電機(jī)和絲桿安裝在滑塊內(nèi)，升降電機(jī)通過(guò)升降齒輪組與絲桿連接，絲桿的兩端分別通過(guò)安裝在擺臂中部?jī)?nèi)的絲套、絲套固定板與前后兩根擺臂連接。本發(fā)明強(qiáng)度高，質(zhì)量輕；絲桿擺臂越障導(dǎo)線行走裝置能順利跨越間隔棒、防震錘、接續(xù)管、直線懸垂串等障礙；幫助作業(yè)人員進(jìn)行網(wǎng)架連續(xù)檔走線及消缺，提高工作效率、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。
文檔編號(hào)H02G1/02GK102394482SQ201110307769
公開(kāi)日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月10日
發(fā)明者周騰, 沈昱, 潘志新, 王建明, 蔣文君, 蔡劍峰, 譚岳昌, 陳虹君 申請(qǐng)人:江蘇省電力公司無(wú)錫供電公司