CN110844800B - 一种自牵引卷扬双牵引绳上高压线的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自牵引卷扬双牵引绳上高压线的装置及方法，其装置包括一平台基体，其中，还包括在该平台基体上设置的至少两组悬吊轮，其转轴通过座架固定在所述平台基体上；每组悬吊轮受控可转动，用于收放吊带；所述吊带用于将所述双牵引绳升降平台装置悬挂在线缆上。本发明自牵引卷扬双牵引绳上高压线的装置及方法由于采用了在平台基体上设置的至少两组悬吊轮，通过悬吊轮的受控驱动吊带，可以将双牵引绳升降平台装置升到线缆上或者从线缆上下放，从而实现了在地面操作升降的方便性和安全性。

Description

一种自牵引卷扬双牵引绳上高压线的装置及方法

技术领域

本发明涉及一种高空作业运输装置及其升降实现方法，属于自动化机器人领域，尤其涉及的是一种自牵引卷扬双牵引绳上高压线的装置及方法的改进。

背景技术

现有技术的线缆高空作业操作，例如架线过程中的线缆绝缘层涂覆，以及架线施工和后续维护线路上的作业，比如对线路周边的高空树枝砍伐清理作业，以及电力线路上的风筝等杂物的清理，都需要沿着线路上进行施工和操作处理，目前通常是通过人工吊在线缆上进行作业，不仅对操作人危险，而且施工效率很低。

由于高压线缆本身具有一定的吊装承受力，通常会将施工人直接吊在相应的线缆上进行工作。

目前技术实现中也有相应的喷涂机器人或电锯等操作实现方案，但通常都需要将相应的操作设备从线塔上吊装到线缆上，而这些设备通常重量较大，在空中操作非常不方便，容易导致设备或人员坠落的危险。此外吊装后的设备在线缆上行进也有困难，造成喷涂机器人和日常维护的操作难度高，市场认可度很低。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自牵引卷扬双牵引绳上高压线的装置及方法，针对现有技术的高空线缆作业设备升降及工作操作不方便的问题，实现方便吊升到高空线缆上，并且可以在高空线缆上形成承载平台，以实现高空线缆作业的方便度。

本发明的技术方案如下：

一种自牵引卷扬双牵引绳上高压线的装置，其包括一平台基体，其中，还包括在该平台基体上设置的至少两组悬吊轮，其转轴通过座架固定在所述平台基体上；每组悬吊轮受控可转动，用于收放吊带；所述吊带用于将所述平台基体悬挂在线缆上。

所述的自牵引卷扬双牵引绳上高压线的装置，其中，每一所述悬吊轮通过单独的第一电机控制旋转，并且设置采用内凹用于卷绕吊带的内槽。

所述的自牵引卷扬双牵引绳上高压线的装置，其中，每一所述第一电机通过对应的转轴与对应的悬吊轮同轴驱动设置。

所述的自牵引卷扬双牵引绳上高压线的装置，其中，所述悬吊轮设置为两组，并且四个悬吊轮的第一电机设置位置依中心对称方式设置。

所述的自牵引卷扬双牵引绳上高压线的装置，其中，所述吊带从本组两个所述悬吊轮之间的内侧穿出，并在所述悬吊轮的内侧下方还设置有一用于引导吊带的导向组件，所述导向组件设置有至少一阻尼杆在所述吊带与所述悬吊轮之间。

所述的自牵引卷扬双牵引绳上高压线的装置，其中，所述阻尼杆采用辊轮设置，并且所述导向组件在所述吊带外侧与所述阻尼杆平行设置有一第二档杆。

所述的自牵引卷扬双牵引绳上高压线的装置，其中，在所述平台基体上还设置有至少一工作吊臂，其设置在所述平台基体上邻近所述悬吊轮的位置，所述工作吊臂的顶端设置有一具有内凹槽的滑轮，用于通过内凹槽适配所述线缆。

所述的自牵引卷扬双牵引绳上高压线的装置，其中，所述工作吊臂设置其底部一侧铰接在所述工作基体上，并且在所述工作吊臂的相对所述滑轮的另一侧位置设置有一伸缩杆，一端铰接在所述工作吊臂的顶端，另一端铰接在所述工作基体上。

所述的自牵引卷扬双牵引绳上高压线的装置，其中，在所述滑轮靠近所述平台基体中心一侧，在所述工作吊臂上相应设置有一V型开口的防护片。

一种采用所述自牵引卷扬双牵引绳上高压线的装置的升降实现方法，其包括以下步骤：

A、将吊带从线缆上方绕过，其两端分别进入同一组的两个悬吊轮上；

B、启动控制两组悬吊轮同步运行，每组悬吊轮相对方向转动，进行收放吊带，以将所述平台基体悬挂在线缆上；

C、控制所述悬吊轮卷绕所述吊带，在所述工作吊臂的滑轮可以向中间合拢并高于所述线缆时，释放吊带使线缆卡入所述滑轮并保持该种配合状态。

本发明所提供的一种自牵引卷扬双牵引绳上高压线的装置及方法，由于采用了在平台基体上设置的至少两组悬吊轮，通过悬吊轮的受控驱动吊带，可以将双牵引绳升降平台装置升到线缆上或者从线缆上下放，从而实现了在地面操作升降的方便性和安全性。

附图说明

图1为本发明所述双牵引绳升降平台装置较佳实施例的立体示意图。

图2为本发明所述双牵引绳升降平台装置较佳实施例的另一角度立体示意图。

图3和图4分别为本发明所述双牵引绳升降平台装置的正侧及左侧示意图。

图5为本发明所述双牵引绳升降平台装置的俯视正视示意图。

图6为本发明双牵引绳升降平台装置的应用示例之一的喷涂机器人示意图。

图7是图6所示喷涂机器人示意图内部结构示意图。

图8是本发明所述双牵引绳升降平台装置的升降实现方法流程示意图。

具体实施方式

以下对本发明的较佳实施例加以详细说明。需要注意的是，以下描述仅为示例说明本发明的专利实现方案，并不能因此而理解为对本发明专利保护范围的限制。

本发明所提供的一种自牵引卷扬双牵引绳上高压线的装置，其较佳实施例如图1所示，其基本的实现结构是在一平台基体110上，该平台基体110可以设置采用一平板结构或者一框架结构，如图1所示的采用的是由多片条板并排形成的一平台基体，在其中的一条或数条条板上可以设置用来装配其他工作单元的安装孔101，这些安装孔101根据实际的需要进行装配其他单元，例如可以但不限于装配用来喷涂线缆上绝缘层涂料的喷涂机器人300，如图6和图7所示的。

在所述平台基体110上设置有至少两组悬吊轮120，如图2-图5所示的，具体可以但不限于，例如三组或四组等，所述悬吊轮120设置通过转轴121和座架122固定在所述平台基体上，可旋转卷绕吊带130，如图1所示。所述悬吊轮120本身设置有内凹用于卷绕所述吊带130的内槽123，每组悬吊轮120设置为两个，并排设置。所述吊带130可以但不限于采用各种坚韧材料，例如皮带、编织带等等，根据工作设备的称重需要而选择相应称重能力的吊带使用。所述吊带130用来将所述双牵引绳升降平台装置悬挂在线缆200上，如图1所示。

在工作时，每组所述悬吊轮120受控依相对的方向转动，也就是说，在受控制转动时，同组悬吊轮120或者同时向内转动，卷绕进吊带，从而带动平台基体上升；或者同时向外的方向转动，同步释放吊带，从而释放所述平台基体向下下降。所述内槽123的设置深度根据施工的高度要求以及吊带的卷绕厚度而设置，以保证能够升降到足够高的高度。对每一个线缆，吊带长度需要超过两倍线缆高度，才能方便的实现吊装。

所述吊带130可以通过辅助工具，例如无人机或抛物器具将一端从线缆200上方绕过，并牵引入对应侧的悬吊轮上，然后通过相应的控制和动力驱动，将吊带卷绕到对应的悬吊轮上。

动力驱动一般采用的是第一电机，该第一电机可以采用任何驱动方式，例如皮带或齿轮驱动，或者同轴第一电机驱动；如图1所示实施例中，每一悬吊轮120都通过转轴121同轴受对应的一第一电机124驱动，并且每一第一电机124都分别受控制***的控制(图中未示出控制电路及控制***)，通过控制***的控制指令可以实现每组所述悬吊轮的同步收放吊带动作。

同时，在本发明所述平台基体的升降过程中，容易出现平台基体移动的不稳状态，这种不稳状态可能是外界影响，如风对设备本身或线缆的吹动，也可能是悬吊轮120在受控同步收放吊带时造成的对平台基体的摇晃影响。在本发明的较佳实施例中，还可以在平台基体上设置对应的动态传感器，例如陀螺仪传感器等，可以对平台基体的动态状态进行传感，并在控制***的功能设置中预设设置相应的逻辑功能，例如根据振动的方向和幅度调整四个所述悬吊轮120的各自转动方式，用来微调和保持所述平台基体的稳定状态。

为方便本发明所述自牵引卷扬双牵引绳上高压线的装置的重心设置，本发明所述四个悬吊轮120以及其对应第一电机124的设置方式如图1所示，可以但不限于采用中心对称方式，即两组悬吊轮120的同侧悬吊轮及第一电机的排布位置沿着同一个方向，而与另一侧的悬吊轮及第一电机的排布位置方向相反，整个平台装置的重心设置在中央，方便对悬吊轮的转动控制，以实现对整个平台装置的动态稳定平衡实现保持控制；这样设置的好处还可以将其中一个第一电机进行悬空设置，减少对平台基体110的空间占用，如图1所示的第一电机125。

在所述平台基体110具有较为宽敞的空间的情况下，也可以采用其他的对称设置方式，例如每组悬吊轮的第一电机设置在同侧，并且两组之间的同侧悬吊轮都是相反方向设置，也就是将所有第一电机都设置在悬吊轮之间的设置方式，或者是将所有悬吊轮设置在第一电机之间。

在本发明所述较佳实施例中，如图1所示的，为方便所述吊带130与所述悬吊轮120的配合卷绕，防止在卷绕过程中出现吊带从悬吊轮边缘卷绕或脱出的问题，在所述吊带130进入所述悬吊轮120的位置还设置有导向组件140，如图1和图2所示。须说明的是，所述吊带130与所述悬吊轮120的配合并不局限于图示中的从内侧卷绕，也可以同时从外侧卷绕，但相比同时从内侧卷绕，在控制方面容易出现在贴近线缆时驱动力要求更高，更耗能的情况。

本发明所述导向组件140，如图1所示的，设置从同组的两个悬吊轮120的之间一侧即内侧穿出，并设置具有一阻尼杆141，如图2所示，卡在所述吊带130与悬吊轮120之间，并在阻尼杆141的两端及外侧形成一框架，并在框架中形成一方便吊带穿过的导向孔。所述阻尼杆141也可以采用辊轮的设置方式，以便减少对吊带的磨损。在所述框架的外侧也即所述吊带的外侧，与所述阻尼杆141平行设置有一第二档杆142，以便限制所述吊带130的卷绕过程顺利进行。也即是说，所述吊带130可以从所述阻尼杆141和第二档杆142之间的空隙中穿出，以保证其卷绕过程的安全顺畅。

在本发明所述双牵引绳升降平台装置的另一较佳实施例中，在所述平台基体110上还设置有至少一工作吊臂150，较佳的是设置为两个，并且其位置关系根据平台基体上的悬吊轮及第一电机分布位置空间，可以设置在平台基体上的两侧，较佳的是如图1所示，邻近所述悬吊轮120的位置，并且相对所述平台基体的中心对称分布。如图1中所示的较佳实施例中，两个所述工作吊臂150设置在所述平台基体110的对角上。

在所述工作吊臂150的顶端朝向同组两个悬吊轮的之间的内侧方向(方便卡合线缆的方向)设置有对应的滑轮151，并在每个滑轮151上设置有用来卡配线缆200的凹槽152。所述工作吊臂150可以设置采用与所述平台基体固定一体的设置方式，并设置所述滑轮151采用从所述工作吊臂150上向外延伸的支臂结构，以便调整所述滑轮151与线缆200进行适配，形成方便平台基体上的工作设备进行工作的状态，例如对线缆的喷涂涂层或清除障碍物操作等。

在设置一个工作吊臂150的情形下，所述滑轮可以设置成两个以上，沿线缆方向布置，其中一个作为主动驱动轮，例如可以采用在所述工作吊臂150上的滑轮设置采用驱动第一电机驱动，并在线缆方向上(线缆方向大致垂直与工作吊臂并平行于平台基体表面)，采用在所述工作吊臂的一侧或两侧设置其他滑轮，并可以从所述工作吊臂上延伸支臂用来设置这些其他滑轮。

在本发明较佳实施例中，所述工作吊臂150设置采用其底部一侧铰接在所述工作基体110上的设置方式，并在所述工作吊臂150的外侧设置有一伸缩杆153，如图1所示，所述伸缩杆153一端铰接在所述工作吊臂150的顶端，另一端铰接在所述工作基体110上，通过所述伸缩杆153的控制，可以实现对所述工作吊臂150的倾斜角度控制，从而方便在所述吊带130将所述平台装置提升到工作位置时，两个所述工作吊臂150之间是张开的，方便所述线缆200进入低于所述滑轮151的位置，然后通过对所述伸缩杆153的控制，就可以将所述工作吊臂150前端的滑轮向线缆200上方移位，然后释放吊带，就可以将线缆卡配入所述滑轮151上，从而方便工作时的吊挂位置保持和相应的移动。所述伸缩杆153具体地可以但不限于采用液压杆的实现方式。

所述滑轮151还可以设置有用于驱动其主动转动的第二电机154，如图1所示，由此可以在工作过程中方便整体双牵引绳升降平台装置以及相应的工作设备沿着线缆的移动。

在平台装置沿线缆的移动过程中，为防止线缆上的障碍物，例如线缆200上可能存在的风筝、塑料布等，以及在工作过程中，由于吊带与线缆的阻尼摩擦阻力，可能移动滞后，被压入滑轮151与线缆200之间，在所述滑轮的前侧，也就是说沿线缆依所述双牵引绳升降平台装置的移动方向上的前方，靠近所述平台基体中心一侧，还设置有一V型开口的防护片155，如图2所示，该防护片155可以与所述工作吊臂150一体设置，并防护在所述滑轮151的内凹槽前方，以便在工作过程中可以推开线缆上的障碍物。所述防护片155的V型开口并不需要紧卡所述线缆，因此，其设置的位置高度需要预先注意，以防止在工作过程中该防护片155的结构造成对线缆200的磨损伤害或导致平台装置的移动困难。另需注意的是，所述防护片155的设置不限于上述一侧设置方式，也可以在所述滑轮151的两侧都设置所述防护片155。

在实现上述各种较佳实施例的平台装置中，本发明同时还提供了一种双牵引绳升降平台装置的升降实现方法较佳实施例，如图6所示，其包括了以下步骤：

步骤一，将吊带从线缆上方绕过，然后将吊带的两端穿入同一组的两个悬吊轮上。具体地，可以在一个悬吊轮120上预先卷绕好吊带130，从该悬吊轮上释放相应长度的吊带，并通过相应的辅助工具，例如无人机或弹射装置，将该吊带的自由端绕过高空线缆的上方，并最终落下卷绕到同组的另一个悬吊轮上，预先可以调整好两个悬吊轮各自缠绕的长度，以保证工作过程中的承受力和安全。在保证两组悬吊轮都刚刚离地时，是本发明平台装置上升的初始阶段。

步骤二，启动和控制两组悬吊轮的同步运行，每组悬吊轮中的两个悬吊轮相对方向转动，同步收卷吊带即可将所述双牵引绳升降平台装置向空中的线缆方向移动。在移动过程中，为保证双牵引绳升降平台装置的平稳移动，还可以通过设置在平台基体上的传感器以及控制***的微调控制，实现对悬吊轮的对抗性调整，以降低平台本身的混动，减少其摆动幅度，降低不管是来自于外来因素如风和线缆振动的影响还是平台装置本身的上升过程中影响，以尽可能保持整个平台装置的平稳上升。反方向控制悬吊轮的转动，就可以控制吊带的释放，控制平台装置的下降过程，在此不再赘述。

步骤三，控制所述悬吊轮的转动，卷绕所述吊带，使所述平台装置提升到足够高的位置，此时，线缆就位于所述平台基体的正上方，并且低于所述工作吊臂的端部，从而使滑轮高于所述线缆的位置，此时，可以调整滑轮位置，使滑轮卡合适配在所述线缆的上方。设置两个以上的滑轮，例如本发明各附图中所示，示出的实施例中，对称设置了两个工作吊臂，并且所述工作吊臂可以通过伸缩杆153的控制，相对工作基体向滑轮一侧方向转动，从而可以使两个工作吊臂端部的滑轮分别对正所述线缆，并卡合适配所述线缆上。

这样，本发明所述自牵引卷扬双牵引绳上高压线的装置就可以利用两个工作吊臂的滑轮实现在线缆上的移动工作过程，在该工作过程中，吊带仅作为安全防范措施存在，并不起主要的吊挂作用。当然，在某些实施例情况下，也可以根据吊挂的工作设备重量程度，例如过重的工作设备，也可以控制让吊带同步起到主要或次要的吊挂作用。

在工作过程中的移动时，例如喷涂或清障过程中，本发明所述双牵引绳升降平台装置，主要通过其中的至少一个滑轮的主动转动驱动实现在所述线缆上的移动。在移动时，由于吊带与线缆之间会有一定的摩擦阻力，且被动移动，因此可能会滞后于平台装置的移动位置，此时，本发明所述平台装置通过在所述滑轮前侧设置防护片155实现对吊带130的推动，所述防护片155不仅推动吊带130的移动，还可以推动所有在线缆上的障碍物，以防止其卡入滑轮与线缆之间，最终阻碍工作和造成平台装置的损坏。较好的设置方案，是在所述滑轮151的前后两侧都设置上述V型开口的防护片155，这样就可以保证所述双牵引绳升降平台装置的移动方向可改变，可以向前或向后的受控移动，并能同时保证滑轮在线缆上的安全移动。

本发明所提供的一种自牵引卷扬双牵引绳上高压线的装置及方法，通过设置所述悬吊轮以及工作吊臂，实现了平台装置在地面操作即可上线缆工作的方式，其操作实现的方式安全方便；同时在平台所承载的工作设备在工作过程中通过本发明所述平台基体上的滑轮可以保持与线缆的适配，从而保证了施工和维护过程中的操作方便及安全性。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种自牵引卷扬双牵引绳上高压线的装置，其包括一平台基体，其特征在于，还包括在该平台基体上设置的至少两组悬吊轮，其转轴通过座架固定在所述平台基体上；每组悬吊轮受控可转动，用于收放吊带；所述吊带用于将所述平台基体悬挂在线缆上；在所述平台基体上还设置有至少一工作吊臂，所述工作吊臂设置在所述平台基体上邻近所述悬吊轮的位置，所述工作吊臂的顶端设置有一具有内凹槽的滑轮，用于通过所述内凹槽适配所述线缆；所述工作吊臂设置底部一侧铰接在所述平台基体上，并且在所述工作吊臂的相对所述滑轮的另一端位置设置有一伸缩杆，一端铰接在所述工作吊臂的顶端，另一端铰接在所述平台基体上。

2.根据权利要求1所述的自牵引卷扬双牵引绳上高压线的装置，其特征在于，每一所述悬吊轮通过单独的第一电机控制旋转，并且设置采用内凹用于卷绕吊带的内槽。

3.根据权利要求2所述的自牵引卷扬双牵引绳上高压线的装置，其特征在于，每一所述第一电机通过对应的转轴与对应的悬吊轮同轴驱动设置。

4.根据权利要求3所述的自牵引卷扬双牵引绳上高压线的装置，其特征在于，所述悬吊轮设置为两组，并且四个悬吊轮的第一电机设置位置依中心对称方式设置。

5.根据权利要求1-4任一所述的自牵引卷扬双牵引绳上高压线的装置，其特征在于，所述吊带从本组两个所述悬吊轮之间的内侧穿出，并在所述悬吊轮的内侧下方还设置有一用于引导吊带的导向组件，所述导向组件设置有至少一阻尼杆在所述吊带与所述悬吊轮之间。

6.根据权利要求5所述的自牵引卷扬双牵引绳上高压线的装置，其特征在于，所述阻尼杆采用辊轮设置，并且所述导向组件在所述吊带外侧与所述阻尼杆平行设置有一第二档杆。

7.根据权利要求1所述的自牵引卷扬双牵引绳上高压线的装置，其特征在于，在所述滑轮靠近所述平台基体中心一侧，在所述工作吊臂上相应设置有一V型开口的防护片。

8.一种采用如权利要求1-7任一所述自牵引卷扬双牵引绳上高压线的装置的升降实现方法，其包括以下步骤：

A、将吊带从线缆上方绕过，其两端分别进入同一组的两个悬吊轮上；

B、启动控制两组悬吊轮同步运行，每组悬吊轮相对方向转动，进行收放吊带，以将所述平台基体悬挂在线缆上；

C、控制所述悬吊轮卷绕所述吊带，在所述工作吊臂的滑轮可以向中间合拢并高于所述线缆时，释放吊带使线缆卡入所述滑轮并保持该种配合状态。

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