CN114051849B - 一种树障清除装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及树障技术领域，更具体地，尤其涉及一种树障清除装置，包括弧形支架、激光发射机构、伸缩机构、第一传动机构和第二传动机构；所述弧形支架上设有沿着弧长方向的上轨道和下轨道，所述上轨道和下轨道间隔设置；所述伸缩机构与所述第一传动机构连接，所述第一传动机构滑动安装在所述弧形支架上，并且所述第一传动机构与所述上轨道连接；所述激光发射机构与所述第二传动机构连接，所述第二传动机构滑动安装在所述弧形支架上，并且所述第二传动机构与所述下轨道连接；本装置可以快速的清除树障，并且通过激光烧蚀树皮阻止枝干生长，既保证了树木完整性，又保护了输电线路的安全，同时使用灵活，方便便携，占地小，工作效率高。

Description

一种树障清除装置

技术领域

本发明涉及树障技术领域，更具体地，尤其涉及一种树障清除装置。

背景技术

树障是输电线路通道存在的一种安全隐患，由于桉树、竹子等树木的生长速度较快，使树木与输电线路之间的距离逐渐缩小，容易导致输电线路对树木进行放电，从而造成输电线路烧断，进而威胁输电线路的运行安全，影响输电线路的正常使用，因此，需要定期对输电线路周围的树障进行清理。

目前，各级电力部门每年投入大量的人力、物力与财力对辖区内的通道树障进行清理整治，普遍采用人工修剪方式，而人工修剪存在漏剪、少剪、作业耗时长、劳动强度大、人工成本高、安全风险大等问题；随后研究人员研制出采用机器人沿着线路爬行烧除、及电动剪刀等智能工具，但设备设计较为笨重，并且需要人工送至线路进行安装，对现场安装精度有一定要求，并且在设备进行清除工作中常遇到间隔障碍等，使得异物残留，同时树受风等外界因素影响，会发生舞动，使得清除工作难以精确剪切；而且上述清除工作中，间隔一段时间后，树障仍会长出新的枝干，当枝干直径较小时，可以反复清除，但当枝干直径较大时，不仅需要反复清除，并且每次清除过程耗时长，无法彻底阻止树障生长，无法长期维护输电线路运行安全。

发明内容

本发明为克服上述现有技术中的缺陷，提供了一种树障清除装置，可以有效地快速清除树障，长期保障输电线路运行稳定。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种树障清除装置，包括弧形支架、激光发射机构、伸缩机构、第一传动机构和第二传动机构；

所述弧形支架上设有沿着弧长方向的上轨道和下轨道，所述上轨道和下轨道间隔设置；

所述伸缩机构与所述第一传动机构连接，所述第一传动机构滑动安装在所述弧形支架上，并且所述第一传动机构与所述上轨道连接；

所述激光发射机构与所述第二传动机构连接，所述第二传动机构滑动安装在所述弧形支架上，并且所述第二传动机构与所述下轨道连接。

进一步地，所述弧形支架包括第一弧形臂、第二弧形臂和第三弧形臂，所述第一弧形臂的两端分别与所述第二弧形臂、第三弧形臂铰接，所述第一弧形臂的凹面、第二弧形臂的凹面、及第三弧形臂的凹面在同一侧。

进一步地，所述第一弧形臂上设有定位结构，和两个对称设在所述定位结构上的连接臂，所述第二弧形臂及第三弧形臂上设有对应的滑槽，两个所述连接臂分别与所述第二弧形臂上的滑槽、第三弧形臂上的滑槽滑动连接。

进一步地，所述连接臂包括滑动部和收纳部，所述收纳部的一端与所述定位结构连接，所述收纳部的另一端与所述滑动部连接，所述滑动部的另一端与所述滑槽滑动连接。

进一步地，所述滑动部为弧形结构。

进一步地，所述上轨道及下轨道为弧形齿条，所述第一传动机构包括第一安装座、第一电机和第一行星轮系，所述第二传动机构包括第二安装座、第二电机和第二行星轮系，所述第一电机通过第一安装座滑动安装在所述弧形支架上，所述第二电机通过第二安装座滑动安装在所述弧形支架上，所述第一行星轮系与所述上轨道啮合，所述第二行星轮系与所述下轨道啮合。

进一步地，所述伸缩机构包括剪叉式伸缩臂和伸缩驱动机构，所述剪叉式伸缩臂的两端设有第一连接座和第二连接座，所述伸缩驱动机构安装在所述第一连接座上，所述第二连接座与所述第一电机连接。

进一步地，所述伸缩驱动机构包括第三电机、与第三电机连接的丝杆、套设在丝杆上的螺母，所述螺母与所述剪叉式伸缩臂连接，所述第三电机及丝杆安装在所述第一连接座上。

进一步地，所述第一连接座上设有用于调节所述伸缩机构转动角度的角度调节机构。

进一步地，所述激光发射机构包括激光发射器、和用于调节所述激光发射器发出激光角度的调节结构，所述调节结构与所述第二安装座连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明提供了一种树障清除装置，包括弧形支架、激光发射机构、伸缩机构、第一传动机构和第二传动机构；所述弧形支架上设有沿着弧长方向的上轨道和下轨道，所述上轨道和下轨道间隔设置；所述伸缩机构与所述第一传动机构连接，所述第一传动机构滑动安装在所述弧形支架上，并且所述第一传动机构与所述上轨道连接；所述激光发射机构与所述第二传动机构连接，所述第二传动机构滑动安装在所述弧形支架上，并且所述第二传动机构与所述下轨道连接；当使用时，首先驱动伸缩机构，伸缩机构带动弧形支架接近树障，再驱动第二传动机构，带动激光发射机构沿着弧形支架的下轨道运动，并且对树障进行激光照射，之后驱动第一传动机构，使得弧形支架沿着上轨道运动，并且围绕树障旋转设定的角度，重复驱动第二传动机构，带动激光发射机构沿着弧形支架下轨道对未照射区域进行激光照射，直到对树障完成360度环绕照射；本装置可以快速的清除树障，并且通过激光烧蚀树皮阻止枝干生长，既保证了树木完整性，又保护了输电线路的安全，同时使用灵活，方便便携，占地小，工作效率高。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的其中一个视角的结构示意图；

图3为本发明的另一个视角的结构示意图；

图4为本发明的折叠收纳后的结构示意图。

附图标记：1-弧形支架；101-第一弧形臂；102-第二弧形臂；103-第三弧形臂；104-上轨道；105-下轨道；106-定位结构；107-滑动部；108-收纳部；109-滑槽；2-激光发射机构；201-激光发射器；202-调节结构；3-伸缩机构；301-剪叉式伸缩臂；302-第一连接座；303-第二连接座；304-丝杆；305-螺母；4-第一传动机构；401-第一安装座；402-第一电机；403-第一行星轮系；5-第二传动机构；501-第二安装座；502-第二电机；503-第二行星轮系；6-角度调节机构；601-限位槽。

具体实施方式

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的一部分实施例，而不是全部的实施例。下面结合具体实施方式对本发明作在其中一个实施例中说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例

如图1所示，一种树障清除装置，包括弧形支架1、激光发射机构2、伸缩机构3、第一传动机构4和第二传动机构5；弧形支架1上设有沿着弧长方向的上轨道104和下轨道105，上轨道104和下轨道105间隔设置；伸缩机构3与第一传动机构4连接，第一传动机构4滑动安装在弧形支架1上，并且第一传动机构4与上轨道104连接；激光发射机构2与第二传动机构5连接，第二传动机构5滑动安装在弧形支架1上，并且第二传动机构5与下轨道105连接。

需要说明的是，首先驱动伸缩机构3，伸缩机构3带动弧形支架1接近树障，再驱动第二传动机构5，带动激光发射机构2沿着弧形支架1的下轨道105运动，并且对树障进行激光照射，之后驱动第一传动机构4，使得弧形支架1沿着上轨道104运动，并且围绕树障旋转设定的角度，重复驱动第二传动机构5，带动激光发射机构2沿着弧形支架1下轨道105对未照射区域进行激光照射，直到对树障完成360度环绕照射；本装置可以搭载在平台上使用。

在其中一个实施例中，如图1-4所示，弧形支架1包括第一弧形臂101、第二弧形臂102和第三弧形臂103，第一弧形臂101的两端分别与第二弧形臂102、第三弧形臂103铰接，第一弧形臂101的凹面、第二弧形臂102的凹面、及第三弧形臂103的凹面在同一侧。

需要说明的是，弧形支架1分为多段弧形臂，便于收纳及维修更换，同时可以适用多种直径枝干适用，通用性强，多段弧形臂的凹面均在同一侧，在旋转弧形支架1时，可以将枝干环绕包围，避免激光发射机构2照射树皮时遗漏区域。

在其中一个实施例中，如图2-3所示，第一弧形臂101上设有定位结构106，和两个对称设在定位结构106上的连接臂，第二弧形臂102及第三弧形臂103上设有对应的滑槽109，两个连接臂分别与第二弧形臂102上的滑槽109、第三弧形臂103上的滑槽109滑动连接。

需要说明的是，定位结构106、连接臂及滑槽109用于限制第二弧形臂102及第三弧形臂103的旋转角度，使得弧形支架1的弧形凹面可以包裹在枝干的外侧，并且可以将第二弧形臂102及第三弧形臂103收纳起来，减少占用空间，便于携带。

在其中一个实施例中，如图2-3所示，连接臂包括滑动部107和收纳部108，收纳部108的一端与定位结构106连接，收纳部108的另一端与滑动部107连接，滑动部107的另一端与滑槽109滑动连接。

需要说明的是，收纳部108用于放置收纳后的第二弧形臂102和第三弧形臂103，滑动部107在滑槽109内滑动，用于限制第二弧形臂102及第三弧形臂103的转动角度，同时起到支撑第二弧形臂102及第三弧形臂103的作用，提高强度。

在其中一个实施例中，如图2-3所示，滑动部107为弧形结构。

需要说明的是，滑动部107设计为弧形，转动和收纳时更加流畅，避免运动过程中卡死，同时弧形设计结构更加紧凑。

在其中一个实施例中，如图2-3所示，第二弧形臂102及第三弧形臂103关于定位结构106对称，并且连接臂设在弧形支架1的凸面侧。

需要说明的是，对称设计可以使得第二弧形臂102及第三弧形臂103的转动角度相同，便于设计加工，同时保证弧形支架1的弧度流畅，将连接臂设在弧形支架1的凸面侧，不会增加弧形支架1与树障之间的距离，减少激光发射行程。

在其中一个实施例中，如图1-4所示，上轨道104及下轨道105为弧形齿条，第一传动机构4包括第一安装座401、第一电机402和第一行星轮系403，第二传动机构5包括第二安装座501、第二电机502和第二行星轮系503，第一电机402通过第一安装座401滑动安装在弧形支架1上，第二电机502通过第二安装座501滑动安装在弧形支架1上，第一行星轮系403与上轨道104啮合，第二行星轮系503与下轨道105啮合。

需要说明的是，驱动第一电机402，第一行星轮系403与上轨道104齿条啮合，弧形支架1沿着上轨道104整体转动，实现对枝干的360环绕，驱动第二电机502，第二行星轮系503与下轨道105齿条啮合，激光发射机构2沿着下轨道105在弧形支架1上转动，对枝干进行激光照射，第一传动机构4与上轨道104的配合、第二传动机构5与下轨道105配合，分别转动弧形支架1和激光发射机构2，实现对枝干树皮的360度环绕照射；除了本实施例中的齿轮齿条传动，还可以适用滑轨及导轨等结构。

在其中一个实施例中，如图1-4所示，上轨道104及下轨道105沿着弧长边缘设置，并且上轨道104与下轨道105平行。

需要说明的是，上轨道104及下轨道105沿着弧形边缘设置，可以保证弧形支架1在同一水平面转动，并且激光发射机构2照射的区域也在同一水平面内，防止激光照射倾斜。

在其中一个实施例中，如图1-4所示，上轨道104及下轨道105设在弧形支架1的凹面。

需要说明的是，将上轨道104及下轨道105设在弧形支架1的凹面侧，利于保护上轨道104及下轨道105，避免损坏。

在其中一个实施例中，如图1-4所示，伸缩机构3包括剪叉式伸缩臂301和伸缩驱动机构，剪叉式伸缩臂301的两端设有第一连接座302和第二连接座303，伸缩驱动机构安装在第一连接座302上，第二连接座303与第一电机402连接。

需要说明的是，剪叉式伸缩臂301便于收纳，节省收纳空间，同时展开方便，可以达到几倍工作距离，便于维修。

在其中一个实施例中，如图1-4所示，伸缩驱动机构包括第三电机、与第三电机连接的丝杆304、套设在丝杆304上的螺母305，螺母305与剪叉式伸缩臂301连接，第三电机及丝杆304安装在第一连接座302上。

需要说明的是，驱动第三电机正向转动，第三电机带动丝杆304正向转动，通过螺纹传动，套设在丝杆304上的螺母305进行移动，螺母305带动剪叉式伸缩臂301的驱动端移动，剪叉式伸缩臂301开始伸出，带动弧形支架1靠近树障，同理，驱动第三电机反向转动，剪叉式伸缩臂301开始缩回；伸缩驱动机构还可以使用气缸，利用气缸的输出端带动剪叉式伸缩臂301的驱动端移动。

在其中一个实施例中，如图1-4所示，第一连接座302上设有用于调节伸缩机构转动角度的角度调节机构6。

需要说明的是，角度调节机构6可以调节剪叉式伸缩臂301的转动角度，从而使得剪叉式伸缩臂301可以倾斜上升。

在其中一个实施例中，如图1-4所示，角度调节机构6包括调节座、设在调节座上的弧形限位槽601、设在弧形限位槽601内的限位杆、及用于锁紧限位杆固定角度位置的锁紧件，调节座与第一安装座401转动连接，限位杆的一端固定在第一安装座401上。

需要说明的是，调整需要倾斜的角度，将限位杆移动到限位槽601内的谁当位置，并且通过锁紧件将限位杆锁紧，使得剪叉式伸缩臂301与调节座形成夹角，可以将剪叉式伸缩臂301水平、竖直或者倾斜上升，便于使用。

在其中一个实施例中，如图4所示，激光发射机构2包括激光发射器201、和用于调节激光发射器201发出激光角度的调节结构202，调节结构202与第二安装座501连接。

需要说明的是，激光发射器201用于发射激光照射树皮，调节结构202可以调整激光发射器201的激光照射角度，转动调节结构202保证激光发射器201对准枝干。

工作原理：

首先驱动伸缩机构3，伸缩机构3带动弧形支架1接近树障，再驱动第二传动机构5，带动激光发射机构2沿着弧形支架1的下轨道105运动，并且对树障进行激光照射，之后驱动第一传动机构4，使得弧形支架1沿着上轨道104运动，并且围绕树障旋转设定的角度，重复驱动第二传动机构5，带动激光发射机构2沿着弧形支架1的下轨道105对未照射区域进行激光照射，直到对树障完成360度环绕照射，通过激光烧蚀树皮阻止枝干生长，保护了输电线路的安全。

在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均应包含在本发明权利要求保护范围之内。

Claims (5)

1.一种树障清除装置，其特征在于，包括弧形支架、激光发射机构、伸缩机构、第一传动机构和第二传动机构；

所述弧形支架上设有沿着弧长方向的上轨道和下轨道，所述上轨道和下轨道间隔设置；

所述伸缩机构与所述第一传动机构连接，所述第一传动机构滑动安装在所述弧形支架上，并且所述第一传动机构与所述上轨道连接；

所述激光发射机构与所述第二传动机构连接，所述第二传动机构滑动安装在所述弧形支架上，并且所述第二传动机构与所述下轨道连接；

所述弧形支架包括第一弧形臂、第二弧形臂和第三弧形臂，所述第一弧形臂的两端分别与所述第二弧形臂、第三弧形臂铰接，所述第一弧形臂的凹面、第二弧形臂的凹面及第三弧形臂的凹面在同一侧；

所述第一弧形臂上设有定位结构，和两个对称设在所述定位结构上的连接臂，所述第二弧形臂及第三弧形臂上设有对应的滑槽，两个所述连接臂分别与所述第二弧形臂上的滑槽、第三弧形臂上的滑槽滑动连接；

所述连接臂包括滑动部和收纳部，所述收纳部的一端与所述定位结构连接，所述收纳部的另一端与所述滑动部连接，所述滑动部的另一端与所述滑槽滑动连接；

所述上轨道及下轨道为弧形齿条，所述第一传动机构包括第一安装座、第一电机和第一行星轮系，所述第二传动机构包括第二安装座、第二电机和第二行星轮系，所述第一电机通过第一安装座滑动安装在所述弧形支架上，所述第二电机通过第二安装座滑动安装在所述弧形支架上，所述第一行星轮系与所述上轨道啮合，所述第二行星轮系与所述下轨道啮合；

所述伸缩机构上设有用于调节所述伸缩机构转动角度的角度调节机构；

当使用时，首先驱动伸缩机构，伸缩机构带动弧形支架接近树障，再驱动第二传动机构，带动激光发射机构沿着弧形支架的下轨道运动，并且对树障进行激光照射，之后驱动第一传动机构，使得弧形支架沿着上轨道运动，并且围绕树障旋转设定的角度，重复驱动第二传动机构，带动激光发射机构沿着弧形支架下轨道对未照射区域进行激光照射，直到对树障完成360度环绕照射。

2.根据权利要求1所述的一种树障清除装置，其特征在于，所述滑动部为弧形结构。

3.根据权利要求1-2任一项所述的一种树障清除装置，其特征在于，所述伸缩机构包括剪叉式伸缩臂和伸缩驱动机构，所述剪叉式伸缩臂的两端设有第一连接座和第二连接座，所述伸缩驱动机构安装在所述第一连接座上，所述第二连接座与所述第一电机连接。

4.根据权利要求3所述的一种树障清除装置，其特征在于，所述伸缩驱动机构包括第三电机、与第三电机连接的丝杆、套设在丝杆上的螺母，所述螺母与所述剪叉式伸缩臂连接，所述第三电机及丝杆安装在所述第一连接座上。

5.根据权利要求1-2任一项所述的一种树障清除装置，其特征在于，所述激光发射机构包括激光发射器和用于调节所述激光发射器发出激光角度的调节结构，所述调节结构与所述第二安装座连接。

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