CN202260258U - 500kV输电线路四***导线行走装置的越障机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种500kV输电线路四***导线行走装置的越障机构，其主轮通过主轮轴固定在两块立柱板下部之间的主轮槽内，主轮轴的外侧一端安装有锥齿轮组；主电机固定在靠外侧的立柱板上，两根前后摆臂上端与立柱板铰接，通过辅助轮轴将辅助轮固定于摆臂的辅轮槽内，辅助电机固定于摆臂下端外侧；升降电机和丝杆安装在滑块内，升降电机通过升降齿轮组与丝杆连接，丝杆的两端分别通过安装在摆臂中部内的丝套、丝套固定板与前后两根摆臂连接。本实用新型强度高，质量轻；丝杆摆臂越障导线行走装置能顺利跨越间隔棒、防震锤、接续管、直线悬垂串等障碍；帮助作业人员进行网架连续档走线及消缺，提高工作效率、减轻劳动强度。

Description

500kV输电线路四***导线行走装置的越障机构

技术领域

本实用新型涉及一种500kV输电线路四***导线行走装置的越障机构，它是用于500kV输电线路网架巡检的运输工具。

背景技术

目前，500kV输电线路网架巡检主要以人工走线为主，在部分线路上使用人力脚踏式导线飞车，但这些方法都存在一些问题和不足。其一是500kV线路导线悬挂较高，档距较大，作业采用走线或脚踏式导线飞车等方式，作业人员的体力消耗很多，特别是在爬坡时操作人员更加费力。在整个输电网架的巡检和作业过程中，作业人员劳动强度增大，工作效率低；其二是作业人员不能在飞车上站立对导线的缺陷进行维修作业，消缺存在较大的空间限制问题；其三是在输电线路上巡检和作业都是依赖于人力来完成，作业人员携带的工具种类和数量都是有限的，当遇到一些特殊情况时不能及时解决；其四是作业人员走线或脚踏导线飞车，作业过程稳定性较差，难度和风险较大。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种500kV输电线路四***导线行走装置的越障机构，该行走机构能够自动行走和跨越电网中的间隔棒、防震锤、接续管、直线悬垂串等障碍物，帮助作业人员进行网架连续档走线及消缺，提高工作效率、减轻劳动强度。

按照本实用新型提供的技术方案，500kV输电线路四***导线行走装置的越障机构，包括立柱板、升降电机、丝套、丝杆、摆臂、导轮轴、导轮、主轮、前刹车滚轮、后刹车滚轮、辅助电机、丝套固定板、短螺杆、辅助轮、辅助轮轴、滑块、升降齿轮组、锥齿轮组、主轮轴及主电机；所述主轮通过主轮轴及轴承固定在两块立柱板下部之间的主轮槽内，主轮轴的外侧一端安装有锥齿轮组；主电机固定在靠外侧的立柱板上，电机主轴垂直朝下并通过锥齿轮组与主轮轴连接；两根前后摆臂上端与立柱板铰接，前摆臂下端导轮槽内安装有导轮，导轮安装在导轮轴上；通过辅助轮轴将辅助轮固定于摆臂的辅轮槽内，辅助电机固定于摆臂下端外侧；升降电机和丝杆安装在滑块内，升降电机通过升降齿轮组与丝杆连接，丝杆的两端分别通过安装在摆臂中部内的丝套、丝套固定板与前后两根摆臂连接；前后杠杆由转轴定位于吊臂中部，分布在吊臂的前后侧，前侧杠杆上安装有前刹车滚轮，后侧杠杆上安装有后刹车滚轮。

所述导轮槽、辅助轮槽及主轮槽中心位于导线上方，并在同一垂直平面上。所述丝杆两端螺纹旋向相反。所述滑块安装在由两块立柱板形成的槽当中，其能上下滑动。所述辅助轮轴外侧一端安装有联轴器。

本实用新型与已有技术相比具有以下优点：

本实用新型整体材料采用高强度铝镁合金，强度高，质量轻，大大降低了整个装置的重量；丝杆摆臂越障导线行走装置能顺利跨越间隔棒、防震锤、接续管、直线悬垂串等障碍；帮助作业人员进行网架连续档走线及消缺，提高工作效率、减轻劳动强度。

附图说明

图1为本实用新型结构主视图。

图2为本实用新型结构侧视图。

图3为本实用新型使用状态图。

具体实施方式

下面本实用新型将结合附图中的实施例作进一步描述：

图1～图3所示，包括立柱板1、升降电机2、丝套3、丝杆4、摆臂5、导轮轴6、导轮7、主轮8、前刹车滚轮9、手柄10、后刹车滚轮11、辅助电机12、丝套固定板13、短螺杆14、辅助轮15、辅助轮轴16、滑块17、升降齿轮组18、锥齿轮组19、主轮轴20、长螺杆21、杠杆22、回转轴23、吊臂24、吊篮25及主电机26。

本实用新型由两组主轮行走机构、两组摆杆升降机构及两组辅轮行走机构组成，每组主轮行走机构、摆杆升降机构、辅轮行走机构结构相同。

每组主轮行走机构由两块立柱板1、主轮8、主电机26、锥齿轮组19以及主轮轴20等零件组成。其中主轮8是通过主轮轴20及轴承固定在两块立柱板1下部之间的主轮槽内，主轮轴20的外侧一端安装有锥齿轮组19。主电机25固定在靠外侧的立柱板1上，电机主轴垂直朝下并通过锥齿轮组19与主轮轴20连接。工作时，主电机通电转动并通过锥齿轮组19、主轮轴20带动主轮8旋转，从而带动整个行走装置在导线上行走。

每组摆杆升降机构中摆臂5是按机构行进方向呈前后各安装一根，两根摆臂5上端与立柱板1铰接，前摆臂下端轮槽内安装有导轮7，导轮7安装在导轮轴6上后摆臂下端轮槽内安装有辅助轮15；辅助轮15安装在辅助轮轴16上；所述导轮槽、辅助轮槽及主轮槽中心位于导线上方，并在同一垂直平面上。升降电机2和丝杆4安装在滑块17内，升降电机2通过升降齿轮组18与丝杆4连接，丝杆4两端螺纹旋向相反。滑块17安装在由两块立柱板形成的槽当中，其可以做上下滑动。丝杆4的两端分别通过安装在摆臂中部内的丝套3、丝套固定板13与前后两根摆臂5连接。

当升降电机通电后，它通过升降齿轮组带动丝杆4旋转，丝杆4通过丝套3和丝套固定板13带动前后摆臂绕其上端孔的轴芯摆动。当两根摆臂5同时向下摆动时，其下部的导轮7和辅助轮15压在导线上并逐渐将主轮8抬起，使其能够越过障碍。当两根摆臂5同时向两侧伸展时，导轮7和辅助轮15离开导线、同时抬起一定高度，以便越过障碍。

每组辅轮行走机构由辅助电机12、辅助轮15、辅助轮轴16及联轴器组成；通过辅助轮轴16将辅助轮15固定于摆臂5的轮槽内，辅助轮轴16外侧一端安装有联轴器，辅助电机12固定于摆臂5下端外侧。辅轮行走机构的作用是当主轮8被抬起需要越过障碍时，辅轮行走机构的辅助电机得电，它带动辅助轮旋转，从而动整个行走装置前行。

杠杆22由转轴23定位于吊臂24中部，它们分布在吊臂24的前后侧，前杠杆上安装有前刹车滚轮9，后杠杆上安装有后刹车滚轮11，两杠杆尾部是通过手柄10连接成一体。吊臂24上部通过长螺钉21和短螺钉14固定于立柱板1之上，并与其对齐；前刹车滚轮9和后刹车滚轮11安装在主轮8和导线的下方。

吊臂24上部与主轮行走机构、摆杆升降机构、辅轮行走机构、刹车制动机构相连，下部通过铰链轴、吊篮25底梁铰接，最终将整个行走机构连接为一体；吊篮底梁固定在吊篮底部；调节杆穿过吊臂中部小孔，其一端由螺钉压紧于竖杆上，其另一端装配有手轮，通过调节手轮的进退即可控制吊臂侧摆的角度。

本实用新型主要部件的设计：

1、主轮

(1)根据机构行走速度20m/min的要求，结合选定的电机调速范围，确定主动轮的外径为内孔加工键槽以便传递动力。

(2)按照导线直径

以及导线线距在自然状态下发生的波动范围以及机构在行走中发生的摆动情况，为保证滚轮在离线抬起后又能准确回到导线上，轮槽需要一定的导向宽度，确定滚轮的厚度为60mm。

(3)为减轻滚轮的重量，在滚轮两侧进行挖空处理。

(4)根据导线直径、导线所需导向宽度及轮槽包胶厚度确定出轮槽尺寸，见图15所示。

(5)为保证机构在15°斜坡的导线上行走不打滑，滚轮槽内进行包胶处理，包胶厚4mm。

2、导轮与辅助轮

由于导轮和辅助轮与机构的行走速度没有直接关系，为了较少机构的重量以及减少越障时摆臂抬起的高度，故导轮和辅助轮的直径可以取小一些。根据轮槽的尺寸以及安装电机等部件的需要，导轮和辅助轮的直径选

mm。其它要求与主轮相同。两者差别在于辅助轮内孔带有键槽。

3、主电机功率的计算

按照行走装置的结构和设计要求，行走装置应由两个主电机分别带动两则的主轮同时滚动，每个主轮承受的负荷为100KG。主轮行走的速度为V＝20mm/min，主轮槽内包胶，它与导线的摩擦系数μ＝0.25。当导线最大的倾角α＝15°时，行走装置所需的最大功率为：

电机转矩T＝mg cos α×μ×r＝100×10×cos15°×0.25×0.094＝22.7Nm

电机转速 $n=\frac{V}{\mathrm{\πd}}=\frac{20}{3.14\×0.188}=34r/\min$

则

4、主电机的安装与连接

主电机固定于立柱板上，它通过一组转速比为2∶1的锥齿轮将动力传递到主轮轴上、并带动主轮行走。

8.3辅电机功率的计算

辅电机功率：

电机转矩T＝mg×μ×r＝100×10×0.25×0.0575＝14.38Nm

选用电机转速n＝30r/min

则

升降电机功率的计算

升降电机功率：

丝杆螺母摩擦系数μ＝0.65

丝杆小径为

所受拉力F＝2×1600＝3200N

电机转矩T＝F×μ×r＝1600×0.65×0.005＝5.2Nm

选用电机转速n＝80r/min

则

5、升降电机的安装与连接

升降电机固定于一滑块内，通过一齿轮组带动丝杆旋转。工作时，升降电机随摆臂、丝杆和滑块一起上下移动。

行走装置所用的电机均为行星齿轮减速直流电机，该电机输出扭矩大，噪音小。电机选用铁锂电池供电，该电池存电量大，瞬间输出电流大，使用安全，不***。

本实用新型工作原理为：

丝杆摆臂越障行走机构的工作原理是将左右两个行走机构同时挂于四***导线的两根上线之上，使导线位于轮槽之内。行走时，以主轮着线，导轮与辅轮离线或仅靠在线上即可。由主电机带动主轮转动并在线上行走。当导轮遇到线路中的间隔棒或防震锤、接续管、直线悬垂串等障碍时，主电机暂停，主轮停止前行。此时升降电机带动丝杆工作，丝杆转动不断扩大两根摆臂的夹角，当摆臂下端的导轮抬起高度超过障碍物高度时，升降电机停止工作，主电机恢复工作，并带动主轮前行，使导轮越过障碍。当主轮遇到线路中的障碍时，主电机停止工作，升降电机作反向旋转，收小两摆臂的夹角，此时主轮随立柱板被逐渐抬起，当主轮抬起的高度超过障碍物的高度时，升降电机停止工作，辅助轮上的辅助电机开始工作，它带动辅助轮转动，并推动整个装置前行，使主轮越过障碍。当辅轮遇到线路中的障碍时，辅助电机停止工作，其跨越障碍的过程与导轮跨越障碍的过程相似，即由升降电机带动丝杆不断地扩大摆臂的夹角，使主轮着线，当摆臂的夹角扩大到一定程度时，辅助轮抬起的高度超过障碍物的高度，由主电机带动主轮前行，辅助轮越过障碍，整个机构完成了越障过程。当机构逆行时，其行走与越障过程与前述相同，区别仅在于辅助电机工作时，装置由前行时的被推动变为被拖动前行。

Claims (5)

1. 一种500kV输电线路四***导线行走装置的越障机构，其特征是：包括立柱板（1）、升降电机（2）、丝套（3）、丝杆（4）、摆臂（5）、导轮轴（6）、导轮（7）、主轮（8）、前刹车滚轮（9）、后刹车滚轮（11）、辅助电机（12）、丝套固定板（13）、辅助轮（15）、辅助轮轴（16）、滑块（17）、升降齿轮组（18）、锥齿轮组（19）、主轮轴（20）及主电机（26）；所述主轮（8）通过主轮轴（20）及轴承固定在两块立柱板（1）下部之间的主轮槽内，主轮轴（20）的外侧一端安装有锥齿轮组（19）；主电机（26）固定在靠外侧的立柱板（1）上，电机主轴垂直朝下并通过锥齿轮组（19）与主轮轴（20）连接；两根前后摆臂（5）上端与立柱板（1）铰接，前摆臂下端导轮槽内安装有导轮（7），导轮（7）安装在导轮轴（6）上；通过辅助轮轴（16）将辅助轮（15）固定于摆臂（5）的辅轮槽内，辅助电机（12）固定于摆臂（5）下端外侧；升降电机（2）和丝杆（4）安装在滑块（17）内，升降电机（2）通过升降齿轮组（18）与丝杆（4）连接，丝杆（4）的两端分别通过安装在摆臂中部内的丝套（3）、丝套固定板（13）与前后两根摆臂（5）连接；前后杠杆（22）由转轴（23）定位于吊臂（24）中部，分布在吊臂（24）的前后侧，前杠杆上安装有前刹车滚轮（9），后杠杆上安装有后刹车滚轮（11）。

2.如权利要求1所述的500kV输电线路四***导线行走装置的越障机构，

其特征是：所述导轮槽、辅助轮槽及主轮槽中心位于导线上方，并在同一垂直平面上。

3.如权利要求1所述的500kV输电线路四***导线行走装置的越障机构，其特征是：所述丝杆（4）两端螺纹旋向相反。

4.如权利要求1所述的500kV输电线路四***导线行走装置的越障机构，

其特征是：所述滑块（17）安装在由两块立柱板形成的槽当中，其能上下滑动。

5.如权利要求1所述的500kV输电线路四***导线行走装置的越障机构，

其特征是：所述辅助轮轴（16）外侧一端安装有联轴器。

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