CN206640203U - 基于多旋翼无人机技术的导线走行式线路巡检装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于多旋翼无人机技术的导线走行式线路巡检装置，其特征在于设有用于靠近待巡检线路的多旋翼飞行机构、用于实现导线抓握的导线走行机构以及外挂架机构，所述导线行走机构安装在多旋翼飞行机构上部，外挂架设置在导线走行机构和多旋翼飞行机构之间，其中所述导线走行机构设有支撑架、走行驱动轮、走行轮驱动电动机、走行驱动轮复位电磁铁、走行驱动轮压力弹簧、滚轴推拉器、导线下压滚轴、失压脱扣器、滚轴复位弹簧，本实用新型与现有技术相比，可进行复杂的检修工作，并在空中飞行，绕越障碍物或感应出导线方向后，自主抓握导线，设计有可靠的自我救援功能，装置失效后，可自行脱落导线。

Description

基于多旋翼无人机技术的导线走行式线路巡检装置

技术领域：

本实用新型涉及电力巡检设备技术领域，具体的说是一种结构合理、工作可靠的基于多旋翼无人机技术的导线走行式线路巡检装置。

背景技术：

目前，电力线路巡视检修技术发展迅猛，其工作方式及原理主要分两种，一是，采用无人机技术的飞行巡检装置；二是，在导线上移动走行的巡检装置。两种工作原理的线路巡视检修装置都存在一定的缺陷，技术方案不够成熟。其中，现有采用无人机飞行技术的巡检装置，工作时持续飞行，受电池存储技术限制，持续工作时较短。其空中飞行姿态不具有稳定，无法完成复杂的检修工作。在导线上移动行走的巡检装置无法完成自主挂线，自主脱离导线的动作，使用方面有较大的局限性，巡检装置为躲避导线障碍物常设有复杂的机构，遇到T接线路，转角线路，此类巡检装置则完全无法跨越。

发明内容：

本实用新型针对现有技术中存在的缺点和不足，提出了一种结构合理、工作可靠的基于多旋翼无人机技术的导线走行式线路巡检装置。

本实用新型可以通过以下措施达到：

一种基于多旋翼无人机技术的导线走行式线路巡检装置，其特征在于设有用于靠近待巡检线路的多旋翼飞行机构、用于实现导线抓握的导线走行机构以及外挂架机构，所述导线行走机构安装在多旋翼飞行机构上部，外挂架设置在导线走行机构和多旋翼飞行机构之间，其中所述导线走行机构设有支撑架、走行驱动轮、走行轮驱动电动机、走行驱动轮复位电磁铁、走行驱动轮压力弹簧、滚轴推拉器、导线下压滚轴、失压脱扣器、滚轴复位弹簧，其中走行驱动轮经转轴固定在走行驱动轮固定架上，走行轮驱动电动机的输出轴与走行驱动轮的轮轴相连接，走行驱动轮固定架的两侧设有滑动凸台，支撑架设有凵字型的走行驱动轮限定框，走行驱动轮限定框的两个侧板上分别对称的开设用于限定滑动凸台滑动路径的竖直滑槽，走行驱动轮固定架上的滑动凸台嵌入走行驱动轮限定框上的竖直滑槽中，走行驱动轮压力弹簧固定在走行驱动轮限定框底板与走行驱动轮固定架之间，走行驱动轮限定框内还设有走行驱动轮复位电磁铁，走行驱动轮固定架的底板采用能够被电磁铁吸合的材料制成，电磁铁吸合通过走行驱动轮固定架带动走行驱动轮运动；所述导线下压滚轴设置在支撑架上部且位于走行驱动轮上方，导线下压滚轴一侧设有电磁铁推拉器和复位弹簧，导线下压滚轴前端设有凹槽，导线下压滚轴的对侧支架上设有失压脱扣器，失压脱扣器卡住或释放导线下压滚轴上的凹槽。

本实用新型所述多旋翼飞行机构可以采用现有技术，主要设有主机体、绝缘防护框、螺旋桨、飞行电动机以及支撑腿，其中主机体的外壳采用正六边型的棱柱体，绝缘防护框由位于中央的正六边型绝缘框和分别与正六边型绝缘框的六边相连接的六个侧面绝缘防护框组成，六个侧面绝缘防护框为等大的正六边型绝缘框，六个螺旋桨分别位于六个侧面绝缘防护框中，螺旋桨与飞行电动机相连接，通过飞行电动机驱动螺旋桨旋转，在工作的过程中，六组螺旋桨及飞行电动机围绕主机体形成平衡飞行体，能够便于在某一飞行电动机或螺旋桨发生故障时控制飞行姿态，防止飞行主体摔坏，而绝缘防护框能够有效防止误操作，避免螺旋桨误伤导线或造成导线相间短路及接地故障，支撑腿固定在主机体下方，用于在起落时起到支撑作用。

本实用新型中外挂架采用十字形架体，架体的末端设有安装固定孔，便于各类传感器、机械手等组件的安装固定。

本实用新型中支撑架底部设有用于与多旋翼飞行机构相连接的底座，底座上设有固定孔，底座经螺钉与多旋翼飞行机构相连接。

本实用新型中设有多种位置、图像感应器，用于精确调整飞行姿态，使本装置能实现所述靠近导线，调整姿态，持握导线，脱离导线等功能。

本实用新型在进行导线持握的动作时，多旋翼飞行机构控制本装置飞近导线，当感应器感应到导线进入导线下压滚轴与走形驱动轮之间时，导线下压滚轴拉器工作将导线下压滚轴弹出，导线下压滚轴弹出最大位置时，失压脱扣器将导线下压滚轴锁住，滚轴复位弹簧被压缩，走行驱动轮复位电磁铁磁力释放，走行驱动轮在走行驱动轮压力弹簧的作用下位置上移，与导线下压滚轴一起对导线夹紧，同时，本装置的多旋翼飞行机构控制飞行电机停止转动，本装置在摩擦力作用下，实现对导线抓握功能；需要脱离导线时，本装置的多旋翼飞行机构控制飞行电机转速，让上升力略小于或等于本装置的重力。失压脱扣器释放导线下压滚轴，导线下压滚轴在复位弹簧的作用下缩进滚轴推拉器内，走行驱动轮复位电磁铁磁动作，走行驱动轮在电磁铁作用力下下位置下移，本装置与导线完全脱离，多旋翼飞行机构提高飞行电机转速，提高上升力克服本装置重力，让本装置不至于继续下落，并控制本装置的飞行姿态，准备进行下一个动作；本装置的多旋翼飞行机构由绝缘防护框、螺旋桨、飞行电机、支撑腿、主机体等部件组成。6组飞行动力装置，有利于本装置飞行姿态的控制，缩短本装置调整与导线之间位置时间，节省电池，也可以在某飞行电机失效时，控制飞行姿态，不至于失控造成本装置摔坏。绝缘防护框防止本装置误操作，螺旋桨误伤导线或造成导线相间短路及接地故障。飞行部主机体盛放本装置的电池，控制线路板等装置。支撑腿在本装置落地时起到支撑作用，防止落地不稳，伤及本装置。

本实用新型与现有技术相比，将多旋翼无人机飞行技术与导线行走巡修装置有效整合在一起，将两种技术的优点充分发挥出来，设计出一种可靠的走行机构，实现了线路巡检装置的自主抓握导线，自主走行，自主脱离导线的基本功能，解决了多旋翼无人机续航时间短的问题。设有外挂架，在稳定悬停的情况下，可进行复杂的检修工作，并在空中飞行，绕越障碍物或感应出导线方向后，自主抓握导线，设计有可靠的自我救援功能，装置失效后，可自行脱落导线。

附图说明：

附图1是本实用新型的结构示意图。

附图2是本实用新型中走行机构的结构示意图。

附图3是本实用新型中多旋翼飞行机构的结构示意图。

附图4是本实用新型中外挂架的结构示意图。

附图标记：支撑架1、走行驱动轮2、走行轮驱动电动机3、走行驱动轮复位电磁铁4、走行驱动轮压力弹簧5、滚轴推拉器6、导线下压滚轴7、失压脱扣器8、滚轴复位弹簧9、走行驱动轮固定架10、滑动凸台11、绝缘防护框12、螺旋桨13、飞行电机14、支撑腿15、主机体16、安装固定孔17、外挂架18、导线19。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如附图所示，本实用新型提出了一种基于多旋翼无人机技术的导线走行式线路巡检装置，其特征在于设有用于靠近待巡检线路的多旋翼飞行机构、用于实现导线抓握的导线走行机构以及外挂架机构，所述导线行走机构安装在多旋翼飞行机构上部，外挂架设置在导线走行机构和多旋翼飞行机构之间，其中所述导线走行机构设有支撑架1、走行驱动轮2、走行轮驱动电动机3、走行驱动轮复位电磁铁4、走行驱动轮压力弹簧5、滚轴推拉器6、导线下压滚轴7、失压脱扣器8、滚轴复位弹簧9，其中走行驱动轮2经转轴固定在走行驱动轮固定架10上，走行轮驱动电动机3的输出轴与走行驱动轮2的轮轴相连接，走行驱动轮固定架10的两侧设有滑动凸台11，支撑架1设有凵字型的走行驱动轮限定框，走行驱动轮限定框的两个侧板上分别对称的开设用于限定滑动凸台滑动路径的竖直滑槽，走行驱动轮固定架10上的滑动凸台嵌入走行驱动轮限定框上的竖直滑槽中，走行驱动轮压力弹簧5固定在走行驱动轮限定框底板与走行驱动轮固定架之间，走行驱动轮限定框内还设有走行驱动轮复位电磁铁4，走行驱动轮固定架10的底板采用能够被电磁铁4吸合的材料制成，电磁铁4吸合通过走行驱动轮固定架带动走行驱动轮运动；所述导线下压滚轴7设置在支撑架上部且位于走行驱动轮2上方，导线下压滚轴7一侧设有电磁铁实现的滚轴推拉器6和滚轴复位弹簧9，导线下压滚轴7前端设有凹槽。导线下压滚轴的对侧支架上设有失压脱扣器8，失压脱扣器8卡住或释放导线下压滚轴上的凹槽。

本实用新型中导线走行机构主要由：导线下压滚轴，滚轴推拉器、失压脱扣器、滚轴复位弹簧，走行轮电机，走形驱动轮，走行轮压力弹簧，走行轮复位磁铁等组成；其中滚轴推拉器为电磁铁推拉装置；本装置需要抓握导线时，导线下压滚轴缩于滚轴推拉器内部，走行驱动轮复位弹簧电磁铁工作，走行驱动轮位置下移，走形驱动轮压力弹簧被压缩。本装置的多旋翼飞行部控制本装置飞近导线，当感应器感应到导线进入导线下压滚轴与走形驱动轮之间时，滚轴推拉器工作将导线下压滚轴弹出，导线下压滚轴弹出最大位置时，失压脱扣器将导线下压滚轴锁住，滚轴复位弹簧被压缩。走行驱动轮复位电磁铁磁力释放，走行驱动轮在走行驱动轮压力弹簧的作用下位置上移，与导线下压滚轴一起对导线夹紧，同时，本装置的多旋翼飞行机构控制飞行电机停止转动，本装置在摩擦力作用下，实现对导线抓握功能；走行驱动轮在走行驱动轮电机的带动下，实现本装置在导线上的走行功能；需要脱离导线时，本装置的多旋翼飞行部控制飞行电机转速，让上升力略小于或等于本装置的重力。失压脱扣器释放导线下压滚轴，导线下压滚轴在下压滚轴复位弹簧的作用下缩进滚轴推拉器内，走行驱动轮复位电磁铁磁动作，走行驱动轮在电磁铁作用力下下位置下移，本装置与导线完全脱离，多旋翼飞行机构提高飞行电机转速，提高上升力克服本装置重力，让本装置不至于继续下落，并控制本装置的飞行姿态，准备进行下一个动作；

本装置的多旋翼飞行部由绝缘防护框12、螺旋桨13、飞行电机14、支撑腿15、主机体16等部件组成。6组飞行动力装置，有利于本装置飞行姿态的控制，缩短本装置调整与导线之间位置时间，节省电池，也可以在某飞行电机失效时，控制飞行姿态，不至于失控造成本装置摔坏。绝缘防护框12防止本装置误操作，螺旋桨13误伤导线或造成导线相间短路及接地故障。飞行部主机体16盛放本装置的电池，控制线路板等装置。支撑腿15在本装置落地时起到支撑作用，防止落地不稳，伤及本装置。

本装置有完善的自救功能，当本装置失去动力，控制失效时，本装置会切断失压脱扣器工作电压，本装置会从到线上自行脱落，不会因本装置造成二次障碍；

所述外挂架安装于导线走形机构与多旋翼之间，外挂架18上设有安装固定孔17，在垂直的4个方位提供外挂功能，可以安装多组感应器，器材、机械手臂，对侧可设置配重装置，使本装置飞行重心稳定。

本实用新型与现有技术相比，将多旋翼无人机飞行技术与导线行走巡修装置有效整合在一起，将两种技术的优点充分发挥出来，设计出一种可靠的走行机构，实现了线路巡检装置的自主抓握导线，自主走行，自主脱离导线的基本功能，解决了多旋翼无人机续航时间短的问题。设有外挂架，在稳定悬停的情况下，可进行复杂的检修工作，并在空中飞行，绕越障碍物或感应出导线方向后，自主抓握导线，设计有可靠的自我救援功能，装置失效后，可自行脱落导线。

Claims (4)

1.一种基于多旋翼无人机技术的导线走行式线路巡检装置，其特征在于设有用于靠近待巡检线路的多旋翼飞行机构、用于实现导线抓握的导线走行机构以及外挂架机构，所述导线走行机构安装在多旋翼飞行机构上部，外挂架设置在导线走行机构和多旋翼飞行机构之间，其中所述导线走行机构设有支撑架、走行驱动轮、走行轮驱动电动机、走行驱动轮复位电磁铁、走行驱动轮压力弹簧、滚轴推拉器、导线下压滚轴、失压脱扣器、滚轴复位弹簧，其中走行驱动轮经转轴固定在走行驱动轮固定架上，走行轮驱动电动机的输出轴与走行驱动轮的轮轴相连接，走行驱动轮固定架的两侧设有滑动凸台，支撑架设有凵字型的走行驱动轮限定框，走行驱动轮限定框的两个侧板上分别对称的开设用于限定滑动凸台滑动路径的竖直滑槽，走行驱动轮固定架上的滑动凸台嵌入走行驱动轮限定框上的竖直滑槽中，走行驱动轮压力弹簧固定在走行驱动轮限定框底板与走行驱动轮固定架之间，走行驱动轮限定框内还设有走行驱动轮复位电磁铁，走行驱动轮固定架的底板采用能够被电磁铁吸合的材料制成，电磁铁吸合通过走行驱动轮固定架带动走行驱动轮运动；所述导线下压滚轴设置在支撑架上部且位于走行驱动轮上方，导线下压滚轴一侧设有电磁铁推拉器和复位弹簧，导线下压滚轴前端设有凹槽，导线下压滚轴的对侧支架上设有失压脱扣器，失压脱扣器卡住或释放导线下压滚轴上的凹槽。

2.根据权利要求1所述的一种基于多旋翼无人机技术的导线走行式线路巡检装置，其特征在于所述多旋翼飞行机构设有主机体、绝缘防护框、螺旋桨、飞行电动机以及支撑腿，其中主机体的外壳采用正六边型的棱柱体，绝缘防护框由位于中央的正六边型绝缘框和分别与正六边型绝缘框的六边相连接的六个侧面绝缘防护框组成，六个侧面绝缘防护框为等大的正六边型绝缘框，六个螺旋桨分别位于六个侧面绝缘防护框中，螺旋桨与飞行电动机相连接，通过飞行电动机驱动螺旋桨旋转，在工作的过程中，六组螺旋桨及飞行电动机围绕主机体形成平衡飞行体，能够便于在某一飞行电动机或螺旋桨发生故障时控制飞行姿态，防止飞行主体摔坏，而绝缘防护框能够有效防止误操作，避免螺旋桨误伤导线或造成导线相间短路及接地故障，支撑腿固定在主机体下方，用于在起落时起到支撑作用。

3.根据权利要求1所述的一种基于多旋翼无人机技术的导线走行式线路巡检装置，其特征在于外挂架采用十字形架体，架体的末端设有安装固定孔，便于各类传感器、机械手组件的安装固定。

4.根据权利要求1所述的一种基于多旋翼无人机技术的导线走行式线路巡检装置，其特征在于支撑架底部设有用于与多旋翼飞行机构相连接的底座，底座上设有固定孔，底座经螺钉与多旋翼飞行机构相连接。