[發(fā)明專利]一種輸電塔攀爬機(jī)器人及其對輸電塔巡檢方式

有效

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• 申請日: 2014-07-08
• 公開（公告）號: CN104129447A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱玉
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工程學(xué)院
• 主分類號: B62D57/024
• 分類號: B62D57/024;H02G1/02
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種輸電塔攀爬機(jī)器人及其對輸電塔巡檢方式。

背景技術(shù)

隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國家電網(wǎng)的快速建設(shè)，超高壓大容量輸電線路的應(yīng)用也越來多，然而電網(wǎng)線路所覆蓋的地理環(huán)境極為復(fù)雜，常常經(jīng)過人跡罕至的崇山峻嶺，這就給輸電線路維護(hù)上造成了很大的困難。特別是在寒冬臘月的時(shí)候，輸電鐵塔和輸電線路往往出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象，極易發(fā)生輸電鐵塔倒塌和輸電線路斷裂，給國家電力系統(tǒng)帶來極其嚴(yán)重的破壞，導(dǎo)致全國各地不同程度的大范圍長時(shí)間的停電，嚴(yán)重影響人們的日常生活和企業(yè)的正常安全生產(chǎn)，直接或間接的給國家和人民帶來無法估量的損失。目前已有各種類型的輸電線路除冰機(jī)器人出現(xiàn)，用于除去高壓輸電線上覆蓋的積冰，避免輸電線路發(fā)生斷裂。然而，無論是人工除冰還是機(jī)器人除冰都需要由電力人員爬上輸電鐵塔進(jìn)行操作。因此輸電鐵塔在寒冷嚴(yán)酷的環(huán)境下是否出現(xiàn)了裂紋等安全隱患就關(guān)系到了維護(hù)人員和設(shè)備的安全問題。另外若輸電鐵塔出現(xiàn)隱患對于電網(wǎng)系統(tǒng)也是一個(gè)嚴(yán)重的威脅。基于上述情況，就有必要設(shè)計(jì)一款針對于輸電鐵塔的檢測機(jī)器人用于輸電鐵塔的安全檢測維護(hù)，以解決人工上塔探傷時(shí)危險(xiǎn)性高、準(zhǔn)確性低、勞動強(qiáng)度大、工作效率低的問題。從而確保人員和設(shè)備安全，保證電網(wǎng)安全，在災(zāi)害下挽救更多的國家財(cái)產(chǎn)，最大程度的減少損失。因此在已發(fā)明的壁面攀爬檢測機(jī)器人的基礎(chǔ)上，提出一種用于輸電鐵塔檢測的機(jī)器人代替人工作業(yè)，以提高其工作效率，安全性和準(zhǔn)確性。

工業(yè)的迅猛發(fā)展對供電安全性和穩(wěn)定性的要求越來越高，為了提高電力的安全輸送能力，對輸電塔的安全檢測和維修被擺在了十分重要的位置。輸電塔大都是由角鋼搭建的，目前輸電塔的檢修維護(hù)都是工人上塔操作的，這樣既增加了工人的勞動強(qiáng)度，又提高了觸電和高空墜落的危險(xiǎn)性。因此電力部門迫切需要能代替人工攀爬輸電塔進(jìn)行監(jiān)測和維護(hù)的自動化設(shè)備。

發(fā)明專利CN102815348A公開了一種四足攀爬機(jī)器人，其手爪的設(shè)計(jì)存在一定的缺陷，手爪都是單根線條型的結(jié)構(gòu)，在攀爬的過程中，不能強(qiáng)有力的抓緊輸電塔的主材，容易滑脫，也無法有效地越過角鋼造成的障礙，不能高效率的進(jìn)行工作。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決輸電塔檢測和維護(hù)這一難題，本發(fā)明提供一種輸電塔攀爬機(jī)器人及其對輸電塔巡檢方式，該機(jī)器人的手爪設(shè)計(jì)了矩形框架結(jié)構(gòu)，可有有效的增大與輸電塔的施力點(diǎn)，不易滑脫，工作效率更高，其可以在由角鋼搭建的輸電塔主材上自主上下攀爬，分別位于輸電塔塔片兩根主材上的兩個(gè)輸電塔攀爬機(jī)器人通過牽引模塊上的牽引繩連接，在牽引繩上可安裝各種檢測維護(hù)設(shè)備，從而對相應(yīng)塔片的角鋼進(jìn)行檢測維護(hù)，及時(shí)排除輸電塔存在的安全隱患。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：

一種輸電塔攀爬機(jī)器人，包括伸縮模塊和分別連接在所述伸縮模塊兩端的、結(jié)構(gòu)相對稱的第一夾持模塊和第二夾持模塊，任意一個(gè)夾持模塊的兩側(cè)設(shè)置有牽引模塊，所述牽引模塊帶動伸縮模塊伸縮運(yùn)動，進(jìn)而帶動第一夾持模塊和第二夾持模塊相對移動，所述夾持模塊包括箱體、夾持驅(qū)動電機(jī)、夾持驅(qū)動聯(lián)軸器、夾持驅(qū)動絲杠、夾持驅(qū)動絲杠套筒、夾持驅(qū)動螺母、夾持驅(qū)動連桿、滑筒、導(dǎo)向筒、帶滾子的短桿以及手爪，所述夾持驅(qū)動電機(jī)設(shè)置于箱體內(nèi)部的中軸線處，夾持驅(qū)動絲杠套筒豎直穿過箱體上表面的中心，所述導(dǎo)向筒水平穿過箱體側(cè)面的中心并與箱體固定連接，所述夾持驅(qū)動電機(jī)的輸出軸通過平鍵與夾持驅(qū)動聯(lián)軸器的一端連接，夾持驅(qū)動聯(lián)軸器的另一端與夾持驅(qū)動絲杠連接，所述夾持驅(qū)動螺母與夾持驅(qū)動絲杠構(gòu)成螺旋副，夾持驅(qū)動螺母還與所述夾持驅(qū)動連桿的一端鉸接，夾持驅(qū)動螺母能夠在夾持驅(qū)動絲杠套筒中上下移動，所述夾持驅(qū)動連桿的另一端與所述滑筒鉸接，所述滑筒的軸線垂直于所述夾持驅(qū)動絲杠的軸線，滑筒的一端與導(dǎo)向筒滑動連接，滑筒的另一端設(shè)置有一個(gè)彎折成V字型的矩形擋片，所述手爪由左右對稱的兩個(gè)日字型矩形框結(jié)構(gòu)構(gòu)成，矩形框的一端鉸接在所述箱體的兩側(cè)，矩形框的另一端為自由端，自由端設(shè)置有向內(nèi)側(cè)彎折成L型的爪鉤，矩形框的中部的橫桿內(nèi)側(cè)設(shè)置有滑槽，帶滾子的短桿的滾子分別在手爪上的滑槽內(nèi)與手爪形成高副。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述矩形框架結(jié)的構(gòu)手爪為中間彎折的淺V形結(jié)構(gòu)，兩側(cè)手爪的爪鉤閉合時(shí)，矩形框架結(jié)構(gòu)的自由端互相平行。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述滑筒上的矩形擋片的兩個(gè)外側(cè)面與所述滑筒軸線以及所述絲杠軸線組成的平面均成45度角。???