一种分裂线路移动平台制造技术

本发明专利技术涉及一种分裂线路移动平台。该平台以输电导线为作业路径，跨越并避开各种障碍物（防振锤、压接管、间隔棒、悬垂线夹及绝缘子串等），配备有摄像机可以观测运行线路情况，及时发现线路和金具缺陷，并且可以扩展其他作业型机械臂完成线路清障等工作。机器人动作灵活，工作范围大，在越障过程中具有保护装置，安全可靠性高。它主要由行走装置、驱动臂装置、防倾倒装置以及电源控制箱组成；行走装置设置在电缆上，并与驱动臂装置连接，在行走装置末端设有防倾倒装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种架空输电线路移动平台，尤其是在一个耐张段内沿分裂线路移动平台。
技术介绍
我国华北、东北、华东、华中、南方电网都已建成500kV架空输电线路和跨省联络 线，并将逐步形成跨大区互联的骨干网络。我国幅员辽阔，500kV骨干网络长期暴露在野 外，因受到持续的机械张力、风吹日晒、材料老化的影响，经常出现断股、磨损、腐蚀等损伤， 如不及时修复更换，原本微小的破损和缺陷就可能扩大，最终导致严重事故，造成大面积停 电，从而带来极大的经济损失和严重的社会影响。目前，架空输电线路带电检修采用人工登塔方式进行，费工费力且极具危险。 随着机器人技术的发展，国内外开始尝试采用移动机器人平台携带检测装置和作业工 具进行带电检修作业。加拿大魁北克水电公司研制的LineScout机器人(Pub.No. US2008/0276823A1)能够在单股或分裂导线上移动并跨越防振锤、绝缘子串等金具，但 Linekout机器人自身配置一套辅助支架，整体重量超过100公斤，因此能耗较高。国内主 要有中科院沈阳自动化所(CN100387405C)和武汉大学(CN1003795^C)研制的两臂移动机 器人，也能在单股或分裂导线上跨越防振锤、绝缘子串等，但是越障效率较低，且狭长的移 动平台不利于集成多种检测和作业工具。由于500kV架空输电线路多为四分裂导线形式，未来750kV、IOOOkV线路也采用六 分裂或八分裂导线形式，因此可以考虑设计专用于分裂线路的移动平台，在此平台上集成 多种检修作业工具，形成通用的或一系列的作业机器人。
技术实现思路
本专利技术针对目前现有解决方案的上述缺陷，提供了一种结构简单、重量轻、越障效 率较高的可在分裂(双分裂、四分裂、六分裂、八分裂等)导线上进行遥控作业的架空输电 线路用的分裂线路移动平台。该平台以输电导线为作业路径，跨越并避开各种障碍物(防 振锤、压接管、间隔棒、悬垂线夹及绝缘子串等)，配备有摄像机可以观测运行线路情况，及 时发现线路和金具缺陷，并且可以扩展其他作业型机械臂完成线路清障等工作。机器人动 作灵活，工作范围大，在越障过程中具有保护装置，安全可靠性高。本专利技术采用的技术方案为—种分裂线路移动平台，它主要由行走装置、驱动臂装置、防倾倒装置以及电源控 制箱组成；行走装置设置在电缆上，并与驱动臂装置连接，在行走装置末端设有防倾倒装置。所述行走装置为四个移动轮I、II、III、IV，驱动臂装置分别与四个行走轮连接； 除最后一个移动轮IV外，其余各移动轮上分别设有摄像头；在移动轮II和移动轮IV上分 别设有驱动装置。所述驱动臂装置分为结构相同的四组，每组均与一个相应的移动轮连接，中间两 组驱动臂装置错位布置；各组驱动臂装置分别包括一个机械臂，机械臂与升降机构和旋转 机构连接。所述升降机构为丝杠传动电机，它与丝杠连接，丝杠安装在机械臂上；同时在机械 臂上还固联旋转臂，旋转臂与旋转驱动电机连接。所述防倾倒装置为安装在行走装置末端移动轮IV的蜗轮蜗杆，它与防倾倒轮I和 防倾倒轮II连接。所述驱动装置为驱动电机I和驱动电机II，驱动电机I通过同步带I与移动轮II 连接，驱动电机II通过同步带II与移动轮IV连接。本专利技术分裂线路移动平台，主要由行走装置、驱动臂装置、防倾倒装置和电源控制 箱构成。机器人的行走装置采用4移动轮结构，分别为驱动轮I、驱动轮II、驱动轮III和 驱动轮IV，除驱动轮IV外，其余移动轮上方配备有可观察线路和金具状况的摄像头。机器人的驱动臂装置采用4臂结构，分别为前臂——驱动臂I，中间臂——驱动臂 II、驱动臂III和后臂一驱动臂IV。其中驱动臂II装有驱动电机I，驱动臂IV装有驱动 电机II，分别通过同步带I、II驱动移动轮II和IV运动，从而使机器人前后移动。机器人的每个驱动臂均包括有丝杠传动装置和旋转装置，因此具有竖直方向的移 动和水平方向的旋转两个自由度。以驱动臂I为例，其包括主要由机械臂、丝杠传动电机、 旋转臂和旋转驱动电机构成。其中，丝杠传动电机的输出轴通过齿轮啮合方式带动丝杠运 动，并进一步的，带动机械臂实现竖直方向的移动(抬起或落下)，旋转驱动电机的输出轴 通过齿轮啮合方式带动旋转臂转动，由于旋转臂与机械臂通过螺栓固定，因此能够进一步 的带动机械臂转动。通过以上丝杠传动装置和旋转装置的配合运动，使移动轮I实现脱离 和重新返回导线I的动作。当机器人前臂即驱动臂I抬起时，重心前移，机器人有前倾的趋势，为了保证机器 人的稳定，中间两个驱动臂II和III错位布置，并且在后臂一驱动臂IV上安装有可以自 由开合的防倾倒装置。防倾倒轮装置由蜗轮蜗杆机构和防倾倒轮I、防倾倒轮II组成，其 中，蜗轮蜗杆机构由蜗杆驱动电机，蜗杆，蜗轮I，蜗轮II，蜗轮支架I和蜗轮支架II组成， 并通过防倾倒装置连接板与驱动臂IV相连接。在机器人重心有前倾的趋势，例如抬起驱动 臂I时，蜗杆驱动电机通过与蜗杆相啮合的齿轮带动蜗杆转动，并进一步的带动蜗轮I和蜗 轮II作顺/逆时针方向的旋转，最终通过蜗轮支架I和蜗轮支架II带动防倾倒轮I和防 倾倒轮II作顺/逆时针方向的旋转，使防倾倒装置闭合，防止驱动臂IV上的驱动轮IV与 导线I脱离。由于移动平台前方为作业型机械臂预留了安装空间，正常运动情况下，机器人 整体重心靠前，因此，当抬起驱动臂IV(移动轮IV越障)时，机器人不会出现重心后倾的趋 势。机器人工作时在分裂线路下方的两根导线I、II上行驶，由于设计的防倾倒轮I和 防倾倒轮II旋转闭合后形成的空间足够大，因此，在遇到防振锤时可以直接压过，而不会 发生防倾倒轮I和防倾倒轮II与防振锤干涉的情况；在遇到间隔棒或绝缘子串时，进行越 障动作。以机器人跨越间隔棒时的动作规划为例首先，防倾倒轮I、II闭合，防止后臂一 驱动臂IV上的移动轮IV与导线I脱离。其次，丝杠传动电机带动丝杠旋转，并进一步的，带 动机械臂向上移动，移动轮I抬起并脱离导线I，之后旋转驱动电机带动旋转臂和机械臂作旋转运动，使前臂——驱动臂I摆开。再次，驱动臂II上的驱动电机I和后臂——驱动臂IV 上的驱动电机II驱动移动轮I、II转动，并进一步的，驱动机器人向前移动，使前臂——驱 动臂I越过间隔棒。最后，旋转驱动电8带动旋转臂和机械臂作反向旋转运动，使前臂—— 驱动臂I回转至导线I的上方，之后丝杠传动电机带动丝杠反向旋转，并进一步的，带动机 械臂向下移动，移动轮I重新落回至导线I上。至此，移动轮I的越障过程结束。至此，移 动轮Ii的越障过程结束。移动轮II和移动轮III的越障过程与此类似。当移动轮IV越 障时，首先，蜗杆驱动电机通过与蜗杆相啮合的齿轮带动蜗杆反向转动，并进一步的带动蜗 轮I和蜗轮II作逆/顺时针方向的旋转，最终通过蜗轮支架I和蜗轮支架II带动防倾倒 轮I和防倾倒轮II作逆/顺时针方向的旋转，使防倾倒装置打开，之后按照移动轮I的越 障过程进行越障动作。当驱动轮IV越过间隔棒重新落回导线上后，防倾倒装置重新闭合， 机器人继续前行。本专利技术的有益效果是结构简单、重量轻、越障效率较高的可在分裂(双分裂、四 分裂、六分裂、八分裂等)导线上进行遥控作业的架空输电线路移动平台。该平台以输电 导线为作业路径，跨越并避开各种障碍物(防振锤、压接管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分裂线路移动平台，其特征是，它主要由行走装置、驱动臂装置、防倾倒装置以及电源控制箱组成；行走装置设置在电缆上，并与驱动臂装置连接，在行走装置末端设有防倾倒装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵金龙，郭锐，曹雷，张峰，
申请(专利权)人：山东电力研究院，
类型：发明
国别省市：88[]