一种输电线路除冰机器人的制作方法

1.本发明涉及线路除冰技术领域，特别是涉及一种输电线路除冰机器人。


背景技术：

2.在寒冷条件下，输电线路上会覆冰增加线路的重量，严重时可能造成断线、电线杆塔的倾斜或倒塌等问题。为了确保电力系统的正常运行，可利用除冰机器人替代人工对线路进行除冰作业。
3.如授权公告号为cn108711814b、授权公告日为2020.11.03的中国发明专利公开了一种电网除冰巡检节能机器人，并具体公开了其包括相互连接的运动机构、敲击机构和控制系统；运动机构包括：主动夹臂、同步驱动轮、驱动电机、开合装置和平移装置，其中：同步驱动轮通过对应的转动轴与主动夹臂连接，驱动电机、开合装置和平移装置分别与主动夹臂连接。敲击机构包括：剪刀臂、中心对称凸轮和敲击电机，剪刀臂设置于主动夹臂与从动夹臂之间，中心对称凸轮控制剪刀臂运动。通过主动夹臂的交替开合实现在电线上越障，采用机械敲击方式相较传统除冰方式效率有所提高。
4.现有技术中的电网除冰巡检节能机器人采用运动机构的同步驱动轮实现沿电线进行移动，但是，由于输电线路上易附着冰水，表面摩擦力小，同步驱动轮可能打滑进而导致行进困难；并且，仅靠剪刀臂不能保证完全去除覆冰，存在无法彻底除冰的问题。


技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种输电线路除冰机器人，以解决由于输电线路上易附着冰水，表面摩擦力小，轮子可能打滑进而导致行进困难；并且，仅靠剪刀臂不能保证完全去除覆冰，存在无法彻底除冰的问题。
6.本发明的输电线路除冰机器人的技术方案为：
7.输电线路除冰机器人包括机架、行进机构和除冰机构，所述机架上设有第一吊挂结构和第二吊挂结构，所述第一吊挂结构和第二吊挂结构沿所述机架的长度方向间隔布置；
8.所述行进机构包括驱动电机、转动安装在所述第一吊挂结构上的第一行进轮和第一压轮、以及转动安装在所述第二吊挂结构上的第二行进轮和第二压轮；
9.所述驱动电机与所述第一行进轮传动连接，所述第一行进轮与所述第一压轮上下对应布置，以供输电线路穿过并形成压紧作用；所述第二行进轮与所述第二压轮上下对应布置，以供输送电路穿过并形成压紧作用；
10.所述除冰机构包括除冰动力结构、夹钳结构和滚刀，所述除冰动力结构与所述夹钳结构传动连接，所述夹钳结构设有供输电线路穿过的夹口，所述滚刀的外周面设有用于与输电线路滚压配合的滚压部。
11.进一步的，所述第一吊挂结构为倒u形板件，其包括平行间隔布置的左竖直段和右竖直段，以及中间水平段，所述左竖直段的长度大于所述右竖直段的长度，所述左竖直段的
下端与所述机架固定连接，所述右竖直段与所述机架上下间隔布置形成挂装空间，所述第一吊挂结构与所述第二吊挂结构的结构相同。
12.进一步的，所述第一吊挂结构的左竖直段和右竖直段之间转动安装有第一轮轴，所述第一行进轮安装在所述第一轮轴上，所述第一压轮转动安装在所述第一吊挂结构的左竖直段上且位于所述第一行进轮的下侧。
13.进一步的，所述驱动电机的转轴上止转连接有主动齿轮，所述第一轮轴上止转连接有从动齿轮，所述主动齿轮与所述从动齿轮之间连接有传动链条。
14.进一步的，所述第一吊挂结构的左竖直段设有上下延伸的调节长孔，所述调节长孔中可调安装有压轮轴，所述第一压轮安装在压轮轴上。
15.进一步的，所述第一行进轮的外周面上开设有定位凹槽，所述第一压轮为橡胶压轮。
16.进一步的，所述夹钳结构包括铰接相连的第一钳臂和第二钳臂，所述第一钳臂的上部和第二钳臂的上部之间的空间构成所述夹口，所述第一钳臂的下部和第二钳臂的下部分别与所述除冰动力结构连接。
17.进一步的，所述除冰动力结构为除冰电机，所述除冰电机的转轴上止转连接有拐臂，所述拐臂的另一端分别与所述第一钳臂的下部、与所述第二钳臂的下部连接有传动杆。
18.进一步的，所述第一钳臂的上部内侧和所述第二钳臂的上部内侧均设有锯齿，所述滚刀的外周面设有多个周向间隔布置的刀棱。
19.进一步的，所述滚刀的刀棱上设有线槽，所述线槽构成用于与上侧的输电线路滚压配合的滚压部，所述夹钳结构的夹口与所述滚刀的上边缘平齐。
20.有益效果：该输电线路除冰机器人采用了机架、行进机构和除冰机构的结构设计，利用第一吊挂结构和第二吊挂结构使整机吊挂于输电线路上，输电线路从行进轮和压轮之间穿过，驱动电机带动第一行进轮转动，实现了除冰机器人沿输电线路行进运动。
21.由于通过第一吊挂结构上的第一行进轮和第一压轮上下压紧输电线路，通过第二吊挂结构上的第二行进轮和第二压轮上下压紧输电线路，即两组行进轮和压轮上下压紧输电线路，增大了行进过程中的摩擦力，避免轮子打滑，确保了机器人稳定可靠地行进。
22.而且，除冰机构包括除冰动力结构、夹钳结构和滚刀，利用夹钳结构的夹口将输电线路上的覆冰进行钳碎，然后再利用滚刀与输电线路滚压配合，从而将输电线路上的碎冰清理下去，确保能够完全清除覆冰，除冰作业更加彻底。
附图说明
23.图1为本发明的输电线路除冰机器人的具体实施例中输电线路除冰机器人的主视示意图；
24.图2为本发明的输电线路除冰机器人的具体实施例中输电线路除冰机器人的左视示意图；
25.图3为本发明的输电线路除冰机器人的具体实施例中输电线路除冰机器人的俯视示意图。
26.图中：1－机架、11－第一吊挂结构、12－第二吊挂结构；
27.2－行进机构、21－第一行进轮、210－第一轮轴、22－第一压轮、23－第二行进轮、
230－第二轮轴、24－第二压轮、25－从动齿轮、26－传动链条；
28.3－除冰机构、30－除冰动力结构、31－夹钳结构、32－滚刀、320－线槽、33－拐臂、34－传动杆。
具体实施方式
29.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
30.本发明的输电线路除冰机器人的具体实施例1，如图1至图3所示，输电线路除冰机器人包括机架1、行进机构2和除冰机构3，机架1上设有第一吊挂结构11和第二吊挂结构12，第一吊挂结构11和第二吊挂结构12沿机架1的长度方向间隔布置；行进机构2包括驱动电机20、转动安装在第一吊挂结构11上的第一行进轮21和第一压轮22、以及转动安装在第二吊挂结构12上的第二行进轮23和第二压轮24；驱动电机20与第一行进轮21传动连接，第一行进轮21与第一压轮22上下对应布置，以供输电线路穿过并形成压紧作用；第二行进轮23与第二压轮24上下对应布置，以供输送电路穿过并形成压紧作用；除冰机构3包括除冰动力结构30、夹钳结构31和滚刀32，除冰动力结构30与夹钳结构31传动连接，夹钳结构31设有供输电线路穿过的夹口，滚刀32的外周面设有用于与输电线路滚压配合的滚压部。
31.该输电线路除冰机器人采用了机架1、行进机构2和除冰机构3的结构设计，利用第一吊挂结构11和第二吊挂结构12使整机吊挂于输电线路上，输电线路从行进轮和压轮之间穿过，驱动电机20带动第一行进轮21转动，实现了除冰机器人沿输电线路行进运动。由于通过第一吊挂结构11上的第一行进轮21和第一压轮22上下压紧输电线路，通过第二吊挂结构12上的第二行进轮23和第二压轮24上下压紧输电线路，即两组行进轮和压轮上下压紧输电线路，增大了行进过程中的摩擦力，避免轮子打滑，确保了机器人稳定可靠地行进。
32.而且，除冰机构3包括除冰动力结构30、夹钳结构31和滚刀32，利用夹钳结构31的夹口将输电线路上的覆冰进行钳碎，然后再利用滚刀32与输电线路滚压配合，从而将输电线路上的碎冰清理下去，确保能够完全清除覆冰，除冰作业更加彻底。
33.在本实施例中，第一吊挂结构11为倒u形板件，其包括平行间隔布置的左竖直段和右竖直段，以及中间水平段，如图1、图2所示，第一吊挂结构11的左竖直段的长度大于右竖直段的长度，左竖直段的下端与机架1固定连接，右竖直段与机架1上下间隔布置形成挂装空间，第一吊挂结构11与第二吊挂结构12的结构相同。
34.由于第一吊挂结构11的左竖直段与机架1固定连接，可起到吊起下方机架1的作用，其右竖直段与机架1之间形成挂装空间，通过该空间可供第一吊挂结构11挂装于输电线路上。同理，通过第二吊挂结构12的挂装空间可供第二吊挂结构12挂装于输电线路上，从而使行进机构2稳定装配于输电线路上，利用两个吊挂点能够使机器人挂装在输电线路上并保持姿态平衡。
35.具体的，第一吊挂结构11的左竖直段和右竖直段之间转动安装有第一轮轴210，第一行进轮21安装在第一轮轴210上，第一压轮22转动安装在第一吊挂结构11的左竖直段上且位于第一行进轮21的下侧。相对应的，第二吊挂结构12的左竖直段和右竖直段之间转动安装有第二轮轴230，第二行进轮23安装在第二轮轴230上，第二压轮24转动安装在第二吊挂结构12的左竖直段上且位于第二行进轮23的下侧。
36.其中，驱动电机20的转轴上止转连接有主动齿轮，第一轮轴210上止转连接有从动齿轮25，主动齿轮与从动齿轮25之间连接有传动链条26。驱动电机20带动主动齿轮转动，通过传动链条26驱动从动齿轮25和第一行进轮21转动，并与第一压轮22形成压紧配合关系，在第二行进轮23和第二压轮24(无动力)配合作用下，实现了机器人沿输电线路行进运动。
37.而且，在第一吊挂结构11的左竖直段设有上下延伸的调节长孔，如图1所示，第一吊挂结构11的调节长孔中可调安装有压轮轴，第一压轮22安装在压轮轴上。相对应的，在第二吊挂结构12的左竖直段设有上下延伸的调节长孔，第二吊挂结构12的调节长孔中也可调安装有压轮轴，第二压轮24安装在压轮轴上。通过调节长孔来上下调整压轮轴及压轮的高度，可适应不同外径的输电线路的使用需求，而且，还能够改变行进轮和压轮对输电线路形成的压紧作用力，确保压紧力适中以满足机器人顺利行进的要求。
38.第一行进轮21的外周面上开设有定位凹槽，第一压轮22为橡胶压轮。相对应的，第二行进轮22的外周面上开设有定位凹槽，第二压轮24为橡胶压轮，通过行进轮的定位凹槽可与输电线路定位配合，防止行进轮从输电线路上脱落，橡胶压轮具有弹性变形能力，与输电线路之间的压紧接触面更大，行进运动的稳定性更好。
39.在本实施例中，夹钳结构31包括铰接相连的第一钳臂和第二钳臂，第一钳臂的上部和第二钳臂的上部之间的空间构成夹口，第一钳臂的下部和第二钳臂的下部分别与除冰动力结构30连接。具体的，除冰动力结构30为除冰电机，除冰电机的转轴上止转连接有拐臂33，拐臂33的另一端分别与第一钳臂的下部、与第二钳臂的下部连接有传动杆34。利用拐臂33、传动杆34来带动夹钳结构31的第一钳臂和第二钳臂分合动作，从而实现持续地钳碎破冰。
40.而且，在第一钳臂的上部内侧和第二钳臂的上部内侧均设有锯齿，滚刀32的外周面设有多个周向间隔布置的刀棱。在滚刀32的刀棱上设有线槽320，滚刀32的线槽320构成用于与上侧的输电线路滚压配合的滚压部，夹钳结构31的夹口与滚刀32的上边缘平齐。即夹钳结构31和滚刀32分别位于输电线路的下侧，通过夹钳结构31的夹口来钳碎覆冰，然后通过滚刀32的滚压作用使碎冰完全脱落，防止碎冰残留除冰效果好。
41.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。