申请/专利权人：桂林电子科技大学;南宁桂电电子科技研究院有限公司

申请日：2019-04-19

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN109950849B

主分类号：H02G7/16

分类号：H02G7/16;B25J5/02;B25J19/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2024.02.20#专利申请权的转移;2019.07.23#实质审查的生效;2019.06.28#公开

摘要：本发明公开了一种架空线除冰机器人的行进轮锁紧装置，伸缩立柱开设有空腔，空腔内设置有锁紧机构。电动机固定设置在空腔内，电动机的输出轴与蜗杆固定连接，蜗杆与伸缩立柱的长度方向相互平行。转轴贯穿于伸缩立柱并穿过空腔，转轴的两端凸出于伸缩立柱两侧；转轴两端分别对称固定设置有连接块以及转臂。转臂与转轴相互垂直。转轴上固定套设有蜗轮和码盘，蜗轮和码盘位于空腔内，且蜗轮与蜗杆相互啮合。空腔内壁固定设置有传感器，传感器与码盘相互匹配。转臂上可转动设置有转筒。通过电动机带动蜗杆、蜗轮、转轴、连接块、转臂及转筒转动并从下方向上与滑轮靠拢，从而夹紧架空线达到防止因震动导致机器人脱落的问题。该方案结构巧妙，成本低廉。

主权项：1.一种架空线除冰机器人的行进轮锁紧装置，包括转盘（1）、伸缩立柱（2）、滑轮（3）、升降电机，其特征在于：所述伸缩立柱（2）上设置有锁紧机构（4）；所述伸缩立柱（2）开设有空腔（21），空腔（21）内设置有所述锁紧机构（4）；所述锁紧机构（4）包括电动机（40）、蜗杆（41）、蜗轮（42）、转轴（43）、连接块（44）、转臂（45）、转筒（46）、码盘（48）、传感器（49）；所述电动机（40）固定设置在所述空腔（21）内，所述电动机（40）的输出轴与所述蜗杆（41）固定连接，所述蜗杆（41）与所述伸缩立柱（2）的长度方向相互平行；所述转轴（43）贯穿于所述伸缩立柱（2）并穿过所述空腔（21），转轴（43）的两端凸出于所述伸缩立柱（2）两侧；转轴（43）两端分别对称固定设置有连接块（44）以及转臂（45）；所述转臂（45）与所述转轴（43）相互垂直；所述转轴（43）上固定套设有蜗轮（42）和码盘（48），所述蜗轮（42）和码盘（48）位于空腔（21）内，且蜗轮（42）与所述蜗杆（41）相互啮合；所述空腔（21）内壁固定设置有传感器（49），所述传感器（49）为光电龙门对射传感器；所述码盘（48）为不透光的圆盘，其上开设有多个光孔；所述码盘（48）的一部分伸入所述传感器（49）内，所述传感器（49）与所述码盘（48）相互匹配；所述转臂（45）上可转动设置有转筒（46），所述转臂（45）为设置有凸台的圆柱体结构，所述转筒（46）可转动套设在转臂（45）上，转臂（45）端部开设有螺纹孔，通过转筒固定螺丝钉（47）对转筒（46）进行限位固定，转筒（46）位于转筒固定螺丝钉（47）与凸台之间。

全文数据：架空线除冰机器人的行进轮锁紧装置技术领域本发明涉及除冰机器人技术领域，特别涉及一种架空线除冰机器人的行进轮锁紧装置。背景技术授权公告号为CN104882839B，名为输电线除冰机器人的越障机构的中国发明专利是本发明人于2015年5月4日完成的课题研究成果。上述技术在经过一段时间的实践应用中发现，虽然其采用三套越障装置的升降装置分别处于输电线的“左侧——右侧——左侧”这样的左右交替错开对输电线进行夹持的方式防止其从电线上脱落，在环境比较好，风力比较小的情况下上述方式就能够保证机器人不会发生脱落，但是在山区地形比较复杂、风力比较大的情况下，由于山风风向变化较大，加上如果风力较大，容易造成机器人摇摆，严重的可能造成共振从而导致机器人从架空线上掉落。发明内容为解决上述问题，本发明采用如下技术方案实现：一种架空线除冰机器人的行进轮锁紧装置，包括转盘、伸缩立柱、滑轮、升降电机，所述伸缩立柱上设置有锁紧机构；所述伸缩立柱开设有空腔，空腔内设置有所述锁紧机构；所述锁紧机构包括电动机、蜗杆、蜗轮、转轴、连接块、转臂、转筒、码盘、传感器；所述电动机固定设置在所述空腔内，所述电动机的输出轴与所述蜗杆固定连接，所述蜗杆与所述伸缩立柱的长度方向相互平行；所述转轴贯穿于所述伸缩立柱并穿过所述空腔，转轴的两端凸出于所述伸缩立柱两侧；转轴两端分别对称固定设置有连接块以及转臂；所述转臂与所述转轴相互垂直；所述转轴上固定套设有蜗轮和码盘，所述蜗轮和码盘位于空腔内，且蜗轮与所述蜗杆相互啮合；所述空腔内壁固定设置有传感器，所述传感器与所述码盘相互匹配；所述转臂上可转动设置有转筒。通过电动机带动蜗杆、蜗轮、转轴、连接块、转臂及转筒转动并从下方向上与滑轮靠拢，从而夹紧架空线达到防止因震动导致机器人脱落的问题。该方案依靠蜗轮蜗杆机构具有自锁的特点，能耗少，结构巧妙，成本低廉，只需要在原有基础上进行稍微改进即可。优选地，所述传感器为光电龙门对射传感器；所述码盘为不透光的圆盘，其上开设有多个光孔；所述码盘的一部分伸入所述传感器内。光电龙门对射传感器是常见的成熟产品，其抗干扰能力强，配合码盘能够精确判断转臂的位置。优选地，所述连接块为正方体结构，其相互垂直的两个面上分别开设有螺纹固定孔，连接块分别与所述转轴、转臂螺纹固定连接。连接块为正方体结构并在相互垂直的两个面上分别开设有螺纹固定孔，这样的设计便于安装和拆卸，进一步降低组装成本。优选地，所述电动机为直流减速电动机；所述电动机的控制端以及所述传感器的控制端分别与架空线除冰机器人的控制单元电连接。直流减速电动机是常用的执行器，其体积小，重量轻，成本低，控制方便，能够进一步降低装置的成本。优选地，所述转臂为设置有凸台的圆柱体结构，所述转筒可转动套设在转臂上，转臂端部开设有螺纹孔，通过转筒固定螺丝钉对转筒进行限位固定，转筒位于转筒固定螺丝钉与凸台之间。采用转臂设置有凸台的圆柱体结构，转筒可转动套设在转臂上，转臂端部开设有螺纹孔，通过转筒固定螺丝钉对转筒进行限位固定，转筒位于转筒固定螺丝钉与凸台之间的设计，首先是减小架空线的摩擦力，可以减小机器人的行进能耗，其次是采用螺丝钉固定，便于拆卸更换转筒。优选地，所述空腔内还固定设置有蜗杆支座，所述蜗杆支座为与所述蜗杆相匹配的半圆弧形结构。优选地，所述空腔位于滑轮的下面，空腔设置有盖板，盖板通过螺丝钉固定在所述空腔一侧。优选地，所述空腔下面设置有丝杆螺纹孔，该丝杆螺纹孔与升降电机上的丝杆相互啮合。本发明有益效果包括：1、通过电动机带动蜗杆、蜗轮、转轴、连接块、转臂及转筒转动并从下方向上与滑轮靠拢，从而夹紧架空线达到防止因震动导致机器人脱落的问题。该方案依靠蜗轮蜗杆机构具有自锁的特点，能耗少，结构巧妙，成本低廉，只需要在原有基础上进行稍微改进即可；2、光电龙门对射传感器是常见的成熟产品，其抗干扰能力强，配合码盘能够精确判断转臂的位置；3、连接块为正方体结构并在相互垂直的两个面上分别开设有螺纹固定孔，这样的设计便于安装和拆卸，进一步降低组装成本；4、直流减速电动机是常用的执行器，其体积小，重量轻，成本低，控制方便，能够进一步降低装置的成本；5、采用转臂设置有凸台的圆柱体结构，转筒可转动套设在转臂上，转臂端部开设有螺纹孔，通过转筒固定螺丝钉对转筒进行限位固定，转筒位于转筒固定螺丝钉与凸台之间的设计，首先是减小架空线的摩擦力，可以减小机器人的行进能耗，其次是采用螺丝钉固定，便于拆卸更换转筒。附图说明图1是本发明提供的实施例总体结构示意图；图2是本发明提供的实施例局部剖视图；图3是本发明提供的实施例中锁紧机构的总体结构示意图；图4是本发明提供的实施例中锁紧机构的局部剖视图。图中，各个标号分别表示：转盘1、伸缩立柱2、滑轮3、丝杆螺纹孔20、空腔21、蜗杆支座22、盖板23、电动机40、蜗杆41、蜗轮42、转轴43、连接块44、转臂45、转筒46、转筒固定螺丝钉47、码盘48、传感器49。具体实施方式为使本申请实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。本实施例基于授权公告号为CN104882839B，名为输电线除冰机器人的越障机构的基础上进行改进，如图1所示，一种架空线除冰机器人的行进轮锁紧装置，包括转盘1、伸缩立柱2、滑轮3、升降电机。伸缩立柱2上设置有锁紧机构4。如图2-4所示，伸缩立柱2开设有空腔21，空腔21位于滑轮3正下方，空腔21内设置有锁紧机构4。锁紧机构4包括电动机40、蜗杆41、蜗轮42、转轴43、连接块44、转臂45、转筒46、码盘48、传感器49。电动机40固定设置在空腔21内，本实施例中，电动机40采用螺丝钉固定设置在空腔21的侧壁上，电动机40为输出轴与电机相互垂直的直流减速电动机。电动机40的输出轴通过联轴器（图中未示出）与蜗杆41固定连接。需要注意的是，蜗杆41与伸缩立柱2的长度方向相互平行。转轴43贯穿于伸缩立柱2并穿过空腔21内。转轴43的轴线应与机器人行进方向相互平行。转轴43的两端凸出于伸缩立柱2两侧。转轴43两端分别对称固定设置有连接块44以及转臂45。转臂45上可转动设置有转筒46。连接块44为正方体结构，其相互垂直的两个面上分别开设有螺纹固定孔，连接块44分别与转轴43、转臂45螺纹固定连接。这样的设计便于安装和拆卸，进一步降低组装成本。需要特别注意的是，转臂45应与转轴43相互垂直。转臂45为设置有凸台的圆柱体结构，转筒46可转动套设在转臂45上，转臂45端部开设有螺纹孔，通过转筒固定螺丝钉47对转筒46进行限位固定，转筒46位于转筒固定螺丝钉47与凸台之间。这样的设计首先是减小架空线的摩擦力，可以减小机器人的行进能耗，其次是采用螺丝钉固定，便于拆卸更换转筒。转轴43上固定套设有蜗轮42和码盘48，蜗轮42和码盘48位于空腔21内，且蜗轮42与蜗杆41相互啮合。空腔21内壁还固定设置有传感器49，传感器49与码盘48相互匹配。优选地，传感器49为光电龙门对射传感器；码盘48为不透光的圆盘，其上开设有多个光孔；码盘48的一部分伸入传感器49内。光电龙门对射传感器是常见的成熟产品，其抗干扰能力强，配合码盘48能够精确判断转臂45的位置。此外，空腔21内还固定设置有蜗杆支座22，蜗杆支座22为与蜗杆41相匹配的半圆弧形结构。空腔21设置有盖板23，盖板23通过螺丝钉固定在空腔21一侧。空腔21下面设置有丝杆螺纹孔20，该丝杆螺纹孔20与升降电机上的丝杆相互啮合。当机器人行进在架空线上时，转臂45与滑轮3的轴相互平行，通过转筒46与滑轮3的共同作用夹紧架空线。当机器人需要越障时：1、首先通过电动机40转动并带动蜗杆41、蜗轮42、转轴43、连接块44、转臂45、转筒46一起沿着转轴43转动，使得转臂45与伸缩立柱2长度方向平行，转臂45与伸缩立柱2平行后，伸缩立柱2就可以自由伸缩不会受到干涉；2、接着伸缩立柱2伸出，带动滑轮3向上离开架空线；3、滑轮3提升到一定高度脱离架空线后，转盘1转动180度；4、转盘1完成旋转后，伸缩立柱2下降，使得另外一个滑轮3与架空线接触并悬挂在架空线上；5、控制电动机40旋转，带动蜗杆41、蜗轮42、转轴43、连接块44、转臂45、转筒46一起沿着转轴43转动，使得转臂45与伸缩立柱2长度方向平行相互垂直，并使转筒46与另一个滑轮3共同夹紧架空线，从而完成夹紧操作。通过上述操作后，机器人在架空线上即使剧烈摇摆也不会掉落，解决了现有技术存在的不足。该方案依靠蜗轮蜗杆机构具有自锁的特点，能耗少，结构巧妙，成本低廉，只需要在原有基础上进行稍微改进即可。

权利要求：1.一种架空线除冰机器人的行进轮锁紧装置，包括转盘1、伸缩立柱2、滑轮3、升降电机，其特征在于：所述伸缩立柱2上设置有锁紧机构4；所述伸缩立柱2开设有空腔21，空腔21内设置有所述锁紧机构4；所述锁紧机构4包括电动机40、蜗杆41、蜗轮42、转轴43、连接块44、转臂45、转筒46、码盘48、传感器49；所述电动机40固定设置在所述空腔21内，所述电动机40的输出轴与所述蜗杆41固定连接，所述蜗杆41与所述伸缩立柱2的长度方向相互平行；所述转轴43贯穿于所述伸缩立柱2并穿过所述空腔21，转轴43的两端凸出于所述伸缩立柱2两侧；转轴43两端分别对称固定设置有连接块44以及转臂45；所述转臂45与所述转轴43相互垂直；所述转轴43上固定套设有蜗轮42和码盘48，所述蜗轮42和码盘48位于空腔21内，且蜗轮42与所述蜗杆41相互啮合；所述空腔21内壁固定设置有传感器49，所述传感器49与所述码盘48相互匹配；所述转臂45上可转动设置有转筒46。2.根据权利要求1所述的架空线除冰机器人的行进轮锁紧装置，其特征在于：所述传感器49为光电龙门对射传感器；所述码盘48为不透光的圆盘，其上开设有多个光孔；所述码盘48的一部分伸入所述传感器49内。3.根据权利要求1所述的架空线除冰机器人的行进轮锁紧装置，其特征在于：所述连接块44为正方体结构，其相互垂直的两个面上分别开设有螺纹固定孔，连接块44分别与所述转轴43、转臂45螺纹固定连接。4.根据权利要求1所述的架空线除冰机器人的行进轮锁紧装置，其特征在于：所述电动机40为直流减速电动机；所述电动机40的控制端以及所述传感器49的控制端分别与架空线除冰机器人的控制单元电连接。5.根据权利要求1所述的架空线除冰机器人的行进轮锁紧装置，其特征在于：所述转臂45为设置有凸台的圆柱体结构，所述转筒46可转动套设在转臂45上，转臂45端部开设有螺纹孔，通过转筒固定螺丝钉47对转筒46进行限位固定，转筒46位于转筒固定螺丝钉47与凸台之间。6.根据权利要求1所述的架空线除冰机器人的行进轮锁紧装置，其特征在于：所述空腔21内还固定设置有蜗杆支座22，所述蜗杆支座22为与所述蜗杆41相匹配的半圆弧形结构。7.根据权利要求1所述的架空线除冰机器人的行进轮锁紧装置，其特征在于：所述空腔21位于滑轮3的下面，空腔21设置有盖板23，盖板23通过螺丝钉固定在所述空腔21一侧。8.根据权利要求1所述的架空线除冰机器人的行进轮锁紧装置，其特征在于：所述空腔21下面设置有丝杆螺纹孔20，该丝杆螺纹孔20与升降电机上的丝杆相互啮合。

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