本發(fā)明屬于巡檢機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種輸電線路巡檢機(jī)器人輪夾復(fù)合機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

當(dāng)電能成為現(xiàn)代社會發(fā)展不可替代的能源時，電力設(shè)施的穩(wěn)定與完善就成為了國家發(fā)展的基本需求。目前，遠(yuǎn)離城市的高壓架空輸電線路作為電網(wǎng)中遠(yuǎn)距離輸電的重要環(huán)節(jié)，對輸電線路進(jìn)行定期巡檢，是發(fā)現(xiàn)因?yàn)?zāi)害、磨損或老化導(dǎo)致輸電線路缺陷的最主要方法。由于高壓架空輸電線路具有地域分布廣闊以及架設(shè)環(huán)境復(fù)雜的特點(diǎn)，傳統(tǒng)的人工巡檢方式越發(fā)的難以勝任巡檢任務(wù)，而巡檢機(jī)器人的出現(xiàn)卻為輸電線路巡檢提供了全新模式。

巡檢機(jī)器人具備了人工巡檢所不具的優(yōu)勢，其不但可以近距離檢測輸電線路，而且工作效率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人工巡檢。但是，由于架設(shè)地線上安裝有電力元件，這些電力元件會限制巡檢機(jī)器人的工作空間，巡檢機(jī)器人需要跨越這些電力元件才能完成巡檢任務(wù)。因此，為了保證巡檢機(jī)器人在越障時的安全性，在巡檢機(jī)器人上會設(shè)置輪夾復(fù)合機(jī)構(gòu)，但具備越障功能的巡檢機(jī)器人普遍自重較大，導(dǎo)致現(xiàn)有的輪夾復(fù)合機(jī)構(gòu)受力情況并不理想，而且現(xiàn)有的輪夾復(fù)合機(jī)構(gòu)不能有效適應(yīng)輸電線路上存在的坡度，導(dǎo)致現(xiàn)有的輪夾復(fù)合機(jī)構(gòu)對輸電線路的適應(yīng)性偏低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種輸電線路巡檢機(jī)器人輪夾復(fù)合機(jī)構(gòu)，能夠有效適應(yīng)輸電線路上存在的坡度，且受力情況更加合理，并具備自適應(yīng)輸電線路的能力。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種輸電線路巡檢機(jī)器人輪夾復(fù)合機(jī)構(gòu)，包括基座、端板、隨動殼體、行走驅(qū)動電機(jī)、夾緊驅(qū)動電機(jī)、行走驅(qū)動軸、夾緊驅(qū)動軸、行走輪、左夾爪及右夾爪；

所述行走驅(qū)動軸和夾緊驅(qū)動軸均通過軸承安裝在基座與端板之間，且行走驅(qū)動軸與夾緊驅(qū)動軸相平行；所述行走驅(qū)動電機(jī)和夾緊驅(qū)動電機(jī)均固裝在基座上，行走驅(qū)動電機(jī)的電機(jī)軸與行走驅(qū)動軸相固連，夾緊驅(qū)動電機(jī)的電機(jī)軸與夾緊驅(qū)動軸相固連；

所述行走輪通過軸承套裝在夾緊驅(qū)動軸上，在所述行走驅(qū)動軸上固定套裝有主動帶輪，在夾緊驅(qū)動軸上空套有從動帶輪，從動帶輪固連在行走輪側(cè)部，且從動帶輪與行走輪同心設(shè)置，所述主動帶輪與從動帶輪之間通過傳動帶相連；

在所述行走輪一側(cè)的夾緊驅(qū)動軸上設(shè)有左螺紋，在行走輪另一側(cè)的夾緊驅(qū)動軸上設(shè)有右螺紋，左螺紋與右螺紋互為反螺紋；

在所述夾緊驅(qū)動軸的左螺紋上安裝有左圓螺母，在左圓螺母上套裝有左套筒，左套筒相對于左圓螺母僅具有轉(zhuǎn)動自由度；在所述左夾爪上開設(shè)有左安裝孔，左夾爪通過左安裝孔固定套裝在左套筒上；

在所述夾緊驅(qū)動軸的右螺紋上安裝有右圓螺母，在右圓螺母上套裝有右套筒，右套筒相對于右圓螺母僅具有轉(zhuǎn)動自由度；在所述右夾爪上開設(shè)有右安裝孔，右夾爪通過右安裝孔固定套裝在右套筒上；

所述隨動殼體位于基座與端板之間，在隨動殼體內(nèi)固定設(shè)置有左支撐桿和右支撐桿，在左支撐桿與右支撐桿之間固連有前光軸和后光軸，前光軸與后光軸相平行，在前光軸上安裝有前壓線輪，在后光軸上安裝有后壓線輪，且前壓線輪與后壓線輪分別位于行走輪的前側(cè)和后側(cè)。

在所述基座與端板之間加裝有導(dǎo)向軸，導(dǎo)向軸平行于夾緊驅(qū)動軸，在導(dǎo)向軸上分別套裝有左滑塊和右滑塊，左滑塊與左圓螺母相固連，右滑塊與右圓螺母相固連。

在所述左夾爪上設(shè)有兩個光孔，左夾爪通過兩個光孔分別與前光軸和后光軸相連，左夾爪相對于前光軸和后光軸僅具有直線滑動自由度；在所述右夾爪上設(shè)有兩個光孔，右夾爪通過兩個光孔分別與前光軸和后光軸相連，右夾爪相對于前光軸和后光軸僅具有直線滑動自由度。

在所述左支撐桿的中部開設(shè)有左套裝孔，左支撐桿的左套裝孔通過軸承套裝在夾緊驅(qū)動軸上；在所述右支撐桿的中部開設(shè)有右套裝孔，右支撐桿的右套裝孔通過軸承套裝在夾緊驅(qū)動軸上。

在所述左夾爪上設(shè)置有左前夾緊輪和左后夾緊輪，在所述右夾爪上設(shè)置有右前夾緊輪和右后夾緊輪；所述左前夾緊輪和右前夾緊輪與前壓線輪相配合，所述左后夾緊輪和右后夾緊輪與后壓線輪相配合。

在所述隨動殼體與基座之間加裝有隨動復(fù)位彈簧。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明能夠輸出足夠的夾緊力，保證行走輪與輸電線路表面之間具有足夠的摩擦力，進(jìn)而使巡檢機(jī)器人能夠在大坡度輸電線路上順利行進(jìn)。

本發(fā)明輸出的夾緊力通過左、右夾爪作用在夾緊驅(qū)動軸的左、右螺紋面上，而反作用力彎矩將作用在導(dǎo)向軸上，有效避免夾緊驅(qū)動軸在反作用力彎矩下發(fā)生變形，提高夾緊力輸送可靠性。

本發(fā)明的主要受力被平均分?jǐn)偟蕉税?、基座、?dǎo)向軸、夾緊驅(qū)動軸及行走驅(qū)動軸上，使本發(fā)明的輪夾復(fù)合機(jī)構(gòu)受力更加合理。

隨著輸電線路坡度的變化，通過本發(fā)明前壓線輪的被迫抬高，帶動前光軸抬高，進(jìn)而帶動左支撐桿、右支撐桿、隨動殼體、左夾爪及右夾爪一同繞著夾緊驅(qū)動軸進(jìn)行自適應(yīng)轉(zhuǎn)動，而后壓線輪及后光軸進(jìn)行自適應(yīng)隨動，并通過隨動復(fù)位彈簧實(shí)現(xiàn)自動復(fù)位，進(jìn)而提高了巡檢機(jī)器人自適應(yīng)輸電線路的能力。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種輸電線路巡檢機(jī)器人輪夾復(fù)合機(jī)構(gòu)立體圖；

圖2為本發(fā)明的一種輸電線路巡檢機(jī)器人輪夾復(fù)合機(jī)構(gòu)正視圖；

圖3為本發(fā)明的一種輸電線路巡檢機(jī)器人輪夾復(fù)合機(jī)構(gòu)左視圖；

圖4為本發(fā)明的一種輸電線路巡檢機(jī)器人輪夾復(fù)合機(jī)構(gòu)仰視圖；

圖中，1—基座，2—端板，3—隨動殼體，4—行走驅(qū)動電機(jī)，5—夾緊驅(qū)動電機(jī)，6—行走驅(qū)動軸，7—夾緊驅(qū)動軸，8—行走輪，9—左夾爪，10—右夾爪，11—主動帶輪，12—從動帶輪，13—傳動帶，14—左圓螺母，15—左套筒，16—左支撐桿，17—右支撐桿，18—前光軸，19—后光軸，20—前壓線輪，21—后壓線輪，22—導(dǎo)向軸，23—左滑塊，24—右滑塊，25—左前夾緊輪，26—左后夾緊輪，27—右前夾緊輪，28—右后夾緊輪，29—隨動復(fù)位彈簧。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

如圖1～4所示，一種輸電線路巡檢機(jī)器人輪夾復(fù)合機(jī)構(gòu)，包括基座1、端板2、隨動殼體3、行走驅(qū)動電機(jī)4、夾緊驅(qū)動電機(jī)5、行走驅(qū)動軸6、夾緊驅(qū)動軸7、行走輪8、左夾爪9及右夾爪10；

所述行走驅(qū)動軸6和夾緊驅(qū)動軸7均通過軸承安裝在基座1與端板2之間，且行走驅(qū)動軸6與夾緊驅(qū)動軸7相平行；所述行走驅(qū)動電機(jī)4和夾緊驅(qū)動電機(jī)5均固裝在基座1上，行走驅(qū)動電機(jī)4的電機(jī)軸與行走驅(qū)動軸6相固連，夾緊驅(qū)動電機(jī)5的電機(jī)軸與夾緊驅(qū)動軸7相固連；

所述行走輪8通過軸承套裝在夾緊驅(qū)動軸7上，在所述行走驅(qū)動軸6上固定套裝有主動帶輪11，在夾緊驅(qū)動軸7上空套有從動帶輪12，從動帶輪12固連在行走輪8側(cè)部，且從動帶輪12與行走輪8同心設(shè)置，所述主動帶輪11與從動帶輪12之間通過傳動帶13相連；

在所述行走輪8一側(cè)的夾緊驅(qū)動軸7上設(shè)有左螺紋，在行走輪8另一側(cè)的夾緊驅(qū)動軸7上設(shè)有右螺紋，左螺紋與右螺紋互為反螺紋；

在所述夾緊驅(qū)動軸7的左螺紋上安裝有左圓螺母14，在左圓螺母14上套裝有左套筒15，左套筒15相對于左圓螺母14僅具有轉(zhuǎn)動自由度；在所述左夾爪9上開設(shè)有左安裝孔，左夾爪9通過左安裝孔固定套裝在左套筒15上；

在所述夾緊驅(qū)動軸7的右螺紋上安裝有右圓螺母，在右圓螺母上套裝有右套筒，右套筒相對于右圓螺母僅具有轉(zhuǎn)動自由度；在所述右夾爪10上開設(shè)有右安裝孔，右夾爪10通過右安裝孔固定套裝在右套筒上；

所述隨動殼體3位于基座1與端板2之間，在隨動殼體3內(nèi)固定設(shè)置有左支撐桿16和右支撐桿17，在左支撐桿16與右支撐桿17之間固連有前光軸18和后光軸19，前光軸18與后光軸19相平行，在前光軸18上安裝有前壓線輪20，在后光軸19上安裝有后壓線輪21，且前壓線輪20與后壓線輪21分別位于行走輪8的前側(cè)和后側(cè)。

在所述基座1與端板2之間加裝有導(dǎo)向軸22，導(dǎo)向軸22平行于夾緊驅(qū)動軸7，在導(dǎo)向軸22上分別套裝有左滑塊23和右滑塊24，左滑塊23與左圓螺母14相固連，右滑塊24與右圓螺母相固連。

在所述左夾爪9上設(shè)有兩個光孔，左夾爪9通過兩個光孔分別與前光軸18和后光軸19相連，左夾爪9相對于前光軸18和后光軸19僅具有直線滑動自由度；在所述右夾爪10上設(shè)有兩個光孔，右夾爪10通過兩個光孔分別與前光軸18和后光軸19相連，右夾爪10相對于前光軸18和后光軸19僅具有直線滑動自由度。

在所述左支撐桿16的中部開設(shè)有左套裝孔，左支撐桿16的左套裝孔通過軸承套裝在夾緊驅(qū)動軸7上；在所述右支撐桿17的中部開設(shè)有右套裝孔，右支撐桿17的右套裝孔通過軸承套裝在夾緊驅(qū)動軸7上。

在所述左夾爪9上設(shè)置有左前夾緊輪25和左后夾緊輪26，在所述右夾爪10上設(shè)置有右前夾緊輪27和右后夾緊輪28；所述左前夾緊輪25和右前夾緊輪27與前壓線輪20相配合，所述左后夾緊輪26和右后夾緊輪28與后壓線輪21相配合。

在所述隨動殼體3與基座1之間加裝有隨動復(fù)位彈簧29。

下面結(jié)合附圖說明本發(fā)明的一次使用過程：

當(dāng)巡檢機(jī)器人采用了本發(fā)明的輪夾復(fù)合機(jī)構(gòu)后，在初始靜止?fàn)顟B(tài)下，行走輪8、前壓線輪20及后壓線輪21與輸電線路表面相接觸。

開始巡檢，此時啟動行走驅(qū)動電機(jī)4，帶動行走驅(qū)動軸6轉(zhuǎn)動，進(jìn)而依次通過主動帶輪11、傳動帶13及從動帶輪12帶動行走輪8轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)巡檢機(jī)器人在輸電線路上的行進(jìn)動作。

當(dāng)輸電線路的坡度增大時，為了增加行走輪8與輸電線路表面的摩擦力，以滿足巡檢機(jī)器人的爬坡需要，此時啟動夾緊驅(qū)動電機(jī)5，帶動夾緊驅(qū)動軸7轉(zhuǎn)動，使左圓螺母14和右圓螺母分別通過左螺紋和右螺紋逐漸靠近，進(jìn)而帶動左夾爪9和右夾爪10逐漸靠近，直到左前夾緊輪25和右前夾緊輪27將輸電線路壓緊在前壓線輪20上，同時左后夾緊輪26和右后夾緊輪28將輸電線路壓緊在后壓線輪21上，輸電線路也將同時被壓緊在行走輪8上，由于夾緊力增大，行走輪8與輸電線路表面的摩擦力也將增大，隨著行走輪8的轉(zhuǎn)動，巡檢機(jī)器人將實(shí)現(xiàn)在輸電線路上的爬坡行進(jìn)。

當(dāng)巡檢機(jī)器人在大坡度的輸電線路上行進(jìn)時，前壓線輪20會被迫抬高，隨著前壓線輪20的抬高，會帶動前光軸18抬高，進(jìn)而帶動左支撐桿16、右支撐桿17、隨動殼體3、左夾爪9及右夾爪10一同繞著夾緊驅(qū)動軸7進(jìn)行自適應(yīng)轉(zhuǎn)動，而后壓線輪21及后光軸19也會自適應(yīng)隨動。在此過程中，左前夾緊輪25、右前夾緊輪27及前壓線輪20的相對夾緊位置不會改變，左后夾緊輪26、右后夾緊輪28及后壓線輪21的相對夾緊位置不會改變，則夾緊力也不會因?yàn)槠露茸兓淖儭?/p>

當(dāng)巡檢機(jī)器人在大坡度的輸電線路上行進(jìn)時，即使突發(fā)夾緊驅(qū)動電機(jī)5的斷電事故而失去動力，由于左圓螺母14和右圓螺母分別與夾緊驅(qū)動軸7的左螺紋和右螺紋具有自鎖性，左圓螺母14和右圓螺母不會反向后退，即左夾爪9和右夾爪10不會脫離夾持狀態(tài)，從而使巡檢機(jī)器人能夠繼續(xù)停留在輸電線路上。

在巡檢機(jī)器人進(jìn)行越障過程中，輪夾復(fù)合機(jī)構(gòu)需要抬離輸電線路，而在輪夾復(fù)合機(jī)構(gòu)抬離過程中，在隨動復(fù)位彈簧29的作用下，隨動殼體3會被拉回到初始位置，進(jìn)而使左支撐桿16、右支撐桿17、左夾爪9及右夾爪10同一被恢復(fù)到初始位置，保證后續(xù)巡檢工作正常進(jìn)行。

當(dāng)需要巡檢機(jī)器人在輸電線路上進(jìn)行固定時，只需斷開行走驅(qū)動電機(jī)4供電，同時通過夾緊驅(qū)動電機(jī)5輸出足夠的夾緊力，使行走輪8與輸電線路表面具有足夠的摩擦力，以克服巡檢機(jī)器人的自身重力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)巡檢機(jī)器人的固定。

實(shí)施例中的方案并非用以限制本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實(shí)施或變更，均包含于本案的專利范圍中。