本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種具有越障能力的多配電線纜同步除冰機(jī)器人。

背景技術(shù)：

寒潮引發(fā)的凍雨天氣會造成電線上積滿雨凇，雨凇最大的危害是使供電線路中斷，電線上出現(xiàn)雨凇時(shí)，電線結(jié)冰遇冷收縮，加上風(fēng)吹引起的震蕩，能使電線和電話線不勝重荷而被壓斷，幾公里以致幾十公里的電線桿成排傾倒，造成輸電、通訊中斷，嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)氐墓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

歷史上許多城市出現(xiàn)過高壓線路因雨凇而成排倒塌的情況。南方的氣溫相對北方要高，下雪的時(shí)候，經(jīng)常會伴隨雨水，這就導(dǎo)致雪迅速融化，增加了電線的粘附性，這樣，水與雪的混合物在零度以下很快凝結(jié)成冰。另外，南方的氣候較潮濕，本來比較松散的雪花也會凝結(jié)，導(dǎo)致電線上的結(jié)冰。

傳統(tǒng)的除冰方式多為人工敲打電纜線，震動電纜線去除結(jié)冰，采用這種方

法非常危險(xiǎn)，同時(shí)除冰效率不高。一些除冰機(jī)器人采用加熱等方式除冰，但設(shè)備不便于攜帶，并且由于在結(jié)冰比較厚的情況下加熱力度不夠，導(dǎo)致除冰效率低下。

目前比較常見的幾種除冰方法：具體特點(diǎn)分別為：①熱力除冰主要利用導(dǎo)線自身發(fā)熱或者附加熱源，使其在導(dǎo)線上的冰雪無法積覆，或是使其已經(jīng)積覆的冰雪融化，然而此方式消耗大量的能量，操作復(fù)雜；②機(jī)械除冰方式多采用電力工作人員現(xiàn)場利用棍棒敲打方式除冰，此方式不能保證工作人員的安全而且效率低下，甚至在一些復(fù)雜環(huán)境下無法進(jìn)行作業(yè)。

利用自動除冰機(jī)器人成本低，操作簡單，提高效率，保障員工安全。但目前的輸電線除冰機(jī)器人一次只能對一根高壓輸電線路進(jìn)行除冰和巡檢，效率較低。

專利cn201220248179.9中提供了輸電線路線纜除冰機(jī)器人，包括主體越障裝置、除冰小車、伸縮臂，除冰小車和伸縮臂均有兩個(gè)，兩個(gè)伸縮臂分別安裝在主體越障裝置的兩端，兩個(gè)除冰小車分別安裝在兩個(gè)伸縮臂上。采用主體越障裝置和兩伸縮臂以及伸縮臂上除冰小車相互配合實(shí)現(xiàn)3根線纜同時(shí)除冰，可應(yīng)用于35kv、66kv、110kv等高壓線路上3跟線纜水平布置的線路上進(jìn)行自動除冰作業(yè)，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)機(jī)器人一次可以同時(shí)對3根線纜進(jìn)行除冰，不僅可以跨越線纜上的障礙，而且可以越過桿塔，實(shí)現(xiàn)多檔線路上的連續(xù)作業(yè)，避免了線路工人每到一個(gè)桿塔就需要反復(fù)登桿/塔安裝和卸載機(jī)器人。但存在傳動機(jī)構(gòu)復(fù)雜維護(hù)成本高的問題。

專利cn201520734783.6中涉及高空線纜除冰機(jī)器人，包括行走裝置、除冰裝置和驅(qū)動裝置，行走裝置和除冰裝置均與驅(qū)動裝置連接，行走裝置上設(shè)置有車輪，車輪與伺服電機(jī)連接，除冰裝置包括敲擊夾，敲擊夾前端設(shè)置有敲擊板，敲擊板上設(shè)置有除冰釘，敲擊夾后端設(shè)置有電磁鐵，電磁鐵與時(shí)間繼電器連接，敲擊夾中間設(shè)置有復(fù)位彈簧，驅(qū)動裝置包括驅(qū)動電源，驅(qū)動電源與伺服電機(jī)和電磁鐵連接。本發(fā)明的高空線纜除冰機(jī)器人，除冰效率高，除冰干凈，結(jié)構(gòu)簡單，能實(shí)現(xiàn)遙控操作，并能夠遠(yuǎn)程觀察除冰效果。但只能一次除冰一根線纜，效率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種具有越障能力的多配電線纜同步除冰機(jī)器人及其越障和破冰方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種具有越障能力的多配電線纜同步除冰機(jī)器人，包括前執(zhí)行機(jī)構(gòu)、后執(zhí)行機(jī)構(gòu)、主機(jī)箱，所述前執(zhí)行機(jī)構(gòu)和所述后執(zhí)行機(jī)構(gòu)的構(gòu)成部件相同，所述前執(zhí)行機(jī)構(gòu)與所述后執(zhí)行機(jī)構(gòu)在所述主機(jī)箱的前后兩側(cè)呈前后對稱設(shè)置；

所述主機(jī)箱包括調(diào)整位電機(jī)，所述調(diào)整位電機(jī)中心對稱設(shè)置在所述主機(jī)箱的兩側(cè)；

所述前執(zhí)行機(jī)構(gòu)和所述后執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別包括調(diào)整位驅(qū)動機(jī)構(gòu)、雙軸伸電機(jī)、電磁抱閘制動器、壓線輪、機(jī)架、側(cè)部支架、u型冰砧、執(zhí)行直線電磁鐵、錘頭；所述調(diào)整位驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括伸出桿，所述伸出桿位于所述調(diào)整位機(jī)構(gòu)的一端，所述伸出桿的端部垂直地套合固定在在所述調(diào)整位電機(jī)的轉(zhuǎn)動軸上；所述雙軸伸電機(jī)包括電機(jī)軸，所述電機(jī)軸的中間位置設(shè)置所述電磁抱閘制動器，所述電機(jī)軸的端部分別與所述壓線輪實(shí)現(xiàn)固定連接，所述壓線輪的外側(cè)連接有側(cè)邊支架，所述側(cè)邊支架為上下結(jié)構(gòu)，所述側(cè)邊支架的中間位置水平設(shè)有轉(zhuǎn)動軸，所述側(cè)邊支架的上下兩端實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動連接，所述側(cè)邊支架的上部內(nèi)側(cè)與所述壓線輪實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動連接，所述側(cè)邊支架的下端內(nèi)側(cè)與所述u型冰砧實(shí)現(xiàn)固定連接，所述u型冰砧為u型結(jié)構(gòu)，所述u型冰砧的開口朝向內(nèi)側(cè)；所述電磁抱閘制動器與所述機(jī)架固定相連，所述機(jī)架包括主機(jī)架和第一支架和第二支架，所述主機(jī)架與所述第一支架、所述第二支架構(gòu)成“╪”型結(jié)構(gòu)，所述主機(jī)架與所述電機(jī)軸為平行設(shè)置關(guān)系，所述第一支架和所述第二支架分別垂直設(shè)置在所述主機(jī)架的兩側(cè)，所述電磁抱閘制動器和所述執(zhí)行直線電磁鐵分別固定在所述第一支架和所述第二支架的端部，所述執(zhí)行直線電磁鐵為左右對稱結(jié)構(gòu)，所述執(zhí)行直線電磁鐵包括左鐵磁性軸、右鐵磁性軸、左線圈、右線圈、中間非鐵磁性軸，所述中間非鐵磁性軸位于所述執(zhí)行直線電磁鐵的中間位置，所述左線圈環(huán)繞在所述左鐵磁性軸外側(cè)，所述右線圈環(huán)繞在所述右鐵磁性軸外側(cè)，所述左鐵磁性軸與所述右鐵磁性軸的另一端分別固定安裝有錘頭，所述錘頭包括中間位錘頭和邊緣位錘頭，所述中間位錘頭位于所述前執(zhí)行機(jī)構(gòu)和所述后執(zhí)行機(jī)構(gòu)的中間位置，所述邊緣位錘頭位于所述前執(zhí)行機(jī)構(gòu)和所述后執(zhí)行機(jī)構(gòu)的邊緣位置，所述中間位鋤頭為相對設(shè)置關(guān)系，所述邊緣位鋤頭分別與所述u型冰砧為相對設(shè)置關(guān)系；

進(jìn)一步的，所述壓線輪的圓周邊緣設(shè)有壓線槽，所述壓線槽的兩側(cè)固定有橡膠卡緊錐，所述橡膠卡緊錐的兩側(cè)端部向內(nèi)側(cè)靠攏；

進(jìn)一步的，所述壓線輪的外側(cè)設(shè)有鐵磁環(huán)，所述側(cè)邊支架的外側(cè)下端設(shè)有電磁鐵，所述鐵磁環(huán)與所述電磁鐵的位置為相對設(shè)置關(guān)系；

進(jìn)一步的，所述旋轉(zhuǎn)軸設(shè)有扭力彈簧；

進(jìn)一步的，所述錘頭的一側(cè)設(shè)有錘頭尖牙。

破冰作業(yè)主要是依賴執(zhí)行直線電磁鐵、錘頭和u型冰砧實(shí)現(xiàn)，當(dāng)進(jìn)行破冰作業(yè)時(shí)，雙軸伸電機(jī)啟動，沿著中間線和邊電線運(yùn)動，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的執(zhí)行直線電磁鐵動作，鐵磁性軸沿中心軸線分別進(jìn)行向外運(yùn)動，帶動錘頭，邊緣的兩個(gè)錘頭以u型冰砧為砧，周期性的敲擊結(jié)冰的兩側(cè)電纜，實(shí)現(xiàn)破冰，而中間的兩個(gè)錘頭相對為砧，進(jìn)行周期性的敲擊破冰作業(yè)；

而在進(jìn)行越障時(shí)，第一步，前執(zhí)行機(jī)構(gòu)的執(zhí)行直線電磁鐵的鐵磁性軸向外運(yùn)動，以錘頭和u型冰砧擠壓邊電線，起到固定作用，前執(zhí)行機(jī)構(gòu)的雙軸伸電機(jī)停止，后執(zhí)行機(jī)構(gòu)的雙軸伸電機(jī)繼續(xù)運(yùn)行，同時(shí)調(diào)整位驅(qū)動機(jī)構(gòu)和調(diào)整位電機(jī)協(xié)調(diào)動作拱高主機(jī)箱；第二步，前執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電磁抱閘制動器抱緊電機(jī)軸，雙軸伸電機(jī)動作，電機(jī)軸相對于機(jī)架固定，此時(shí)雙軸伸電機(jī)旋轉(zhuǎn)從而帶動調(diào)整位驅(qū)動機(jī)構(gòu)及主機(jī)箱、后執(zhí)行機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，越過前執(zhí)行機(jī)構(gòu)上方直至后執(zhí)行機(jī)構(gòu)的壓線輪觸及電線；第三步，后執(zhí)行機(jī)構(gòu)的執(zhí)行直線電磁鐵的鐵磁性軸向外運(yùn)動，以錘頭和u型冰砧擠壓邊電線，起到固定作用，前執(zhí)行機(jī)構(gòu)開始以后執(zhí)行機(jī)構(gòu)的壓線輪為軸線旋轉(zhuǎn)一定的角度，同時(shí)調(diào)整位驅(qū)動機(jī)構(gòu)動作以拱高主機(jī)箱，調(diào)整前執(zhí)行機(jī)構(gòu)的姿態(tài)并越過障礙物完成越障，此時(shí)前后執(zhí)行結(jié)構(gòu)位置互換。

本發(fā)明的突出有益效果：

本發(fā)明的一種具有越障能力的多配電線纜同步除冰機(jī)器人，結(jié)構(gòu)簡單，零部件少，維護(hù)方便，具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力，尤其是實(shí)現(xiàn)三條電纜的同步除冰操作，除冰效果好，除冰效率高，而且具備靈活翻越障礙物的能力，避免人工的過多牽涉，減少人為輔助時(shí)可能造成的事故傷害等，在雨雪天氣下的10kv配電線路的除冰具有良好的市場應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1本發(fā)明主視圖。

圖2本發(fā)明俯視圖。

圖3本發(fā)明i處局部放大圖。

圖4本發(fā)明a-a向剖視圖。

圖5本發(fā)明b-b向剖視圖。

圖6本發(fā)明ⅱ處局部放大圖。

圖7本發(fā)明的壓線輪剖視圖。

圖8本發(fā)明的執(zhí)行直線電磁鐵結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9本發(fā)明越障過程示意步驟圖之一。

圖10本發(fā)明越障過程示意步驟圖之二。

圖11本發(fā)明越障過程示意步驟圖之三。

圖12本發(fā)明越障過程示意步驟圖之四。

圖13本發(fā)明越障過程示意步驟圖之五。

圖14本發(fā)明越障過程示意步驟圖之六。

圖15本發(fā)明越障過程示意步驟圖之七。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以便對本發(fā)明的構(gòu)思、所解決的技術(shù)問題、構(gòu)成技術(shù)方案的技術(shù)特征和帶來的技術(shù)效果有更進(jìn)一步的了解，需要說明的是，對這些實(shí)施方式的說明是示意性的，并不構(gòu)成對本發(fā)明的具體限定。

由圖可知的一種具有越障能力的多配電線纜同步除冰機(jī)器人，包括前執(zhí)行機(jī)構(gòu)21、后執(zhí)行機(jī)構(gòu)22、主機(jī)箱1，所述前執(zhí)行機(jī)構(gòu)21和所述后執(zhí)行機(jī)構(gòu)22的構(gòu)成部件相同，所述前執(zhí)行機(jī)構(gòu)21與所述后執(zhí)行機(jī)構(gòu)22在所述主機(jī)箱1的前后兩側(cè)呈前后對稱設(shè)置；

所述主機(jī)箱1包括調(diào)整位電機(jī)2，所述調(diào)整位電機(jī)2中心對稱設(shè)置在所述主機(jī)箱1的兩側(cè)；

所述前執(zhí)行機(jī)構(gòu)21和所述后執(zhí)行機(jī)構(gòu)22分別包括調(diào)整位驅(qū)動機(jī)構(gòu)3、雙軸伸電機(jī)5、電磁抱閘制動器7、壓線輪8、機(jī)架12、側(cè)部支架13、u型冰砧16、執(zhí)行直線電磁鐵17、錘頭19；所述調(diào)整位驅(qū)動機(jī)構(gòu)3包括伸出桿4，所述伸出桿4位于所述調(diào)整位機(jī)構(gòu)3的一端，所述伸出桿4的端部垂直地套合固定在在所述調(diào)整位電機(jī)2的轉(zhuǎn)動軸上，所述調(diào)整位驅(qū)動機(jī)構(gòu)2的另一端固定連接到所述雙軸伸電機(jī)5上，所述雙軸伸電機(jī)5包括電機(jī)軸6，所述電機(jī)軸6的中間位置設(shè)置所述電磁抱閘制動器7，所述電機(jī)軸6的端部分別與所述壓線輪8實(shí)現(xiàn)固定連接，所述壓線輪8的圓周邊緣設(shè)有壓線槽11，所述壓線槽11的兩側(cè)固定有橡膠卡緊錐10，所述橡膠卡緊錐10的兩側(cè)端部向內(nèi)側(cè)靠攏，使得電線28/30在壓線槽11和橡膠卡緊錐10圍成的區(qū)域內(nèi)保持穩(wěn)定狀態(tài)；所述壓線輪8的外側(cè)連接有側(cè)邊支架13，所述側(cè)邊支架13為上下結(jié)構(gòu)，所述側(cè)邊支架13的中間位置水平設(shè)有轉(zhuǎn)動軸14，所述側(cè)邊支架13的上下兩端實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動連接，所述側(cè)邊支架13的上部內(nèi)側(cè)與所述壓線輪8實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動連接，所述側(cè)邊支架13的下端內(nèi)側(cè)與所述u型冰砧16實(shí)現(xiàn)固定連接，所述壓線輪8的外側(cè)設(shè)有鐵磁環(huán)9，所述側(cè)邊支架13的外側(cè)下端設(shè)有電磁鐵15，所述鐵磁環(huán)9與所述電磁鐵15的位置為相對設(shè)置關(guān)系；所述u型冰砧16為u型結(jié)構(gòu)，所述u型冰砧16的開口朝向內(nèi)側(cè)；所述電磁抱閘制動器7與所述機(jī)架12固定相連，所述機(jī)架12包括主機(jī)架121和第一支架122和第二支架123，所述主機(jī)架121與所述第一支架122、所述第二支架123構(gòu)成“╪”型結(jié)構(gòu)，所述主機(jī)架121與所述電機(jī)軸6為平行設(shè)置關(guān)系，所述第一支架122和所述第二支架123分別垂直設(shè)置在所述主機(jī)架121的兩側(cè)，所述電磁抱閘制動器7和所述執(zhí)行直線電磁鐵17分別固定在所述第一支架122和所述第二支架123的端部，所述執(zhí)行直線電磁鐵17為左右對稱結(jié)構(gòu)，所述執(zhí)行直線電磁鐵17包括左鐵磁性軸31、右鐵磁性軸32、左線圈33、右線圈34、中間非鐵磁性軸35，所述中間非鐵磁性軸35位于所述執(zhí)行直線電磁鐵17的中間位置，所述左線圈33環(huán)繞在所述左鐵磁性軸31外側(cè)，所述右線圈34環(huán)繞在所述右鐵磁性軸32外側(cè)，當(dāng)左線圈33通電時(shí)，產(chǎn)生的磁場將左鐵磁性軸31向左推，右線圈34通電時(shí)，產(chǎn)生的磁場將右鐵磁性軸32向右推，左線圈33和右線圈34交替通電，可使鐵磁性軸31/32左右移動；所述左鐵磁性軸31與所述右鐵磁性軸32的另一端分別固定安裝有錘頭19，所述錘頭19的一側(cè)設(shè)有錘頭尖牙20，所述錘頭19包括中間位鋤頭191和邊緣位錘頭192，所述中間位錘頭191位于所述前執(zhí)行機(jī)構(gòu)21和所述后執(zhí)行機(jī)構(gòu)22的中間位置，所述邊緣位錘頭192位于所述前執(zhí)行機(jī)構(gòu)21和所述后執(zhí)行機(jī)構(gòu)22的邊緣位置，所述中間位錘頭191為相對設(shè)置關(guān)系，所述邊緣位錘頭192分別與所述u型冰砧16為相對設(shè)置關(guān)系；

破冰作業(yè)主要是依賴執(zhí)行直線電磁鐵17、錘頭19和u型冰砧16實(shí)現(xiàn)，當(dāng)進(jìn)行破冰作業(yè)時(shí)，雙軸伸電機(jī)5啟動，沿著中間線28和邊電線30運(yùn)動，執(zhí)行機(jī)構(gòu)21/22的執(zhí)行直線電磁鐵17動作，鐵磁性軸31/32沿中心軸線分別進(jìn)行向外運(yùn)動，帶動錘頭19，邊緣的兩個(gè)錘頭192以u型冰砧16為砧，周期性的敲擊結(jié)冰的兩側(cè)電纜，實(shí)現(xiàn)破冰，而中間的兩個(gè)錘頭191相對為砧，進(jìn)行周期性的敲擊破冰作業(yè)，是電線28/30表面的冰層29破裂；

而在進(jìn)行越障時(shí)，第一步，前執(zhí)行機(jī)構(gòu)21的執(zhí)行直線電磁鐵17的鐵磁性軸31/32向外運(yùn)動，以邊緣位錘頭192和u型冰砧16擠壓邊電線，起到固定作用，前執(zhí)行機(jī)構(gòu)21的雙軸伸電機(jī)5停止，后執(zhí)行機(jī)構(gòu)22的雙軸伸電機(jī)5繼續(xù)運(yùn)行，同時(shí)調(diào)整位驅(qū)動機(jī)構(gòu)3和調(diào)整位電機(jī)2協(xié)調(diào)動作拱高主機(jī)箱1；第二步，前執(zhí)行機(jī)構(gòu)21的電磁抱閘制動器7抱緊電機(jī)軸6，雙軸伸電機(jī)5動作，電機(jī)軸6相對于機(jī)架12固定，此時(shí)雙軸伸電機(jī)5旋轉(zhuǎn)從而帶動調(diào)整位驅(qū)動機(jī)構(gòu)3及主機(jī)箱1、后執(zhí)行機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)22，越過前執(zhí)行機(jī)構(gòu)21上方直至后執(zhí)行機(jī)構(gòu)22的壓線輪8觸及電線28/30；第三步，后執(zhí)行機(jī)構(gòu)22的執(zhí)行直線電磁鐵17的鐵磁性軸31/32向外運(yùn)動，以邊緣位錘頭192和u型冰砧19擠壓邊電線30，起到固定作用，前執(zhí)行機(jī)構(gòu)21開始以后執(zhí)行機(jī)構(gòu)22的壓線輪8為軸線旋轉(zhuǎn)一定的角度，同時(shí)調(diào)整位驅(qū)動機(jī)構(gòu)3動作以拱高主機(jī)箱1，調(diào)整前執(zhí)行機(jī)構(gòu)21的姿態(tài)并越過障礙物27完成越障，此時(shí)前后執(zhí)行結(jié)構(gòu)21/22位置互換。

本發(fā)明的一種具有越障能力的多配電線纜同步除冰機(jī)器人，結(jié)構(gòu)簡答，零部件少，維護(hù)方便，具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力，尤其是實(shí)現(xiàn)三條電纜的同步除冰操作，除冰效果好，除冰效率高，而且具備靈活翻越障礙物的能力，避免人工的過多牽涉，減少人為輔助時(shí)可能造成的事故傷害等，在雨雪天氣下的10kv配電線路的除冰具有良好的市場應(yīng)用前景。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。