架空输电线线路地线与耐张塔头的改进型连接结构的制作方法

本发明涉及一种架空输电线线路地线与耐张塔头的改进型连接结构。

背景技术：

随着机器人技术的发展，越来越多的机器人代替人类从事环境恶劣、工序复杂的工作，机器人在架空输电线路方面应用技术的研究也逐步开展起来，这些机器人作业时均需要线路工人登塔手动将机器人安装到架空输电线路上，再由地面操作人员通过遥控方式实现作业，这种方式存在机器人安装工作复杂、准备工作量大的问题，特别是在高寒区、无人区等复杂地形环境中安装部署难度更大，而且机器人操作复杂、自动化程度低，需要对地面操作人员进行专门培训，这些问题的存在致使线路检修人员对架空输电线路机器人推广应用的积极性不高，严重制约了架空输电线路机器人的实用化进程，不利于线路机器人的应用推广。

在我国目前的架空输电线路上，机器人的应用往往因为要考虑跨越杆塔等障碍物，导致机器人的结构复杂，操作应用起来困难，且通过效率低，使机器人在线路上的应用普及增加了困难。

技术实现要素：

本发明为了解决上述问题，提出了一种架空输电线线路地线与耐张塔头的改进型连接结构，本发明在不改变原有地线与耐张塔头的连接结构及功能的前提下，架设一条辅助行走通道，增强机器人巡检作业的通过性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种架空输电线线路地线与耐张塔头的改进型连接结构，耐张塔头一侧的单根地线连接杆塔的两侧通过平滑的双导轨并行结构的轨道过渡连接，所述轨道与地线之间设置有多个支撑件，以支撑所述轨道，所述轨道具有柔性，且所述支撑件的长度与其和轨道的连接位置及该连接位置处轨道与地线的夹角大小相适配。

进一步的，具体包括拐角连接件、柔性导轨、刚性导轨以及支撑件，所述刚性导轨的两端分别通过柔性导轨与所述拐角连接件连接地线，所述支撑件包括若干个，分段支撑整个地线耐张塔无障碍巡检改进结构，并与杆塔连接。

进一步的，所述刚性导轨位于整个地线耐张塔无障碍巡检改进结构的对称中心。

进一步的，所述柔性导轨为两段，分别位于刚性导轨两侧并对称布置。

进一步的，所述拐角连接件有两个，分别位于单根地线连接杆塔的两侧并对称布置，所述拐角连接件均包括弹性套、三角板、拐角底板和上、下连板，所述三角板的顶端设置有定位孔，以使得地线穿过，所述定位孔周围设置有弹性套，所述拐弯底板具有一弧度，所述三角板与拐角底板平滑连接，所述上、下连板设置于拐角底板弯曲段外沿，所述上、下连板之间设置有间隙，以夹持地线。

进一步的，所述拐角底板的末端设置有定位件，以和柔性导轨连接、定位。

进一步的，所述拐角连接件为一具有平滑过渡段的连接件，一侧连接地线，一侧延伸为两段，沿上下表面分别爬坡，爬坡至与柔性导轨连接高度时进行一定角度的拐弯后与柔性导轨连接。这样的设置使得拐角连接件上下面即与机器人行走机构接触面为圆滑过渡曲面，能够保证机器人无障碍通过。

进一步的，所述拐角连接件的平滑过渡段的曲径与地线与轨道的夹角相适配。

进一步的，柔性导轨由若干段等长的单段柔性导轨铰接而成，每个单段柔性导轨由上下两个导轨平行布置，相邻铰接的单段柔性导轨可相对旋转一定角度。将单段柔性导轨设置为可以相对旋转一定角度的方式，则整段柔性导轨就具有柔性特质，线路改造时可根据需求进行柔性导轨转角角度的调整，柔性导轨的上下面即与机器人行走机构接触面为圆滑过渡曲面。

优选的，柔性导轨由若干等长的单段柔性导轨通过铰接副铰接而成，每个铰接副由左铰接件、右铰接件、销子以及闭口销组成，左右铰接件可围绕销子旋转，闭口销穿过销子底端进行限位，左右铰接件内侧有凸起和凹槽，用于限制旋转角度；每个单段柔性导轨由上导轨和下导轨两根导轨组成，上下两根导轨在机器人运行过程中与行走机构上下行走轮接触，上下导轨的外表面是圆滑过渡曲面，相邻两个单段柔性导轨围绕铰接点有相对旋转角度，保证柔性导轨整体具有柔性特质，可以根据需求在一定范围内对路径可进行调节。

进一步的，柔性导轨由若干段等长的单段柔性导轨铰接而成，且相对所述刚性导轨对称布置，每个单段柔性导轨由上下两个导轨平行布置，整段柔性导轨的上下两个导轨各通过一条柔性钢丝线穿过，且钢丝线的一端拧紧在拐角连接件上，一端拧紧在刚性导轨上。这样的设计保证整条柔性导轨即具有柔性特质，可根据线路改造需求进行柔性导轨转角角度的调整，柔性导轨的上下面即与机器人行走机构接触面为圆滑过渡曲面。

进一步的，刚性导轨由若干段等长的双导轨连接而成，每段双导轨根据长度需求可增加若干个连接双导轨的中间支撑件以增强安全性。刚性导轨的上下面即与机器人行走机构接触面为圆滑过渡曲面。

优选的，刚性导轨由若干个等长的单段刚性导轨连接而成，每个单段刚性导轨由上导轨和下导轨两根导轨组成，此处上下两根导轨在机器人运行过程中也与行走机构上下行走轮接触，上下导轨的外表面是圆滑过渡曲面，相邻两个单段刚性导轨在连接点处通过螺柱可进行轴向距离的调节，每个单段刚性导轨根据长度需求可在上下两导轨之间增加中间支撑，增强每段刚性导轨上下导轨的支撑力。

进一步的，所述支撑件有若干个，将柔性导轨或/和刚性导轨与杆塔进行连接，且长度可调节，以适应与不同耐张塔的连接需求。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明通过对输电线路中地线与耐张塔头之间进行辅助行走通道架设，在不改变现有地线与耐张塔头的连接结构前提下，可使机器人不经过越障即可顺利通过耐张塔，可简化机器人的行走结构和遥控程序，使机器人便于操作；

2、本发明通过在地线与耐张塔头之间架设一条辅助性行走通道，解决了架空输电线路机器人当前普遍存在的遥控操作复杂、连续工作时间短、自动化程度低等问题，极大提高机器人实用化程度，有利于线路巡检机器人的应用推广，减轻工人作业劳动强度，提高输电线路运行的自动化和智能化水平。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明地线与耐张塔头的改进型连接结构示意图；

图2为本发明拐角连接件示意图；

图3本发明柔性导轨示意图；

图4为本发明刚性导轨示意图；

图5为支撑连接示意图；

图6为另一地线与耐张塔头的改进型连接结构方案示意图。

其中：100地线，200拐角连接件，201橡胶套，202三角板，203拐角底板，204上连板，205下连板，206销轴，300柔性导轨，310单段柔性导轨，311上导轨a，312下导轨a，313螺柱，320铰接副，321左铰接件，322右铰接件，323销子，324闭口销，325螺母，330钢丝线，400刚性导轨，410单段刚性导轨，411上导轨b，412下导轨b，413中间支撑，420连接件，500支撑连接，510拉接支撑，511上拉接，512下拉接，513销轴，514拉接轴，515套管，600横担。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在巡检机器人作业时均需要线路工人登塔手动将机器人安装到架空输电线路上，再由地面操作人员通过遥控方式实现作业，这种方式存在机器人安装工作复杂、准备工作量大的问题，特别是在高寒区、无人区等复杂地形环境中安装部署难度更大，而且机器人操作复杂、自动化程度低的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种架空输电线线路地线与耐张塔头的改进型连接结构，通过在地线与耐张塔头之间架设了一条辅助性无障碍通行通道，整体为平滑过渡的双导轨结构，由两端对称的拐角连接件、对称的柔性导轨、中间刚性导轨以及若干支撑连接组成，拐角连接件为地线与耐张塔无障碍巡检改进结构的连接过渡件，一侧连接地线，一侧上下爬坡并逐渐与柔性导轨上下表面平齐，通过一段拐弯半径后与柔性导轨连接，拐弯半径需适应机器人行走机构的跨度，拐角连接件的上下表面为圆滑过渡曲面。柔性导轨为多件等长的单段柔性导轨铰接组成，每个单段柔性导轨由上下两个导轨平行布置，上下表面为圆滑过渡曲面，上下表面间距与拐角连接件末端间距相等，每个单段柔性导轨可相对旋转一定角度，角度大小根据线路需求可进行调整，满足整段耐张塔无障碍通道在架设过程中可适应不同转角角度的耐张塔；刚性导轨与柔性导轨上下表面的中心距相等，连接两侧柔性导轨，并通过中间支撑与杆塔进行连接，刚性导轨由多件等长的单段刚性导轨连接而成，每段刚性导轨由上下平行导轨组成，上下表面为圆滑过渡曲面。机器人沿地线行走，到达耐张塔时，行走机构先接触拐角连接件，通过爬坡及拐角半径后进入到柔性导轨段，此时机器人行走机构则卡在柔性导轨上下表面上，保证机构不脱出导轨，机器人继续行走，依次通过刚性导轨以及后面的柔性导轨、拐角连接件后下行到杆塔另一侧的地线上，即完成穿越耐张塔的行走步骤，在此过程中机器人不必经过越障动作，即可直接压过去，增强机器人的通行效率。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，以架空输电线线路地线与耐张塔头的改进型连接结构的一个示例进行说明，所有耐张塔不同转角角度的地线改进结构均由此示例演变而出，在此不再进行赘述，架空输电线线路地线与耐张塔头的改进型连接结由左右对称布置的拐角连接件200、左右对称布置的柔性导轨300、中间的刚性导轨400以及用于支撑定位的若干支撑连接500组成，拐角连接件200一端由地线100引出，通过上下表面一定爬坡角度后与柔性导轨300上下导轨表面平齐，并将轨迹进行拐弯角度t后与柔性导轨300同轴线，拐弯半径r根据机器人行走机构设计需求进行调整。

如图2所示，拐角连接件200为一组装件，由三角板202、拐角底板203、上连板204、下连板205拼接组成，在其内部地线穿过的孔周围安装了一截橡胶套201，用于减轻金属磨损，在拐角连接件200的末端有销轴206，用于与柔性导轨300的定位。

如图3所示，柔性导轨300是由若干等长的单段柔性导轨310通过铰接副320铰接而成，每个铰接副320由左铰接件321、右铰接件322、销子323以及闭口销324组成，左右铰接件可围绕销子323旋转，闭口销324穿过销子底端进行限位，左右铰接件内侧有凸起和凹槽，用于限制旋转角度；每个单段柔性导轨310由上导轨a311和下导轨a312两根导轨组成，上下两根导轨在机器人运行过程中与行走机构上下行走轮接触，上下导轨的外表面是圆滑过渡曲面，相邻两个单段柔性导轨310围绕铰接点有相对旋转角度t，保证柔性导轨300整体具有柔性特质，可以根据需求在一定范围内对路径可进行调节，

如图4所示，刚性导轨400由若干个等长的单段刚性导轨410连接而成，每个单段刚性导轨由上导轨a411和下导轨a412两根导轨组成，此处上下两根导轨在机器人运行过程中也与行走机构上下行走轮接触，上下导轨的外表面是圆滑过渡曲面，相邻两个单段刚性导轨410在连接点处通过螺柱可进行轴向距离的调节，每个单段刚性导轨400根据长度需求可在上下两导轨之间增加中间支撑413，增强每段刚性导轨400上下导轨的支撑力。

如图5所示，拉接支撑用于连接柔性导轨与地线，上拉接与下拉接通过螺栓固紧在地线上，在上拉接的末端通过拉接轴与套管进行连接，拉接轴与上拉接铰接，拉接轴与套管螺纹连接，套管另一端与柔性导轨上的螺柱进行螺纹连接，在安装过程中，可针对柔性导轨与地线之间的距离通过套管进行微调，而且通过拉接轴与上拉接的铰接可以任意调整角度适应安装需求。

作为本发明的另一个方案，如图6所示，与第一方案不同的是，整段柔性导轨300的上下两个导轨各通过一条柔性钢丝线330穿过，且钢丝线330的一端拧紧在拐角连接件200上，一端拧紧在刚性导轨400上，这样整条柔性导轨300即具有柔性特质，可根据线路改造需求进行柔性导轨转角角度的调整。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。