一种电杆自升降抱箍及控制方法

技术领域

本发明涉及电力配网检修装备技术领域，尤其涉及一种电杆自升降抱箍及控制方法。

背景技术

随着新型配电网建设的深入推进，不停电作业已成为提升用户供电可靠性和服务质量的重要手段。与10kV带电体距离不足0.7m时，需要做好相关的安全隔离措施后，非带电作业人员可以开展工作。其中采用绝缘隔板是一种通用有效的隔离措施，可以达到利用非带电作业人员完成前期柱上装备安装的目的，大大降低不停电作业的工作量，有效解决带电作业人员不足的问题。

绝缘隔板的安装大多采用定位安装抱箍的方式，这种方式需要带电作业人员在安全临界位置进行安装，很难确保防护板与上方带电体之间的安全距离，存在一定的安全隐患。现有专利公告号为CN217741128U的专利文献公开了折叠式配网检修保护伞，包括两根可折叠的吊杆和两块绝缘板，所述的吊杆通过锁头固定在角铁横担上，所述的两块绝缘板在安全位置预安装后，将其升至安全临界位置。该结构可以由非带电作业人员进行安装，但吊杆的锁头只适用于角铁型横担，对横担的规格也有限定，在实际推广中受到较多限制。

上述问题的存在，导致非带电作业人员安装柱上装备的局限性很大，并且时有施工人员与带电体安全距离不足施工造成违章被通报。

针对现有的不停电作业装备的上述痛点，亟需开发自动化的、适用性强的装备来满足作业要求。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种电杆自升降抱箍及控制方法，本发明主要实现在安全位置安装，自动爬升到安全临界位置悬停，并且安装不受限制的抱箍，解决绝缘隔板的安装难题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种电杆自升降抱箍，包括夹紧部、爬行部、电线杆和绝缘隔板组件，所述夹紧部和爬行部的一端通过销轴转动连接，夹紧部和爬行部的另一端通过锁扣组件可分离连接，夹紧部和爬行部均与绝缘隔板组件可拆卸连接，夹紧部和爬行部之间形成夹持通道，该夹持通道间距可调，夹紧部上安装有压力反馈组件。

优选地，所述夹紧部包括夹紧部主框架，夹紧部主框架上转动连接有旋转螺杆，旋转螺杆的一端与安装在夹紧部主框架上的驱动电机输出端相连，另一端与压力反馈组件接触，旋转螺杆上螺纹套接有方螺母，方螺母转动连接有同一滑动轴，滑动轴上安装有锥形夹紧轮，夹紧部主框架上安装有为驱动电机供能的充电电池。

优选地，所述爬行部包括爬行部主框架，爬行部主框架上安装有电机安装板，电机安装板上分别安装有伺服电机、充电电池和控制模块，伺服电机的输出端安装有传动轴，传动轴通过键连接有锥形爬行轮，传动轴通过轴承与爬行部主框架相连。

优选地，所述压力反馈组件包括安装在夹紧部主框架上的法兰轴套，法兰轴套内设有滑动轴承，滑动轴承套接在旋转螺杆的端部，且旋转螺杆靠近滑动轴承的一端通过压缩弹簧连接有压力传感器，压力传感器与法兰轴套相连。

优选地，所述锁扣组件包括安装在爬行部主框架上的蝶形锁主件和安装在夹紧部主框架上的蝶形锁拉扣，蝶形锁拉扣和蝶形锁主件相互卡接。

优选地，所述爬行部主框架和夹紧部主框架靠近蝶形锁主件的一端设有相互咬合的迷宫结构。

优选地，所述爬行部主框架和夹紧部主框架上分别设有与销轴相对应的合页阴接头和合页阳接头。

优选地，所述夹紧部主框架上安装有拉铆螺母a，爬行部主框架上安装有拉铆螺母b。

优选地，所述控制模块包括控制单元、电源，遥控器、所述控制单元包括AVR模块、DC-DC模块、无线通信模块，所述无线通信模块与外部遥控器通信连接，所述电源与DC-DC模块电连接。

一种电杆自升降抱箍的控制方法，该控制方法包括如下步骤：

S1、夹紧电杆：手动操作将抱箍抱紧电线杆，输入设备的总重量G，自动计算出需要的安全摩擦力，通过遥控器给AVR模块预设压力值F

启动夹紧作业，AVR模块驱动夹紧部的驱动电机正向旋转，推动两个锥形夹紧轮靠近爬行部的两个锥形爬行轮，实现抱紧电线杆；

压缩弹簧产生变化的压力，通过压力传感器将变化后压力数值传输至AVR模块，当传输的压力数值处于AVR模块内预设压力值F

当传输的压力数值大于预设压力值F

S2、沿杆爬行：通过遥控器给AVR模块发出指令，驱动伺服电机运转，并驱动锥形爬行轮沿电线杆负重爬行，电线杆直径的变化，压力传感器同步将压缩弹簧的压力数值传输至AVR模块；

向上爬升时，当压力数值F

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明中，绝缘隔板可以在离高压带电体绝对安全的高度进行安装，再通过爬行作业将其升至安全临界位置驻停，杜绝了安全隐患，可以由非带电作业人员进行安装，有效提高带电作业效率，节约带电作业人员的宝贵时间；

(2)本发明中，通过设置夹紧力，夹紧部的两个锥形夹紧轮与两个爬行部的锥形爬行轮始终环绕抱紧电杆，保证配网作业时，四个接触位置与电杆之间产生的摩擦力足以支承所有装备的重力，保证设备不会滑落；

(3)本发明中，抱箍安装便捷，通过调节安装角度，可以有效避让沿杆身固定的随杆线路，不受电杆杆型的限制，有利于市场推广；

(4)本发明中，通过将夹紧部和爬行部的矩形管主框架材质设置为碳纤维管材，可降低设备整体重量，同时具备高强度，实现负重升降；

(5)本发明中，通过夹紧电杆和沿杆爬行作业的协同进行，实现抱箍沿电杆自升降爬行，升降与驻停作业稳定，通过无线遥控，操作方便。

附图说明

为了更具体直观地说明本发明实施例或者现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简要介绍。

图1为本发明实施例提供的一种电杆自升降抱箍与绝缘隔板在电杆上安装的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种电杆自升降抱箍的立体结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种电杆自升降抱箍的夹紧部结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种电杆自升降抱箍的压力传递组件的结构剖视示意图；

图5为本发明实施例提供的一种电杆自升降抱箍的爬行部结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种电杆自升降抱箍的主框架上表面拉铆螺母铆装结构剖视示意图；

图7为本发明实施例提供的一种电杆自升降抱箍的控制方法的控制系统框图；

图8为本发明实施例提供的一种电杆自升降抱箍的控制方法的控制流程示意图。

图中：夹紧部1、夹紧部主框架11、拉铆螺母a111、合页阴接头112、蝶形锁拉扣113、驱动电机12、滑动轴13、锥形夹紧轮14、旋转螺杆15、方螺母16、压力反馈组件17、法兰轴套171、滑动轴承172、压缩弹簧173、压力传感器174、充电电池18；

爬行部2、爬行部主框架21、拉铆螺母b211、合页阳接头212、蝶形锁主件213、伺服电机22、传动轴23、锥形爬行轮24、键25、轴承26、充电电池27、电机安装板28、控制模块29；

销轴3、迷宫结构4、电线杆5、绝缘隔板组件6。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-8，一种电杆自升降抱箍，包括夹紧部1、爬行部2、电线杆5和绝缘隔板组件6，夹紧部1和爬行部2的一端通过销轴3转动连接，夹紧部1和爬行部2的另一端通过锁扣组件可分离连接，夹紧部1和爬行部2均与绝缘隔板组件6可拆卸连接，夹紧部1和爬行部2之间形成夹持通道，该夹持通道间距可调，夹紧部1上安装有压力反馈组件17。

本实施方案中，夹紧部1包括夹紧部主框架11，夹紧部主框架11上转动连接有旋转螺杆15，旋转螺杆15的一端与安装在夹紧部主框架11上的驱动电机12输出端相连，另一端与压力反馈组件17接触，旋转螺杆15上螺纹套接有方螺母16，方螺母16转动连接有同一滑动轴13，滑动轴13上安装有锥形夹紧轮14，夹紧部主框架11上安装有为驱动电机12供能的充电电池18。

两个锥形夹紧轮14为从动轮，对称安装在滑动轴13上，滑动轴13两端固定安装两个方螺母16，并通过方螺母16螺套在两根旋转螺杆15上，形成同步滑行连接。两组驱动电机12安装于夹紧部主框架的内侧立柱中部，由充电电池18提供动力；旋转螺杆15的一端与驱动电机12的输出端传动连接，另一端与压力传感组件17连接。

旋转螺杆15的一端与穿过滑动轴承172，始终保持与压缩弹簧173的弹性接触，将压力传递给压力传感器174，并通过数据线传递至控制模块。当两个锥形夹紧轮14与两个锥形爬行轮24对电线杆5的夹紧与松开时，两根旋转螺杆15对压缩弹簧173产生反作用力变化，通过压力传感器174，可将压力数据实时传递至控制模块27，并通过控制模块27驱动机电12执行夹紧或放松指令，保证夹紧作业的稳定性。

本实施方案中，爬行部2包括爬行部主框架21，爬行部主框架21上安装有电机安装板28，电机安装板28上分别安装有伺服电机22、充电电池27和控制模块29，伺服电机22的输出端安装有传动轴23，传动轴23通过键25连接有锥形爬行轮24，传动轴23通过轴承26与爬行部主框架21相连。

伺服电机22与控制模块29通信连接，控制模块29通过驱动伺服电机22，驱动两个锥形爬行轮24沿电杆负重升降和驻停。

爬行部主框架21为两层U形结构连接的矩形管主框架、上下表面的距离大于锥形爬行轮24的外径；U形结构一端设有两个合页结构阳接头212、另一端内表面装配蝶形锁主件213，用于与夹紧部1装配与连接。

本实施方案中，压力反馈组件17包括安装在夹紧部主框架11上的法兰轴套171，法兰轴套171内设有滑动轴承172，滑动轴承172套接在旋转螺杆15的端部，且旋转螺杆15靠近滑动轴承172的一端通过压缩弹簧173连接有压力传感器174，压力传感器174与法兰轴套171相连。

本实施方案中，锁扣组件包括安装在爬行部主框架21上的蝶形锁主件213和安装在夹紧部主框架11上的蝶形锁拉扣113，蝶形锁拉扣113和蝶形锁主件213相互卡接。

本实施方案中，爬行部主框架21和夹紧部主框架11靠近蝶形锁主件213的一端设有相互咬合的迷宫结构4。

本实施方案中，爬行部主框架21和夹紧部主框架11上分别设有与销轴3相对应的合页阴接头112和合页阳接头212。

本实施方案中，夹紧部主框架11上安装有拉铆螺母a111，爬行部主框架21上安装有拉铆螺母b211，用于绝缘隔板组件6的安装，夹紧部主框架11和爬行部主框架21的矩形管主框架材质为碳纤维管材，可降低设备整体重量，同时具备高强度，实现负重升降。

本实施方案中，控制模块29包括控制单元、电源，遥控器、控制单元包括AVR模块、DC-DC模块、无线通信模块，无线通信模块与外部遥控器通信连接，电源与DC-DC模块电连接。

一种电杆自升降抱箍的控制方法，该控制方法包括如下步骤：

S1、夹紧电杆：手动操作将抱箍抱紧电线杆5，输入设备的总重量G，自动计算出需要的安全摩擦力，通过遥控器给AVR模块预设压力值F

启动夹紧作业，AVR模块驱动夹紧部1的驱动电机12正向旋转，推动两个锥形夹紧轮14靠近爬行部2的两个锥形爬行轮24，实现抱紧电线杆5；

压缩弹簧173产生变化的压力，通过压力传感器174将变化后压力数值传输至AVR模块，当传输的压力数值处于AVR模块内预设压力值F

当传输的压力数值大于预设压力值F

作为优选的技术方案，所述的传感器传输压力数值为两个传感器传输的压力数值的平均值。

S2、沿杆爬行：通过遥控器给AVR模块发出指令，驱动伺服电机22运转，并驱动锥形爬行轮24沿电线杆5负重爬行，电线杆5直径的变化，压力传感器174同步将压缩弹簧173的压力数值传输至AVR模块；

向上爬升时，当压力数值F

通过遥控器可以设置自动爬行的距离，也可以手动控制实时爬行操作。夹紧电杆S1和沿杆爬行S2的作业流程协同进行，实现抱箍沿变径电线杆5负重自升降爬行，并可以在任意高度驻停。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。