一种配网带电旁路线缆挂接机器人及其操作方法

技术领域

本发明涉及电力工程技术领域，具体为一种配网带电旁路线缆挂接机器人及其操作方法。

背景技术

配网带电旁路线缆挂接是一种电力施工技术，指的是在输配电线路运行时，为了更快更方便地进行线路巡视、维修和保养，施工人员会在输配电线路的旁边悬挂一根或多根远离电线的附加电缆或钢索，这些附加电缆或钢索被称为旁线路或揽。

在进行配网带电旁路线缆操作时，需要先确定好附加电缆或钢索的挂接位置和方式，以确保其安全可靠，电缆或钢索使用钢索夹钳进行固定，固定位置与电线距离要足够远，防止两者之间的摩擦或干扰。现有技术中存在的配电架空线路接地线挂接机器人，能够代替人工高处挂接作业，使得挂接作业更加安全。

目前，三相电路中的三根电线多为沿水平方向间隔排列布置，为了保证旁线栏能够顺利挂接，现有的挂接机器人上的挂钩也沿水平方向间隔排列设置，但是，在实际的电力架设中，存在三根电线沿竖直方向间隔排列的情况，而上述的挂接机器人难以适用，导致挂接机器人的作业范围存在局限性，无法满足实际的使用需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种配网带电旁路线缆挂接机器人及其操作方法，能够同时适用于横向排列布置及纵向排列布置的电线，实用性高，有效地解决了上述背景技术中提出的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案。

一种配网带电旁路线缆挂接机器人，具有多级电推杆和安装台，多级电推杆最顶部的伸缩端的端部利用立柱固定安装有U形安装座，U形安装座的凹部内转动安装有轴杆，轴杆上固定套接有摆动臂，安装台固定在摆动臂远离轴杆的端部上；U形安装座内设有驱动机构，驱动机构用于驱动轴杆转动，以带动摆动臂实现摆动效果；安装台上间隔布置有平移调节机构，安装台上通过平移调节机构对应安装有调距电推杆，调距电推杆的伸缩端的端部上均安装有用于与电线挂接配合的挂接部；平移调节机构用于带动调距电推杆沿安装台长度方向平移调节，调距电推杆用于推动挂接部沿安装台厚度方向平移调节。

由此可见，通过驱动机构工作带动轴杆转动，并带动摆动臂摆动至竖直状态时，三个挂接部沿水平的横向排列布置，能够与横向排列布置的电线进行挂接，通过驱动机构工作带动摆动臂摆动至水平状态时，三个挂接部沿竖直的纵向排列布置，能够与纵向排列布置的电性进行挂接，通过平移调节机构工作带动调距电推杆和挂接部沿安装台的长度方向进行平移调节，从而可对挂接部之间的距离进行调节，能够对不同间距的电线进行挂接，满足了不同的使用情景，适配性高，实用性强。

进一步的，U形安装座内位于摆动臂的一侧设有驱动腔，驱动机构包括齿轮A、驱动电机和齿轮B；轴杆的一端贯穿延伸至驱动腔内，齿轮A固定安装在轴杆位于驱动腔内的端部上；齿轮B可转动地设在驱动腔内，并与齿轮A啮合；驱动电机安装在U形安装座上，其输出轴贯穿延伸至驱动腔内与齿轮B固定连接。

通过驱动电机工作，其输出轴带动齿轮B转动，转动的齿轮B啮合驱动齿轮A并带动轴杆转动，从而带动摆动臂进行摆动，为摆动臂的摆动提供了稳定的驱动效果，从而便于对挂接部的排列方向进行调节。

进一步的，平移调节机构包括驱动马达、螺纹杆和螺母座；安装台的上表面间隔设有三个导槽，三根螺纹杆对应转动安装在三个导槽内；螺母座对应套设在螺纹杆上，调距电推杆对应固定在螺母座上；驱动马达固定在安装台的一侧，螺纹杆一端贯穿延伸至安装台的外部，并对应与驱动马达的输出轴固定连接。

通过驱动马达工作，其输出轴带动螺纹杆转动，转动的螺纹杆啮合驱动沿安装台的长度方向移动，并带动调距电推杆和挂接部同步移动，实现挂接部的平移调节效果，从而便于对两挂接部之间的间距进行调节。

进一步的，挂接部包括U形块和两弧形金属弹片；U形块固定在调距电推杆的伸缩端的端部上，两弧形金属弹片的一端通过连接座分别固定在U形块的两内壁上；两弧形金属弹片对称布置，并相互抵触贴合；弧形金属弹片的中部处设有凹陷部，在两弧形金属弹片抵触贴合时，两凹陷部形成用于卡持电线的夹腔。

通过调距电推杆伸长工作推动U形块向电线靠近，电线会与两弧形金属弹片接触，随着调距电推杆的继续推进，电线将两弧形金属弹片向两侧挤开，最终会落入由两凹陷部形成的夹腔内部，由夹腔对电线进行很好的限位，避免电线脱离，保证电线与弧形金属弹片能够时刻接触，从而便于进行验电工作。

进一步的，多级电推杆竖直地固定在机座的顶部，机座放置在推车上，机座上安装有控制面板；机座的侧部安装有电控箱，电控箱内设有与控制面板电性连接的控制器以及与控制器电性连接的蓄电池。

利用推车便于将装置运输至合适的位置处，提高了装置整体的灵活程度，通过操作控制面板的交互界面，由控制器控制各驱动设备进行相应的工作，从而便于实现旁线路挂接操作，通过蓄电池便于为各用电设备进行供电，以保证装置整体能够正常工作。

进一步的，机座的侧部安装有分线箱，分线箱内设有主接地线，主接地线一端贯穿延伸至分线箱的外部，主接地线的外端部连接有接地线桩；U形块上的其中一弧形金属弹片表面均连接有份接地线，份接地线均接入分线箱内与主接地线连接。

利用份接地线将各U形块上的其中一弧形金属弹片电性连接于分线箱内的主接地线，通过将接地线桩插在地上，能够进行接地处理，保证操作时的安全性。

进一步的，分线箱上安装有收纳环，接地线桩上且靠近主接地线位置处固定有端帽；收纳环的内径小于端帽的外径，收纳环的内径大于接地线桩的外径。

在操作结束后，将接地线桩从地上拔出，并插入收纳环内，利用端帽与收纳环的阻挡配合，能够将接地线桩进行稳定的收纳。

进一步的，U形安装座的顶部固定有限位块A，在摆动臂摆动至竖直状态时，限位块A与摆动臂抵触配合；U形安装座的侧部固定有限位块B，在摆动臂摆动至水平位置时，限位块A与摆动臂抵触配合。

在摆动臂摆动至竖直状态时，由限位块A为摆动臂提供阻挡限位效果，在摆动臂摆动至竖直状态时，由限位块B为摆动臂提供阻挡效果效果，从而避免摆动臂过度摆动导致挂接部与电线发生错位，从而保证挂接部能够与电线顺利挂接。

本发明还提供了一种配网带电旁路线缆挂接机器人的操作方法，包括以下步骤：

步骤一：将份接地线对应与弧形金属弹片连接，随后将接地线桩从收纳环上取下，并将接地线桩插入土地内部，完成接线工作；

步骤二：通过推车将装置运输至所需的位置处，通过操作控制面板的交互界面，由控制器控制多级电推杆伸长工作，将U形安装座和安装台竖直向上推移至电线的下方处；

步骤三：针对电线沿水平方向排列布置，通过控制驱动机构工作带动摆动臂摆动至竖直状态，随后通过控制平移调节机构工作分别带动调距电推杆和挂接部沿水平方向移动，对相邻的两挂接部之间的距离进行调节，保证与电线的间距匹配，随后控制调距电推杆伸长工作，推动挂接部向上移动，从电线下方与电线抵触直至挂接，随后工作人员利用验电设备分别对份接地线进行验电即可；

针对电线沿竖直方向排列布置，通过控制驱动机构工作带动摆动臂摆动至水平状态，随后通过控制平移调节机构工作分别带动调距电推杆和挂接部沿安装台的长度方向平移调节，对相邻的两挂接部之间的距离进行调节，保证与电线的间距匹配，随后控制调距电推杆伸长工作，推动挂接部沿水平方向平移，从电线的侧部与电线抵触直至挂接，随后工作人员利用验电设备分别对份接地线进行验电即可；

步骤四：在验电结束后，控制调距电推杆回缩工作，使挂接部与电线分离，通过控制多级电推杆回缩工作带动U形安装座和安装台下移复位，完成收纳，随后将接地线桩从地面拔出，并收纳在收纳环上，再将份接地线进行整理收纳，即可。

附图说明

图1为本发明的整体结构立体示意图；

图2为本发明的U形安装座表面局部结构示意图；

图3为本发明的驱动机构结构示意图；

图4为本发明的安装台表面局部结构示意图；

图5为本发明的挂接部详细结构示意图；

图6为本发明的机座表面局部结构示意图；

图7为本发明的挂接部与电线挂接结构配合示意图；

图8为本发明的针对横向排列布置的电线挂接的结构示意图；

图9为本发明的针对纵向排列布置的电线挂接的结构示意图；

图10为本发明的接地线桩和收纳环结构配合示意图。

图中标号说明：1、多级电推杆；101、固定座；102、安装孔；11、立柱；2、U形安装座；201、限位块A；202、限位块B；21、轴杆；22、摆动臂；3、驱动机构；31、驱动腔；32、齿轮A；33、驱动电机；34、齿轮B；4、安装台；5、平移调节机构；51、导槽；52、驱动马达；53、螺纹杆；54、螺母座；6、调距电推杆；7、挂接部；71、U形块；72、连接座；73、弧形金属弹片；731、凹陷部；74、夹腔；8、机座；81、推车；82、控制面板；83、电控箱；9、分线箱；91、主接地线；92、接地线桩；921、端帽；93、收纳环；94、份接地线。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图10，一种配网带电旁路线缆挂接机器人，具有多级电推杆1和安装台4，多级电推杆1最顶部的伸缩端的端部利用立柱11固定安装有U形安装座2，U形安装座2的凹部内转动安装有轴杆21，轴杆21上固定套接有摆动臂22，安装台4固定在摆动臂22远离轴杆21的端部上；U形安装座2内设有驱动机构3，安装台4上间隔布置有平移调节机构5，安装台4上通过平移调节机构5对应安装有调距电推杆6，调距电推杆6的伸缩端的端部上均安装有挂接部7。通过驱动机构3工作带动轴杆21转动，并带动摆动臂22摆动至竖直状态时，三个挂接部7沿水平的横向排列布置，能够与横向排列布置的电线进行挂接，通过驱动机构3工作带动摆动臂22摆动至水平状态时，三个挂接部7沿竖直的纵向排列布置，能够与纵向排列布置的电性进行挂接，通过平移调节机构5工作带动调距电推杆6和挂接部7沿安装台4的长度方向进行平移调节，从而可对挂接部7之间的距离进行调节，能够对不同间距的电线进行挂接。

请参阅图3，驱动机构3用于驱动轴杆21转动，以带动摆动臂22实现摆动效果；U形安装座2内位于摆动臂22的一侧设有驱动腔31，驱动机构3包括齿轮A32、驱动电机33和齿轮B34；轴杆21的一端贯穿延伸至驱动腔31内，齿轮A32固定安装在轴杆21位于驱动腔31内的端部上；齿轮B34可转动地设在驱动腔31内，并与齿轮A32啮合；驱动电机33安装在U形安装座2上，其输出轴贯穿延伸至驱动腔31内与齿轮B34固定连接。通过驱动电机33工作，其输出轴带动齿轮B34转动，转动的齿轮B34啮合驱动齿轮A32并带动轴杆21转动，从而带动摆动臂22进行摆动，为摆动臂22的摆动提供了稳定的驱动效果，从而便于对挂接部7的排列方向进行调节。U形安装座2的顶部固定有限位块A201，在摆动臂22摆动至竖直状态时，限位块A201与摆动臂22抵触配合；U形安装座2的侧部固定有限位块B202，在摆动臂22摆动至水平位置时，限位块A201与摆动臂22抵触配合，在摆动臂22摆动至竖直状态时，由限位块A201为摆动臂22提供阻挡限位效果，在摆动臂22摆动至竖直状态时，由限位块B202为摆动臂22提供阻挡效果效果，从而避免摆动臂22过度摆动导致挂接部7与电线发生错位，从而保证挂接部7能够与电线顺利挂接。

请参阅图4，平移调节机构5用于带动调距电推杆6沿安装台4长度方向平移调节，平移调节机构5包括驱动马达52、螺纹杆53和螺母座54；安装台4的上表面间隔设有三个导槽51，三根螺纹杆53对应转动安装在三个导槽51内；螺母座54对应套设在螺纹杆53上，调距电推杆6对应固定在螺母座54上；驱动马达52固定在安装台4的一侧，螺纹杆53一端贯穿延伸至安装台4的外部，并对应与驱动马达52的输出轴固定连接。通过驱动马达52工作，其输出轴带动螺纹杆53转动，转动的螺纹杆53啮合驱动沿安装台4的长度方向移动，并带动调距电推杆6和挂接部7同步移动，实现挂接部7的平移调节效果，从而便于对两挂接部7之间的间距进行调节。

请参阅图5和图7，挂接部7用于与电线挂接配合，调距电推杆6用于推动挂接部7沿安装台4厚度方向平移调节，挂接部7包括U形块71和两弧形金属弹片73；U形块71固定在调距电推杆6的伸缩端的端部上，两弧形金属弹片73的一端通过连接座72分别固定在U形块71的两内壁上；两弧形金属弹片73对称布置，并相互抵触贴合；弧形金属弹片73的中部处设有凹陷部731，在两弧形金属弹片73抵触贴合时，两凹陷部731形成用于卡持电线的夹腔74。通过调距电推杆6伸长工作推动U形块71向电线靠近，电线会与两弧形金属弹片73接触，随着调距电推杆6的继续推进，电线将两弧形金属弹片73向两侧挤开，最终会落入由两凹陷部731形成的夹腔74内部，由夹腔74对电线进行很好的限位，避免电线脱离，保证电线与弧形金属弹片73能够时刻接触，从而便于进行验电工作。

请参阅图1和图6，多级电推杆1竖直地固定在机座8的顶部，机座8放置在推车81上，利用推车81便于将装置运输至合适的位置处，其中，多级电推杆1的底部固定有固定座101，固定座101的四顶角处分别设有安装孔102，安装孔102内均插入螺栓，利用螺栓将固定座101紧固在机座8的顶部，足够牢固，此外，在没有道路或者当无法进入现场进行作业时，将固定座101从机座8的顶部拆下，将插桩插入安装孔102内，再将插桩插入地下，能够将固定座101固定在作业现场的地面，也能保证在验电作业时的稳固性，能够适应不同的作业场地，保障作业面更广。

请参阅图1和图6，机座8上安装有控制面板82；机座8的侧部安装有电控箱83，电控箱83内设有与控制面板82电性连接的控制器以及与控制器电性连接的蓄电池。通过操作控制面板82的交互界面，由控制器控制各驱动设备进行相应的工作，从而便于实现旁线路挂接操作，通过蓄电池便于为各用电设备进行供电，以保证装置整体能够正常工作。

值得说明的是，本申请采用的控制方式为控制器，通过人工在主接地线91上输入工作命令，命令信号传输至控制器，由控制器控制各驱动设备进行相应的工作，本申请中的用电设备由蓄电池进行供电，具体的控制程序、控制电路、连接电路均为本领域技术人员所熟知的内容，不再过多的解释。

请参阅图1、图6、图8、图9和图10，机座8的侧部安装有分线箱9，分线箱9内设有主接地线91，主接地线91一端贯穿延伸至分线箱9的外部，主接地线91的外端部连接有接地线桩92；U形块71上的其中一弧形金属弹片73表面均连接有份接地线94，份接地线94均接入分线箱9内与主接地线91连接，利用份接地线94将各U形块71上的其中一弧形金属弹片73电性连接于分线箱9内的主接地线91，通过将接地线桩92插在地上，能够进行接地处理，保证操作时的安全性。分线箱9上安装有收纳环93，接地线桩92上且靠近主接地线91位置处固定有端帽921；收纳环93的内径小于端帽921的外径，收纳环93的内径大于接地线桩92的外径，在操作结束后，将接地线桩92从地上拔出，并插入收纳环93内，利用端帽921与收纳环93的阻挡配合，能够将接地线桩92进行稳定的收纳。

本发明还提供了一种配网带电旁路线缆挂接机器人的操作方法，包括以下步骤：

步骤一：将份接地线94对应与弧形金属弹片73连接，随后将接地线桩92从收纳环93上取下，并将接地线桩92插入土地内部，完成接线工作；

步骤二：通过推车81将装置运输至所需的位置处，通过操作控制面板82的交互界面，由控制器控制多级电推杆1伸长工作，将U形安装座2和安装台4竖直向上推移至电线的下方处；

步骤三：针对电线沿水平方向排列布置，通过控制驱动机构3工作带动摆动臂22摆动至竖直状态，随后通过控制平移调节机构5工作分别带动调距电推杆6和挂接部7沿水平方向移动，对相邻的两挂接部7之间的距离进行调节，保证与电线的间距匹配，随后控制调距电推杆6伸长工作，推动挂接部7向上移动，从电线下方与电线抵触直至挂接，随后工作人员利用验电设备分别对份接地线94进行验电即可；

针对电线沿竖直方向排列布置，通过控制驱动机构3工作带动摆动臂22摆动至水平状态，随后通过控制平移调节机构5工作分别带动调距电推杆6和挂接部7沿安装台4的长度方向平移调节，对相邻的两挂接部7之间的距离进行调节，保证与电线的间距匹配，随后控制调距电推杆6伸长工作，推动挂接部7沿水平方向平移，从电线的侧部与电线抵触直至挂接，随后工作人员利用验电设备分别对份接地线94进行验电即可；

步骤四：在验电结束后，控制调距电推杆6回缩工作，使挂接部7与电线分离，通过控制多级电推杆1回缩工作带动U形安装座2和安装台4下移复位，完成收纳，随后将接地线桩92从地面拔出，并收纳在收纳环93上，再将份接地线94进行整理收纳，即可。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。