一种可快速越障的载人电动地线飞车及其应用方法

技术领域

本发明属于高压输电线路检修领域，具体为一种可快速越障的载人电动地线飞车及其应用方法。

背景技术

高压架空输电线路是长距离输送电力的重要通道，地线及杆塔长期暴露在野外会遇到各种问题，如雷击、氧化等自然因素而产生断股、腐蚀等损伤，如不定时进行检修，原本微小的破损将会扩大，造成大面积停电的严重事故。

由于输电线路大多架设在高山峡谷和崇山峻岭之间，因此故障点通常距离地面较远，常规作业方法为作业人员从杆塔侧乘坐飞车滑向故障点，如果中途遇到防振锤、压接管等障碍物，需要作业人员拆除障碍物后才能继续作业，在作业完成后再将障碍物安装在地线上，此过程不仅繁琐而且频繁拆装防振锤、压接管等线路上的金具会影响其可靠性和使用寿命。

CN202021579995.9公开了一种专用于大跨越的地线飞车，由车架、底板、导向柱、滑轮、护栏板、顶升块及第一防护机构等零部件构成，底板的四角处沿上下方向设有导向柱，位于车架左右两端的导向柱间设有用于实现车架沿地线移动的滑轮,位于车架前后两侧的导向柱间平行设有两个护栏板。在使用时人员站立在底板上，四周的护栏板对人员的安全性起到了很好的保护作用，很大程度上提高了作业安全性，但是该装置并不能跨越防振锤等线路金具。另外，没有驱动装置，不能有效的控制飞车的行进速度，而且人员长时间的站立会感觉疲劳，存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可控制飞车行走速度，可自动跨越线路金具的安全载人电动地线飞车及其应用方法。

本发明提供的这种可快速越障的载人电动地线飞车，包括飞车主体、挂板、开合组件和座椅主体；飞车主体主要包括自动行走轮组件、环形内齿圈、越障限位齿轮、越障驱动装置和顶紧轮组件；自动行走轮组件的两侧对称连接环形内齿圈，两个环形内齿圈分别啮合越障限位齿轮，越障限位齿轮通过越障驱动装置驱动，两顶紧轮组件的顶紧轮分别弹性压紧环形内齿圈的外壁；同侧的越障限位齿轮和顶紧轮组件分别连接于同一安装座的顶部和底部，两侧安装座的下端分别连接挂板和开合组件，开合组件下端与挂板底部一侧铰接；座椅主体连接于挂板底部的另一侧。

上述飞车的一种实施方式中，所述自动行走轮组件包括行走轮、导电滑环和双轮连接板，两个行走轮前后布置，导电滑环设置于行走轮的之间，行走轮的轮轴和导电滑环两端分别通过双轮连接板连为整体，行走轮自带驱动电机。

上述飞车的一种实施方式中，所述双轮连接板的周缘为椭圆形；所述环形内齿圈的形状为与所述双轮连接板匹配的椭圆形，环形内齿圈布置于双轮连接板的外侧，通过紧固件连接固定。

上述飞车的一种实施方式中，所述安装座竖向布置，其上端一侧伸出水平臂，下端向下伸出一对挂臂，宽度方向中心面顶部设置贯穿孔、底部设置竖向槽。

上述飞车的一种实施方式中，所述越障驱动装置包括步进电机和锥齿轮，步进电机以输出轴朝上布置，锥齿轮通过连接键与步进电机的输出轴连接。

上述飞车的一种实施方式中，两个环形内齿圈分别啮合所述越障限位齿轮，越障限位齿轮水平布置于所述安装座的水平臂下方，其中一个越障限位齿轮的轮轴通过轴承连接于安装座顶部的贯穿孔处，另一个越障限位齿轮的轮轴穿过安装座顶部的贯穿孔后连接一个锥齿轮。

上述飞车的一种实施方式中，所述安装座的水平臂与所述双轮连接板连接固定，双轮连接板外侧设置连接块，所述步进电机固定于所述安装座的外侧，越障限位齿轮连接的锥齿轮与步进电机连接的锥齿轮啮合。

上述飞车的一种实施方式中，两个锥齿轮通过罩壳罩住，步进电机连接的锥齿轮连接一根顶轴，顶轴上端穿过罩壳后连接加力构件，罩壳内侧与安装座连接固定。

上述飞车的一种实施方式中，所述开合组件包括框架柱体、插销、卡销和铰接套，框架柱体的顶部连接竖向的插销，插销连接水平拉环，卡销连接于框架主体的顶部两侧，铰接套通过卡簧销连接于框架主体的下端，卡簧销的两端与所述挂板连接固定；另一个安装座的挂壁外侧连接卡接座，卡销与卡接座连接。

本发明提供的这种上述飞车在地线上行走的方法，包括以下步骤：

(1)将开合组件打开；

(2)将行走轮压于地线上，闭合开合组件；

(3)作业人员坐于座椅主体上；

(4)行走轮的驱动电机工作，行走轮沿地线行走；

(5)前侧的行走轮碰检到地线上的障碍物时，行走轮停止行走；

(6)后行走轮翻转越障，越障驱动装置的步进电机工作，使环形内齿圈绕越障限位齿轮运动向前翻转，后行走轮先翻越至障碍物的前侧，接着前行走轮翻越障碍物回到前行走轮的位置；

(7)重复步骤(4)，飞车在地线上继续行走，再次碰检障碍物时，重复步骤(5)-(6)。

本发明使用时，作业人员坐于座椅主体上，通过前后行走轮在地线上正常行走，行走轮自带驱动电机，使行走轮的行走速度可控。遇到地线上的障碍物时，行走轮停止前进，越障驱动装置工作，通过越障限位齿轮驱动环形内齿圈运动，使双轮连接板和环形内齿圈整体件的重心发生改变，从而使双轮连接板和环形内齿圈整体件绕越障限位齿轮向前翻转，将后行走轮先翻转至障碍物的前侧，再使前行走轮翻转越障。越障后两行走轮的位置不变继续行走。翻转时，越障限位齿轮和顶紧轮组件将环形内齿圈夹紧，使环形内齿圈实现稳定翻转。简言之，本发明不仅可控制飞车在地线上的行走速度，还能快速稳定的翻转越障，越障时作业人员安全坐于座椅上。

附图说明

图1为本发明一个实施例的使用状态示意图。

图2为图1中的Ⅰ部放大示意图。

图3为本实施例中安装座的放大结构示意图。

图4为本实施例中顶紧轮组件的结构示意图。

图5为本实施例中开合组件的结构示意图。

图6至图16为本实施例的越障过程示意图。

具体实施方式

结合图1至图5可以看出，本实施例公开的这种可快速越障的载人电动地线飞车，包括飞车主体、挂板、开合组件和座椅主体。

飞车主体A包括行走轮组件、环形内齿圈、安装座、越障限位齿轮、越障驱动装置和顶紧轮组件。

行走轮组件包括行走轮A1、双轮连接板A2、导电滑环A3。行走轮A1的中间位置设置压线槽，两行走轮前后布置，自带驱动电机。两行走轮的轮轴两端分别通过轴承与双轮连接板A2连接，导电滑环A3分别设置于两行走轮A1的轮轴之间，两端分别与双轮连接板A2连接。

双轮连接板A2的周缘为椭圆形。

环形内齿圈A4的形状为与双轮连接板A3匹配的椭圆形，外壁设置有两圈凹槽。

环形内齿圈A4与双轮连接板A3装配时，环形内齿圈布置于双轮连接板的外侧，通过螺栓连接固定。

安装座A5竖向布置，其上端一侧伸出水平臂，下端向下伸出一对挂臂，宽度方向中心面顶部设置贯穿孔、底部设置竖向滑槽，贯穿孔处安装轴承。

两环形内齿圈A4的外侧分别设置连接块来连接安装座A5，安装座的水平臂与连接块A51之间通过螺栓连接。

两环形内齿圈A4分别啮合越障限位齿轮A6，越障限位齿轮水平布置于安装座A5水平臂的下方，其中左侧越障限位齿轮的轮轴穿过安装座顶部轴承后连接一个锥齿轮，右侧越障限位齿轮的轮轴通过轴承安装。

越障驱动装置包括步进电机、固定座、锥齿轮、罩壳、加力构件。

步进电机A7以输出轴朝上布置，通过固定座A8固定于安装座A5的外侧，输出轴通过连接键连接一个锥齿轮，该锥齿轮与越障限位齿轮连接的锥齿轮啮合，两个锥齿轮外设置罩壳A9，罩壳内侧与安装座A5连接固定。

步进电机A8连接的锥齿轮连接一根顶轴，顶轴上端穿过罩壳后连接加力构件A10。

顶紧轮组件包括调节座A11、矩形滑套、顶紧螺杆、卡销螺栓、压簧、、夹板、顶紧轮和顶紧轴承。

调节座A11的长度方向中间位置两侧对称设置有矩形滑套A111，顶紧螺杆A12的上端连接于调节座A11的中心位置。

调节座A11的前后端对称连接卡销螺栓A13，压簧A14套于卡销螺栓上，卡销螺栓的上端与顶紧推移座A15的前后端连接。

顶紧推移座A15的上方长度方向两侧连接两块夹板A16，两夹板的内壁前后端对称连接顶紧轮A17，内侧的夹板外侧设置凸台，凸台的顶面安装顶紧轴承A18。

顶紧轮组件安装时，调节座A11置于安装座A15的底部内侧安装槽中，矩形滑套A111位于安装座A15底部的竖向滑槽中，顶紧螺杆A12位于安装座A15下端的两挂臂之间，顶紧轮A17位于环形内齿圈A4外壁的凹槽中，顶紧轴承A18对应双轮连接板A2位置处。即顶紧轮A17用于顶紧环形内齿圈A4，顶紧轴承A18用于顶紧双轮连接板A2。最后在调节座A11的外侧设置罩盖A19，罩盖上设置与安装座A5相应的竖向滑槽，罩盖与安装座通过螺栓连接固定。

挂板B包括水平段和其左端的上斜段，上斜段的上端与左侧安装座A5下端的挂臂通过螺栓连接。

右侧安装座的两挂臂外侧连接卡接座A20用于开合组件的闭合定位。

开合组件C包括框架柱体C1、插销C2和铰接套C3，框架柱体C1的顶部右侧连接竖向的插销C2，插销连接水平拉环C4，铰接套C3通过卡簧销C5铰接于框架主体C1的下端,框架柱体C1的顶部前后侧设置卡销C6。

开合组件安装时，顶部的卡销C6与卡接座A20连接，下端的卡簧销C5两端与挂板B的水平段末端连接固定。

座椅主体D包括座椅D1和其铰接的脚踏杆D2，使脚踏杆与座椅之间的角度可调整。座椅D1连接于挂板B的拐角处。

本飞车使用时，先将开合组件C打开，将行走轮A1置于地线上，然后将开合组件C闭合，作业人员坐于座椅D1上，行走轮A1沿地线行走。当前侧行走轮碰检到障碍物时，行走轮停止行走，飞车开始越障操作，具体如下：

步进电机工作，通过越障限位齿轮驱动环形内齿圈运动，使双轮连接板和环形内齿圈整体件的重心发生改变，从而使双轮连接板和环形内齿圈绕越障限位齿轮向前翻转，将后行走轮先翻转至障碍物的前侧，再使前行走轮翻转越障。环形内齿圈翻转时，越障限位齿轮和顶紧轮组件将环形内齿圈夹紧，使环形内齿圈能稳定翻转。越障时作业人员安全坐于座椅上，越障后两行走轮的位置不变继续行走。越障过程如图6至图16所示，障碍物为防震锤。

简言之，本发明具有不仅可控制飞车在地线上的行走速度，还能快速稳定翻转越障的优势。

当越障驱动装置的步进电机出现故障不工作时，作业人员将步进电机与其连接的锥齿轮之间的连接键取下，转动加力构件，通过一对锥齿轮驱动环形内齿圈绕越障限位齿轮翻转越障。