一种用于架设电线的无人机牵引装置转让专利
申请号 : CN202010599932.8
文献号 : CN111682452B
文献日 : 2021-06-15
发明人 : 李洁
申请人 : 河北柒壹壹玖工业自动化技术有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种用于架设电线的无人机牵引装置，包括复合翼无人机（1），其特征在于，所述复合翼无人机（1）下端设有往复升降机构，所述往复升降机构下端设有夹取释放机构，夹取释放机构一侧设有联动传动机构；
所述往复升降机构包括复合翼无人机（1）下端的矩形箱体（2），矩形箱体（2）上表面中心处矩形通孔一（3），矩形通孔一（3）内圈安装有空心管（4），空心管（4）内圈安装有滑动杆（5），滑动杆（5）下端安装有安装盒（6），安装盒（6）上表面与滑动杆（5）固定连接，安装盒（6）上端两侧安装有矩形块（7），矩形块（7）侧表面开有长孔槽（8），矩形箱体（2）上表面两端开有圆通孔（9），圆通孔（9）设有两个，圆通孔（9）一侧安装有立式轴承一（10），立式轴承一（10）与矩形箱体（2）固定连接，立式轴承一（10）内圈安装有传动轴一（11），传动轴一（11）两端与立式轴承一（10）固定连接，传动轴一（11）靠近中心的位置安装有伞齿轮一（12），传动轴一（11）两侧安装有皮带轮一（13），空心管（4）两侧安装有竖直隔板（14），竖直隔板（14）设有两个，竖直隔板（14）侧表面安装有滚子轴承一（15），滚子轴承一（15）设有两对，滚子轴承一（15）内圈安装有转动轴（16），转动轴（16）一端安装有传动辊（17），上端的转动轴（16）另一端安装有皮带轮二（18），皮带轮二（18）设有一个，皮带轮二（18）与皮带轮一（13）之间安装有传动带一（19），上端的传动辊（17）和下端的传动辊（17）侧表面之间安装有传动带二（20），传动带二（20）侧表面安装有销轴（21），销轴（21）与长孔槽（8）的位置相对应；所述矩形箱体（2）上表面中心处安装有步进电机（22），步进电机（22）一端安装有输出轴一（23），输出轴一（23）一端安装有与伞齿轮一（12）互相啮合的单向齿轮一（24），步进电机（22）另一端安装有输出轴二（25），输出轴二（25）一端安装有单向齿轮二（26）；
所述夹取释放机构包括安装盒（6）侧表面的卧式轴承一（27），卧式轴承一（27）内圈安装有蜗杆（28），蜗杆（28）一端安装有直齿轮（29），安装盒（6）侧表面开有圆形通孔（30），圆形通孔（30）一侧安装有固定筒（31），固定筒（31）外表面安装有滚子轴承二（32），滚子轴承二（32）外圈安装有转动筒（33），转动筒（33）外表面安装有与蜗杆（28）互相啮合的蜗轮（34），固定筒（31）外表面开有锥形孔（35），锥形孔（35）设有三个，锥形孔（35）一侧安装有连接杆（36），连接杆（36）中心处与锥形孔（35）铰接，连接杆（36）一端安装有硬质橡胶板（37），硬质橡胶板（37）一侧开有条形豁口（38），转动筒（33）外表面开有球形槽（39），球形槽（39）内圈安装有转动球（40），转动球（40）中心处开有圆形通槽（41），连接杆（36）一端与圆形通槽（41）滑动连接；
所述夹取释放机构还包括转动筒（33）侧表面的弧形齿条（42），弧形齿条（42）与转动筒（33）固定连接，安装盒（6）侧表面安装有限位管（43），限位管（43）内圈安装有匚形滑杆（44），匚形滑杆（44）侧表面安装有与弧形齿条（42）互相啮合的直齿条一（45），匚形滑杆（44）下端安装有传动杆（46），传动杆（46）与匚形滑杆（44）铰接，安装盒（6）下表面安装有三角支架（47），三角支架（47）下端安装有环形管一（48），环形管一（48）一端安装有环形管二（49），环形管二（49）与环形管一（48）铰接，环形管二（49）侧表面与传动杆（46）铰接；所述环形管一（48）、环形管二（49）侧表面各开有T型孔（50），T型孔（50）内安装有活塞杆（51），活塞杆（51）与T型孔（50）滑动连接，活塞杆（51）一端安装有夹线辊轮（83）；
所述联动传动机构包括安装盒（6）侧表面的定位板一（52），定位板一（52）一侧安装有定位板二（53），定位板一（52）一端安装有圆形限位管（54），定位板二（53）一端安装有矩形限位管（55），圆形限位管（54）内安装有往复丝杆一（56），往复丝杆一（56）与圆形限位管（54）滑动连接，矩形限位管（55）内安装有与直齿轮（29）互相啮合的直齿条二（57），直齿条二（57）与矩形限位管（55）滑动连接，直齿条二（57）一端与往复丝杆一（56）固定连接，定位板一（52）一侧安装有立式轴承二（58），立式轴承二（58）与安装盒（6）固定连接，立式轴承二（58）内圈安装有空心轴（59），空心轴（59）一端安装有与往复丝杆一（56）互相啮合的螺纹环（60），空心轴（59）另一端安装有传动齿轮一（61），立式轴承二（58）一侧安装有立式轴承三（62），立式轴承三（62）内圈安装有与传动齿轮一（61）互相啮合的伞齿轮二（63），伞齿轮二（63）下表面安装有皮带轮三（64）；所述安装盒（6）上表面一侧开有齿轮孔一（65），齿轮孔一（65）一侧安装有立式轴承四（66），安装盒（6）下端安装有卧式轴承二（67），卧式轴承二（67）与立式轴承四（66）之间安装有传动轴二（68），传动轴二（68）上端安装有传动齿轮二（69），传动轴二（68）下端安装有皮带轮四（70），皮带轮四（70）与皮带轮三（64）之间安装有连接带（71）；所述矩形箱体（2）上表面开有齿轮孔二（72），齿轮孔二（72）一侧安装有立式轴承五（73），立式轴承五（73）内圈安装有传动轴三（74），传动轴三（74）下端安装有与传动齿轮二（69）互相啮合的传动齿轮三（75），传动轴三（74）上端安装有与单向齿轮二（26）互相啮合的传动齿轮四（76）。
2.根据权利要求1所述一种用于架设电线的无人机牵引装置，其特征在于，安装盒（6）下表面开有矩形通孔二（77），匚形滑杆（44）下端穿过矩形通孔二（77）。
3.根据权利要求1所述一种用于架设电线的无人机牵引装置，其特征在于，活塞杆（51）一端安装有限位板（78）。
4.根据权利要求1所述一种用于架设电线的无人机牵引装置，其特征在于，圆形限位管（43）内圈安装有限位条（79），往复丝杆一（56）侧表面开有通槽（80），通槽（80）与限位条（79）的位置相对应。
5.根据权利要求1所述一种用于架设电线的无人机牵引装置，其特征在于，矩形箱体（2）下表面开有矩形口（81）。
6.根据权利要求1所述一种用于架设电线的无人机牵引装置，其特征在于，活塞杆（51）与T型孔（50）之间安装有压缩弹簧（82）。
说明书 :
一种用于架设电线的无人机牵引装置
技术领域
背景技术
机电力巡线系统的工作效率高，大大降低了电力巡线的成本；
与无人机距离较大，由于周围环境的影响，使电线摆动幅度较大，使无人机不能够稳定的飞
行，使电线落点的精度误差较大；其二是往无人机下方安装传统的固定夹，通过固定夹将电
线固定住，操作固定夹完全与电线固定住，当无人机发生小角度变化时，使固定夹对电线产
生旋钮的力，通过电线的反作用力使无人机飞行受到较大的影响，传统的固定方式不能够
抵消电线产生的旋钮力，当旋钮力大于固定夹与电线之间的摩擦力时，其之间会发生相对
运动，导致电线外皮磨损，使电线质量下降；另外传动的固定夹基本上都是裸露在外部，在
无人机高速飞行时会产生较大的阻力，从而增加无人机的能耗。
发明内容
传动机构；
装盒，安装盒上表面与滑动杆固定连接，安装盒上端两侧安装有矩形块，矩形块侧表面开有
长孔槽，矩形箱体上表面两端开有圆通孔，圆通孔设有两个，圆通孔一侧安装有立式轴承
一，立式轴承一与矩形箱体固定连接，立式轴承一内圈安装有传动轴一，传动轴一两端与立
式轴承一固定连接，传动轴一靠近中心的位置安装有伞齿轮一，传动轴一两侧安装有皮带
轮一，空心管两侧安装有竖直隔板，竖直隔板设有两个，竖直隔板侧表面安装有滚子轴承
一，滚子轴承一设有两对，滚子轴承一内圈安装有转动轴，转动轴一端安装有传动辊，上端
的转动轴另一端安装有皮带轮二，皮带轮二设有一个，皮带轮二与皮带轮一之间安装有传
动带一，上端的传动辊和下端的传动辊侧表面之间安装有传动带二，传动带二侧表面安装
有销轴，销轴与长孔槽的位置相对应；所述矩形箱体上表面中心处安装有步进电机，步进电
机一端安装有输出轴一，输出轴一一端安装有与伞齿轮一互相啮合的单向齿轮一，步进电
机另一端安装有输出轴二，输出轴二一端安装有单向齿轮二；
定筒外表面安装有滚子轴承二，滚子轴承二外圈安装有转动筒，转动筒外表面安装有与蜗
杆互相啮合的蜗轮，固定筒外表面开有锥形孔，锥形孔设有三个，锥形孔一侧安装有连接
杆，连接杆中心处与锥形孔铰接，连接杆一端安装有硬质橡胶板，硬质橡胶板一侧开有条形
豁口，转动筒外表面开有球形槽，球形槽内圈安装有转动球，转动球中心处开有圆形通槽，
连接杆一端与圆形通槽滑动连接；
形齿条互相啮合的直齿条一，匚形滑杆下端安装有传动杆，传动杆与匚形滑杆铰接，安装盒
下表面安装有三角支架，三角支架下端安装有环形管一，环形管一一端安装有环形管二，环
形管二与环形管一铰接，环形管二侧表面与传动杆铰接；所述环形管一、环形管二侧表面各
开有T型孔，T型孔内安装有活塞杆，活塞杆与T型孔滑动连接，活塞杆一端安装有夹线辊轮；
有往复丝杆一，往复丝杆一与圆形限位管滑动连接，矩形限位管内安装有与直齿轮互相啮
合的直齿条二，直齿条二与矩形限位管滑动连接，直齿条二一端与往复丝杆一固定连接，定
位板一一侧安装有立式轴承二，立式轴承二与安装盒固定连接，立式轴承二内圈安装有空
心轴，空心轴一端安装有与往复丝杆一互相啮合的螺纹环，空心轴另一端安装有传动齿轮
一，立式轴承二一侧安装有立式轴承三，立式轴承三内圈安装有与传动齿轮一互相啮合的
伞齿轮二，伞齿轮二下表面安装有皮带轮三；所述安装盒上表面一侧开有齿轮孔一，齿轮孔
一一侧安装有立式轴承四，安装盒下端安装有卧式轴承二，卧式轴承二与立式轴承四之间
安装有传动轴二，传动轴二上端安装有传动齿轮二，传动轴二下端安装有皮带轮四，皮带轮
四与皮带轮三之间安装有连接带；所述矩形箱体上表面开有齿轮孔二，齿轮孔二一侧安装
有立式轴承五，立式轴承五内圈安装有传动轴三，传动轴三下端安装有与传动齿轮二互相
啮合的传动齿轮三，传动轴三上端安装有与单向齿轮二互相啮合的传动齿轮四。
度，使其工作更加高效；通过往复升降机构的作用可以使夹具在不使用时收缩到无人机内
部，达到降低风阻的效果。
附图说明
一；14、竖直隔板；15、滚子轴承一；16、转动轴；17、传动辊；18、皮带轮二；19、传动带一；20、
传动带二；21、销轴；22、步进电机；23、输出轴一；24、单向齿轮一；25、输出轴二；26、单向齿
轮二；27、卧式轴承一；28、蜗杆；29、直齿轮；30、圆形通孔；31、固定筒；32、滚子轴承二；33、
转动筒；34、蜗轮；35、锥形孔；36、连接杆；37、硬质橡胶板；38、条形豁口；39、球形槽；40、转
动球；41、圆形通槽；42、弧形齿条；43、限位管；44、匚形滑杆；45、直齿条一；46、传动杆；47、
三角支架；48、环形管一；49、环形管二；50、T型孔；51、活塞杆；52、定位板一；53、定位板二；
54、圆形限位管；55、矩形限位管；56、往复丝杆一；57、直齿条二；58、立式轴承二；59、空心
轴；60、螺纹环；61、传动齿轮一；62、立式轴承三；63、伞齿轮二；64、皮带轮三；65、齿轮孔一；
66、立式轴承四；67、卧式轴承二；68、传动轴二；69、传动齿轮二；70、皮带轮四；71、连接带；
72、齿轮孔二；73、立式轴承五；74、传动轴三；75、传动齿轮三；76、传动齿轮四；77、矩形通孔
二；78、限位板；79、限位条；80、通槽；81、矩形口；82、压缩弹簧；83、夹线辊轮。
具体实施方式
端设有夹取释放机构，夹取释放机构一侧设有联动传动机构；
装有安装盒6，安装盒6上表面与滑动杆5固定连接，安装盒6上端两侧安装有矩形块7，矩形
块7侧表面开有长孔槽8，矩形箱体2上表面两端开有圆通孔9，圆通孔9设有两个，圆通孔9一
侧安装有立式轴承一10，立式轴承一10与矩形箱体2固定连接，立式轴承一10内圈安装有传
动轴一11，传动轴一11两端与立式轴承一10固定连接，传动轴一11靠近中心的位置安装有
伞齿轮一12，传动轴一11两侧安装有皮带轮一13，空心管4两侧安装有竖直隔板14，竖直隔
板14设有两个，竖直隔板14侧表面安装有滚子轴承一15，滚子轴承一15设有两对，滚子轴承
一15内圈安装有转动轴16，转动轴16一端安装有传动辊17，上端的转动轴16另一端安装有
皮带轮二18，皮带轮二18设有一个，皮带轮二18与皮带轮一13之间安装有传动带一19，上端
的传动辊17和下端的传动辊17侧表面之间安装有传动带二20，传动带二20侧表面安装有销
轴21，销轴21与长孔槽8的位置相对应；矩形箱体2上表面中心处安装有步进电机22，步进电
机22一端安装有输出轴一23，输出轴一23一端安装有与伞齿轮一12互相啮合的单向齿轮一
24，步进电机22另一端安装有输出轴二25，输出轴二25一端安装有单向齿轮二26；
有固定筒31，固定筒31外表面安装有滚子轴承二32，滚子轴承二32外圈安装有转动筒33，转
动筒33外表面安装有与蜗杆28互相啮合的蜗轮34，固定筒31外表面开有锥形孔35，锥形孔
35设有三个，锥形孔35一侧安装有连接杆36，连接杆36中心处与锥形孔35铰接，连接杆36一
端安装有硬质橡胶板37，硬质橡胶板37一侧开有条形豁口38，转动筒33外表面开有球形槽
39，球形槽39内圈安装有转动球40，转动球40中心处开有圆形通槽41，连接杆36一端与圆形
通槽41滑动连接；
面安装有与弧形齿条42互相啮合的直齿条一45，匚形滑杆44下端安装有传动杆46，传动杆
46与匚形滑杆44铰接，安装盒6下表面安装有三角支架47，三角支架47下端安装有环形管一
48，环形管一48一端安装有环形管二49，环形管二49与环形管一48铰接，环形管二49侧表面
与传动杆46铰接；环形管一48、环形管二49侧表面各开有T型孔50，T型孔50内安装有活塞杆
51，活塞杆51与T型孔50滑动连接，活塞杆51一端安装有夹线辊轮83；
位管54内安装有往复丝杆一56，往复丝杆一56与圆形限位管54滑动连接，矩形限位管55内
安装有与直齿轮29互相啮合的直齿条二57，直齿条二57与矩形限位管55滑动连接，直齿条
二57一端与往复丝杆一56固定连接，定位板一52一侧安装有立式轴承二58，立式轴承二58
与安装盒6固定连接，立式轴承二58内圈安装有空心轴59，空心轴59一端安装有与往复丝杆
一56互相啮合的螺纹环60，空心轴59另一端安装有传动齿轮一61，立式轴承二58一侧安装
有立式轴承三62，立式轴承三62内圈安装有与传动齿轮一61互相啮合的伞齿轮二63，伞齿
轮二63下表面安装有皮带轮三64；安装盒6上表面一侧开有齿轮孔一65，齿轮孔一65一侧安
装有立式轴承四66，安装盒6下端安装有卧式轴承二67，卧式轴承二67与立式轴承四66之间
安装有传动轴二68，传动轴二68上端安装有传动齿轮二69，传动轴二68下端安装有皮带轮
四70，皮带轮四70与皮带轮三64之间安装有连接带71；矩形箱体2上表面开有齿轮孔二72，
齿轮孔二72一侧安装有立式轴承五73，立式轴承五73内圈安装有传动轴三74，传动轴三74
下端安装有与传动齿轮二69互相啮合的传动齿轮三75，传动轴三74上端安装有与单向齿轮
二26互相啮合的传动齿轮四76。
无人机1的内部，当需要工作时，控制器控制步进电机22正转，利用单向齿轮的特性，此时步
进电机22的正转直接带动单向齿轮一24转动，而单向齿轮二26不转动，单向齿轮一24的转
动直接带动伞齿轮一12旋转，伞齿轮一12的旋转通过传动轴一11的传动可以带动两端的皮
带轮一13进行转动，皮带轮一13通过传动带一19的传动带动皮带轮二18旋转，皮带轮二18
的旋转带动上端的转动轴16和传动辊17转动，传动辊17通过传动带二20的传动带动下端的
传动辊17转动，同侧的两个传动辊17的旋转可以稳定的使销轴21上下运动，销轴21的上下
移动可以带动安装盒6上下移动，通过长孔槽8的作用，当安装盒6改变移动方向时可以弥补
销轴21在水平位置的位移差，安装盒6上下移动的同时带动滑动杆5上下移动，通过空心管4
的作用可以使安装盒6稳定的滑动，步进电机22持续的转动可以带动安装盒作上下往复运
动，例如步进电机22正转10圈安装盒6移动到最下端，步进电机22再转动10圈带动安装盒6
移动带最上端；
线放在环形管一48的圆心处或者转动筒33的圆心处，之后进行固定，控制器控制步进电机
22反转，步进电机22的反转直接带动单向齿轮二26转动，而单向齿轮一24不转动，单向齿轮
二26的转动直接带动传动齿轮四76转动，传动齿轮四76的转动通过传动轴三73带动传动齿
轮三75转动，传动齿轮三75的转动带动传动齿轮二69旋转，传动齿轮二69通过传动轴二68
的作用带动皮带轮四70转动，通过立式轴承四66、卧式轴承二67可以使传动轴二68稳定的
转动，通过通过立式轴承五73的作用可以使传动轴三74稳定的转动，皮带轮四70的转动通
过连接带71带动皮带轮三64旋转，皮带轮三64的旋转直接带动伞齿轮二63转动，伞齿轮二
63的转动带动传动齿轮一61转动，传动齿轮一61的转动带动空心轴59转动，空心轴59转动
带动螺纹环60与往复丝杆一56发生相对运动，并驱动往复丝杆一56左右移动，往复丝杆一
56的移动带动直齿条二57作往复运动，直齿条二57 的运动带动直齿轮29转动，直齿轮29的
转动带动蜗杆28驱动蜗轮34转动，蜗轮34的转动直接带动转动筒33与固定筒31发生相对运
动；
转动筒33的圆心处移动，通过若干个硬质橡胶板37的移动可以把位于转动筒33圆心处的电
线夹紧，此装置只适合夹紧电线的一端，通过条形豁口38的作用可以使不同的硬质橡胶板
37部分穿插在一起，实现可以夹紧更细的电线，通过开条形豁口38可以使硬质橡胶板37具
有更好的韧性，从而达到保护电线的目的；
形滑杆44的下端带动传动杆46移动，驱动环形管二49向环形管一48移动，最终使环形管二
49、环形管一48闭合，此时将位于环形管一48圆心处的电线夹紧，通过控制步进电机22的转
动圈数，可以间接的控制环形管二49的位置，此装置可以夹紧电线的一端或者电线的中间
部分，增大使用范围，通过压缩弹簧82的作用可以使电线与环形管一48、环形管二49之间具
有一定的缓冲，通过夹线辊轮83的作用可以使夹紧的电线只能在电线的径向发生转动，而
轴向不会发生滑动；连接杆36中心处通过轴承与锥形孔35铰接，夹线辊轮83中心处的支撑
轴通过轴承与活塞杆51固定连接；整体装置适用对质量较轻的电线进行提升。
内。