一种电力抱杆牵拉绳或承托绳姿态动态监测机构转让专利

申请号 : CN202110541409.4

文献号 : CN113251967B

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发明人 : 封海波张宏生

申请人 : 哈尔滨工业大学

摘要 :

一种电力抱杆牵拉绳或承托绳姿态动态监测机构,包含驱动器、姿态传感器、两条连接杆和两套运动控制装置;每套运动控制装置包含两个支架板和两个柔性锁紧件,两个支架板之间连接有可夹紧和释放牵拉绳或承托绳的两个柔性锁紧件,两套运动控制装置同侧位对应的两个支架板通过连接杆相连,任意一个支架板上布置监测牵拉绳或承托绳动态的姿态传感器,驱动器布置在两套运动控制装置同侧位对应的两个支架板中的一个支架板上,驱动器的输出端与两套运动控制装置同侧位对应的两个支架板中的另一个支架板相连,驱动器可带动一套运动控制装置沿牵拉绳或承托绳的轴向运动。本发明用于电力抱杆牵拉绳或承托绳姿态动态监测。

权利要求 :

1.一种电力抱杆牵拉绳或承托绳姿态动态监测机构,其特征在于:包含驱动器(1)、姿态传感器(4)、两条连接杆(2)和两套运动控制装置(3);

每套运动控制装置(3)包含两个支架板(3‑1)和两个柔性锁紧件(3‑2),两个支架板(3‑

1)之间连接有可夹紧和释放牵拉绳或承托绳的两个柔性锁紧件(3‑2),两套运动控制装置(3)同侧位对应的两个支架板(3‑1)通过连接杆(2)相连,支架板(3‑1)与连接杆(2)在牵拉绳或承托绳的轴向相对滑动,任意一个支架板(3‑1)上布置监测牵拉绳或承托绳动态的姿态传感器(4),驱动器(1)布置在两套运动控制装置(3)同侧位对应的两个支架板(3‑1)中的一个支架板(3‑1)上,驱动器(1)的输出端与两套运动控制装置(3)同侧位对应的两个支架板(3‑1)中的另一个支架板(3‑1)相连,驱动器(1)可带动一套运动控制装置(3)沿牵拉绳或承托绳的轴向运动。

2.根据权利要求1所述一种电力抱杆牵拉绳或承托绳姿态动态监测机构,其特征在于:每套运动控制装置(3)中的一个柔性锁紧件(3‑2)的一侧可拆卸连接在支架板(3‑1)上,柔性锁紧件(3‑2)的另一侧可转动地设置在支架板(3‑1)上。

3.根据权利要求1或2所述一种电力抱杆牵拉绳或承托绳姿态动态监测机构,其特征在于:所述柔性锁紧件(3‑2)包含半圆弧形的压板(3‑21)、卡板(3‑22)和气囊(3‑23);气囊(3‑

23)卡接在卡板(3‑22)的固定孔内,压板(3‑21)内侧面固定在卡板(3‑22)外侧面上并定位气囊(3‑23),压板(3‑21)外侧面上开有给气囊(3‑23)充放气的进气口(3‑231)和排气口(3‑

232),压板(3‑21)两侧与支架板(3‑1)连接。

4.根据权利要求3所述一种电力抱杆牵拉绳或承托绳姿态动态监测机构,其特征在于:每套运动控制装置(3)的气囊(3‑23)由布置在支架板(3‑1)上的气泵(6)提供充气。

5.根据权利要求4所述一种电力抱杆牵拉绳或承托绳姿态动态监测机构,其特征在于:气泵(6)通过气路系统充放气,所述气路系统包含三通管一(5‑1)、三通管二、排气阀(5‑2)和两个单向阀(5‑3);气泵(6)的出口与三通管一(5‑1)的一个管口相连,三通管一(5‑1)的另外两个管口分别与两个气囊(3‑23)的进气口(3‑231)相连,两个气囊(3‑23)的排气口(3‑

232)通过三通管二与排气阀(5‑2)相连,三通管一(5‑1)的另外两个管口上连接有单向阀(5‑3)。

6.根据权利要求1、4或5所述一种电力抱杆牵拉绳或承托绳姿态动态监测机构,其特征在于:所述驱动器(1)为电动推杆,电动推杆的电机布置在一套运动控制装置的支架板(3‑

1)上,电动推杆的活动杆端部固定在与另一套运动控制装置同侧位的支架板(3‑1)上。

7.根据权利要求5所述一种电力抱杆牵拉绳或承托绳姿态动态监测机构,其特征在于:所述排气阀(5‑2)为气动伺服阀,气泵(6)为电动气泵。

8.根据权利要求7所述一种电力抱杆牵拉绳或承托绳姿态动态监测机构,其特征在于:还包含控制器(7)和无线通讯单元,姿态传感器(4)与控制器(7)相连,无线通讯单元与控制器相连。

9.根据权利要求8所述一种电力抱杆牵拉绳或承托绳姿态动态监测机构,其特征在于:还包含充电电池(8),充电电池(8)给电动推杆、电动气泵供电和控制器供电。

10.根据权利要求4或5所述一种电力抱杆牵拉绳或承托绳姿态动态监测机构,其特征在于:一套运动控制装置(3)中的一个压板(3‑21)的一侧通过连杆(9)可拆卸连接在支架板(3‑1)上,一个压板(3‑21)的另一侧可转动地设置在支架板(3‑1)上。

说明书 :

一种电力抱杆牵拉绳或承托绳姿态动态监测机构

技术领域

[0001] 本发明涉及一种姿态动态监测运动机构,具体涉及电力抱杆牵拉绳或承托绳姿态动态监测机构。

背景技术

[0002] 电力抱杆工作中需要对牵拉绳/承托绳姿态进行监测,以保障运行过程中的安全,但牵拉绳/承托绳在工作过程中姿态并非是理想的直线状态,这对监测牵拉绳/承托绳的姿态带来了很大的困难,因此在牵拉绳/承托绳运动过程中,沿牵拉绳/承托绳动态移动监测是十分必要的。这不仅比静态监测提供精准的测量结果,也为测试人员寻找有效测量点提供了分析和计算的手段。但目前电力抱杆这种高空作业,实现牵拉绳/承托绳动态监测十分困难。

发明内容

[0003] 本发明为克服现有技术,提供一种电力抱杆牵拉绳或承托绳姿态动态监测机构。该机构能在沿牵拉绳或承托绳运动过程中实时记录位姿状态,确保电力抱杆运行安全。
[0004] 一种电力抱杆牵拉绳或承托绳姿态动态监测机构,包含驱动器、姿态传感器、两条连接杆和两套运动控制装置;每套运动控制装置包含两个支架板和两个柔性锁紧件,两个支架板之间连接有可夹紧和释放牵拉绳或承托绳的两个柔性锁紧件,两套运动控制装置同侧位对应的两个支架板通过连接杆相连,支架板与连接杆在牵拉绳或承托绳的轴向相对滑动,任意一个支架板上布置监测牵拉绳或承托绳动态的姿态传感器,驱动器布置在两套运动控制装置同侧位对应的两个支架板中的一个支架板上,驱动器的输出端与两套运动控制装置同侧位对应的两个支架板中的另一个支架板相连,驱动器可带动一套运动控制装置沿牵拉绳或承托绳的轴向运动。
[0005] 进一步地,所述柔性锁紧件包含半圆弧形的压板、卡板和气囊;气囊卡接在卡板的固定孔内,压板内侧面固定在卡板外侧面上并定位气囊,压板外侧面上开有给气囊充放气的进气口和排气口,压板两侧与支架板连接。
[0006] 本发明相比现有技术的有益效果是:
[0007] 本发明是为应对目前电力抱杆牵拉绳或承托绳无法沿绳进行动态无线监测等问题而设计的,该机构采用气动方式使机构抱紧牵拉绳或承托绳,防止机构跌落,采用驱动器驱动运动控制装置沿牵拉绳或承托绳运动,在机构运动过程中,姿态传感器将动态姿态发送出去。整个机构利用气动的柔性锁紧件保证对于抱杆工作时的牵拉绳或承托绳损伤在安全范围内。
[0008] 下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步地说明:

附图说明

[0009] 图1为本发明的整体结构示意图;
[0010] 图2为驱动器采用电动推杆的示意图;
[0011] 图3为柔性锁紧件的结构示意图;
[0012] 图4为压板的示意图;
[0013] 图5为卡板的示意图;
[0014] 图6为气囊的示意图;
[0015] 图7为单个运动控制装置的示意图;
[0016] 图8为气泵、三通管一和单向阀相互连接关系示意图;
[0017] 图9为放置气泵用的支架板的结构示意图;
[0018] 图10为放置充电电池用的支架板的结构示意图;
[0019] 图11为无线控制器的示意图;
[0020] 图12为本发明应用于动态监测电力抱杆牵拉绳或承托绳姿态的示意图。

具体实施方式

[0021] 参见图1、图2和图7所示,本实施方式的一种电力抱杆牵拉绳或承托绳姿态动态监测机构,包含驱动器1、姿态传感器4、两条连接杆2和两套运动控制装置3;
[0022] 每套运动控制装置3包含两个支架板3‑1和两个柔性锁紧件3‑2,两个支架板3‑1之间连接有可夹紧和释放牵拉绳或承托绳的两个柔性锁紧件3‑2,两套运动控制装置3同侧位对应的两个支架板3‑1通过连接杆2相连,支架板3‑1与连接杆2在牵拉绳或承托绳的轴向相对滑动,任意一个支架板3‑1上布置监测牵拉绳或承托绳动态的姿态传感器4,驱动器1布置在两套运动控制装置3同侧位对应的两个支架板3‑1中的一个支架板3‑1上,驱动器1的输出端与两套运动控制装置3同侧位对应的两个支架板3‑1中的另一个支架板3‑1相连,驱动器1可带动一套运动控制装置3沿牵拉绳或承托绳10的轴向运动。
[0023] 本实施方式中,控制柔性锁紧件3‑2以夹紧、释放牵拉绳或承托绳,当一套运动控制装置将牵拉绳或承托绳释放后,另一套运动控制装置将牵拉绳或承托绳夹紧,驱动器启动,驱动释放的一套运动控制装置在连接杆2上沿着牵拉绳或承托绳轴向移动,然后驱动器关闭,一套运动控制装置将牵拉绳或衬托绳夹紧,另一套运动控制装置将牵拉绳或承托绳释放,驱动器再启动,驱动释放后的另一套驱动控制装置在连接杆2上沿着牵拉绳或承托绳轴向移动,如此反复,最终实现机构沿绳不断运动的目的,在机构沿绳运动过程中实时记录姿态传感器4检测的位姿状态,并将数据传输出去。两套运动控制装置中的支架板3‑1可滑动地套在连接杆2上,连接杆2的单侧伸入支架板3‑1的距离大于电动推杆的活塞杆最大输出距离。
[0024] 通常,如图2所示,驱动器1采用电动推杆,电动推杆的电机布置在一套运动控制装置的支架板3‑1上,电动推杆的活动杆端部固定在与另一套运动控制装置同侧位的支架板3‑1上。
[0025] 为了便于锁紧在牵拉绳或承托绳10上,每套运动控制装置3中的一个柔性锁紧件3‑2的一侧可拆卸连接在支架板3‑1上,柔性锁紧件3‑2的另一侧可转动地设置在支架板3‑1上。如此设置,两套运动控制装置的同侧位的两个柔性锁紧件3‑2一侧打开后,可将牵拉绳或承托绳放置于两套运动控制装置的柔性锁紧件内,实现绳的夹紧或释放。
[0026] 进一步地,如图9和图10所示,一套运动控制装置3中的一个压板3‑21的一侧通过连杆9可拆卸连接在支架板3‑1上,一个压板3‑21的另一侧可转动地设置在支架板3‑1上。每个支架板3‑1的中部开一凹槽,压板3‑21两端开过杆孔,连杆9穿过支架板3‑1、凹槽两侧及压板3‑21安装在支架板3‑1上,压板3‑21的另一侧可采用可转动地设置在连杆9上布置在支架板3‑1上,压板3‑21的一侧利用连杆9可插装的方式安装在支架板3‑1上(如连杆经支架板3‑1通孔进入凹槽、插入压板3‑21过杆孔以及凹槽另一侧盲孔后,在支架板3‑1通孔旋拧螺钉封堵连杆9,实现固定在支架板3‑1上)。拆卸连杆9,支架板与柔性锁紧环脱离,脱离的同侧两个柔性锁紧件,偏摆后牵拉绳或承托绳便可以安装该机构中,然后在将连杆9安装,实现夹紧或释放牵拉绳或承托绳10。
[0027] 如图3‑图6所示,基于上述的柔性锁紧件为气囊结构,所述柔性锁紧件3‑2包含半圆弧形的压板3‑21、卡板3‑22和气囊3‑23;气囊3‑23卡接在卡板3‑22的固定孔内,压板3‑21内侧面固定在卡板3‑22外侧面上并定位气囊3‑23,压板3‑21外侧面上开有给气囊3‑23充放气的进气口3‑231和排气口3‑232,压板3‑21两侧与支架板3‑1连接。
[0028] 压板3‑21、卡板3‑22和气囊3‑23均为弧形结构,如此设置,弧形结构与牵拉绳或承托绳的外形相匹配,卡板3‑22设计固定孔,再利用压板3‑21固定,可将气囊3‑23固定,通常,每套运动控制装置3的气囊3‑23由布置在支架板3‑1上的气泵6提供充气,该机构采用气动方式使机构抱紧牵拉绳或承托绳,防止机构跌落,单纯采用刚性机械结构抱紧牵拉绳或承托绳,会对牵拉绳或承托绳破坏,由于牵拉绳或承托绳重量较轻,气囊3‑23起到柔性的作用,充气就可实现将牵拉绳或承托绳夹紧。
[0029] 上述中,如图7和图8所示,气泵6通过气路系统充放气,所述气路系统包含三通管一5‑1、三通管二、排气阀5‑2和两个单向阀5‑3;气泵6的出口与三通管一5‑1的一个管口相连,三通管一5‑1的另外两个管口分别与两个气囊3‑23的进气口相连,两个气囊3‑23的排气口3‑232通过三通管二与排气阀5‑2相连,三通管一5‑1的另外两个管口上连接有单向阀5‑3。
[0030] 结合图12所示,当两套运动控制装置的同侧位的两个柔性锁紧件3‑2一侧打开后,可将牵拉绳或承托绳放置于两套运动控制装置的柔性锁紧件内,然后将柔性锁紧件3‑2固定好,机构可在牵拉绳或承托绳10上往复移动,当启动一套运动控制装置3上的气泵6,利用气路系统的单向阀5‑3经该套运动控制装置3中的进气口3‑2‑31向两个气囊3‑23充气,并将对应的排气阀5‑2关闭无法排气,直至抱紧牵拉绳或承托绳,而另一套运动控制装置3上的气泵6停止工作,对应的排气阀5‑2为打开状态,该两个柔性锁紧环的气囊处于和大气接通状态,没有锁紧牵拉绳或承托绳,此时电动推杆启动,活塞杆伸出推动处于释放状态的运动控制装置在连接杆2上沿绳运动(方向为伸长方向,两套运动控制装置远离),运动一定距离后;之后切换气泵6和排气阀5‑2的导通方向,实现切换另一套柔性锁紧件的气囊3‑23锁紧牵拉绳或承托绳,其中一套柔性锁紧件的气囊3‑23释放牵拉绳或承托绳,此时电动推杆收缩,则实现所述其中一套运动控制装置3在连接杆2上沿绳运动(延收缩方向,两套运动控制装置靠近),如此反复实现机构沿绳不断运动的目的,在机构沿绳运动过程中实时记录位姿状态,上述实施方式中,如图1和图11所示,还包含控制器7和无线通讯单元,姿态传感器4与控制器7相连,无线通讯单元与控制器相连,无线通讯单元的天线伸出,姿态传感器4检测的动态姿态以无线方式发送出去。
[0031] 进一步地,所述排气阀5‑2为气动伺服阀,气泵6为电动气泵。用电部件使用时,充电电池8给电动气泵、电动推杆和控制器供电。
[0032] 本发明已以较佳实施案例揭示如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可以利用上述揭示的结构及技术内容做出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施案例,均仍属本发明技术方案范围。