申请/专利权人：北京国网富达科技发展有限责任公司;国网山东省电力公司电力科学研究院

申请日：2017-05-17

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN108963853B

主分类号：H02G1/02

分类号：H02G1/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2020.03.20#实质审查的生效;2018.12.07#公开

摘要：本发明提供了一种杆塔导轨用磁力行走轮和输电线路登塔巡视机器人，该杆塔导轨用磁力行走轮包括转轴10和磁轮20，磁轮20含有轮套21和磁体22，轮套21套设于转轴10外，磁体22设置于轮套21和转轴10之间，轮套21相对于转轴10固定。该杆塔导轨用磁力行走轮能够依靠磁引力吸附在导轨上平面产生摩擦力，进而借助动力源克服重力做功，从而解决了自动化检查设备的登塔问题。

主权项：1.一种杆塔导轨用磁力行走轮，其特征在于，该杆塔导轨用磁力行走轮包括转轴（10）和磁轮（20），磁轮（20）含有轮套（21）和磁体（22），轮套（21）套设于转轴（10）外，磁体（22）设置于轮套（21）和转轴（10）之间，轮套（21）相对于转轴（10）固定；沿转轴（10）的轴线方向，转轴（10）含有依次连接的第一连接段（11）、轴肩段（12）、磁轮安装段（13）和第二连接段（14），轴肩段（12）的外径大于第一连接段（11）的外径，轴肩段（12）的外径大于磁轮安装段（13）的外径，轮套（21）套设于磁轮安装段（13）外，磁体（22）设置于轮套（21）和磁轮安装段（13）之间；磁轮安装段（13）的外表面设有第一转轴凹槽（131）和第二转轴凹槽（132），第一转轴凹槽（131）沿转轴（10）的轴向设置，第二转轴凹槽（132）沿转轴（10）的周向设置；轮套（21）含有外套筒（211）、端盖（212）和多个挡板（213），外套筒（211）为一端封闭另一端开放的圆筒形结构，端盖（212）与外套筒（211）的另一端可拆卸连接，挡板（213）位于外套筒（211）和转轴（10）之间，挡板（213）沿外套筒（211）的径向设置，挡板（213）的两端分别与外套筒（211）和转轴（10）连接，多个挡板（213）能够将外套筒（211）和转轴（10）之间的分隔成多个扇形区域，多个磁体（22）一一对应的设置于所述多个扇形区域内，转轴（10）能够依靠挡板（213）将扭矩传递给外套筒（211）和磁体（22）。

全文数据：一种杆塔导轨用磁力行走轮和输电线路登塔巡视机器人技术领域[0001]本发明涉及电力检测设备领域，具体的是一种杆塔导轨用磁力行走轮，还是一种输电线路登塔巡视机器人。背景技术[0002]近年来，随着中国特高压输电线路的建设里程越来越多，大型输电杆塔数量也曰益增多，由于输电线路的运行安全对社会的发展极为重要，杆塔的定期检修维护是特高压线路正常平稳运行的有力保障。目前输电线路杆塔检修主要依靠人力登塔巡查检修，工作任务重，并且效率较低。[0003]为了更好地进行输电线路杆塔的维护检修工作，降低运维人员工作强度，迫切需要相应的自动化检查设备代替人工巡查，在设备确定杆塔故障点后，再人工登塔进行维护，减少不必要的登塔作业量，保障输电线路正常工作。[0004]现有特高压输电线路基本全部配置了人工登塔防坠落导轨，导轨截面形状为T型，为Q345材质，其上平面为分段拼接而成的连续平面，无需跨越其他障碍，解决自动化检查设备的登塔问题可以以T型导轨为基础进行研究。发明内容[0005]为了实现自动化检查设备攀登输电杆塔的T型导轨的问题，本发明提供了一种杆塔导轨用磁力行走轮和输电线路登塔巡视机器人，该杆塔导轨用磁力行走轮能够依靠磁引力吸附在导轨上平面产生摩擦力，进而借助动力源克服重力做功，从而解决了自动化检查设备的登塔问题。[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种杆塔导轨用磁力行走轮，包括转轴和磁轮，磁轮含有轮套和磁体，轮套套设于转轴外，磁体设置于轮套和转轴之间，轮套相对于转轴固定。[0007]沿转轴的轴线方向，转轴含有依次连接的第一连接段、轴肩段、磁轮安装段和第二连接段，轴肩段的外径大于第一连接段的外径，轴肩段的外径大于磁轮安装段的外径，轮套套设于磁轮安装段外，磁体设置于轮套和磁轮安装段之间。[0008]磁轮安装段的外表面设有第一转轴凹槽和第二转轴凹槽，第一转轴凹槽沿转轴的轴向设置，第二转轴凹槽沿转轴的周向设置。[0009]磁轮安装段的外表面沿周向均匀分布有2个〜4个第一转轴凹槽，磁轮安装段的外径大于第二连接段的外径，第一转轴凹槽的深度小于或等于磁轮安装段的外径与第二连接段的外径之差的一半。[0010]沿转轴的轴线方向，第二转轴凹槽与轴肩段之间的距离等于轮套的长度，转轴外设有轴用弹性挡圈，轴用弹性挡圈卡接于第二转轴凹槽，轴用弹性挡圈能够与轴肩段配合将轮套固定于转轴外。[0011]轴肩段的外径大于第一连接段的外径，第一连接段的外径大于或等于磁轮安装段的外径，轴肩段的外径大于磁轮安装段的外径，磁轮安装段的外径大于第二连接段的外径。[0012]轮套含有外套筒、端盖和多个挡板，外套筒为一端封闭另一端开放的圆筒形结构，端盖与外套筒的另一端可拆卸连接，挡板位于外套筒和转轴之间，挡板沿外套筒的径向设置，挡板的两端分别与外套筒和转轴连接，多个挡板能够将外套筒和转轴之间的分隔成多个扇形区域，多个磁体一一对应的设置于所述多个扇形区域内，转轴能够依靠挡板将扭矩传递给外套筒和磁体。[0013]挡板的两端分别与外套筒和转轴插接，外套筒的内表面设有用于与挡板插接的内凹槽，外套筒的外表面设有用于跨越障碍的外凹槽。[0014]外套筒的内表面设有两条对称的内凹槽，外套筒的外表面设有对称的两条外凹槽，外凹槽沿外套筒的轴线方向设置，两条内凹槽之间的连线与两条外凹槽之间的连线在端盖上的投影垂直，外凹槽的长度等于外套筒的长度，外凹槽的宽度为〇.5mm〜1mm，外凹槽的深度为1_〜2mm。[0015]一种输电线路登塔巡视机器人，该输电线路登塔巡视机器人含有上述的杆塔导轨用磁力行走轮。[0016]本发明的有益效果是：[0017]1、该杆塔导轨用磁力行走轮解决了自动化设备在输电线路杆塔钢铁材质导轨上的附着行走问题；[0018]2、该杆塔导轨用磁力行走轮解决了导轨对接面存在阶梯高度差的跨越问题；[0019]3、该杆塔导轨用磁力行走轮适合在没有复杂转弯的具备磁铁吸附特性的轨道上应用。附图说明[0020]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。[0021]图1是本发明所述杆塔导轨用磁力行走轮的主视图。[0022]图2是本发明所述杆塔导轨用磁力行走轮的爆炸图。[0023]图3是转轴的立体结构示意图。[0024]图4是磁轮的立体结构示意图。[0025]图5是磁轮的剖视结构示意图。[0026]图6是图5中沿B-B方向的剖视图。[0027]图7是外套筒的前视立体示意图。[0028]图8是外套筒的后视立体示意图。[0029]图9是磁轮的跨越障碍示意图。[0030]10、转轴；11、第一连接段;12、轴肩段；13、磁轮安装段；14、第二连接段；15、轴用弹性挡圈；[0031]131、第一转轴凹槽;132、第二转轴凹槽；[0032]20、磁轮;21、轮套;22、磁体；[0033]211、外套筒;212、端盖;213、挡板;214、内凹槽;215、外凹槽。具体实施方式[0034]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。[0035]一种杆塔导轨用磁力行走轮，包括转轴10和磁轮20,磁轮20含有轮套21和磁体22，轮套21套设于转轴1〇外，磁体22设置于轮套21和转轴10之间，轮套21相对于转轴10固定，如图1和图2所示。[0036]在本实施例中，沿转轴10的轴线方向，转轴10含有依次连接的第一连接段11、轴肩段12、磁轮安装段13和第二连接段14,轴肩段12的外径大于第一连接段11的外径，轴肩段12的外径大于磁轮安装段13的外径，轮套21套设于磁轮安装段13外，轮套21的长度小于磁轮安装段13的长度，磁体22设置于轮套21和磁轮安装段13之间，如图3和图4所示。[0037]在本实施例中，磁轮安装段13的外表面设有第一转轴凹槽131和第二转轴凹槽132,第一转轴凹槽131沿转轴10的轴向设置，第二转轴凹槽132沿转轴10的周向设置。第一转轴凹槽131用于挡板213的插接，第二转轴凹槽1犯用于轴用弹性挡圈15的卡接。[0038]在本实施例中，磁轮安装段13的外表面沿周向均匀分布有2个〜4个第一转轴凹槽131，磁轮安装段13的外径大于第二连接段14的外径，第一转轴凹槽131的深度小于或等于磁轮安装段13的外径与第二连接段14的外径之差的一半（即二分之一），如图3所示。沿转轴10的轴线方向，第二转轴凹槽132与轴肩段12之间的距离等于轮套21的长度，转轴10外设有轴用弹性挡圈15,轴用弹性挡圈15卡接于第二转轴凹槽132,轴用弹性挡圈15能够与轴肩段12配合将轮套21固定于转轴10外，轴用弹性挡圈15与轴肩段12配合实现轮套21的轴向定位。[0039]在本实施例中，轴肩段12的外径大于第一连接段11的外径，第一连接段11的外径大于或等于磁轮安装段13的外径，轴肩段12的外径大于磁轮安装段13的外径，磁轮安装段13的外径大于第二连接段14的外径，如图3所示。[0040]具体的，磁轮安装段13的外表面沿周向均匀分布有2个第一转轴凹槽131，2个第一转轴凹槽131在180度方向上对称布置，以提高传动的平稳性。磁轮20靠自身的挡板213与转轴10的第一转轴凹槽131矩形槽配合，实现磁轮2〇的周向定位，保证磁轮20与转轴10转动的同步性。[0041]在本实施例中，轮套21含有外套筒211、端盖212和多个挡板213,外套筒211为一端封闭另一端开放的圆筒形结构，端盖212与外套筒211的另一端可拆卸连接，挡板213位于外套筒211和转轴10之间，挡板213沿外套筒211的径向设置，挡板213的两端分别与外套筒211和转轴10连接，多个挡板213能够将外套筒211和转轴10之间的分隔成多个扇形区域，如图5和图6所示，多个磁体22—一对应的设置于所述多个扇形区域内，磁体22的大小和形状与扇形区域相匹配，外套筒211的中心线与转轴10的中心线重合，转轴10能够依靠挡板213将扭矩传递给外套筒211和磁体22。[0042]在本实施例中，挡板213也可以为多个，优选挡板213为两个，挡板213的两端分别与外套筒211和转轴10插接，外套筒211的内表面设有用于与挡板213插接的内凹槽214,磁轮安装段13的外表面设有用于与挡板213插接的第一转轴凹槽131，外套筒211的外表面设有用于跨越障碍的外凹槽215。磁体22的数量、挡板213的数量、内凹槽214的数量和第一转轴凹槽131的数量相同，优选磁体22的数量、挡板213的数量、内凹槽214的数量和第一转轴凹槽131的数量均为两个。[0043]在本实施例中，外套筒211的内表面设有两条对称的内凹槽214，外套筒211的外表面设有对称的设有两条外凹槽215，如图7和图8所示，外凹槽215沿外套筒211的轴线方向设置，两条内凹槽214之间的连线与两条外凹槽215之间的连线在端盖212上的投影垂直，即相邻的内凹槽214与外凹槽215之间的外套筒211的弧形表面对应的圆心角为90度，外凹槽215的长度等于外套筒211的长度，外凹槽215的宽度为0.5mm〜1mm，外凹槽215的深度为lmm〜2mm。在本发明中，所述长度为沿磁轮20的轴线方向的尺寸，所述宽度为沿磁轮20的圆周方向的尺寸，所述深度为沿磁轮20的直径方向的尺寸。[0044]其中，外套筒211、挡板213和端盖212均采用不导磁的不锈钢材质，以利于制造与装配。磁体22可以为永磁体或电磁铁，轮套211可对磁轮20进行有效的物理保护;外套筒211的周向外表面进行交叉滚花处理，以增大轮体与导轨接触面的摩擦系数，增大附着力，防止磁轮在导轨平面上打滑；由于杆塔上T型导轨为分段对接结构，对接处存在一定的阶梯高度差，外套筒211的外壁表面在180度方向上设置两道越障槽，以保障轮体能够顺利越过导轨对接处的阶梯结构见图9;外套筒211的开口端设置有安装端盖212用的圆形沟槽。[0045]两件相同的磁体22永磁铁通过两片挡板213隔开，在图6中，上部磁体22左端的下表面为N极，上部磁体22右端的下表面为S极，下部磁体22左端的上表面为S极，下部磁体22右端的上表面为N极。挡板213的一端嵌入外套筒211的矩形沟槽内（内凹槽214，在将两块永磁铁隔开的同时，将永磁体固定在轮套21内，同时，挡板213的另一端嵌入转轴10的矩形沟槽第一转轴凹槽131内，将转轴10的运动与力传递到磁轮20上。端盖212嵌入外套筒211的开口端的圆形槽内，端盖212与外套筒211的开口端过盈配合，对永磁铁进行保护与隔禹，延长永磁体使用寿命。[0046]下面介绍一种输电线路登塔巡视机器人，该输电线路登塔巡视机器人含有上述的杆塔导轨用磁力行走轮。该输电线路登塔巡视机器人可以为中国专利CN106025908A，公开日期2016年10月12日公开的《一种输电线路杆塔攀爬巡视机器人》。即本发明所述输电线路登塔巡视机器人将中国专利CN106025908A中的输电线路杆塔攀爬巡视机器人的磁轮替换为本发明的杆塔导轨用磁力行走轮，其余部分均与中国专利CNl〇6〇259〇8A中的输电线路杆塔攀爬巡视机器人相同。[0047]以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。

权利要求：1.一种杆塔导轨用磁力行走轮，其特征在于，该杆塔导轨用磁力行走轮包括转轴（10和磁轮2〇，磁轮20含有轮套21和磁体22，轮套21套设于转轴10外，磁体22设置于轮套21和转轴10之间，轮套21相对于转轴1〇固定。2.根据权利要求1所述的杆塔导轨用磁力行走轮，其特征在于，沿转轴（1〇的轴线方向，转轴（10含有依次连接的第一连接段11、轴肩段1¾、磁轮安装段1¾和第二连接段14，轴肩段（12的外径大于第一连接段（11的外径，轴肩段（12的外径大于磁轮安装段13的外径，轮套21套设于磁轮安装段（13外，磁体22设置于轮套21和磁轮安装段13之间。3.根据权利要求2所述的杆塔导轨用磁力行走轮，其特征在于，磁轮安装段（13的外表面设有第一转轴凹槽131和第二转轴凹槽132，第一转轴凹槽1：31沿转轴（10的轴向设置，第二转轴凹槽132沿转轴10的周向设置。4.根据权利要求3所述的杆塔导轨用磁力行走轮，其特征在于，磁轮安装段13的外表面沿周向均匀分布有2个〜4个第一转轴凹槽（13丨），磁轮安装段（13的外径大于第二连接段14的外径，第一转轴凹槽131的深度小于或等于磁轮安装段丨3的外径与第二连接段14的外径之差的一半。5.根据权利要求3所述的杆塔导轨用磁力行走轮，其特征在于，沿转轴（1〇的轴线方向，第二转轴凹槽132与轴肩段12之间的距离等于轮套G1的长度，转轴1〇外设有轴用弹性挡圈（15，轴用弹性挡圈（15卡接于第二转轴凹槽I32，轴用弹性挡圈（15能够与轴肩段12配合将轮套21固定于转轴1〇外。6.根据权利要求3所述的杆塔导轨用磁力行走轮，其特征在于，轴肩段1¾的外径大于第一连接段11的外径，第一连接段（11的外径大于或等于磁轮安装段（13的外径，轴肩段12的外径大于磁轮安装段（13的外径，磁轮安装段13的外径大于第二连接段（14的外径。7.根据权利要求1所述的杆塔导轨用磁力行走轮，其特征在于，轮套（21含有外套筒211、端盖212和多个挡板213，外套筒211为一端封闭另一端开放的圆筒形结构，端盖212与外套筒（211的另一端可拆卸连接，挡板21¾位于外套筒（211和转轴（10之间，挡板（213沿外套筒（211的径向设置，挡板（213的两端分别与外套筒（211和转轴10连接，多个挡板213能够将外套筒211和转轴（1〇之间的分隔成多个扇形区域，多个磁体22—一对应的设置于所述多个扇形区域内，转轴（1〇能够依靠挡板213将扭矩传递给外套筒211和磁体22。8.根据权利要求7所述的杆塔导轨用磁力行走轮，其特征在于，挡板213的两端分别与外套筒211和转轴（10插接，外套筒211的内表面设有用于与挡板213插接的内凹槽214，外套筒211的外表面设有用于跨越障碍的外凹槽2丨5。9.根据权利要求8所述的杆塔导轨用磁力行走轮，其特征在于，外套筒（211的内表面设有两条对称的内凹槽214，外套筒211的外表面设有对称的两条外凹槽215，外凹槽215沿外套筒211的轴线方向设置，两条内凹槽214之间的连线与两条外凹槽215之间的连线在端盖212上的投影垂直，外凹槽2丨5的长度等于外套筒G11的长度,外凹槽215的宽度为0•5mm〜1mm，外凹槽215的深度为1mm〜2mm。10.—种输电线路登塔巡视机器人，其特征在于，该输电线路登塔巡视机器人含有权利要求1至9中一项所述的杆塔导轨用磁力行走轮。

百度查询： 北京国网富达科技发展有限责任公司;国网山东省电力公司电力科学研究院 一种杆塔导轨用磁力行走轮和输电线路登塔巡视机器人

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD