本實用新型專利涉及安全裝置，具體涉及一種用于高壓輸電線路巡線機器人自動上下線的安全防墜裝置。

背景技術(shù)：

巡線機器人以輸電線路作為行駛路徑，其完成線路故障巡檢的前提是實現(xiàn)機器人的上下線，機器人上下線是將巡線機器人由地面提升至輸電線高度，并將其按工作位置懸掛在輸電線上，或?qū)⒀簿€完畢的機器人從輸電線上取下，并安全下降至地面的作業(yè)過程，這一過程可以通過組合導(dǎo)軌式的自動上下線方法實現(xiàn)。所述的組合導(dǎo)軌式自動上下線方法可參照名稱為：巡線機器人上下線裝置及設(shè)有其的巡線機器人上下線系統(tǒng)。的中國實用新型專利申請，申請?zhí)枮椋?0150374850.2。

然而，這種自動上下線方法，主要是通過纏繞在卷揚機上的鋼絲繩起吊機器人，存在由于鋼絲繩磨損而導(dǎo)致鋼絲繩斷裂，裝載機器人的吊籃墜落造成設(shè)備損壞或者人身損害等安全隱患。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題，就是提供一種用于高壓輸電線路巡線機器人自動上下線的安全裝置，能夠在鋼絲繩斷裂導(dǎo)致吊籃墜落的情況下，使得吊籃緩慢降落至地面高度進行制動，提高自動上下線裝置的起吊安全性。

解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下的技術(shù)方案：

一種用于高壓輸電線路巡線機器人自動上下線的安全防墜裝置，包括上下方向依次設(shè)置的限速裝置和制動裝置，其特征在于：所述限速裝置包括導(dǎo)向輪、離心式離合器、連桿和減速模塊，所述導(dǎo)向輪放置于高壓輸電桿塔側(cè)的工字鋼導(dǎo)軌的凹槽內(nèi)，所述導(dǎo)向輪的軸與離心式離合器的輸入端固定相連，所述減速模塊通過連桿與離心式離合器輸出端偏心處鉸接相連，所述減速模塊與巡檢機器人的吊籃固定相連，所述制動裝置設(shè)于工字鋼導(dǎo)軌下部，所述限速裝置下方的吊籃上設(shè)有可與制動裝置接觸的傳力板，通過減速模塊確保吊籃以一定速度下降至地面高度；制動裝置安裝于地面附近的工字鋼導(dǎo)軌和桿塔一側(cè)，采用滑塊制動的原理，通過降落至地面的吊籃與制動裝置接觸，借助吊籃自動啟動制動裝置，實現(xiàn)吊籃降落至地面高度的可靠制動。

作為優(yōu)選，所述減速模塊包括氣缸和可在氣缸內(nèi)滑動的活塞，所述氣缸底部設(shè)有小孔，氣缸與吊籃固定相連，活塞上端與離心式離合器的輸出端偏心處通過連桿鉸接相連，減速模塊通過氣缸底部小孔進行吸氣、出氣，從而產(chǎn)生與重力方向相反的空氣阻力，克服吊籃下行重力做功，維持吊籃下降速度于給定值。

作為優(yōu)選，所述離心式離合器包括閘塊、主動輪、離心彈簧和從動輪，所述主動輪通過軸與導(dǎo)向輪固定相連，所述閘塊一端與主動輪的一邊鉸接，另外一端與主動輪的另外一邊通過離心彈簧相連，所述從動輪上設(shè)有凹形圓槽，所述閘塊有兩個且對稱相向設(shè)置，兩個閘塊均位于從動輪上的凹形圓槽內(nèi)，所述凹形圓槽內(nèi)邊緣處對稱的設(shè)有兩個咬合塊，所述從動輪上設(shè)有與之固定相連的離合器端蓋，所述離合器端蓋偏心處與連桿的一端鉸接，當(dāng)主動輪低速轉(zhuǎn)動時，在離心彈簧作用下，主動輪帶著兩個閘塊可在凹形圓槽內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，當(dāng)主動輪轉(zhuǎn)速高時，兩個閘塊由于離心力甩開與凹形圓槽內(nèi)的兩個咬合塊進行咬合，從而帶動從動輪旋轉(zhuǎn)。

作為優(yōu)選，所述制動裝置包括導(dǎo)向板、導(dǎo)向塊、動滑塊和定滑塊，所述導(dǎo)向板和導(dǎo)向塊分別與工字鋼導(dǎo)軌固定相連，所述導(dǎo)向板為L型，動滑塊和定滑塊通過移動副斜切組合，動滑塊上大下小，定滑塊下小上大，動滑塊在L型的導(dǎo)向板豎直端限制下可上下運動，導(dǎo)向塊中間設(shè)有導(dǎo)向孔，定滑塊側(cè)面設(shè)有伸入導(dǎo)向孔中的導(dǎo)向桿，定滑塊可相對于導(dǎo)向塊水平方向運動；所述動滑塊與L型的導(dǎo)向板水平端之間、導(dǎo)向桿與導(dǎo)向孔底部之間均設(shè)有彈簧，動滑塊上端可被傳力板接觸向下施力。

作為優(yōu)選，所述動滑塊上端設(shè)有可與傳力板接觸的施力板，所述L型的導(dǎo)向板底部通過焊接板與桿塔相連。

作為優(yōu)選，所述限速裝置有四個，分別與吊籃兩側(cè)對稱布置在工字鋼導(dǎo)軌上。

限速裝置使得吊籃維持一定速度降落至地面附近，利用吊籃側(cè)面增加的傳力板和制動裝置的施力板接觸，把吊籃和機器人的自重傳遞給動滑塊，動滑塊克服緩沖彈簧沿著定滑塊的斜面滑動，致使定滑塊沿著水平方向移動，使得動滑塊與定滑塊接觸面間的正壓力不斷增大，從而產(chǎn)生較大的摩擦力，克服吊籃自重以及下降過程中存在加速度而產(chǎn)生的附加力，平穩(wěn)制停吊籃。

本實用新型的有益效果是：

1、安全防墜裝置借助限速裝置使得吊籃降落至地面高度處進行制動，而非高空出現(xiàn)故障處及時制停或墜落情況，減少設(shè)備損害以及后期維護檢修的難度，防止預(yù)防吊籃墜落造成的人員傷害和高空制停后由于外界不可控因素而引起的吊籃再度墜落造成的設(shè)備人員損傷。

2、制動裝置增加了緩沖彈簧，制動過程為柔性制動，不存在剛性沖擊，降低了制動過程中施加在桿塔上附加力；制動裝置借助幾何結(jié)構(gòu)尺寸的約束能夠?qū)崿F(xiàn)自鎖性，確保制動過程完成，在風(fēng)載荷等附加力的影響下，能夠可靠制動。

附圖說明

圖1是本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是限速裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是離心式離合器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是制動裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中1. 限速裝置，2. 傳力板，3. 制動裝置，4. 吊籃，5.導(dǎo)向輪，6.離心式離合器，7.連桿，8.活塞，9.氣缸，10.離合器端蓋，11.連接板，12.閘塊，13.主動輪，14.離心彈簧，15.從動輪，16.桿塔，17.連接板，18.施力板，19.動滑塊，20.導(dǎo)向板，21.緩沖彈簧，22.焊接板，23. 支撐角鋼，24.定滑塊，25.導(dǎo)向塊，26. 工字鋼導(dǎo)軌。

具體實施方式

自動上下線裝置中的安全防墜裝置的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由限速裝置1和制動裝置3組成，兩組成對相向的限速裝置1布置于吊籃4側(cè)面，制動裝置3連接于工字鋼導(dǎo)軌26靠近桿塔一側(cè)，吊籃4在原有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增設(shè)傳力板2，主要用于啟動制動裝置3，實現(xiàn)吊籃4的制動。

限速裝置1的結(jié)構(gòu)如圖2所示，主要由導(dǎo)向輪5、離心式離合器6、連桿7、活塞8、氣缸9等組成，通過連接板11上的通孔與吊籃4進行固定；導(dǎo)向輪5放置于工字鋼導(dǎo)軌26的凹槽內(nèi)，在吊籃4沿著工字鋼導(dǎo)軌26升降的過程中，導(dǎo)向輪5能夠沿著工字鋼導(dǎo)軌26內(nèi)側(cè)滾動；導(dǎo)向輪5與離心式離合器6的主動輪13同軸布置，離心式離合器6的結(jié)構(gòu)如圖3所示，主要由閘塊12、主動輪13、離心彈簧14、從動輪15組成，相向?qū)ΨQ布置的閘塊12一端與主動輪13的一邊鉸接，另外一端與主動輪13的另外一邊通過離心彈簧14相連，所述從動輪15上設(shè)有凹形圓槽，所述閘塊12有兩個且對稱相向設(shè)置，兩個閘塊12均位于從動輪15上的凹形圓槽內(nèi)，所述凹形圓槽內(nèi)邊緣處對稱的設(shè)有兩個咬合塊，所述從動輪15上設(shè)有與之固定相連的離合器端蓋10，當(dāng)主動輪13低速轉(zhuǎn)動時，在離心彈簧14作用下，主動輪13帶著兩個閘塊12可在凹形圓槽內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，當(dāng)主動輪13轉(zhuǎn)速高時，兩個閘塊12由于離心力甩開與凹形圓槽內(nèi)的兩個咬合塊進行咬合，從而帶動從動輪15旋轉(zhuǎn)。

離合器端蓋10與離心式離合器6的從動輪15螺紋固定；連桿7一端與離合器端蓋10遠(yuǎn)離中心一定半徑鉸接，另一端與活塞8鉸接，活塞8能夠沿著氣缸9的內(nèi)壁上下移動，氣缸9的底部鉆有小孔，上下兩端分別與連接板11進行固定，限速裝置1整體通過連接板11固定于吊籃4上。

制動裝置3的整體結(jié)構(gòu)如圖4所示，主要與動滑塊19、定滑塊24、導(dǎo)向板20、導(dǎo)向塊25、緩沖彈簧21、施力板18等組成；動滑塊19上表面與施力板18通過螺紋孔連接，下表面通過緩沖彈簧21與導(dǎo)向板20相連，動滑塊19能夠沿著導(dǎo)向板20的內(nèi)表面上下移動；導(dǎo)向板20和導(dǎo)向塊25通過底面的螺紋進行連接，主要用于動滑塊19與定滑塊24的導(dǎo)向；動滑塊19與定滑塊24的接觸傾斜面設(shè)有移動副，動滑塊19能夠沿著定滑塊24的傾斜面克服豎直方向緩沖彈簧21的彈力向下移動，定滑塊24則能沿著水平方向沿著導(dǎo)向塊25移動；制動裝置3整體通過導(dǎo)向塊25的側(cè)面與工字鋼導(dǎo)軌26靠近桿塔16一側(cè)焊接，通過導(dǎo)向板20底部的焊接板22，與連接在桿塔16的連接板17上的支撐角鋼23連接固定。

自動上下線的安全防墜裝置在鋼絲繩斷裂或其他原因?qū)е碌趸@高速下降啟動，在圖2所示實施例中，吊籃4超過規(guī)定的速度高速下降，導(dǎo)向輪5沿著工字鋼導(dǎo)軌26內(nèi)表面高速轉(zhuǎn)動，與導(dǎo)向輪5同軸布置的離心式離合器6的主動輪13高速轉(zhuǎn)動，致使閘塊12產(chǎn)生較大的離心力克服離心彈簧14的拉力，向外側(cè)旋轉(zhuǎn)，與從動輪15圓形凹槽內(nèi)的咬合塊結(jié)合，從動輪15與主動輪13連成一體，隨導(dǎo)向輪5高速轉(zhuǎn)動，與從動輪15固定的離合器端蓋10高速轉(zhuǎn)動，使得連桿7帶動活塞8沿著氣缸9上下移動，通過氣缸9底部的小孔吸氣、出氣，產(chǎn)生持續(xù)的與重力反方向的空氣阻力，從而克服中吊籃4下降過程中的重力做功，維持吊籃4的下降速度于安全值，下降至地面高度處進行制動。

在圖1所示實施例中，吊籃4在限速裝置1的輔助下，以一定速度下降至地面高度靠近制動裝置3處，吊籃4側(cè)面增設(shè)的傳力板2與動滑塊19上表面的施力板18接觸，裝載機器人的吊籃4的自重傳遞給動滑塊19，促使其克服豎直方向緩沖彈簧21沿著定滑塊24的斜面向下移動，動滑塊19和定滑塊24接觸斜面間的正壓力不斷增加，直至產(chǎn)生足夠的摩擦力，結(jié)合動滑塊19下行過程中壓縮豎直方向緩沖彈簧21產(chǎn)生的向上的彈簧力，克服吊籃4下降中的自重以及由加速度引起的附加力，制動吊籃4。

制動吊籃4后，故障檢修完畢，通過鋼絲繩牽引吊籃4沿著工字鋼導(dǎo)軌26向上移動，即可解除制動狀態(tài)，通過拆卸制動裝置4上與動滑塊19上表面相連的施力板18，吊籃4可以降落至地面高度。