本发明涉及巡检机器设备,具体为基于射线技术的轨道式电力自动巡检机器人及操作方法。
背景技术:
1、射线技术的轨道式电力自动巡检机器人是一种集成了高精度射线检测设备、智能分析系统和轨道式移动平台的自动化巡检装置,其中机器人搭载了射线检测设备,如x射线或γ射线成像仪,能够穿透设备外壳,对内部结构、材料缺陷或异常进行精准检测,在实际应用过程中,机器人通过预设的轨道自动导航至第一个检测点,在轨道上,机器人能够稳定地移动,无需人工干预,当机器人到达检测点时,会启动射线检测设备(如x射线或γ射线成像仪),射线检测设备会发出射线束,穿透高压电线的绝缘层和导体,对内部结构进行扫描,射线检测设备接收被穿透物质后的射线,形成图像或数据,用于后续的分析和评估;
2、在寒冷地区或季节,电线上常会存有冰层,冰层作为一种介质,会对射线(如x射线或γ射线)的穿透能力产生阻碍作用,当射线试图穿透电线表面的冰层时,其能量会部分被冰层吸收或散射,导致到达电线内部结构的射线强度减弱;进而在寒冷地区或季节进行巡检工作时,工作人员通常会对电线上的冰层进行破冰处理,以避免对巡检机器人的正常巡检工作造成影响,但是上述操作将额外增加检测工作的时间成本,除冰过程可能需要耗费大量的时间和资源,从而降低了整体的检测效率,为此,我们提出基于射线技术的轨道式电力自动巡检机器人。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供基于射线技术的轨道式电力自动巡检机器人,以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:基于射线技术的轨道式电力自动巡检机器人,包括巡检主体,与巡检主体转动连接的伸缩部,固定安装于伸缩部上的检测机构,以及安装于巡检主体并在电线上定向运动的行走轮组,固定安装于巡检主体上的支撑架,且支撑架上固定安装有组装式套筒,并在组装式套筒内部安装有与其内壁转动连接的环形齿排,且环形齿排上固定安装有多个限位套筒,其中限位套筒内部安装有与其内壁滑动连接的滑行轴体,滑行轴体一端位于限位套筒外部,并在滑行轴体位于外部的一端固定安装有破冰铲,多个破冰铲随巡检主体同步运动以对电线上的冰层进行去除。
3、优选的,组装式套筒外壁固定安装有伺服电机,并在组装式套筒内部设置有与伺服电机输出端固定连接的主动齿轮,且主动齿轮与环形齿排之间处于啮合状态,其中滑行轴体位于限位套筒内部的一端固定安装有施力圆盘,且施力圆盘与限位套筒内壁之间连接有压缩弹簧,并在限位套筒内壁固定安装有感应元件,且感应元件位于施力圆盘的运动轨迹上。
4、优选的,环形齿排内部安装有多个破碎辊筒,多个破碎辊筒在环形齿排内部呈环形等距分布,并与环形齿排内壁转动连接。
5、优选的,组装式套筒内部还安装有与其内壁固定连接的工状套筒,并在工状套筒上安装有多个与其内壁滑动连接的破碎锤,多个破碎锤在工状套筒上呈倾斜设置,每个破碎锤一端均固定安装有磁性面板,且磁性面板与工状套筒侧壁之间连接有拉伸弹簧,且工状套筒上安装有与其外壁转动连接的环形板架,环形板架上固定安装有多个磁力调控板架,磁性面板位于磁力调控板架的一侧,且环形板架与工状套筒之间连接有扭簧。
6、优选的,磁力调控板架由磁力区域、无磁区域和强磁区域构成,其中磁力区域和强磁区域与磁性面板的磁极相反。
7、优选的,环形板架上固定安装有啮合齿排,其中组装式套筒上还固定安装有防护框架,且防护框架与组装式套筒内部处于连通状,伺服电机输出端还固定安装有转动轴体,且转动轴体端部依次贯穿组装式套筒和防护框架内壁并与防护框架内壁转动连接,且转动轴体上安装有与其外壁滑动连接的移动套筒,其中移动套筒上平行安装有缺齿啮合件一和缺齿啮合件二,啮合齿排位于缺齿啮合件一和缺齿啮合件二的运动轨迹上。
8、优选的,缺齿啮合件一和缺齿啮合件二的直径相同,且缺齿啮合件二的齿数多于缺齿啮合件一的齿数。
9、优选的,移动套筒一侧与转动轴体外壁之间连接有恒力弹簧,其中移动套筒远离恒力弹簧的一侧为磁性面,并在防护框架内壁固定安装有电性磁组,且电性磁组通电对移动套筒的磁性面产生相吸作用力,电性磁组与感应元件之间通过电信号连接。
10、优选的,组装式套筒内部固定安装有储存有盐的环形仓体,其中环形仓体内开设有多个出料孔洞,并在环形仓体一侧设置有与环形仓体内壁转动连接的驱动齿排,驱动齿排上固定安装有多个用于控制出料孔洞开合的挡板,转动轴体上还固定安装有与驱动齿排啮合的传动齿轮。
11、基于射线技术的轨道式电力自动巡检机器人的操作方法,具体包括以下步骤:
12、s1、行走轮组挂于电线上并进行定向运动,动力源控制伸缩部进行角度调整,并在伸缩部的作用下使得检测机构可对多根电线进行检测;
13、s2、巡检主体通过支撑架带动组装式套筒进行定向运动,组装式套筒在运动过程中,其内部的环形齿排则会通过多个限位套筒和限位套筒内部的滑行轴体使得破冰铲在电线上定向运动,进而破冰铲对冰层进行铲除工作;伺服电机启动,其输出端带动主动齿轮进行转动,由于主动齿轮与环形齿排之间处于啮合状态,进而环形齿排进行转动,使得破冰铲随其同步转动,破冰铲进行一边转动一边前进的破冰工作,若电线表面还残留有冰层,那么破碎辊筒则会利用摩擦力对残留的冰层进行有效处理,若电线表面还残留有冰层,那么破碎辊筒则会利用摩擦力对残留的冰层进行有效处理;
14、s3、在对冰层进行处理时,冰层给予破冰铲一定作用力,进而破冰铲受到作用力向限位套筒处进行运动,进而施力圆盘对压缩弹簧进行压缩,同时伺服电机输出端也会带动转动轴体进行同步转动,且转动轴体上的移动套筒则会带动缺齿啮合件一同步转动,缺齿啮合件一上的齿则会对啮合齿排进行作用,以使得啮合齿排带动环形板架在工状套筒上限位转动,当啮合齿排带动环形板架进行定向转动时,位于磁性面板一侧的磁力区域则会变换,即从磁力区域变换至无磁区域,进而磁性面板不会受到磁力区域的相吸作用力,磁性面板在拉伸弹簧的作用下使得破碎锤向电线表面进行运动,进而在破碎锤的作用下对电线表面的冰层进行破碎;
15、当所遇到的冰层较厚时,给予破冰铲的作用力增加,进而施力圆盘的对压缩弹簧的压缩行径增加,且施力圆盘在运动过程中对感应元件施加作用力,以使得感应元件被触发,感应元件以电信号传输的形式控制电性磁组通电,进而电性磁组通电对移动套筒的磁性面产生相吸作用力,移动套筒在转动轴体上定向运动,从而使得与啮合齿排的缺齿啮合件一变换至缺齿啮合件二,进而破碎锤向磁力调控板架继续运动,拉伸弹簧继续处于拉伸状态,当缺齿啮合件二的没齿区域运动至啮合齿排处时,啮合齿排则不受到缺齿啮合件二的啮合作用,并在扭簧的作用下恢复至初始位置,此时破碎锤则会在拉伸弹簧的作用下向冰层表面施加作用力,以实现对较厚冰层进行破碎的目的;
16、s4、在冰层破除工作过程中,转动轴体通过传动齿轮以对驱动齿排进行啮合,在驱动齿排的作用下使得挡板对出料孔洞的出料进行控制,当挡板不在出料孔洞的出料轨迹上时,环形仓体内的盐则会掉落至冰层上,以对冰层起到融化作用,方便于后续进行破冰工作。
17、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
18、本发明利用破冰铲对电线表面的冰层进行铲除,破冰铲在铲除过程中,伺服电机启动,其输出端带动主动齿轮进行转动,以啮合环形齿排使其进行转动,并在限位套筒和滑行轴体的作用下使得破冰铲一边转动一边前进的破冰工作,通过增加破冰铲与冰层之间的摩擦力,以便于破冰铲对冰层进行有效除冰工作。
19、本发明通过破冰铲进行除冰的电线还会经过破碎辊筒,若电线表面还残留有冰层,那么破碎辊筒则会利用摩擦力对残留的冰层进行有效处理。
20、本发明利用破冰锤对电线表面的冰层进行破碎,通过磁力区域、无磁区域和强磁区域的切换,使得磁性面板在拉伸弹簧的作用下控制破碎锤对电线表面的冰层进行破碎,以便于后续破冰铲对冰层进行有效破除工作,提高破冰效率。
1.基于射线技术的轨道式电力自动巡检机器人,包括巡检主体(1)、与巡检主体(1)转动连接的伸缩部(2)、固定安装于伸缩部(2)上的检测机构(3)以及安装于巡检主体(1)并在电线上定向运动的行走轮组(4),其特征在于:固定安装于巡检主体(1)上的支撑架(5),且支撑架(5)上固定安装有组装式套筒(6),并在组装式套筒(6)内部安装有与其内壁转动连接的环形齿排(61),且环形齿排(61)上固定安装有多个限位套筒(62),其中限位套筒(62)内部安装有与其内壁滑动连接的滑行轴体(63),滑行轴体(63)一端位于限位套筒(62)外部,并在滑行轴体(63)位于外部的一端固定安装有破冰铲(64),多个破冰铲(64)随巡检主体(1)同步运动以对电线上的冰层进行去除。
2.根据权利要求1所述的基于射线技术的轨道式电力自动巡检机器人,其特征在于:组装式套筒(6)外壁固定安装有伺服电机(65),并在组装式套筒(6)内部设置有与伺服电机(65)输出端固定连接的主动齿轮(66),且主动齿轮(66)与环形齿排(61)之间处于啮合状态,其中滑行轴体(63)位于限位套筒(62)内部的一端固定安装有施力圆盘(67),且施力圆盘(67)与限位套筒(62)内壁之间连接有压缩弹簧(68),并在限位套筒(62)内壁固定安装有感应元件(69),且感应元件(69)位于施力圆盘(67)的运动轨迹上。
3.根据权利要求2所述的基于射线技术的轨道式电力自动巡检机器人,其特征在于:环形齿排(61)内部安装有多个破碎辊筒(60),多个破碎辊筒(60)在环形齿排(61)内部呈环形等距分布,并与环形齿排(61)内壁转动连接。
4.根据权利要求3所述的基于射线技术的轨道式电力自动巡检机器人,其特征在于:组装式套筒(6)内部还安装有与其内壁固定连接的工状套筒(7),并在工状套筒(7)上安装有多个与其内壁滑动连接的破碎锤(71),多个破碎锤(71)在工状套筒(7)上呈倾斜设置,每个破碎锤(71)一端均固定安装有磁性面板(72),且磁性面板(72)与工状套筒(7)侧壁之间连接有拉伸弹簧(73),且工状套筒(7)上安装有与其外壁转动连接的环形板架(74),环形板架(74)上固定安装有多个磁力调控板架(75),磁性面板(72)位于磁力调控板架(75)的一侧,且环形板架(74)与工状套筒(7)之间连接有扭簧(76)。
5.根据权利要求4所述的基于射线技术的轨道式电力自动巡检机器人,其特征在于:磁力调控板架(75)由磁力区域(751)、无磁区域(752)和强磁区域(753)构成,其中磁力区域(751)和强磁区域(753)与磁性面板(72)的磁极相反。
6.根据权利要求5所述的基于射线技术的轨道式电力自动巡检机器人,其特征在于:环形板架(74)上固定安装有啮合齿排(77),其中组装式套筒(6)上还固定安装有防护框架(8),且防护框架(8)与组装式套筒(6)内部处于连通状,伺服电机(65)输出端还固定安装有转动轴体(651),且转动轴体(651)端部依次贯穿组装式套筒(6)和防护框架(8)内壁并与防护框架(8)内壁转动连接,且转动轴体(651)上安装有与其外壁滑动连接的移动套筒(9),其中移动套筒(9)上平行安装有缺齿啮合件一(91)和缺齿啮合件二(92),啮合齿排(77)位于缺齿啮合件一(91)和缺齿啮合件二(92)的运动轨迹上。
7.根据权利要求6所述的基于射线技术的轨道式电力自动巡检机器人,其特征在于:缺齿啮合件一(91)和缺齿啮合件二(92)的直径相同,且缺齿啮合件二(92)的齿数多于缺齿啮合件一(91)的齿数。
8.根据权利要求7所述的基于射线技术的轨道式电力自动巡检机器人,其特征在于:移动套筒(9)一侧与转动轴体(651)外壁之间连接有恒力弹簧(93),其中移动套筒(9)远离恒力弹簧(93)的一侧为磁性面,并在防护框架(8)内壁固定安装有电性磁组(81),且电性磁组(81)通电对移动套筒(9)的磁性面产生相吸作用力,电性磁组(81)与感应元件(69)之间通过电信号连接。
9.根据权利要求8所述的基于射线技术的轨道式电力自动巡检机器人,其特征在于:组装式套筒(6)内部固定安装有储存有盐的环形仓体(10),其中环形仓体(10)内开设有多个出料孔洞(101),并在环形仓体(10)一侧设置有与环形仓体(10)内壁转动连接的驱动齿排(102),驱动齿排(102)上固定安装有多个用于控制出料孔洞(101)开合的挡板(103),转动轴体(651)上还固定安装有与驱动齿排(102)啮合的传动齿轮(104)。
10.根据权利要求9所述的基于射线技术的轨道式电力自动巡检机器人的操作方法,其特征在于:具体包括以下步骤: