电力铁塔攀爬安全绳自动安装及拆卸装置的制作方法

1.本发明属于电力维修设备技术领域，具体涉及一种电力铁塔攀爬安全绳自动安装及拆卸装置。


背景技术：

2.输电线路是供电系统的重要传输部分，不仅关系到民众的日常生活，还会影响到企业的正常生产。电力铁塔的日常运营与维护作为保障电力系统正常供电最为重要的环节，长期以来都是供电企业运营维护的重点。目前电网单位作业人员在对电力铁塔进行日常运维中需频繁攀爬铁塔，当第一位作业人员登塔时，是在无牵引安全绳的状态下进行，受攀爬环境及作业人员心理素质等因素影响，人员及所携带的工具都有不慎跌落的可能性，攀爬风险极大。
3.目前国内外对于高空作业安全防护的研究主要集中在坠落预防和坠落防护两个领域。坠落预防研究是为提高攀爬作业的规范性、安全性和可靠性，相关研究成果主要是各类防护设备的机械结构设计，如cn201820955636设计了电力铁塔专用的攀爬手套、腰部固定件和攀爬鞋。坠落防护研究是当发生坠落意外时如何减少人员伤亡及财产损失，相关研究成果主要是围绕安全带连接件的设计展开，如cn201611164353公开了一种带有定位弹片连接件的铁塔攀登安全防护装置，cn201611181492设计了一款外部铰接有槽孔的安全带连接件，以减小跌落风险。但坠落防护领域相关专利都是建立在已经搭建起牵引安全绳的基础之上，对于首次攀爬人员而言，仍存在较大作业风险。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种电力铁塔攀爬安全绳自动安装及拆卸装置，用以解决电力铁塔检修时，首位攀爬人员难以进行安全绳保护的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明公开了一种电力铁塔攀爬安全绳自动安装及拆卸装置，包括外壳，所述外壳内可上下滑动地设置有内支架，所述内支架内可转动地设置有旋转压片。
6.本发明的技术方案，还具有以下特点：
7.作为本发明的一种优选方案，所述外壳包含顶板，所述顶板的上侧设置有无人机连接头，顶板的两侧下方分别设置有长边侧板和短边侧板；所述长边侧板的下侧设置有安全绳连接孔，短边侧板的下侧设置有第一矩形孔；长边侧板和短边侧板上设置有一对滑动槽和限位槽。
8.作为本发明的一种优选方案，所述长边侧板与顶板之间设置有多个加强筋板。
9.作为本发明的一种优选方案，所述内支架包含矩形框架，所述矩形框架的下侧设置有一对竖板，所述竖板的侧部设置有第二矩形孔，矩形框架与竖板之间设置有弧形凸起，所述弧形凸起内设置有第一通孔；矩形框架的两相对侧设置有第二通孔和第三通孔，两个所述第二通孔内装配有导向轴，所述导向轴的两端从两个限位槽中伸出，两个第三通孔内
装配有固定螺栓，固定螺栓从滑动槽中伸出。
10.作为本发明的一种优选方案，所述矩形框架的侧部和竖板的侧部均设置有多个轴承孔，所述轴承孔内装配有万向球轴承。
11.作为本发明的一种优选方案，所述旋转压片包含轴套，所述轴套内设置有连接轴，连接轴的两端插入两个第一通孔中，轴套的上侧设置有短边压片，轴套的下侧设置有长边压板，轴套的旁侧设置有弯曲压片。
12.与现有技术相比：本发明的一种电力铁塔攀爬安全绳自动安装及拆卸装置，体积小重量轻，能够通过无人机吊装至铁塔顶部，自动完成牵引安全绳的安装及卸载工作，实现高效率、低风险的安全绳装卸作业，降低首次攀爬人员的作业风险；本发明完全采用机械结构设计实现牵引安全绳的安装及卸载，可靠性高，可用于高海拔、低气温等多种恶劣环境，适用范围广泛，并具有结构简单、操作便捷、成本低廉、易于推广的优点。
附图说明
13.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，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。在附图中：
14.图1为本发明的一种电力铁塔攀爬安全绳自动安装及拆卸装置的结构示意图；
15.图2为本发明的一种电力铁塔攀爬安全绳自动安装及拆卸装置中外壳的结构示意图；
16.图3为本发明的一种电力铁塔攀爬安全绳自动安装及拆卸装置中内框架的结构示意图；
17.图4为本发明的一种电力铁塔攀爬安全绳自动安装及拆卸装置中旋转压片的结构示意图；
18.图5为本发明的一种电力铁塔攀爬安全绳自动安装及拆卸装置的工作原理图。
19.图中：1.外壳，101.无人机连接头，102.顶板，103.滑动槽，104.限位槽，105.短边侧板，106.第一矩形孔，107.长边侧板，108.安全绳连接孔，109.加强筋板，2.内框架，201.矩形框架，202.第三通孔，203.轴承孔，204.第二通孔，205.第一通孔，206.竖板，207.第二矩形孔，208.弧形凸起，209.导向轴，210.固定螺栓，211.万向球轴承，3.旋转压片，301.轴套，302.连接轴，303.长边压片，304.弯曲压片，305.短边压片，4.铁塔。
具体实施方式
20.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
21.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
22.如图1所示，本发明的一种电力铁塔攀爬安全绳自动安装及拆卸装置，包括外壳1，外壳1内可上下滑动地设置有内支架2，内支架2内可转动地设置有旋转压片3。
23.结合图2，在本发明的一种电力铁塔攀爬安全绳自动安装及拆卸装置中，外壳1包
含顶板102，顶板102的上侧设置有无人机连接头101，顶板102的两侧下方分别设置有长边侧板107和短边侧板105；长边侧板107的下侧设置有安全绳连接孔108，短边侧板105的下侧设置有第一矩形孔106；长边侧板107和短边侧板105上设置有一对滑动槽103和限位槽104。长边侧板107与顶板102之间设置有多个加强筋板109。
24.外壳1为不对称的门形结构，由相连接的顶板101、长边侧板107和短边侧板105组成。长边侧板107的外侧和顶板101的上表面有两条贯通的加强筋板109，长边侧板107的底部预留有安全绳连接孔108，长边侧板107和短边侧板105的上部居中位置各有一对大小相同且对称的滑动槽103，长边侧板107和短边侧板105的中部位置靠近一侧边缘处有一对大小相同且对称的限位槽104，短边侧板104的下侧有第一矩形孔106，第一矩形孔106的尺寸能保证旋转压片3的短边板顺利通过。顶板101上次设置的无人机连接结构101用于与无人机连接。
25.结合图3，在本发明的一种电力铁塔攀爬安全绳自动安装及拆卸装置中，内支架2包含矩形框架201，矩形框架201的下侧设置有一对竖板206，竖板206的侧部设置有第二矩形孔207，矩形框架201与竖板206之间设置有弧形凸起208，弧形凸起208内设置有第一通孔205；矩形框架201的两相对侧设置有第二通孔204和第三通孔202，两个第二通孔204内装配有导向轴209，导向轴209的两端从两个限位槽104中伸出，两个第三通孔202内装配有固定螺栓210，固定螺栓210从滑动槽103中伸出。
26.内支架2是俯视图为矩形的金属框架结构，其宽度略小于外壳1，厚度与外壳1相同，其尺寸能保顺利安装入外壳1内部。内支架2与外壳1通过导向轴209、两个固定螺栓210和八个万向球轴承211连接。内支架2的两侧板面的底部有一对大小相同且对称的第二矩形孔207，第二矩形孔207的尺寸能保证旋转压片3的短边板顺利通过。内支架2的两侧板面的中部位置靠近一侧边缘处有一对大小相同且对称的第二通孔204，用于导向轴209穿过并与外壳1连接。内支架2的两侧板面的顶部居中位置有一对大小相同且对称的第三通孔202，用于固定螺栓210穿过并与外壳1连接。矩形框架201前后板面的高度小于两侧板面的高度，在内支架2的底部形成一个凹槽，在凹槽顶部一侧的拐角处有一对大小相等且对称的弧形凸出208，在其上有一对大小相同且对称的第一通孔205，用于连接轴302穿过并与旋转压片3连接。
27.矩形框架201的侧部和竖板206的侧部均设置有多个轴承孔203，轴承孔203内装配有万向球轴承211，通过万向球轴承211与外壳1之间形成滑动装配。
28.结合图4，在本发明的一种电力铁塔攀爬安全绳自动安装及拆卸装置中吗，旋转压片3包含轴套301，轴套301内设置有连接轴302，连接轴302的两端插入两个第一通孔205中，轴套301的上侧设置有短边压片305，轴套301的下侧设置有长边压片303，轴套301的旁侧设置有弯曲压片304。
29.旋转压片3是由轴套301、弯曲压片304、短边压片305和长边压片30组成的一体化结构。旋转压片3的厚度略小于矩形框架201的厚度，其尺寸能保证顺利旋转入矩形框架201的内部空腔中。轴套301用于连接轴302穿过并与内支架2连接。弯曲压片304的前端部分向上弯曲约60度。短边压片305的长度略小于第二矩形孔207的高度，其尺寸能保顺利通过第二矩形孔207。短边压片305与长边压片303的夹角为90度，弯曲压片304与长边压片303的夹角约为30度。
30.本发明的工作原理为：
31.参见图5，安装牵引安全绳时，将安全绳一端固定于装卸装置上的第一矩形孔106通过无人机连接头101将装卸装置与无人机脱扣器连接，无人机起飞带动装卸装置和安全绳移动至电力铁塔顶部，作业人员操控无人机使得铁塔边缘处的角铁位于装卸装置外壳1的两侧板之间，并缓慢降低无人机高度。
32.无人机带动装卸装置下降过程中，当旋转压片3中的弯曲压片304首先接触到角铁顶部时，达到图5所示的状态1。
33.无人机继续下降，弯曲压片304遇到角铁阻力后，旋转压片3以连接轴302为轴心旋转，并带动短边压片305和长边压片303开始旋转，短边压片305在依次通过第一矩形孔106和第二矩形孔207，达到图5所示的状态2。
34.无人机继续下降，当弯曲压片304的近端旋转至接近水平时，短边压片305在完全进入内支架2的内部，长边压片303旋转至与角铁底面接触并保持水平状态，内支架2上的第二矩形孔207相对于外壳1上的第一矩形孔106逐渐向上移动，角铁上表面与内支架2内的底部凹槽完全接触，达到图5所示的状态3。
35.无人机继续下降，内支架2在角铁的支撑下停止向下运动，外壳1在固定螺栓210和滑动槽103的约束性下继续下降，导向轴209和固定螺栓210滑动向限位槽104和滑动槽103顶部，内支架2的顶部与外壳1顶部内表面重合，外壳1的短边侧板完全覆盖内支架2上的第二矩形孔207，并对短边压片305起到限位作用，达到图5所示的状态4。
36.操作人员控制无人机脱钩装置使无人机与装卸装置分离并飞离，完成安全绳安装作业。
37.参见图5，拆卸牵引安全绳过程与安装过程相反，无人机飞至装卸装置顶部勾起无人机连接头101，达到图5所示的状态4。
38.当无人机继续上升，带动外壳1向上运动，内支架2的顶部与外壳1顶部内表面分离，导向轴209和固定螺栓210在重力作用下逐渐滑动至限位槽104和滑动槽103底部，外壳1上的第一矩形孔106的位置逐渐上升并与内支架2上第二矩形孔207重合，达到图5所示的状态3。
39.当无人机继续上升，带动外壳1继续向上运动，在导向轴209和固定螺栓210的带动下内支架2开始上升，并与角铁上表面分离，旋转压片3的弯曲压片304在重力和角铁水平杆的影响下开始逆时针旋转，并带动短边压片305和长边压片303一起旋转，短边压片305依次通过第二矩形孔207和第一矩形孔106，达到图5所示的状态2。
40.当无人机继续上升，短边压片305到达水平状态，长边压片303到达垂直状态并与内支架2的内表面接触，当内支架2与旋转压片3的弯曲压片304下表面即将分离时，达到图5所示的状态1。
41.无人机携带装卸装置和安全绳飞远离铁塔后降落，完成安全绳拆卸作业。
42.因此，与现有技术相比：本发明的一种电力铁塔攀爬安全绳自动安装及拆卸装置，体积小重量轻，能够通过无人机吊装至铁塔顶部，自动完成牵引安全绳的安装及卸载工作，实现高效率、低风险的安全绳装卸作业，降低首次攀爬人员的作业风险；本发明完全采用机械结构设计实现牵引安全绳的安装及卸载，可靠性高，可用于高海拔、低气温等多种恶劣环境，适用范围广泛，并具有结构简单、操作便捷、成本低廉、易于推广的优点。
43.上述说明示出并描述了发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离发明的精神和范围，则都应在发明所附权利要求的保护范围内。

技术特征：
1.一种电力铁塔攀爬安全绳自动安装及拆卸装置，其特征在于，包括外壳(1)，所述外壳(1)内可上下滑动地设置有内支架(2)，所述内支架(2)内可转动地设置有旋转压片(3)。2.根据权利要求1所述的电力铁塔攀爬安全绳自动安装及拆卸装置，其特征在于，所述外壳(1)包含顶板(102)，所述顶板(102)的上侧设置有无人机连接头(101)，顶板(102)的两侧下方分别设置有长边侧板(107)和短边侧板(105)；所述长边侧板(107)的下侧设置有安全绳连接孔(108)，短边侧板(105)的下侧设置有第一矩形孔(106)；长边侧板(107)和短边侧板(105)上设置有一对滑动槽(103)和限位槽(104)。3.根据权利要求2所述的电力铁塔攀爬安全绳自动安装及拆卸装置，其特征在于，所述长边侧板(107)与顶板(102)之间设置有多个加强筋板(109)。4.根据权利要求3所述的电力铁塔攀爬安全绳自动安装及拆卸装置，其特征在于，所述内支架(2)包含矩形框架(201)，所述矩形框架(201)的下侧设置有一对竖板(206)，所述竖板(206)的侧部设置有第二矩形孔(207)，矩形框架(201)与竖板(206)之间设置有弧形凸起(208)，所述弧形凸起(208)内设置有第一通孔(205)；矩形框架(201)的两相对侧设置有第二通孔(204)和第三通孔(202)，两个所述第二通孔(204)内装配有导向轴(209)，所述导向轴(209)的两端从两个限位槽(104)中伸出，两个第三通孔(202)内装配有固定螺栓(210)，固定螺栓(210)从滑动槽(103)中伸出。5.根据权利要求4所述的电力铁塔攀爬安全绳自动安装及拆卸装置，其特征在于，所述矩形框架(201)的侧部和竖板(206)的侧部均设置有多个轴承孔(203)，所述轴承孔(203)内装配有万向球轴承(211)。6.根据权利要求5所述的电力铁塔攀爬安全绳自动安装及拆卸装置，其特征在于，所述旋转压片(3)包含轴套(301)，所述轴套(301)内设置有连接轴(302)，连接轴(302)的两端插入两个第一通孔(205)中，轴套(301)的上侧设置有短边压片(305)，轴套(301)的下侧设置有长边压片(303)，轴套(301)的旁侧设置有弯曲压片(304)。

技术总结
本发明公开了一种电力铁塔攀爬安全绳自动安装及拆卸装置，包括外壳，所述外壳内可上下滑动地设置有内支架，所述内支架内可转动地设置有旋转压片。该电力铁塔攀爬安全绳自动安装及拆卸装置，解决了电力铁塔检修时，首位攀爬人员难以进行安全绳保护的问题。爬人员难以进行安全绳保护的问题。爬人员难以进行安全绳保护的问题。


技术研发人员：胡超 史鹏涛 张政 唐秸 李钦 高煜程 刘朋 盛强 刘庆立
受保护的技术使用者：陕西科达鹏派智能科技有限公司
技术研发日：2023.06.09
技术公布日：2023/10/8