一种基于无人机的输电线路异物清除装置的制作方法

本发明涉及无人机领域，具体为一种基于无人机的输电线路异物清除装置。

背景技术：

电网系统大致运用超高压与高压架空线路实施远距离电力输配，确保输电线路的安全与稳定是保障整个电网系统运行稳定的必要前提。但是，输电线路易被风筝、塑料薄膜以及广告条幅等诸多异物缠绕、悬挂，在雨雪等天气此类异物会导电，导致导线对地距离或者线路相间距离缩短，引发单相接地或者向相间短路等诸多问题。情节严重时，甚至会导致大面积停电，产生许多经济损失。所以有必要及时清理线路上存在着的塑料薄膜等异物，从而为输电线路的安全运行提供保障。

现有无人机输电线路异物清除装置大多采用无人机喷火清除带电导线异物的作业方式，利用六旋翼无人机携带喷火装置，燃烧清除异物，可以快速清除塑料薄膜、风筝线等。然而无人机底部携带燃油罐飞行，具有一定的安全隐患，当无人机发生碰撞时，燃油罐容易发生爆炸，对无人机造成二次伤害，且悬挂物较大时，直接采用燃烧喷火方法，悬挂物容易引发火灾。

技术实现要素：

针对以上缺陷，本发明提供一种基于无人机的输电线路异物清除装置，以解决无人机的输电线路异物清除问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于无人机的输电线路异物清除装置，包括无人机本体和安装在无人机本体底部两侧一组相对的支撑脚架，所述无人机本体底部安装有可拆卸圆柱形安装壳，圆柱形安装壳上设有夹紧机构，所述圆柱形安装壳前端活动安装有横向安装板，横向安装板后端设有调节机构，横向安装板前端设有异物清除机构；

夹紧机构包括一组相对的插装块、安装凹槽、一组相对的插装槽、电动推杆一、梯形推动板、一组相对的固定板、一组相对的楔形块以及夹紧板，一组相对的插装块安装在圆柱形安装壳上两端，所述安装凹槽开在无人机本体内底部，一组相对的插装槽开在安装凹槽底部两侧，且与一组相对的插装块相对应，所述电动推杆一安装在安装凹槽内顶部，且伸缩端竖直朝下，所述梯形推动板安装在电动推杆一伸缩端上，一组相对的固定板固定安装在安装凹槽内两端，一组相对的楔形块分别活动铰接在一组相对的固定板底部，且与梯形推动板相对应，所述夹紧板安装在楔形块外侧；

调节机构包括u型安装架、驱动电机、偏心块、连接轴、伸缩套杆一、伸缩套杆二、伸缩套杆三、固定端轴一、固定端轴二以及电动推杆二，所述u型安装架固定安装在圆柱形安装壳前端，所述驱动电机水平安装在u型安装架后端，且旋转端插装在u型安装架内，所述偏心块安装在驱动电机旋转端上，所述连接轴安装在偏心块底部一侧，所述伸缩套杆一固定安装在连接轴前端，所述伸缩套杆二活动插装在伸缩套杆一内前端，所述伸缩套杆三活动插装在伸缩套杆二内前端，且前端与横向安装板固定连接，所述固定端轴一安装在伸缩套杆一底部一侧，所述固定端轴二安装在伸缩套杆三底部一侧，所述电动推杆二一端与固定端轴一固定连接，且另一端与固定端轴二固定连接；

异物清除机构包括条形齿条、滑动凹槽、滑动安装板、步进电机、驱动齿轮、竖直安装板、电动推杆三、推动杆、一组相对的半圆形凹槽、一组相对的扇形转动板、一组半圆形清理壳、储油罐、抽油泵、出油管道、出油软管、干粉罐、出粉管道、电磁控制阀以及出粉软管，所述条形齿条安装在横向安装板底部一侧，所述滑动凹槽开在横向安装板上，所述滑动安装板滑动安装在滑动凹槽上，所述步进电机安装在滑动安装板底部，且旋转端竖直朝下，所述驱动齿轮安装在步进电机旋转端上，且与条形齿条互相啮合，所述竖直安装板安装在滑动安装板上，所述电动推杆三安装在竖直安装板一侧，所述推动杆安装在电动推杆三伸缩端上，一组相对的半圆形凹槽开在竖直安装板上前端，一组相对的扇形转动板分别活动铰接在一组相对的半圆形凹槽内，一组半圆形清理壳分别安装在一组相对的扇形转动板前端，所述储油罐安装在圆柱形安装壳内一端，所述抽油泵安装在储油罐上一侧，所述出油管道一端与储油罐连接，且另一端与抽油泵连接，所述出油软管插装在出油管道前端，所述干粉罐位于储油罐一侧，所述出粉管道插装在干粉罐上，所述电磁控制阀安装在出粉管道上，所述出粉软管插装在出粉管道前端。

进一步的，所述梯形推动板与楔形块之间连接有拉动杆，拉动杆一端与梯形推动板活动铰接，且另一端与楔形块活动铰接。

进一步的，所述夹紧板外侧安装有限位块，插装块一侧开有与限位块相对应的限位孔。

进一步的，所述u型安装架活动铰接有方形框，伸缩套杆一后端活动铰接在方形框内。

进一步的，所述推动杆前端活动铰接有一组相对的连接片，连接片一端与推动杆活动铰接，且另一端与扇形转动板活动铰接。

进一步的，所述储油罐上端另一侧插装有进油管道，进油管道上开有进油口。

进一步的，所述半圆形清理壳内沿其长度方向依次设有进料区、喷火区和灭火区。

进一步的，所述喷火区内均匀安装有若干个喷火头，所述灭火区内均匀安装有若干个干粉喷头。

本发明提供了一种基于无人机的输电线路异物清除装置，具备以下有益效果，通过位于圆柱形安装壳上的夹紧机构可对圆柱形安装壳进行夹紧，方便安装，当无人机发生碰撞时，电动推杆一可将圆柱形安装壳进行抛弃，防止圆柱形安装壳内的储油罐发生爆炸，对无人机造成二次伤害，调节机构可带动前端一组半圆形清理壳进行转动，便于调节位置，电动推杆二可带动伸缩套杆进行伸缩，方便圆柱形安装壳的存储和无人机飞行，异物清除机构可对电线路上的异物进行清除，通过一组半圆形清理壳闭合对电线路上的异物进行喷火清除，防止明火外露，干粉喷头可对燃烧后的异物进行灭火，防止异物掉落引发火灾。

附图说明

图1为本发明所述一种基于无人机的输电线路异物清除装置示意图。

图2为本发明所述电动推杆一收缩示意图。

图3为本发明图2中a处局部放大图。

图4为本发明所述插装块示意图。

图5为本发明所述圆柱形安装壳夹紧示意图。

图6为本发明供油管路示意图。

图7为本发明出粉管路示意图。

图8为本发明所述调节机构示意图。

图9为本发明所述伸缩套杆一转动180°示意图。

图10为本发明所述伸缩套杆一收缩示意图。

图11为本发明所述方形框示意图。

图12为本发明所述异物清除机构示意图。

图13为本发明所述半圆形清理壳闭合示意图。

图14为本发明所述滑动安装板滑动示意图。

图15为本发明所述半圆形清理壳示意图。

图中：1、无人机本体；2、支撑脚架；3、圆柱形安装壳；4、横向安装板；5、插装块；6、安装凹槽；7、插装槽；8、电动推杆一；9、梯形推动板；10、固定板；11、楔形块；12、夹紧板；13、u型安装架；14、驱动电机；15、偏心块；16、连接轴；17、伸缩套杆一；18、伸缩套杆二；19、伸缩套杆三；20、固定端轴一；21、固定端轴二；22、电动推杆二；23、条形齿条；24、滑动凹槽；25、滑动安装板；26、步进电机；27、驱动齿轮；28、竖直安装板；29、电动推杆三；30、推动杆；31、半圆形凹槽；32、扇形转动板；33、半圆形清理壳；34、储油罐；35、抽油泵；36、出油管道；37、出油软管；38、干粉罐；39、出粉管道；40、电磁控制阀；41、出粉软管；42、拉动杆；43、限位块；44、限位孔；45、方形框；46、连接片；47、进油管道；48、进油口；49、进料区；50、喷火区；51、灭火区；52、喷火头；53、粉喷头。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-15所示：一种基于无人机的输电线路异物清除装置，包括无人机本体1和安装在无人机本体1底部两侧一组相对的支撑脚架2，所述无人机本体1底部安装有可拆卸圆柱形安装壳3，圆柱形安装壳3上设有夹紧机构，所述圆柱形安装壳3前端活动安装有横向安装板4，横向安装板4后端设有调节机构，横向安装板4前端设有异物清除机构；

夹紧机构包括一组相对的插装块5、安装凹槽6、一组相对的插装槽7、电动推杆一8、梯形推动板9、一组相对的固定板10、一组相对的楔形块11以及夹紧板12，一组相对的插装块5安装在圆柱形安装壳3上两端，所述安装凹槽6开在无人机本体1内底部，一组相对的插装槽7开在安装凹槽6底部两侧，且与一组相对的插装块5相对应，所述电动推杆一8安装在安装凹槽6内顶部，且伸缩端竖直朝下，所述梯形推动板9安装在电动推杆一8伸缩端上，一组相对的固定板10固定安装在安装凹槽6内两端，一组相对的楔形块11分别活动铰接在一组相对的固定板10底部，且与梯形推动板9相对应，所述夹紧板12安装在楔形块11外侧；

调节机构包括u型安装架13、驱动电机14、偏心块15、连接轴16、伸缩套杆一17、伸缩套杆二18、伸缩套杆三19、固定端轴一20、固定端轴二21以及电动推杆二22，所述u型安装架13固定安装在圆柱形安装壳3前端，所述驱动电机14水平安装在u型安装架13后端，且旋转端插装在u型安装架13内，所述偏心块15安装在驱动电机14旋转端上，所述连接轴16安装在偏心块15底部一侧，所述伸缩套杆一17固定安装在连接轴16前端，所述伸缩套杆二18活动插装在伸缩套杆一17内前端，所述伸缩套杆三19活动插装在伸缩套杆二18内前端，且前端与横向安装板4固定连接，所述固定端轴一20安装在伸缩套杆一17底部一侧，所述固定端轴二21安装在伸缩套杆三19底部一侧，所述电动推杆二22一端与固定端轴一20固定连接，且另一端与固定端轴二21固定连接；

异物清除机构包括条形齿条23、滑动凹槽24、滑动安装板25、步进电机26、驱动齿轮27、竖直安装板28、电动推杆三29、推动杆30、一组相对的半圆形凹槽31、一组相对的扇形转动板32、一组半圆形清理壳33、储油罐34、抽油泵35、出油管道36、出油软管37、干粉罐38、出粉管道39、电磁控制阀40以及出粉软管41，所述条形齿条23安装在横向安装板4底部一侧，所述滑动凹槽24开在横向安装板4上，所述滑动安装板25滑动安装在滑动凹槽24上，所述步进电机26安装在滑动安装板25底部，且旋转端竖直朝下，所述驱动齿轮27安装在步进电机26旋转端上，且与条形齿条23互相啮合，所述竖直安装板28安装在滑动安装板25上，所述电动推杆三29安装在竖直安装板28一侧，所述推动杆30安装在电动推杆三29伸缩端上，一组相对的半圆形凹槽31开在竖直安装板28上前端，一组相对的扇形转动板32分别活动铰接在一组相对的半圆形凹槽31内，一组半圆形清理壳33分别安装在一组相对的扇形转动板32前端，所述储油罐34安装在圆柱形安装壳3内一端，所述抽油泵35安装在储油罐34上一侧，所述出油管道36一端与储油罐34连接，且另一端与抽油泵35连接，所述出油软管37插装在出油管道36前端，所述干粉罐38位于储油罐34一侧，所述出粉管道39插装在干粉罐38上，所述电磁控制阀40安装在出粉管道39上，所述出粉软管41插装在出粉管道39前端。

梯形推动板9与楔形块11之间连接有拉动杆42，拉动杆42一端与梯形推动板9活动铰接，且另一端与楔形块11活动铰接。

夹紧板12外侧安装有限位块43，插装块5一侧开有与限位块43相对应的限位孔44。

u型安装架13活动铰接有方形框45，伸缩套杆一17后端活动铰接在方形框45内。

推动杆30前端活动铰接有一组相对的连接片46，连接片46一端与推动杆30活动铰接，且另一端与扇形转动板32活动铰接。

储油罐34上端另一侧插装有进油管道47，进油管道47上开有进油口48。

半圆形清理壳33内沿其长度方向依次设有进料区49、喷火区50和灭火区51。

喷火区50内均匀安装有若干个喷火头52，所述灭火区51内均匀安装有若干个干粉喷头53。

本实施方案的工作原理：该装置所使用的用电设备由外接的控制器进行控制，该无人机为六旋翼无人机，圆柱形安装壳3插装在无人机本体1底部，为可拆卸结构，方便进行存储，圆柱形安装壳3后端插装有进油管道47，进油管道47上开有进油口48，使用者可通过进油口48向储油罐34内添加燃油，干粉罐38位于储油罐34一侧，为一次性干粉罐可更换；

夹紧时：一组相对的插装块5安装在圆柱形安装壳3上两端，安装凹槽6开在无人机本体1内底部，一组相对的插装槽7开在安装凹槽6底部两侧，使用者将圆柱形安装壳3上两端的一组插装块5分别插装在一组相对的插装槽7内，电动推杆一8开始工作，带动伸缩端上的梯形推动板9向下运动，一组相对的固定板10固定安装在安装凹槽6内两端，一组相对的楔形块11分别活动铰接在一组相对的固定板10底部，且与梯形推动板9相对应，夹紧板12安装在楔形块11外侧，且梯形推动板9与楔形块11之间连接有拉动杆42，拉动杆42一端与梯形推动板9活动铰接，且另一端与楔形块11活动铰接，梯形推动板9带动楔形块11外侧的夹紧板12对圆柱形安装壳3上两端插装块5进行夹紧，夹紧板12外侧安装有限位块43，插装块5一侧开有与限位块43相对应的限位孔44，同时，夹紧板12带动外侧限位块43插装在插装块5一侧的限位孔44内，如图5所示，完成对圆柱形安装壳3的固定，当无人机发生碰撞时，需要抛弃圆柱形安装壳3时，电动推杆一8收缩，带动楔形块11外侧的夹紧板12松开插装块5，同时限位块43离开限位孔44内，如图2所示，圆柱形安装壳3自动脱落，通过位于圆柱形安装壳3上的夹紧机构可对圆柱形安装壳3进行夹紧，方便安装，当无人机发生碰撞时，电动推杆一8可将圆柱形安装壳3进行抛弃，防止圆柱形安装壳3内的储油罐34发生爆炸，对无人机造成二次伤害；

调节时：圆柱形安装壳3安装完成之后，使用者通过控制器控制无人机本体1起飞，通过无人机本体1上的图像采集设备，将无人机本体1定点悬停在与异物、导线之间保持两米左右的安全距离，然后通过调节机构对前端一组半圆形清理壳33进行调节，伸缩套杆的初始状态为收缩状，如图10所示，调节时，电动推杆二22首先开始工作，电动推杆二22带动伸缩套杆二18和伸缩套杆三19伸出，如图8所示，当需要转动前端一组半圆形清理壳33时，驱动电机14开始工作，带动旋转端上的偏心块15开始转动，连接轴16安装在偏心块15底部一侧，伸缩套杆一17固定安装在连接轴16前端，且u型安装架13活动铰接有方形框45，伸缩套杆一17后端活动铰接在方形框45内，如图11所示，驱动电机14可带动前端一组半圆形清理壳33进行转动，转动角度范围0-180°，调节时，将一组半圆形清理壳33调节至输电线路异物一侧，便于对一组半圆形清理壳33对输电线路进行闭合和后续的清理，调节机构可带动前端一组半圆形清理壳33进行转动，便于调节位置，电动推杆二22可带动伸缩套杆进行伸缩，方便无人机飞行；

异物清除时：竖直安装板28安装在滑动安装板25上，电动推杆三29安装在竖直安装板28一侧，推动杆30安装在电动推杆三29伸缩端上，一组相对的半圆形凹槽31开在竖直安装板28上前端，一组相对的扇形转动板32分别活动铰接在一组相对的半圆形凹槽31内，一组半圆形清理壳33分别安装在一组相对的扇形转动板32前端，且推动杆30前端活动铰接有一组相对的连接片46，连接片46一端与推动杆30活动铰接，且另一端与扇形转动板32活动铰接，电动推杆三29收缩，带动一组半圆形清理壳33对输电线路进行闭合，伸缩套杆一17、伸缩套杆二18、伸缩套杆三19和半圆形清理壳33均采用绝缘材料，条形齿条23安装在横向安装板4底部一侧，滑动凹槽24开在横向安装板4上，滑动安装板25滑动安装在滑动凹槽24上，步进电机26安装在滑动安装板25底部，且旋转端竖直朝下，驱动齿轮27安装在步进电机26旋转端上，且与条形齿条23互相啮合，步进电机26开始工作，带动滑动安装板25向前滑动，半圆形清理壳33内沿其长度方向依次设有进料区49、喷火区50和灭火区51，输电线路上的异物依次通过进料区49、喷火区50、以及灭火区51，喷火区50内均匀安装有若干个喷火头52，喷火头52与出油软管37连通，喷火头52可对输电线路上的异物进行喷火清除，半圆形清理壳33可防止明火外露，灭火区51内均匀安装有若干个干粉喷头53，干粉喷头53可对喷火燃烧后的异物进行灭火，防止异物飘落发生火灾，出油软管37位于出粉软管41一侧，且分别固定在伸缩套杆一17以及横向安装板4上，前端分别通过三通接头与喷火头52和干粉喷头53连通，如图6和图7所示，异物清除机构可对电线路上的异物进行清除，通过一组半圆形清理壳33闭合对电线路上的异物进行喷火清除，防止明火外露，干粉喷头53可对燃烧后的异物进行灭火，防止异物掉落引发火灾。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。