Устройство для диагностики воздушных линий электропередач Российский патент 2020 года по МПК G01R31/08 G01N27/00 B64C39/02 

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к беспилотным аппаратам вертолетного типа, входящим в состав робототехнических и дистанционно управляемых комплексов, предназначенных для выполнения различного вида работ в труднодоступных или опасных для здоровья человека условиях, например, для контроля состояния или выполнения ремонтных работ на линиях электропередач, в местах с высоким фоном радиоактивных излучений и др.

Во всех таких случаях летно-подъемное средство, точнее двигатели летно-подъемного средства, используются только для перемещения в пространстве с изменением высоты, направления, скорости перемещения. При этом перемещение в пространстве может быть лишь таким - из точки А в точку В переместить груз (смотри, например, патент РФ №2390468, МПК B64D 1/02 опубликованный 27,05,2010 Бюл. №15).

Либо требуется выполнение каких-либо действий во время полета, связанных с изменением высоты, скорости и направления полета, например, для видеонаблюдения и радиационной разведки местности (смотри патент РФ №2223803 МПК А62В 37/00, G08B 25/00, опубликованный 20,02,2004, Бюл. №5)

Известно аналогичное устройство для диагностики воздушных линий электропередач, содержащее летательный аппарат вертолетного типа, систему управления, устройства контроля воздушных линий электропередач, подключенные к аккумулятору, размещенную в корпусе и соединенную с двигателем систему привода, выполненную с возможностью фиксации положения устройства для диагностики относительно грозозащитного троса или силового провода и обеспечения его перемещения вдоль и вблизи воздушных линий электропередач, при этом летательный аппарат вертолетного типа подключен к аккумулятору, включает систему управления и прикреплен к корпусу с внешней стороны, причем корпус дополнительно снабжен направляющими, выполненными с возможностью задания траектории движения грозозащитного троса или силового провода внутри устройства для диагностики воздушных линий электропередач до положения, позволяющего фиксировать устройство для диагностики воздушных линий электропередач на грозозащитном тросе или силовом проводе (смотри патент РФ 2558002, МПК G01R 31/08, опубликованный 27,07,2015 Бюл. №21)

Недостаток аналога состоит в том, что если рабочим органом, выполняющим контрольно-диагностическую операцию является, магнитная головка магнитного дефектоскопа, которая при посадке на канат должна быть раскрыта, а затем - для выполнения контроля - должна закрыться, охватив канат. Затем, перемещаясь по канату до следующей опоры, выполнить контроль его состояния. По окончанию контроля, головка должна раскрыться для того, чтобы летно-подъемное средство смогло снять исполнительный блок с каната и перенести его за опору. Для раскрытия и закрытия магнитной головки используют дополнительный электропривод. Наличие электропривода для раскрытия-закрытия магнитной головки не только усложняет конструкцию устройства в целом, но и уменьшает надежность всего устройства. В случае отказа электропривода при закрытой (замкнутой) магнитной головке летно-подъемное средство не сможет снять исполнительный блок с каната. В таком случае для удаления всего устройства с каната необходимо будет выполнить довольно трудоемкие и длительные работы по раскрытию или ремонту привода раскрытия магнитной головки на высоте, для чего потребуется, в том числе отключение ЛЭП.

Известно устройство для дистанционного контроля линий электропередач избавленное от этого недостатка, включающее летно-подъемное средство, исполнительный блок, содержащий средство для перемещения по канату и рабочий орган - магнитную головку магнитного дефектоскопа, причем летно-подъемное средство снабжено системой связанных с магнитной головкой тяг и рычагов, втулкой, сидящей на направляющей исполнительного блока с возможностью скольжения по ней, при этом направляющая снабжена в верхней части и у основания регулируемыми упорами - ограничителями величины хода летно-подъемного средства относительно исполнительного блока, а ось направляющей совпадает с вертикалью, проходящей через центр масс исполнительного блока (смотри патент РФ №2683417 МПК G01R 31/08, В64С 39/02 опубликованный 28,03,2019 Бюл. №10). Выбрано за прототип.

Недостаток прототипа состоит в том, что устройство усложнено. Произошло это из-за преобразования вертикального перемещения летно-подъемного средства в горизонтальное перемещение створок рабочего органа - магнитной головки магнитного дефектоскопа. Для этого преобразования потребовалось четыре тяги и два рычага, опорная часть которых закреплена на исполнительном блоке.

Кроме того есть еще второй недостаток прототипа, который состоит в том, что центр масс исполнительного блока расположен левее левого ролика средства для перемещения по канату. При посадке на трос исполнительный блок обопрется на него левым колесом и магнитной головкой. Все устройство завалится на левый бок. После закрытия магнитной головки и начала перемещения по тросу, средство перемещения будет касаться троса левым колесом, а магнитная головка будет скрести по тросу (смотрите фигуру 1 чертежей прототипа. Направляющая исполнительного блока расположена левее левого колеса средства для перемещения по канату, а ось направляющей, согласно формулы изобретения, совпадает с вертикалью, проходящей через центр масс исполнительного блока)

Кроме того есть еще третий недостаток прототипа, который состоит в том, что очень усложнена посадка на трос.

Техническая задача состоит в том, чтобы упростить устройство для дистанционного контроля линий электропередач

Технический результат состоит в том, что устройство для дистанционного контроля линий электропередач упрощается путем замены горизонтального перемещения створок рабочего органа вертикальным перемещением.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для диагностики воздушных линий электропередач, содержащее исполнительный блок, оснащенный средством перемещения по канату, рабочий орган и две тяги, закрепленные на летно-подъемном средстве, особенность заключается в том, что исполнительный блок в своей горизонтальной части снабжен пазом или пазами, через которые пропущены тяги, закрепленные на боковой поверхности рабочего органа.

Дополнительно устройство для диагностики воздушных линий электропередач характеризуется тем, что тяги снабжены ограничителями вертикального перемещения.

Дополнительно устройство для диагностики воздушных линий электропередач характеризуется тем, что крепление тяг с летно-подъемным средством и с боковой поверхностью рабочего органа выполнено в виде шарнира.

Дополнительно устройство для диагностики воздушных линий электропередач характеризуется тем, что рабочий орган размещен между колес транспортного средства.

Дополнительно устройство для диагностики воздушных линий электропередач характеризуется тем, что с внутренней стороны исполнительного блока ближе к его краям закреплены две вилки с раздвинутыми концами.

Дополнительно устройство для диагностики воздушных линий электропередач характеризуется тем, что оси вращения колес транспортного средства размещены в вилках

Изобретение иллюстрируется чертежами.

Фиг.1 - продольный разрез устройства на тросе.

Фиг.2 - вид по А-А, когда устройство на земле.

Фиг.3 - вид по А-А, когда устройство в полете

Фиг.4 - вид по А-А, когда устройство полностью опустилось на трос.

Фиг.5 - вид сверху на горизонтальную часть исполнительного блока в районе паза или пазов, через которые проходят тяги.

На чертежах изображено. Устройство состоит из летно-подъемного средства с двигателями 1, укрепленными на раме 2. Исполнительный блок 3 снабжен рабочим органом (магнитной головкой магнитного дефектоскопа), представляющий из себя цилиндр (магнитопровод), состоящий из двух полуцилиндров 4, соединенных между собой осью 5. Рама 2, содержит две тяги 6 с ограничителями 7 вертикального хода. Второй конец тяг 6 шарнирно закреплен на боковой поверхности полуцилиндров 4. Исполнительный блок 3 в свою очередь снабжен вилкой 8 с растопыренными концами 9, которые выполняют, роль опор и облегчают посадку на трос 10. Колесное транспортное средство, состоит из колес 11 и 12 (электропривод колесного транспортного средства не показан). Исполнительный блок 3 в своей горизонтальной части 13 содержит два паза 14, через которые проходят тяги 6. Когда устройство стоит на земле, то тяги 6 размещены ближе к центру в точках 15. А когда устройство находится в полете, то тяги 6 размещены дальше от цента в точках 16.

Работа устройства.

Взлет.

В исходном положении (фиг.2), исполнительный блок 3 опирается раздвинутыми концами 9 вилок 8 на землю. Рама 2 летно-подъемного средства под действием силы тяжести находятся в нижнем положении и опирается на горизонтальную часть исполнительного блока 3. Магнитопровод магнитной головки, состоящий из двух полуцилиндров 4 (рабочего органа) находится в замкнутом положении. При включении двигателей 1 летно-подъемного средства, рама 2 начинают подниматься вверх. При перемещении рамы 2 вверх тяги 6 раскрывают полуцилиндры 4 магнитной головки. Когда ограничители 7 упрутся в горизонтальную часть исполнительного блока 3 с внутренней стороны, начинается подъем всего устройства и его перемещение к грозозащитному тросу 10 (смотри Фиг.3)

Посадка на трос.

При посадке на трос 10 (фиг.3), раздвинутые концы 9 вилки 8 облегчают эту операцию. Колеса 13 и 14 контактируют с тросом и не позволяют ему соприкасаться с рабочим органом. Исполнительный блок прекращает опускаться, а летно-подъемное средство под действием силы тяжести продолжает опускаться. Происходит закрывание полуцилиндров 4 рабочего органа. Рама 2 опирается на исполнительный блок 3 (смотри фиг.4) Устройство готово к выполнению контроля троса 10 путем перемещения всего устройства по всей длине троса колесным транспортным средством.

Взлет с троса выполняется аналогично взлету с земли.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:

- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, относится к устройствам авиационной техники, в частности к беспилотным аппаратам вертолетного типа, входящим в состав робототехнических и дистанционно управляемых комплексов, предназначенных для выполнения различного вида работ в труднодоступных или опасных для здоровья человека условиях, например, для контроля состояния или выполнения ремонтных работ на линиях электропередач, в местах с высоким фоном радиоактивных излучений и др.

- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

- Преимущество изобретения состоит в том, что устройство, значительно упрощено. Исключены две тяги, два рычага, стойка с регулируемыми упорами, втулка перемещающаяся по стойке.

- кроме того, благодаря расположению исполнительного органа между колес транспортного средства устройство не заваливается на бок и исполнительный орган не скребет трос при перемещении по нему.

- Благодаря наличию вилки с раздвинутыми концами облегчена посадка на трос.

- Благодаря размещению осей колес в вилках, укорочены оси колес и уменьшен их диаметр. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная

применимость»

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к беспилотным аппаратам вертолетного типа, входящим в состав робототехнических и дистанционно управляемых комплексов, предназначенных для выполнения различного вида работ в труднодоступных или опасных для здоровья человека условиях, например, для контроля состояния или выполнения ремонтных работ на линиях электропередач, в местах с высоким фоном радиоактивных излучений и др. Устройство для диагностики воздушных линий электропередач содержит исполнительный блок, рабочий орган, состоящий из двух полуцилиндров, соединенных между собой осью и размещенный между колес средства перемещения по канату. На боковой поверхности каждого полуцилиндра шарнирно закреплена тяга, снабженная ограничителями вертикального перемещения, причем вторые концы тяг закреплены шарнирно на летно-подъемном средстве, а исполнительный блок в своей горизонтальной части снабжен двумя пазами, через которые пропущены тяги. Техническим результатом является упрощение устройства для дистанционного контроля линий электропередач путем замены горизонтального перемещения створок рабочего органа вертикальным перемещением. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство для диагностики воздушных линий электропередач, содержащее исполнительный блок, оснащенный средством перемещения по канату, рабочий орган и две тяги, закрепленные на летно-подъемном средстве, отличающееся тем, что исполнительный блок в своей горизонтальной части снабжен пазом или пазами, через которые пропущены тяги, закрепленные на боковой поверхности рабочего органа.

2. Устройство для диагностики воздушных линий электропередач по п. 1, отличающееся тем, что тяги снабжены ограничителями вертикального перемещения.

3. Устройство для диагностики воздушных линий электропередач по п. 1, отличающееся тем, что крепление тяг с летно-подъемным средством и с боковой поверхностью рабочего органа выполнено в виде шарнира.

4. Устройство для диагностики воздушных линий электропередач по п. 1, отличающееся тем, что рабочий орган размещен между колес транспортного средства.

5. Устройство для диагностики воздушных линий электропередач по п. 1, отличающееся тем, что с внутренней стороны исполнительного блока ближе к его краям закреплены две вилки с раздвинутыми концами.

6. Устройство для диагностики воздушных линий электропередач по п. 5, отличающееся тем, что оси вращения колес транспортного средства размещены в вилках.