Способ обрезки поврежденных жил проводов, грозозащитных тросов и канатов и устройство для его осуществления Российский патент 2024 года по МПК H01R43/00 B23D29/00 

Изобретение относится к области электроэнергетики и машиностроения и предназначено для удаления поврежденных концов жил проводов, тросов и канатов в местах, где требуется поддержание целостности повива, например, линии электропередачи.

Известны ручные ножницы для резки металлических прутков и проволоки, используемые при обработке металлов давлением. Ножницы содержат закрепленные в корпусе поворотные ножевые рычаги и рукоятки, шарнирно соединенные между собой шатунами с пальцами. Плавающий цилиндрический штифт расположен в пазу, выполненном в корпусе, и шарнирно соединен с рукоятками посредством тяг. Между разведенными ножевыми рычагами помещают разрезаемый пруток. Производят встречное перемещение рукояток. При этом штифт перемещается в пазу корпуса (патент SU 1326397, опубл. 30.07.1987). Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.

К недостаткам прототипа относится отсутствие возможности дистанционного использования устройства и крепления к БПЛА для проведения дистанционных работ по удалению поврежденных жил на проводах, тросах и канатах.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, является обеспечение возможности проведения работ по удалению поврежденных жил на проводах, тросах и канатах дистанционно, повышению качества работ, уменьшению трудозатрат по проведению ремонта проводов и тросов, а также повышению безопасности выполнения работ.

Согласно предлагаемому изобретению обрезка поврежденных жил на проводах, грозозащитных тросах и канатах во время ремонтных работ осуществляется при помощи БПЛА. При обрезке жил проводов, грозотросов линии электропередачи с использованием предлагаемого изобретения не требуется отключения высоковольтной линии электропередачи, а также участия автомобиля-вышки и ручной обрезки жил электромонтером. Возможность использования предлагаемого устройства на фазном проводе включенной ВЛ 110 кВ было экспериментально доказано в лабораторных испытаниях, а также и полевых независимых испытаниях на электромагнитную совместимость БПЛА.

Предложено устройство для обрезки поврежденных жил проводов, грозозащитных тросов и канатов, содержащее конструкцию цилиндрических ножниц по металлу, установленную на БПЛА. Заявляемое устройство для обрезки поврежденных (расплетенных, торчащих) жил позволяет производить обрезку движением инструмента по окружности вокруг провода, каната или грозотроса.

В части способа заявляемый технический результат достигается тем, что способ обрезки выступающих с поверхности длинномерного объекта элементов заключается в том, что на длинномерный объект устанавливают снабженный средством для передвижения по проводу БПЛА, на передней части корпуса которого установлена опора, на которой укреплены соосные друг другу внутренний и внешний цилиндр с использованием выполненных в них продольных прорезей с режущими кромками, цилиндры снабжены режущими зубьями, один из цилиндров выполнен с возможностью вращения, после установки цилиндров на объект осуществляют вращение одного из цилиндров, что приводит к смещению режущих зубьев и прорезей с режущими кромками относительно друг друга, в результате чего происходит обрезание выступающего элемента.

В части устройства заявляемый технический результат достигается тем, что устройство для обрезки выступающих с поверхности длинномерного объекта элементов содержит снабженный средством для передвижения по проводу БПЛА, на передней части корпуса которого установлена опора, на которой укреплены внешний и внутренний цилиндры с режущими зубьями и продольными прорезями с режущими кромками для установки на провод, при этом один из цилиндров выполнен с возможностью вращения.

Опора выполнена с возможностью продольного перемещения вдоль провода.

Вращательное движение на один из цилиндров передают посредством установленных на опоре двигателя и установленных в зацепление ведущей шестерни и зубчатого колеса, снабженного прорезью для установки на провод и прикрепленного к одному из цилиндров.

На корпусе БПЛА расположена видеокамера, направленная на цилиндры.

Заявляемое изобретение поясняется чертежом, где:

Фиг. 1 - устройство для обрезки выступающих с поверхности длинномерного объекта элементов (обрезки жил проводов, грозозащитных тросов и канатов) (вид сбоку);

Фиг. 2 - режущий инструмент устройства для обрезки выступающих с поверхности длинномерного объекта элементов (обрезки жил проводов, грозозащитных тросов и канатов) (вид сбоку);

Фиг. 3 - устройство для обрезки выступающих с поверхности длинномерного объекта элементов (обрезки жил проводов, грозозащитных тросов и канатов) (вид спереди);

Фиг. 4 - режущий инструмент устройства для обрезки выступающих с поверхности длинномерного объекта элементов (обрезки жил проводов, грозозащитных тросов и канатов) (вид спереди);

Фиг. 5 - взаимное расположение зубьев режущего инструмента с заточкой зубьев с одной стороны;

Фиг. 6 - взаимное расположение зубьев режущего инструмента с заточкой зубьев с двух сторон.

Устройство для обрезки выступающих с поверхности длинномерного объекта элементов, например, жил проводов, грозозащитных тросов и канатов, содержит БПЛА 1, снабженный средством 2 для передвижения по проводу, грозозащитному тросу или канату 3, выполненным, например, в виде колес. На передней части корпуса БПЛА 1 при помощи направляющих 4 установлена опора 5, выполненная, например, в виде пластины. Опора 5 выполнена с возможностью продольного перемещения вдоль провода, грозозащитного троса или каната 3. Опора 5 связана с рамой БПЛА 1 ходовым винтом 6, проходящим через гайку 7, связанную с двигателем продольного перемещения 8, расположенным на БПЛА 1. На опоре 5 укреплены опорные ролики 9, внутренний цилиндр 10 режущего инструмента 11 с прорезью 12 и двигатель вращательного движения 13, передающий движение через ведущую шестерню 14 на зубчатое колесо 15, установленное в зацепление с ведущей шестерней. Зубчатое колесо 15 снабжено прорезью 16 для установки на провод, грозозащитный трос или канат 3 и прикреплено к внешнему цилиндру 17 режущего инструмента 11, обхватывающему внутренний цилиндр 10 режущего инструмента 11 и выполненного с возможностью поворота вокруг внутреннего цилиндра при помощи двигателя 13. Внешний цилиндр 17 режущего инструмента 11 также выполнен с прорезью 18 для установки на провод, грозозащитный трос или канат 3.

Прорези 12, 18 имеют заточенные кромки с тем, чтобы помимо функции установки на провод, выполнять роль режущего элемента для поврежденных жил. На цилиндрах 10, 17 выполнены режущие зубья 19, расположенные с торцевой стороны. Заточка режущих зубьев 19 может быть выполнена с двух сторон для возможности обрезки жил при вращении цилиндра в любую из сторон.

Зубчатое колесо 15 прикреплено к внешнему цилиндру 17. Зубчатое колесо 15, принимающее движение от ведущей шестерни 14, предназначено для регулировки вращательного движения внешнего цилиндра 17 вокруг внутреннего цилиндра 12. Ведущая шестерня 14 снабжена диском 20 с прорезями. На опоре 5 закреплен датчик-фотоэлемент 21, который, ориентируясь по прорезям в диске 20, позволяет считывать положение ведущей шестерни 14 и внешнего цилиндра 17.

На корпусе БПЛА 1 установлен зажим 22 на сервоприводе, предназначенный для фиксации устройства на проводе, грозозащитном тросе и канате и для предотвращения проскальзывания устройства по проводу во время движения по проводу, грозозащитному тросу или канату. Зажим 22 может быть выполнен, например, в виде робо-руки.

Зубчатое колесо снабжено стопорными выступами 23 для предотвращения выхода из зацепления с ведущей шестерней.

На корпусе БПЛА расположена видеокамера 24, направленная на цилиндры.

Способ и устройство обрезки выступающих с поверхности длинномерного объекта элементов работают следующим образом.

Устройство управляется дистанционно, при помощи пульта. Оператор проверяет исправность устройства, после чего включает двигатели БПЛА 1. В начальном положении внешний 17 и внутренний 10 цилиндры режущего инструмента 11 спозиционированы таким образом, что их прорези 18 и 12 совпадают друг с другом, а также с прорезью 16 зубчатого колеса 15. Кроме этого перед началом работы ходовой винт 6 и закрепленная на нем опора 5 находятся в начальном крайнем заднем положении, а зажим 22 в раскрытом состоянии. Устройство взлетает, подлетает к проводу, грозозащитному тросу или канату 3, на котором требуется проводить обрезку поврежденной жилы/жил, и садится на провод, грозозащитный трос или канат 3 в месте или вблизи места дефекта (расплетения) при помощи средства 2 перемещения по проводу.

При помощи средства 2 устройство, перемещаясь по проводу, грозозащитному тросу или канату 3, подъезжает к месту повреждения жил. Устройство закрепляется на проводе при помощи зажима 22. После этого включается двигатель продольного перемещения 8, который, вращая гайку 7, перемещает ходовой винт 6, связанный с опорой 5, вперед, так, чтобы торчащая жила/жилы попала между зубьями внешнего 17 и зубьями внутреннего 10 цилиндров режущего инструмента 11 и/или в заточенные прорези 12, 18, закрепленного на опоре 5, опирающейся на опорные ролики 6. После этого включается двигатель вращательного движения 13, который поворачивает ведущую шестерню 14, которая в свою очередь передает вращательный момент на зубчатое колесо 15 с жестко закрепленной на ней внешнего цилиндра 17. При этом скорость вращения двигателя 13 синхронизирована со скоростью продольного перемещения ходового винта для обеспечения непрерывности процесса обрезки.

Внешний цилиндр 17, вращаясь вокруг внутреннего цилиндра 10, перекусывает (обрезает) расплетенную жилу заточенными зубьями 19 либо режущей кромкой прорезей внутреннего 10 и внешнего 17 цилиндров 11. При обрезке положение внешнего цилиндра 17 режущего инструмента 11 контролируется через положение зубчатого колеса 15 и ведущей шестерни 14 с помощью диска с прорезями 20 и датчика-фотоэлемента 21. Это позволяет оператору в ручном режиме либо в автоматическом режиме управлять углом поворота внешнего цилиндра 17 режущего инструмента 11. После обрезки поврежденных жилы/жил двигатель 13, вращая ведущую шестерню 14, возвращает зубчатое колесо 15 с закрепленном на нем внешнем цилиндре 17 в начальное положение. Далее включается двигатель продольного перемещения 8, который, вращая гайку 7, перемещает ходовой винт 6, связанный с опорой 5, назад в начальное положение. Зажим 22 при помощи сервопривода разжимается. После этого устройство при помощи БПЛА 1, перемещаясь по проводу, грозозащитному тросу или канату 3 посредством средства для перемещения 2, отъезжает от места обрезки жилы, после чего взлетает с провода и опускается на землю.

Изобретение относится к области электроэнергетики и машиностроения и предназначено для удаления поврежденных концов жил проводов, тросов и канатов. Способ обрезки выступающих с поверхности длинномерного объекта элементов заключается в том, что на длинномерный объект устанавливают снабженный средством для передвижения по проводу БПЛА. На передней части корпуса БПЛА установлена опора, на которой укреплены соосные друг другу внутренний и внешний цилиндры с использованием выполненных в них продольных прорезей с режущими кромками. Цилиндры снабжены режущими зубьями, один из цилиндров выполнен с возможностью вращения. После установки цилиндров на объект осуществляют вращение одного из цилиндров, что приводит к смещению режущих зубьев и прорезей с режущими кромками относительно друг друга, в результате чего происходит обрезание выступающего элемента. Устройство для обрезки выступающих с поверхности длинномерного объекта элементов содержит снабженный средством для передвижения по проводу БПЛА. Изобретение обеспечивает возможность проведения работ по удалению поврежденных жил на проводах, тросах и канатах дистанционно. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ обрезки выступающих с поверхности длинномерного объекта элементов, заключающийся в том, что на длинномерный объект устанавливают снабженный средством для передвижения по проводу БПЛА, на передней части корпуса которого установлена опора, на которой укреплены соосные друг другу внутренний и внешний цилиндры с использованием выполненных в них продольных прорезей с режущими кромками, цилиндры снабжены режущими зубьями, один из цилиндров выполнен с возможностью вращения, после установки цилиндров на объект осуществляют вращение одного из цилиндров, что приводит к смещению режущих зубьев и прорезей с режущими кромками относительно друг друга, в результате чего происходит обрезание выступающего элемента.

2. Устройство для обрезки выступающих с поверхности длинномерного объекта элементов, содержащее снабженный средством для передвижения по проводу БПЛА, на передней части корпуса которого установлена опора, на которой укреплены внешний и внутренний цилиндры с режущими зубьями и продольными прорезями с режущими кромками для установки на провод, при этом один из цилиндров выполнен с возможностью вращения.

3. Устройство для обрезки выступающих с поверхности длинномерного объекта элементов по п. 2, отличающееся тем, что опора выполнена с возможностью продольного перемещения вдоль провода.

4. Устройство для обрезки выступающих с поверхности длинномерного объекта элементов по п. 2, отличающееся тем, что вращательное движение на один из цилиндров передают посредством установленного на опоре двигателя и установленных в зацепление ведущей шестерни и зубчатого колеса, снабженного прорезью для установки на провод и прикрепленного к одному из цилиндров.

5. Устройство для обрезки выступающих с поверхности длинномерного объекта элементов по п. 2, отличающееся тем, что на корпусе БПЛА расположена видеокамера, направленная на цилиндры.