技術領域

本發明涉及鐵路接觸網系統技術領域，尤其是一種電氣化鐵路無人巡檢車。

背景技術：

鐵路接觸網系統是布設于鐵路軌道沿線，向電力機車供電的特殊形式的輸電線路，其工作環境惡劣，容易發生故障，且檢側和維修不便。隨著我國鐵路建設的高速化發展，對接觸網系統的可靠性要求越來越高。接觸網系統主要由懸掛裝置、支持裝置、定位裝置、支柱、接觸導線等組成，支持裝置與懸掛裝置的承力索通過絕緣子連接，定位裝置的定位管與接觸導線通過固定線卡連接等，這些重要的連接位置對接觸網系統的可靠性起到至關重要的影響。國內對于該連接位置多采用人工檢側的方式，耗時又費力，對高空作業的檢修人員的安全性也有威脅，同時，在天氣惡劣的條件下無法繼續作業。如果使用大型的燃油檢修作業車進行檢測，其成本高昂，對于一些中小企業不具有普遍的適用性。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種能夠替代人工對接觸網系統的關鍵連接位置進行檢測，消除人工巡檢接觸網系統的觸電風險，降低企業的勞動力成本，大大提高工作效率的電氣化鐵路無人巡檢車。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：一種電氣化鐵路無人巡檢車，包括用于實現在鐵軌上行走的底盤系統、用于實現在垂直高度上的升降的提升機構以及用于對接觸網系統進行拍照的移動平臺系統；所述底盤系統包括底盤框架，其上安裝驅動系統和第一控制柜；所述提升機構包括外側框架、中間框架和內側框架；所述提升機構的下端安裝在所述底盤框架上，所述提升機構的上端安裝移動平臺系統，所述移動平臺系統上安裝工業照相機和第二控制柜，所述第二控制柜內設置無線發射裝置。

所述底盤框架采用鋁方管拼接而成，各個鋁方管之間通過四孔連接片連接，底盤框架的四個內角處安裝用于增強整個底盤框架結構的剛性L型連接件；底盤框架的正面后部架設兩根橫向的第一鋁型材，底盤框架正面前部的一側固定第一控制柜，第一控制柜通過控制線控制驅動系統，第一控制柜內側的底盤框架上通過螺栓連接絞盤，絞盤上纏繞鋼絲繩，鋼絲繩繞到提升機構上，提升機構通過螺栓固定在第一鋁型材上。

所述驅動系統包括驅動直流電機，驅動直流電機的輸出端與第一行星減速器的輸入端相連，第一行星減速器的輸出端與齒輪換向器的輸入端相連，齒輪換向器分兩端輸出，兩個輸出端分別通過鋼管與驅動輪卡盤相連，驅動輪卡盤通過軸承座固定，軸承座通過螺栓連接固定在鋁方管背面，驅動輪卡盤的后端安裝驅動輪；底盤框架上設有左右對稱的從動系統，從動系統包括從動軸支架，從動軸支架通過螺栓固定在底盤框架的背面，從動軸支架的側面焊接從動軸，從動軸通過軸承與從動輪配合。

所述內側框架上套設中間框架，所述中間框架上套設外側框架，所述外側框架的兩側自上而下通過鉚釘鉚接三根橫向的用于攀爬的L型鋁型材，外側框架的頂部四個角安裝內凹槽型滑輪軸承組，內凹槽型滑輪軸承組從外側抵住中間框架，中間框架底部的四個角安裝外凸槽型滑輪軸承組，外凸槽型滑輪軸承組從內側抵住外側框架，中間框架的頂部四個角安裝內凹槽型滑輪軸承組，內凹槽型滑輪軸承組從外側抵住內側框架，內側框架底部的四個角安裝外凸槽型滑輪軸承組，外凸槽型滑輪軸承組從內側抵住中間框架；所述外側框架的底部上安裝第一定滑輪，外側框架的頂部上安裝第二定滑輪，所述中間框架的底部相對的兩側上分別安裝第三定滑輪、第八定滑輪，中間框架的頂部相對的兩側上分別安裝第四定滑輪、第七定滑輪，所述內側框架的底部相對的兩側上分別安裝第五定滑輪、第六定滑輪；所述內側框架的頂部通過螺栓安裝移動平臺系統。

所述移動平臺系統包括兩個三角架，兩個三角架通過螺栓安裝在內側框架的頂端，兩個三角架之間架設第二控制柜，三角架的背面安裝橫向鋁型材框架，橫向鋁型材框架上安裝第一直線滑動單元，橫向鋁型材框架內側設有橫移直流電機，橫移直流電機的輸出端與第二行星減速器的輸入端相連，第二行星減速器的輸出端通過第一聯軸器連接第一絲杠，第一絲杠通過第一鋁板固定，第一絲杠通過第一絲杠螺母連接豎向鋁型材框架，豎向鋁型材框架的背面安裝第一直線滑動單元，豎向鋁型材框架正面的兩根豎向鋁型材上通過螺栓安裝第二直線滑動單元，豎向鋁型材框架內側設有豎直直流電機，豎直直流電機的輸出端與第三行星減速器的輸入端相連，第三行星減速器的輸出端通過第二聯軸器連接第二絲杠，第二絲杠通過第二鋁板固定，第二絲杠上通過第二絲杠螺母安裝在日字型鋁型材框架上，日字型鋁型材框架與豎向鋁型材框架的第二直線滑動單元連接，日字型鋁型材框架上部安裝第三鋁板，第三鋁板上搭載工業照相機。

由上述技術方案可知，本發明與現有技術相比，本發明消除了人工巡檢接觸網系統的觸電風險，采用的自動化接觸網系統巡檢方案，減輕了工作人員的勞動強度，降低了企業的勞動力成本，大大提高了工作效率。此外，本發明采用鋁型材與鋼材搭配設計，最大程度的減小了部件和整體的重量，便于無人巡檢車在復雜工況條件下搬運，采用三大部分可拆卸設計，使產品易于制造和拆卸，設備性能安全可靠、節能環保且便于制造，在惡劣條件下也可實現作業，同時，采用的內伸縮式的提升機構，為鐵路檢修提供了新的思路。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明中底盤系統的正面結構示意圖；

圖3為本發明中底盤系統的背面結構示意圖；

圖4為本發明中提升機構的結構示意圖；

圖5為本發明中移動平臺系統的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，一種電氣化鐵路無人巡檢車，包括用于實現在鐵軌上行走的底盤系統3、用于實現在垂直高度上的升降的提升機構2以及用于對接觸網系統進行拍照的移動平臺系統1；所述底盤系統3包括底盤框架5，其上安裝驅動系統6和第一控制柜9；所述提升機構2包括外側框架24、中間框架23和內側框架22；所述提升機構2的下端安裝在所述底盤框架5上，所述提升機構2的上端安裝移動平臺系統1，所述移動平臺系統1上安裝工業照相機36和第二控制柜45，所述第二控制柜45內設置無線發射裝置。

如圖2、3所示，所述底盤框架5采用鋁方管拼接而成，各個鋁方管之間通過四孔連接片7連接，底盤框架5的四個內角處安裝用于增強整個底盤框架5結構的剛性L型連接件4；底盤框架5的正面后部架設兩根橫向的第一鋁型材10，底盤框架5正面前部的一側固定第一控制柜9，第一控制柜9通過控制線控制驅動系統6，第一控制柜9內側的底盤框架5上通過螺栓連接絞盤8，絞盤8上纏繞鋼絲繩，鋼絲繩繞到提升機構2上，提升機構2通過螺栓固定在第一鋁型材10上。

如圖2、3所示，所述驅動系統6包括驅動直流電機19，驅動直流電機19的輸出端與第一行星減速器20的輸入端相連，第一行星減速器20的輸出端與齒輪換向器21的輸入端相連，齒輪換向器21分兩端輸出，兩個輸出端分別通過鋼管18與驅動輪卡盤16相連，驅動輪卡盤16通過軸承座17固定，軸承座17通過螺栓連接固定在鋁方管背面，驅動輪卡盤16的后端安裝驅動輪15；底盤框架5上設有左右對稱的從動系統11，從動系統11包括從動軸支架12，從動軸支架12通過螺栓固定在底盤框架5的背面，從動軸支架12的側面焊接從動軸13，從動軸13通過軸承與從動輪14配合。需要行走時，第一控制柜9給出信號，通過控制線控制驅動直流電機19轉動，驅動直流電機19通過第一行星減速器20增大輸出扭矩，將力矩傳遞給齒輪換向器21，齒輪換向器21將力矩通過輸出端兩側的鋼管18傳遞給驅動輪卡盤16，驅動輪卡盤16帶動兩側的驅動輪15轉動，從而驅動系統6啟動，驅動系統6帶動從動系統11轉動，實現無人巡檢車在鐵軌上的行走。

如圖4所示，所述內側框架22上套設中間框架23，所述中間框架23上套設外側框架24，所述外側框架24的兩側自上而下通過鉚釘鉚接三根橫向的用于攀爬的L型鋁型材26，外側框架24的頂部四個角安裝內凹槽型滑輪軸承組25，內凹槽型滑輪軸承組25從外側抵住中間框架23，中間框架23底部的四個角安裝外凸槽型滑輪軸承組31，外凸槽型滑輪軸承組31從內側抵住外側框架24，使外側框架24和中間框架23之間配合的運動更加平穩，中間框架24的頂部四個角安裝內凹槽型滑輪軸承組25，內凹槽型滑輪軸承組25從外側抵住內側框架23，內側框架23底部的四個角安裝外凸槽型滑輪軸承組31，外凸槽型滑輪軸承組31從內側抵住中間框架24。

如圖4所示，所述外側框架24的底部上安裝第一定滑輪29，外側框架24的頂部上安裝第二定滑輪33，所述中間框架23的底部相對的兩側上分別安裝第三定滑輪30、第八定滑輪28，中間框架23的頂部相對的兩側上分別安裝第四定滑輪34、第七定滑輪35，所述內側框架22的底部相對的兩側上分別安裝第五定滑輪32、第六定滑輪；所述內側框架22的頂部通過螺栓安裝移動平臺系統1。鋼絲繩從外側框架24底部正對絞盤8一側的第一定滑輪29繞入，經過外側框架24頂部一側的第二定滑輪33、中間框架23底部一側的第三定滑輪30、中間框架23頂部一側的第四定滑輪34、內側框架22底部一側的第五定滑輪32，然后到內側框架22底部另一側的第六定滑輪，經過中間框架23頂部另一側的第七定滑輪35、中間框架23底部另一側的第八定滑輪28，繞到外側框架24頂部另一側的固定孔上，實現鋼絲繩另一端的固定，這樣通過特殊的繞線方式，通過拉動鋼絲繩即可實現三層框架相互之間的伸縮。

如圖5所示，所述移動平臺系統1包括兩個三角架44，兩個三角架44通過螺栓安裝在內側框架22的頂端，兩個三角架44之間架設第二控制柜45，三角架44的背面安裝橫向鋁型材框架46，橫向鋁型材框架46上安裝第一直線滑動單元47，橫向鋁型材框架46內側設有橫移直流電機40，橫移直流電機40的輸出端與第二行星減速器41的輸入端相連，第二行星減速器41的輸出端通過第一聯軸器42連接第一絲杠48，第一絲杠48通過第一鋁板43固定，第一絲杠48通過第一絲杠螺母49連接豎向鋁型材框架39，豎向鋁型材框架39的背面安裝第一直線滑動單元47，豎向鋁型材框架39正面的兩根豎向鋁型材上通過螺栓安裝第二直線滑動單元38，豎向鋁型材框架39內側設有豎直直流電機50，豎直直流電機50的輸出端與第三行星減速器51的輸入端相連，第三行星減速器51的輸出端通過第二聯軸器52連接第二絲杠53，第二絲杠53通過第二鋁板固定，第二絲杠53上通過第二絲杠螺母55安裝在日字型鋁型材框架56上，日字型鋁型材框架56與豎向鋁型材框架39的第二直線滑動單元38連接，實現日字型鋁型材框架56在豎向鋁型材框架39上的豎直運動，日字型鋁型材框架56上部安裝第三鋁板37，第三鋁板37上搭載工業照相機36。工作人員通過遠程操控，將信號傳遞給第二控制柜45，第二控制柜45通過控制線將控制信號傳遞給工業照相機36，工業照相機36對接觸網關鍵連接處進行聚焦和拍照。

在工作時，將無人巡檢車首先搬運到鐵路鐵軌上，轉動底盤系統3上的絞盤8把手，實現提升機構2的伸長，當提升機構2上部的移動平臺系統1到達一定高度后，停止轉動絞盤8的把手，將把手位置固定，通過遠程控制第一控制柜9，來驅動驅動系統6啟動，使無人巡檢車能實現在鐵軌上的行走，對需要檢測的接觸網系統連接關鍵點實現粗定位；

當無人巡檢車到達需要檢測的大致位置時，驅動直流電機19停止轉動，第二控制柜45分別控制移動平臺系統1的橫移直流電機40和豎直直流電機50啟動，使得最上層的日字型鋁型材框架56能夠通過橫向和豎向的運動，最終保證日字型鋁型材框架56上搭載的工業照相機36能精確定位到需要拍照的位置，進行拍照取樣，再將圖片通過第二控制柜45內的無線發射裝置發送到每個檢測中心，給工作人員進行比對，發現需要檢修的接觸網系統位置，完成檢測接觸網系統連接關鍵點的目的。

綜上所述，本發明消除了人工巡檢接觸網系統的觸電風險，采用的自動化接觸網系統巡檢方案，減輕了工作人員的勞動強度，降低了企業的勞動力成本，大大提高了工作效率。此外，本發明采用鋁型材與鋼材搭配設計，最大程度的減小了部件和整體的重量，便于無人巡檢車在復雜工況條件下搬運，采用三大部分可拆卸設計，使產品易于制造和拆卸，設備性能安全可靠、節能環保且便于制造，在惡劣條件下也可實現作業，同時，采用的內伸縮式的提升機構，為鐵路檢修提供了新的思路。