一种索拉桥拉索冰柱清除机器人及其使用方法

本发明涉及除冰机器人，尤其涉及一种索拉桥拉索冰柱清除机器人及其使用方法。

背景技术：

1、斜拉桥又称斜张桥，是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁，斜拉桥主要由索塔、主梁、斜拉索组成。

2、在冬季环境中，斜拉桥的拉索会出现结冰的情况，此时需要及时对结冰处进行去冰处理，当冰层厚度过厚时，斜拉索积雪覆冰会改变斜拉索截面形状，从而改变其气动力特性，改变桥梁风致振动响应，威胁桥梁结构安全；同时长时间的结冰现象会导致拉索的负载增大，影响拉索的质量；拉索结冰时间较长，斜拉桥拉索还会出现冰凌吊坠等现象。中国专利cn212093386u公开了梁拉索线除冰装置，包括卡板、除冰剂、电机和拉索线，通过除冰剂箱、除冰剂、注液管和滴液孔的设置，便于存放除冰剂，在除冰的同时，除冰剂经滴液孔洒落在拉索线的表面，促进拉索线表面的冰融化，通过电机、滚轮、固定座、除冰刷、加热层和电阻丝的设置，对拉索线表面的冰加热助融，但该装置需要从拉索底端缓慢移动到拉索顶端，整个除冰过程需要很长时间，而且通过加热除冰的方法除去拉索上的冰柱，需要对冰柱加热很长的时间，因此该装置除冰效率极低。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提出了一种索拉桥拉索冰柱清除机器人及其使用方法，用于解决现有除冰装置该装置需要从拉索底端缓慢移动到拉索顶端，整个除冰过程需要很长时间，而且通过加热除冰的方法除去拉索上的冰柱，需要对冰柱加热很长时间的问题。

2、本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种索拉桥拉索冰柱清除机器人，包括装置主体，能够挂持在拉索上并在自重作用下沿拉索移动或者脱离拉索；若干旋翼部，对称设置在装置主体沿拉索延伸方向的两侧；配重部，设置在装置主体朝向地面移动的端部上；其中，若干旋翼部带动装置主体飞行至空中并挂持到拉索上或者从拉索上脱离；配重部利用自重带动装置主体沿拉索向地面方向滑动，配重部沿途撞击冰柱并使冰柱脱离拉索。

3、在以上技术方案的基础上，优选的，装置主体包括主体部，其沿拉索延伸方向的两侧对称设置旋翼部；两组支架，沿拉索延伸方向的两侧对称设置在主体部远离地面的端面上；翻转部，其中一端与其中一个支架铰连接且另一端围绕铰连接端转动；其中，翻转部的自由端朝远离地面的方向转动并搭接到另一个支架上，翻转部、主体部与两个支架围成空腔，空腔内穿置拉索，装置主体通过翻转部挂持在拉索上；翻转部的自由端朝地面的方向转动并脱离另一个支架，并使拉索脱离空腔。

4、更进一步优选的，装置主体还包括滚轮组，设置在翻转部内并与拉索相接触；其中，滚轮组能够沿拉索滚动，并使装置主体沿拉索移动。

5、更进一步优选的，翻转部上开设有窗口；滚轮组包括第一转轴，沿拉索的垂直方向设置在窗口内且两端与窗口内壁轴连接；转盘，套设在第一转轴上并相对于第一转轴轴转；三个第二转轴，围绕第一转轴均匀布设在转盘边缘且两端延伸方向与第一转轴相平行；若干锥轮，两两一组套设在各第二转轴的两端并能够轴转；其中，每组的两个锥轮的锥面相对设置且同时紧贴在拉索表面。

6、更进一步优选的，配重部包括支撑框，设置在主体部朝向地面移动的端部上；加热丝，设置在主体部朝向地面移动的端部并位于支撑框上方；兜网，设置在支撑框内并与主体部间隔设置；其中，装置主体挂持在拉索上时，加热丝紧贴在拉索表面，加热丝放热并使冰柱脱离拉索；兜网接住脱离拉索的冰柱；装置主体沿拉索移动时，支撑框远离主体部的端部沿途撞击拉索上的冰柱。

7、更进一步优选的，主体部内开设有腔体，腔体两端沿拉索延伸并贯通设置，腔体与空腔相连通；支撑框的其中一端与主体部铰连接，支撑框与主体部铰连接部位设置有扭簧，支撑框另一端围绕铰连接部位转动；加热丝为u形，加热丝的u形两端与主体部铰连接，加热丝与主体部铰连接部位设置也有扭簧，加热丝的u形梁部围绕铰连接部位转动；装置主体飞行到拉索下方并使拉索进入两个支架之间时，拉索挤压并推动支撑框的自由端及加热丝的u形梁部朝向地面转动，并使拉索进入腔体内；翻转部的自由端搭接在对侧的支架上，并使装置主体通过翻转部挂持在拉索上时，支撑框的自由端及加热丝的u形梁部通过扭簧朝远离地面的方向转动并抵接在拉索上。

8、更进一步优选的，兜网为折叠式结构，兜网接住冰柱后展开并使兜网的深度增大。

9、在以上技术方案的基础上，优选的，旋翼部与装置主体的连接部位铰连接，使装置主体挂持在拉索上时，旋翼部能够翻转并收纳在装置主体侧面。

10、另一方面，本发明还提供了一种索拉桥拉索冰柱清除机器人的使用方法，采用上述的索拉桥拉索冰柱清除机器人，包括以下步骤，s1，启动旋翼部使机器人飞行到空中，通过翻转部将装置主体挂持到拉索上，支撑框与加热丝同时与拉索表面相接触；s2，启动加热丝进行发热，使加热丝接触部位的冰柱根部融化并脱离拉索，兜网接住脱落的若干冰柱，使配重部的质量增大；s3，配重部利用自重带动装置主体沿拉索向地面方向滑动，使支撑框沿途撞击冰柱并使冰柱脱离拉索。

11、在以上技术方案的基础上，优选的，步骤s1包括以下步骤，s11，装置主体通过旋翼部飞行到拉索下方，并使拉索进入两个支架之间，此时翻转部收纳在所在侧的支架内；s12，装置主体继续向上移动，拉索挤压并推动支撑框的自由端及加热丝的u形梁部朝向地面转动，并使拉索进入腔体内；s13，翻转部的自由端朝远离地面的方向转动并搭接到搭接在对侧的支架上，旋翼部带动装置主体下降并使装置主体通过翻转部挂持在拉索上，此时拉索位于空腔内，支撑框的自由端及加热丝的u形梁部通过扭簧朝远离地面的方向转动并抵接在拉索上。

12、本发明的一种索拉桥拉索冰柱清除机器人及其使用方法相对于现有技术具有以下有益效果：

13、(1)本发明通过旋翼部带动机器人飞行并挂到拉索的顶端，再通过配重部利用自重带动机器人自由滑降，在滑降过程中利用配重部撞击沿途的冰柱使其脱落完成对于冰柱的快速清除，这个除冰过程耗时较短，也能够充分的清除拉索上的全部冰柱。

14、(2)本发明通过加热丝接触拉索进行加热使接触部位的冰柱脱落，再通过兜网接住脱落的冰柱使配重部的质量提升，使配重部能够在短时间达到快速滑降的需求质量。

15、(3)本发明在加热丝及支撑框与主体部的铰连接部位内设置扭簧，使拉索进入机器人内部后，扭簧的弹性使加热丝及支撑框在除冰过程中始终接触拉索表面。

技术特征：

1.一种索拉桥拉索冰柱清除机器人，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种索拉桥拉索冰柱清除机器人，其特征在于：所述装置主体(2)包括，

3.根据权利要求2所述的一种索拉桥拉索冰柱清除机器人，其特征在于：所述装置主体(2)还包括，

4.根据权利要求3所述的一种索拉桥拉索冰柱清除机器人，其特征在于：所述翻转部(23)上开设有窗口(202)；

5.根据权利要求2所述的一种索拉桥拉索冰柱清除机器人，其特征在于：所述配重部(4)包括，

6.根据权利要求5所述的一种索拉桥拉索冰柱清除机器人，其特征在于：所述主体部(21)内开设有腔体(203)，所述腔体(203)两端沿拉索(1)延伸并贯通设置，所述腔体(203)与空腔(201)相连通；

7.根据权利要求6所述的一种索拉桥拉索冰柱清除机器人，其特征在于：所述兜网(43)为折叠式结构，所述兜网(43)接住冰柱后展开并使兜网(43)的深度增大。

8.根据权利要求1所述的一种索拉桥拉索冰柱清除机器人，其特征在于：所述旋翼部(3)与装置主体(2)的连接部位铰连接，使所述装置主体(2)挂持在拉索(1)上时，所述旋翼部(3)能够翻转并收纳在装置主体(2)侧面。

9.一种索拉桥拉索冰柱清除机器人的使用方法，其特征在于：采用权利要求6所述的索拉桥拉索冰柱清除机器人，包括以下步骤，

10.根据权利要求9所述的一种索拉桥拉索冰柱清除机器人的使用方法，其特征在于：所述步骤s1包括以下步骤，

技术总结本发明提出了一种索拉桥拉索冰柱清除机器人及其使用方法，属于除冰机器人，包括装置主体挂持在拉索上并在自重作用下沿拉索移动或者脱离拉索；若干旋翼部对称设置在装置主体沿拉索延伸方向的两侧；配重部设置在装置主体朝向地面移动的端部上；旋翼部带动装置主体飞行至空中并挂持到拉索上或者从拉索上脱离；配重部利用自重带动装置主体沿拉索向地面方向滑动，配重部沿途撞击冰柱并使冰柱脱离拉索；通过旋翼部带动机器人飞行并挂到拉索的顶端，再通过配重部利用自重带动机器人自由滑降，在滑降过程中利用配重部撞击沿途的冰柱使其脱落完成对于冰柱的快速清除，这个除冰过程耗时较短，也能够充分的清除拉索上的全部冰柱。技术研发人员：王雨竹受保护的技术使用者：华中科技大学技术研发日：技术公布日：2024/7/18