1.本技术涉及建设运输工具领域，尤其是涉及一种运输索道。


背景技术：

2.基础建设工程都离不开运输工具，尤其是输电线路的建设。我国的输电线路大部分处于丘陵、山区和高山峻岭，交通条件局限，所以一般的运输工具无法使用，为了保证输电线路建设的正常进行，可以通过架设索道，并通过缆车来进行货物的运输。传统缆车是由驱动机带动钢丝绳，牵引车厢沿着架空铺设在地表并有一定坡度的轨道上运行，用以提升或下放货物的运输机械。传统索道及缆车采用机械动力进行驱动，设备复杂、安全性差且空气污染严重，所以现在急需一种结构简单、低碳环保的用于输电线路建设的索道。


技术实现要素：

3.本技术的其中一个目的在于提供一种输电线路建设用低碳索道，在提高索道的运输能力的同时更加的低碳环保。
4.本技术的另一个目的在于提供一种运输缆索，能够有效的提高缆索对自行小车的牵引能力。
5.为达到上述的目的，本技术采用的技术方案为：一种输电线路建设用低碳索道，包括缆索和自行小车，所述缆索通过门架倾斜设置于山体，所述缆索包括绳芯、多股粗绳股和多股细绳股，所述粗绳股和所述细绳股围绕所述绳芯进行交互螺旋缠绕，以使得所述缆索的外表面形成螺旋凹陷结构；所述自行小车包括车架挂板、驱动装置和爬坡机构，所述车架挂板下部适于通过吊钩悬挂货物，所述爬坡机构安装于所述车架挂板，所述爬坡机构适于和所述缆索进行配合，所述驱动装置固定安装于所述车架挂板，所述驱动装置通过输出端与所述爬坡机构进行配合，以使得所述爬坡机构在所述驱动装置的驱动下带动货物沿所述缆索进行爬坡运输。可以理解的是，相比较传统的光面缆索，在同样驱动力下，通过所述粗绳股和所述细绳股螺旋缠绕的所述缆索能够有效的提高所述货物的运输量。
6.优选的，所述驱动装置通过蓄电池进行供电，所述蓄电池可拆卸的安装于所述车架挂板，以使得通过更换所述蓄电池来实现所述自行小车的持续运输。
7.优选的，所述爬坡机构包括驱动部和平衡组件，所述驱动部适于和所述缆索进行配合连接，所述驱动装置的输出端与所述驱动部进行配合连接，所述平衡组件安装于所述车架挂板，所述平衡组件适于和所述驱动部两侧的所述缆索进行配合，以使得在所述驱动装置的旋转驱动下，所述自行小车通过所述驱动部和所述平衡组件与所述缆索的配合来稳定的带动货物进行爬坡运输。
8.优选的，所述缆索于外表面形成包括多个啮合槽的螺旋齿面；所述驱动部为踏面驱动轮，所述踏面驱动轮与所述驱动装置的输出端连接，所述踏面驱动轮的圆周面设置有适配所述缆索的配合槽，所述配合槽沿圆周方向设置有多个啮合齿，所述啮合齿呈螺旋形，所述踏面驱动轮适于通过所述啮合齿与所述缆索的所述啮合槽进行啮合，进而得以提高所
述自行小车对货物的运输能力。
9.优选的，所述平衡组件位于所述踏面驱动轮的下方，所述平衡组件包括一对踏面张紧轮、平衡梁和手轮丝杆，所述平衡梁与所述车架挂板滑动连接，所述踏面张紧轮转动安装于所述平衡梁两端，所述踏面张紧轮与所述踏面驱动轮结构相同，所述手轮丝杆与所述车架挂板螺纹连接，所述手轮丝杆的上端与所述平衡梁连接，所述平衡梁适于在所述手轮丝杆的驱动下沿所述车架挂板进行上下滑动，进而得以带动所述踏面张紧轮与所述踏面驱动轮两侧的所述缆索进行配合，从而保证所述踏面驱动轮能够稳定带动货物进行运输。
10.优选的，所述缆索于外表面形成包括多个螺旋滚道的丝杆面；所述驱动部为驱动滑套，所述驱动滑套转动安装于所述车架挂板上设置的限位板，所述驱动滑套的两端设置有挡板，所述挡板与所述限位板进行配合，以使得所述驱动滑套的轴向被限位，所述驱动滑套的中心设置有滑孔，所述滑孔的侧部设置有多个螺旋滑槽，所述螺旋滑槽内安装有若干滚珠，所述缆索穿过所述滑孔并通过所述螺旋滚道与所述滚珠进行配合；所述驱动滑套的外侧沿圆周方向设置有轮齿，所述驱动装置的输出端通过安装的驱动齿轮与所述轮齿进行啮合，所述驱动滑套适于在所述驱动装置的驱动下通过所述滚珠沿所述螺旋滚道的滚动，以带动所述自行小车沿所述缆索进行爬坡移动，同时还能够提高所述自行小车对货物的运输能力。
11.优选的，所述平衡组件包括一对张紧套，所述张紧套固定于所述车架挂板的两侧，以使得位于所述驱动滑套两侧的所述缆索都穿过所述张紧套，进而得以将所述张紧套之间的所述缆索进行张紧，以保证所述驱动滑套与所述缆索的配合稳定。
12.优选的，所述缆索的两端通过地锚固定于地面；所述门架的顶部固定有托钩，所述托钩用于吊起所述缆索，以降低所述缆索由于自重产生的弯曲，所述门架的顶部沿所述缆索的延伸方向固定有倾斜轨道；所述车架挂板的顶部转动安装有跨越轮，所述自行小车适于通过所述跨越轮沿所述倾斜轨道的滚动以越过所述托钩。
13.优选的，所述粗绳股包括多根第一钢丝，所述细绳股包括多根第二钢丝，所述第一钢丝与所述第二钢丝的数量相等，所述第一钢丝的直径大于所述第二钢丝的直径。
14.优选的，所述粗绳股包括多根第一钢丝，所述细绳股包括多根第二钢丝，所述第一钢丝和所述第二钢丝直径相等，所述第一钢丝的数量多于所述第二钢丝的数量。
15.优选的，低碳索道的工作方法包括如下步骤：
16.s100：将多股粗绳股和多股细绳股绕绳芯交互螺旋缠绕以形成缆索，缆索的外轮廓面适于为包括多个啮合槽的螺旋齿面或包括多个螺旋滚道的丝杆面；
17.s200：将s100中形成的缆索通过多个门架倾斜的设置于山体，自行小车通过爬坡机构与缆索进行配合连接；
18.s300：将货物悬挂于自行小车的底部，以使得自行小车在驱动装置的驱动下通过设置有啮合齿的踏面驱动轮与螺旋齿面的啮合，带动货物沿缆索进行运输；或自行小车在驱动装置的驱动下通过安装有滚珠的驱动滑套与丝杆面的丝杆配合，带动货物沿缆索进行运输；
19.s400：当自行小车带动货物移动至门架位置时，可以通过自行小车顶部安装的跨越轮与门架顶部设置的倾斜轨道的配合来无障碍的跨越门架。
20.与现有技术相比，本技术的有益效果在于：
21.(1)通过在缆索的外表面形成螺旋形的凹陷结构，使得自行小车的爬坡机构采用与缆索相配合的结构来带动货物沿缆索进行爬坡时，只需克服货物的倾斜分力；从而与传统的光面索道相比，在同样的驱动力下能够有效的提高自行小车对货物的运输量。
22.(2)缆索的外表面的螺旋凹陷结构可以通过多股粗绳股和多股细绳股绕绳芯的交错螺旋缠绕来得到，在方便缆索进行制作的同时，可以通过简单的结构来提高自行小车对缆索的抓握牵引力，同时有效平衡周向力，防止钢丝绳作业过程中扭转同时，从而保证自行小车能够更加顺利平稳的进行移动。
23.(3)自行小车通过自带的蓄电池为驱动装置进行供电，并且蓄电池可拆卸更换，以保证自行小车能够持续的进行货物的运输。相比较传统的燃油驱动方式，电驱动的方式更加的低碳环保。另外，多点驱动适应钢丝绳结构特点；变革了传动缆索运输的牵引作业。
24.(4)具备自主无障碍通过中间门架托钩的功能。
附图说明
25.图1为本发明中索道的整体结构示意图。
26.图2为本发明其中一个实施例的自行小车的受力分析图。
27.图3为本发明其中一个实施例的自行小车正视方向的结构示意图。
28.图4为本发明其中一个实施例的自行小车侧视方向的结构示意图。
29.图5为本发明其中一个实施例的自行小车与缆索的配合状态示意图。
30.图6为本发明中门架的结构示意图。
31.图7为本发明中自行小车跨越门架时的状态示意图。
32.图8为本发明中踏面驱动轮的结构示意图。
33.图9为本发明中缆索的截面示意图。
34.图10为本发明中缆索的轴向布局剖视图。
35.图11为本发明中踏面驱动轮与缆索配合时的状态示意图。
36.图12为本发明图11中局部a处放大示意图。
37.图13为本发明另一实施例的自行小车的结构示意图。
38.图14为本发明中驱动滑套与缆索配合时的状态示意图。
39.图中：缆索1、啮合槽100、绳芯101、粗绳股102、细绳股103、螺旋滚道110、自行小车2、车架挂板21、吊钩211、跨越轮212、限位板213、踏面驱动轮22、啮合齿221、配合槽220、平衡组件23、踏面张紧轮231、平衡梁232、手轮丝杆233、张紧套234、驱动装置24、驱动齿轮241、驱动滑套25、滑孔250、挡板251、轮齿252、滚珠26、门架3、倾斜轨道301、托钩302、地锚4、货物500。
具体实施方式
40.下面，结合具体实施方式，对本技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
41.在本技术的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”、“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位
置关系，仅是为了便于叙述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本技术的具体保护范围。
42.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
43.如图1至图14所示，本技术的其中一个方面提供了一种输电线路建设用低碳索道，包括缆索1和自行小车2，其中缆索1的一端通过地锚4固定安装于山底，缆索1的另一端通过地锚4固定安装于山顶，以使得缆索1整体呈倾斜的姿态设置于山体之间，从而通过自行小车2沿缆索1的移动来进行货物500的运输。缆索1包括绳芯101、多股粗绳股102和多股细绳股103，多股的粗绳股102和多股的细绳股103围绕绳芯101进行交互螺旋缠绕，以使得缆索1的外表面形成螺旋形的凹陷结构。自行小车2包括车架挂板21、驱动装置24和爬坡机构，车架挂板21的下部通过吊钩211悬挂货物500，爬坡机构安装于车架挂板21，爬坡机构用于和缆索1进行配合连接，驱动装置24固定安装于车架挂板21，并且驱动装置24通过输出端与爬坡机构进行配合，以使得爬坡机构在驱动装置24的驱动下带动货物500沿缆索1进行爬坡运输。
44.本实施例中，如图1和图2所示，缆索1的整体与水平地面的夹角为α，从而货物500悬挂于车架挂板21的下方时，货物500的重力g可以被分解为沿缆索1平行的力f
l1
，以及与缆索1垂直的力f
r
；根据受力分析，可以得到f
l1
＝g
·
sinα，f
r
＝g
·
cosα。对于传统的光面缆索的运输，驱动装置24的驱动f至少要大于f
l1
+ηf
r
，其中η为光面缆索与自行小车2的静摩擦系数，即自行小车2在沿光面缆索进行运输时，需要克服货物500的重力分力f
l1
以及自行小车2与光面缆索的摩擦力。而本实施例中，由于缆索1的表面呈交互的螺旋凹陷结构，从而自行小车2在沿缆索1进行货物运输时，驱动装置24的驱动力f只需克服货物500的重力分力f
l1
即可，进而在相同的驱动装置24的驱动力f下，本实施例的缆索1相比较光面缆索能够有效的提高自行小车2对货物500的运输量。
45.更具体的，传统的光面缆索在通过自行小车2运输货物500的过程中，在任意时刻，自行小车2与光面缆索的静摩擦力ηf
r
都需要大于等于货物500重力的分力f
l1
，不然自行小车2会在光面缆索的表面会产生打滑，从而无法进行货物500的运输。所以ηf
r
的最小值为f
l1
，即驱动装置24的驱动力f要大于等于两倍的f
l1
；也就是说，在同样的驱动力下，本实施例的缆索1至少能够增加一倍的运输量。
46.本实施例中，驱动装置24为现有技术，可以包括电机和减速器，电机的输出端与减速器的输入端连接，减速器的输出端与驱动部进行连接，以使得减速器通过降低电机的输出转速来提高驱动力矩。同时车架挂板21上安装有可拆卸的蓄电池以及备用电池，以使得通过蓄电池来为驱动装置24进行供电，并且可以通过更换蓄电池的方式来维持自行小车2的持续运输。相比较传统的燃油机械式的驱动方式，本实施例的自行小车2更加的低碳环保。
47.本实施例中，粗绳股102和细绳股103的数量可以根据实际需要进行设置，例如图9所示，粗绳股102和细绳股103的数量都为三股，三股粗绳股102和三股细绳股103沿绳芯101的圆周方向交互分布并以螺旋的方向围绕绳芯101进行缠绕。
48.本实施例中，如图9和图10所示，粗绳股102包括多根第一钢丝，细绳股103包括多根第二钢丝。为了保证粗绳股102的整体截面直径尺寸大于细绳股103的整体截面直径尺
寸，可以将每股中第一钢丝与第二钢丝的数量保持相等，但是第一钢丝的直径大于第二钢丝的直径。也可以将第一钢丝和第二钢丝直径保持相等，但是每股中第一钢丝的数量多于每股中第二钢丝的数量。
49.本实施例中，绳芯103可以采用麻绳，也可以通过将多根细钢丝通过捻搓制作而成。
50.本实施例中，如图1所示，地锚4为坑锚结构。缆索1的两端与锚块有效固定连接，以具备足够裕度的锚固牵引作用。
51.本实施例中，如图3至图5以及图13和图14所示，爬坡机构包括驱动部和平衡组件23，驱动部用于和缆索1进行配合连接，并且驱动装置24的输出端也与驱动部进行配合，以实现对驱动部的驱动。平衡组件23安装于车架挂板21，平衡组件23用于和驱动部两侧的缆索1进行配合，以保证在驱动装置24的旋转驱动下，自行小车2通过驱动部和平衡组件23的相互配合来沿着缆索1带动货物500进行稳定的爬坡运输。
52.本技术的其中一个实施例，如图3至图5以及图8至图12所示，缆索1的外表面可以看作成包括多个啮合槽100的螺旋齿面结构。驱动部为踏面驱动轮22，踏面驱动轮22位于缆索1的上方，踏面驱动轮22与驱动装置24的输出端进行连接，以使得踏面驱动轮22在驱动装置24的驱动下进行旋转；踏面驱动轮22的圆周面设置有适配缆索1的配合槽220，配合槽220呈u型，以保证缆索1沿着配合槽220能够稳定的与踏面驱动轮22进行配合；配合槽220沿圆周方向设置有多个啮合齿221，并且每个啮合齿221都呈螺旋形。当踏面驱动轮22在与缆索1进行配合时，可以通过啮合齿221与啮合槽100进行啮合，以形成类似齿轮齿条的传动结构，进而自行小车2在沿缆索1进行货物500的运输时，无需考虑打滑的情况，从而提高了对货物500的运输能力。
53.本实施例中，如图10所示，啮合槽100在缆索1轴向截面的深度为k，为了保证啮合齿221和啮合槽100传动的稳定性，k的取值为缆索1外接圆半径的5％
‑
20％，优选为10％。
54.本实施例中，如图3所述，可以对踏面驱动轮22沿缆索1的啮合滚动进行受力分析，驱动装置24通过输出端对踏面驱动轮22的圆周驱动力为f
n1
，当踏面驱动轮22的啮合齿221与啮合槽100进行啮合时，踏面驱动轮22的圆周驱动力f
n1
通过沿啮合齿221螺旋方向的法向的分力与啮合槽100进行挤压，从而缆索1可以产生沿缆索1轴向的支反力f
l2
和沿圆周方向的支反力f
n2
，其中轴向的支反力f
l2
可以用来抵消自行小车2上货物500的重力分力f
l1
，以实现对货物500的运输；而沿圆周方向的支反力f
n2
则会导致缆索1产生自旋转，进而造成自行小车2沿缆索1进行移动时产生摆动以及缆索1产生扭转散股。
55.本实施例中，为了平衡踏面驱动轮22与缆索1配合移动产生的圆周支反力f
n2
。如图3至图5所示，平衡组件23位于踏面驱动轮22的下方，平衡组件23包括一对踏面张紧轮231、平衡梁232和手轮丝杆233。其中平衡梁232与车架挂板21滑动连接，两个踏面张紧轮231分别转动安装于平衡梁232两端，以使得两个踏面张紧轮231能够在平衡梁232的带动下沿车架挂板21进行上下滑动，进而得以对踏面驱动轮22两侧的缆索1进行配合，并且踏面张紧轮231与踏面驱动轮22结构相同，以使得踏面张紧轮231于缆索1的两侧均产生与圆周支反力f
n2
大小相等方向相反的力，从而来实现对圆周支反力f
n2
进行平衡，进而保证自行小车2带动货物500沿缆索1进行稳定运输。同时手轮丝杆233与车架挂板21进行螺纹连接，手轮丝杆233的上端与平衡梁232连接，从而平衡梁232可以在手轮丝杆233沿车架挂板21的螺纹旋转
下沿车架挂板21进行上下滑动，进而保证平衡梁232带动踏面张紧轮231能够与缆索1的配合保持持续的稳定。
56.本技术的其中一个实施例，如图13和图14所示，缆索1的外表面可以看作成包括多个螺旋滚道100的丝杆面结构。车架挂板21的中部固定有一对限位板213；驱动部为驱动滑套25，驱动滑套25与限位板213转动连接，并且驱动滑套25通过两端设置有挡板251与限位板213的侧部进行配合，以使得驱动滑套25在轴向上与车架挂板21为一个整体。驱动滑套25的中心设置有滑孔250，滑孔250的侧部设置有多个螺旋滑槽，螺旋滑槽内安装有若干滚珠26；在驱动滑套25与缆索1进行配合时，缆索1穿过滑孔250并通过螺旋滚道110与滚珠26进行配合以形成丝杆滑块传动结构。驱动滑套25的外侧沿圆周方向设置有轮齿252，驱动装置24固定安装于限位板213，以使得驱动装置24的输出端延伸方向与驱动滑套25的轴向平行；驱动装置24的输出端安装有驱动齿轮241，驱动齿轮241与轮齿252进行啮合，以使得驱动滑套25在驱动装置24的驱动下进行转动，从而驱动滑套25的转动会带动滚珠26沿螺旋滚道110进行滚动，进而得以带动驱动滑套25在旋转的同时进行沿缆索1的移动。在驱动滑套25被驱动装置24驱动时，其绕着限位板213进行旋转，而驱动滑套25的轴向移动被限位板213限制，使得驱动滑套25能够带动整个自行小车2沿着缆索1进行爬坡移动，从而实现对货物500的运输。
57.可以理解的是，缆索1通过螺旋滚道110与驱动滑套25形成的丝杆滑块传动结构在进行货物500的运输时，也无需考虑打滑的问题，且滚珠26的滚动摩擦力较小，所以驱动装置24的驱动力只需稍大于货物500的重力分力f
l1
即可实现货物500的运输，从而相比较传统的光面缆索，本实施例丝杆滑块传动结构的缆索1和驱动滑套25也能够有效的提高货物500的运输量。
58.本实施例中，在缆索1与驱动滑套25进行配合时，缆索1在货物500的重力作用下于驱动滑套25两侧产生弯折，进而在驱动滑套25沿缆索1进行移动时，弯折的部位可能会对滚珠26的滚动产生影响，从而增大了驱动滑套25移动时的阻力。所以如图13所示，平衡组件23包括一对张紧套234，两个张紧套234分别固定于车架挂板21的两侧，并且张紧套234与驱动滑套25同轴，以使得位于驱动滑套25两侧的缆索1都穿过张紧套234以实现对张紧套234之间的缆索1进行张紧，从而保证驱动滑套25与缆索1进行配合的轴段基本能够保持稳定的伸直状态。
59.本技术的其中一个实施例，如图1所示，为了防止缆索1由于山顶和山底之间的跨度较大，导致缆索1在自身的重力作用下形成较大的弯曲弧度，从而造成自行小车2的移动困难，可以在山顶至山底之间设置多个门架3，通过门架3对缆索1进行分段支撑，从而可以保证各段内的缆索1都能够保持拉紧绷直的状态，以满足自行小车2的行驶需求。
60.具体的，门架3的数量可以根据实际需要进行设置，例如图1所示，门架3的数量为三个，分别为上门架、下门架和中间门架。其中上门架和下门架分别设置于山顶以及山底，上门架和下门架具有足够的强度和刚度，上门架和下门架可以托承起缆索1的终了和起始端，以保证自行小车2具有足够的作业空间。中间门架设置于山体中部，以使得缆索1通过中间门架分为两段，从而将缆索1的整体重心进行分离，以保证两段具备足够的拉紧度来满足自行小车2的行驶需求；同时中间门架还可以用于满足缆索1由于受地形、障碍和高度等影响所需的变向需求。
61.本实施例中，如图6和图7所示，门架3的顶部固定有托钩302，托钩302用于吊起缆索1，以降低缆索1由于自重产生的弯曲。为了保证自行小车2在经过门架3时能够稳定的跨过门架3，可以在门架3的顶部沿缆索1的延伸方向固定安装倾斜轨道301，倾斜轨道301于门架3两侧的轨道段呈八字形分布，同时车架挂板21的顶部转动安装有跨越轮212，从而当自行小车2移动至靠近门架3时，先沿一侧的轨道段进行上升移动，在自行小车2上移的过程中，通过驱动部与平衡组件23将缆索1从吊钩302抬起，以使得自行小车2能够跨越吊钩302；随后自行小车2沿门架3另一侧的轨道段进行下移，在自行小车2下移的过程中，通过驱动部与平衡组件23将缆索1重新放置于吊钩302内。从而通过倾斜轨道301和跨越轮212的配合，可以将自行小车2无障碍的顺利通过门架3。
62.本技术的另一个方面提供了一种输电线路建设用低碳索道的工作方法：
63.s100：将多股粗绳股102和多股细绳股103绕绳芯101交互螺旋缠绕以形成缆索1，缆索1的外轮廓面可以为包括多个啮合槽100的螺旋齿面或包括多个螺旋滚道110的丝杆面。
64.s200：将s100中形成的缆索1通过多个门架3倾斜的架设于山体，自行小车2通过爬坡机构与缆索1进行配合连接。
65.s300：将货物500悬挂于自行小车2的底部，以使得自行小车2在驱动装置24的驱动下通过踏面驱动轮22上设置的啮合齿221与螺旋齿面上的啮合槽100的啮合，带动货物500沿缆索1进行运输。或自行小车2在驱动装置24的驱动下通过驱动滑套25的内侧安装的滚珠26沿丝杆面上螺旋滚道100的丝杆配合，带动货物500沿缆索1进行运输。
66.s400：当自行小车2带动货物500移动至门架3的位置时，可以通过自行小车2顶部安装的跨越轮212与门架3顶部设置的倾斜轨道301的配合来无障碍的跨越门架3。
67.以上描述了本技术的基本原理、主要特征和本技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本技术的原理，在不脱离本技术精神和范围的前提下本技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本技术的范围内。本技术要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。