一种架空电力线路除冰器

摘要

本发明公开了一种架空电力线路除冰器，包括本体，本体的两端和中部分别设有行走机构，本体的一端设有除冰机构；除冰机构包括相对设置的大除冰刀和小除冰刀，大除冰刀和小除冰刀的旋转轴分别与除冰用电机的输出轴连接，大除冰刀与小除冰刀的旋转轴之间连接有开合丝杠，开合丝杠与开合电机的输出轴连接；整个除冰机构设有上下丝杠。所述行走机构包括行走轮，行走轮为两部分分体结构，两部分之间设有开合机构和摇杆曲柄机构。行走轮依次通过带传动、谐波减速器、齿轮传动与主动电机连接。造价低、工作效率高、安全可靠、能够实现在线除冰作业、不影响电力的输送，保证电网和人民的生活用电能够正常。

说明书

技术领域

本发明涉及一种电线除冰装置，尤其涉及一种架空电力线路除冰器。

背景技术

从2008年1月10日至2月初，我国华中、华东部分地区出现长时间持续的大强度、大范围低温雨雪冰冻天气，导致输电线路发生倒塔、断线、舞动、覆冰闪络和脱冰跳跃等多种灾害，给湖南、江西、安徽、湖北、河南等16省(区、市)的电网造成建国以来罕见的严重损坏。国家电网公司系统的500kV线路杆塔倒塌506处、受损142处、断线799处、跳闸260次，220kV线路杆塔倒塌821处、受损239处、断线1330处、跳闸895次。雪灾造成国家电网公司直接财产损失达105亿元，灾后电网恢复重建和改造需要大量资金投入。运行中的导线由于输送电能而发热，结冰初期，有一部分冰会被导线的热量所融化，但是由于大气温度与湿度对结冰十分有利，同时冻雨的粘附力比较强，使得结冰速度很快超过了融冰速度，因而导线上的覆冰也会越来越厚，不断加重的覆冰使导线张力持续增大，累积到一定程度将引发导线抽丝、断线破坏，导致线路停运。对于停运的线路，由于导线表面温度很低，覆冰将更严重，更容易导致断线的发生。

目前高压线的除冰工作大多采用人工进行。寒冷的天气，高空作业给人工除冰带来很大的安全隐患和施工难度，虽然目前已研制的一些机器人，用以高压线除冰，但大多功率太低、续航时间短。因此现在主要依靠人力除冰，通过电力工人爬上高压线塔用铁锤、拉杆、竹棒沿线敲打使覆冰脱落，但是这种方法不仅效率低而且对电力工人的生命安全造成了极大的威胁。

目前机器人在高压输电线路上的应用主要是线路巡检，而对线路除冰的应用还鲜有研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种造价低、工作效率高、安全可靠的架空电力线路除冰器。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的架空电力线路除冰器，包括本体，所述本体的两端和中部分别设有行走机构，所述本体的一端设有除冰机构；

所述除冰机构包括相对设置的大除冰刀和小除冰刀，所述大除冰刀和小除冰刀的旋转轴分别与除冰用电机的输出轴连接，所述大除冰刀与小除冰刀的旋转轴之间连接有开合丝杠，所述开合丝杠与开合电机的输出轴连接；

整个除冰机构设有上下丝杠，所述上下丝杠的下端设有从齿轮，所述除冰用电机的输出轴设有主齿轮，当所述大除冰刀与小除冰刀在合并状态下，所述主齿轮与从齿轮分开，当所述大除冰刀与小除冰刀在分开状态下，所述主齿轮与从齿轮啮合。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的架空电力线路除冰器，造价低、工作效率高、安全可靠、能够实现在线除冰作业、不影响电力的输送，能够比较完美地完成线路除冰工作，保证电网和人民的生活用电能够正常。

附图说明

图1为本发明实施例提供的架空电力线路除冰器的结构示意图。

图2为本发明实施例中行走机构的结构示意图。

图3a为本发明实施例中行走轮分开状态的结构示意图。

图3b为本发明实施例中行走轮合并状态的结构示意图。

图4为本发明实施例中曲柄摇杆机构的结构示意图。

图5为本发明实施例提供的架空电力线路除冰器标示行走，及除冰刀具的的结构示意图。

图中：

1、行走机构，2、中部行走机构，3、开合机构及其导轨轴，4、旋转机构，5、除冰机构，6、换向机构，7、大除冰刀，8、小除冰刀，9、开合电机，10、上下丝杠，11、除冰用电机，12、开合丝杠，13、带传动，14、行走轮，15、孔，16、曲柄，17、摇杆，18、主动电机，19、齿轮传动，20、谐波减速器。

具体实施方式

下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。

本发明的架空电力线路除冰器，其较佳的具体实施方式是：

包括本体，所述本体的两端和中部分别设有行走机构，所述本体的一端设有除冰机构；

所述除冰机构包括相对设置的大除冰刀和小除冰刀，所述大除冰刀和小除冰刀的旋转轴分别与除冰用电机的输出轴连接，所述大除冰刀与小除冰刀的旋转轴之间连接有开合丝杠，所述开合丝杠与开合电机的输出轴连接；

整个除冰机构设有上下丝杠，所述上下丝杠的下端设有从齿轮，所述除冰用电机的输出轴设有主齿轮，当所述大除冰刀与小除冰刀在合并状态下，所述主齿轮与从齿轮分开，当所述大除冰刀与小除冰刀在分开状态下，所述主齿轮与从齿轮啮合。

所述行走机构包括行走轮，所述行走轮为两部分分体结构，两部分之间设有开合机构，每一部分都连接有摇杆，所述摇杆连接有曲柄，所述曲柄连接有旋转驱动电机，所述摇杆的中部设有孔，所述孔穿在设于所述本体上的导轨轴上。

所述行走轮依次通过带传动、谐波减速器、齿轮传动与主动电机连接。

还包括控制装置和供电装置。

本发明的架空电力线路除冰器，对除冰机器人本体设计、越障规划等内容进行了深入的研究。造价低、工作效率高、安全可靠、能够实现在线除冰作业、不影响电力的输送，能够比较完美地完成线路除冰工作，保证电网和人民的生活用电能够正常。

具体实施例：

如图1所示，除去行走轮的驱动和传动部分及其支架外，它主要包括6大机构：

两端(外侧)行走机构1、中部行走机构2、开合机构及其导轨3、旋转机构4、除冰机构5、换向机构6。每个机构都是成对出现的。装有各种传感器，支持PLC编程控制。它质量轻便，整体结构不到18公斤。呈中心对称架构，行走平稳。采用齿轮和同步带相配合的传动，保证了平稳的传动比，采用电动降低了能耗。

一、除冰机构：

如图2所示，除冰机构主要包括6大工作构件：

大除冰刀7、小除冰刀8、开合电机9、除冰用电机11、开合丝杠12、上下丝杠10。

其中，小除冰刀8的半圆处刀刃的半径相等切略大于覆冰导线的半径，小除冰刀8的高度等于大除冰刀7的半圆处的直径。除冰的原理就是由除冰用电机11通过齿轮传动带着大除冰刀7和小除冰刀8转动达到切削除冰的目的。刀具的尺寸设计，有利于在除冰的过程中使得刀具能完全切断覆冰导线上部的的冰层和下部的冰锥。当遇到竖直方向上的障碍物(如吊挂式电线塔)或者宽度不同的覆冰时，通过开合电机9带动的开合丝杠12的转动将大除冰刀7和小除冰刀8做适当的调整，当调整到一定的程度时，与上下丝杠10相配合的齿轮与除冰用电机11带的齿轮齿合后，还可以通过除冰用电机的转动和上下丝杠10的传动带动整个刀具下移避过水平方向的悬挂式电线塔等类似的障碍物。

二、行走轮开合机构：

如图3a、图3b、图4所示，由两套左边的机构合并成两套右边的行走机构，行走时由行走轮14压在电线上行走，而且右边的两套会成中心对称方向布置，保证行走平稳，用带传动13来驱动行走轮14前进，与现有技术中的直接将电机装在行走轮边相比，降低了轮子转动时的振动，也减少了电机的数目，从而减轻了配重。遇到竖直方向的障碍物(比如吊挂式电线塔)时，机构会沿着孔15的中心方向散开达到越障的目的。当遇到水平方向的障碍物(比如悬挂式电线塔)时，由曲柄16和摇杆17组成的曲柄摇杆机构将已经散开的行走机构转到水平方向即使得摇杆17处于水平位置，达到越障的目的。

三、行走机构：

如图5所示，行走轮的驱动和传动部分已经标出，依次由主动电机18、齿轮传动19、谐波减速器20、带传动13传动至行走轮14，除冰刀具的工作原理也展示了出来。

本发明的架空电力线路除冰器，包括一个用来切削的刀具装置，用来使得除冰器在移动过程中能够切除覆冰，从而使得线路上的覆冰脱落。

包括一个用来切削的刀具装置，用来使得除冰器在移动过程中能够切除覆冰，从而使得线路上的覆冰脱落，包括一个电机驱动装置，用来驱使除冰刀具的转动从而完成除冰工作。

包括一个用来切削的刀具装置，用来使得除冰器在移动过程中能够切除覆冰，从而使得线路上的覆冰脱落，包括一个开合装置，用来使除冰刀具在遇到竖直方向的障碍物(比如吊挂式电线塔)时，能够像电梯门那样散开从而避过障碍物。

包括一个用来切削的刀具装置，用来使得除冰器在移动过程中能够切除覆冰，从而使得线路上的覆冰脱落，包括一个上下移动的装置，用来使除冰刀具在遇到水平方向上的障碍物(比如悬挂式电线塔)时，在开合装置工作结束后，让整个除冰刀具向下移动从而避开障碍物。

包括一套行走装置，用来驱动除冰器线路上移动，完成线路除冰的目的。

包括一套行走装置，用来驱动除冰器线路上移动，完成线路除冰的目的，包括两套行走轮机构，在行走过程中当一套行走装置与电线塔类障碍物接触时，该行走机构自动与电线分离，换一套行走机构驱动除冰器前进。

包括一套行走装置，用来驱动除冰器线路上移动，完成线路除冰的目的，包括一套开合机构，用来使行走机构在遇到吊挂式电线塔类障碍物时，行走机构能够从电线上分离，就像电梯门打开那样，从而避过障碍物。

包括一套行走装置，用来驱动除冰器线路上移动，完成线路除冰的目的，包括一套曲柄摇杆时旋转机构，用来使行走机构在遇到悬挂式电线塔类障碍物时，在开合机构完成散开工作时，带动行走臂旋转到水平位置从而避过障碍物。

包括一套行走装置，用来驱动除冰器线路上移动，完成线路除冰的目的，包括一套驱动装置，用来给除冰器的行走、开合、下滑和旋转提供动力。

包括一套行走装置，用来驱动除冰器线路上移动，完成线路除冰的目的，包过一个谐波减速器装置，用来提供一个适当的转速。

包括一套行走装置，用来驱动除冰器线路上移动，完成线路除冰的目的，包括一套传动装置，用来使驱动装置的动力传到行走轮上。

包括一个控制装置，用来控制各部分机构的运转。

包括一个供电装置，给除冰器供电。

该电力线路除冰器，在能够完成线路除冰工作的基础上，可以解决线路除冰机器人的越障问题。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。