CN101320902B

CN101320902B - 架空线除冰装置

Info

Publication number: CN101320902B
Application number: CN2008101245000A
Authority: CN
Inventors: 屈百达
Original assignee: Jiangnan University
Current assignee: Jiangnan University
Priority date: 2008-07-08
Filing date: 2008-07-08
Publication date: 2010-06-16
Anticipated expiration: 2028-07-08
Also published as: CN101320902A

Abstract

本发明涉及一种架空线除冰装置，具体地说是架空电力线除冰设备。特征是：所述横向除冰机构装在车体构架最前端上面；纵向除冰机构装在车体构架前端上面的横向除冰圆盘的后部；行走驱动机构装在车体的上面；蓄电池和控制器箱安装车体构架下后部；车体构架将横向除冰机构、纵向除冰机构、行走驱动机构及蓄电池和控制器箱组装一体。本发明结构简单、紧凑，合理；能使使用者及时、有效、安全、低成本、少人工的施行除冰作业。

Description

架空线除冰装置

技术领域

本发明涉及一种架空线除冰装置，具体地说是架空电力线除冰设备。

背景技术

架空线凝雪、挂冰是一种危害严重的灾害现象，它会直接导致线路断损、杆塔倒塌，进而导致大面积断电，并造成巨大的经济损失以致人员伤亡。因此，架空电力线必须在凝雪、挂冰时及时除冰。而目前的除冰方法，是动用大量人力、物力，采用传统工具，进行机械敲打。这样的方法即低效又危险，并会造成设施损伤，留下事故隐患。可见寻求一种有及时、有效、低成本、少人工的除冰方法，已势在必行。而该方法的关键是装备一种架空电力线除冰装置，架空线除冰装置就是为满足这一需求而开发的电力系统必要的减灾设备。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种架空线除冰装置，能使使用者及时、有效、低成本、少人工地施行除冰作业。

按照本发明提供的技术方案，其主要采用由横向除冰机构、纵向除冰机构、行走驱动机构、蓄电池和控制器箱、车体构架构成。横向除冰机构装在车体构架最前端上面；纵向除冰机构装在车体构架前端上面的横向除冰圆盘的后部；行走驱动机构装在车体的上面；蓄电池和控制器箱安装车体构架下后部；吊装式低重心结构的车体构架，将横向除冰机构、纵向除冰机构、行走驱动机构及蓄电池和控制器箱组装一体。

所述横向除冰机构由无刷电机、外转子圆盘、外沿刮齿及横向电机线路组成，横向除冰驱动无刷电机采用外转子圆盘结构，通过横向无刷电机中空轴的上端安装在前段车体吊挂空腔架的上前端；横向电机外转子圆盘外沿制成外沿刮齿，横向电机线路从横向无刷电机中空轴上端口引出。

所述纵向除冰机构由纵向除冰行走无刷电机、外转子圆盘、外沿刮齿、纵向电机线路、右侧圆盘及右侧外沿刮齿组成，纵向除冰及行走驱动无刷电机也采用外转子圆盘结构，通过纵向无刷电机中空轴的左端安装在前段车体吊挂空腔架的上中部；纵向无刷电机外转子圆盘外沿制成外沿刮齿，并与纵向右侧圆盘同轴连接；纵向右侧圆盘外沿制成纵向右侧外沿刮齿；纵向电机线路从纵向无刷电机中空轴左端引出。

所述行走驱动机构由行走驱动吊挂胶轮、吊挂滑轮和齿轮减速机构组成；行走驱动吊挂胶轮通过其转轴左端安装在前段车体吊挂空腔架的上后端，与齿轮减速机构的最后从动齿轮同轴连接；齿轮减速机构的主动齿轮紧固套装在纵向除冰及行走驱动无刷电机的左端轴套上，按照主动齿轮啮合中间大齿轮→中间大齿轮同轴带动中间小齿轮→中间小齿轮啮合从动齿轮的传动次序，安装在前段车体吊挂空腔架内的除冰及行走驱动无刷电机轴与行走驱动吊挂胶轮轴之间；吊挂滑轮通过其转轴一端安装在后段车体吊挂架上端。

所述蓄电池和控制器箱由高能蓄电池、控制器、波形弹簧压板、定位隔板、下开式箱门及电源线樽组成。蓄电池和控制器箱的侧面开口，其上沿通过门轴安装下开式箱门，门轴稍下处中段铰接波形弹簧压板，该波形弹簧压板的另一端与箱体内壁在同水平处铰接；蓄电池和控制器箱的内前部平卧卡放装载高能蓄电池，后部安装控制器；蓄电池由波形弹簧压板压牢，并通过定位隔板与控制器分隔、卡紧；定位隔板固定在蓄电池和控制器箱的底部上侧。

所述横向除冰驱动无刷电机采用外转子结构，由横向无刷电机外转子磁钢、横向无刷电机定子铁心、横向无刷电机定子绕组、横向无刷电机中空轴及横向无刷电机轴承组件组成，横向无刷电机外转子磁钢N、S极交替固贴在横向电机外转子圆盘的腔体内壁，借助横向电机外转子圆盘的壳体、气隙、横向无刷电机定子铁心构成闭合磁路，横向无刷电机定子绕组套绕在横向无刷电机定子铁心的土极靴上，横向无刷电机定子铁心中心紧固一横向无刷电机中空轴，横向无刷电机中空轴通过横向无刷电机轴承组件与横向电机外转子圆盘滚动配合。

所述纵向除冰、行走驱动无刷电机也采用外转子结构，由纵向无刷电机外转子磁钢、纵向无刷电机定子铁心、纵向无刷电机定子绕组、纵向无刷电机中空轴及纵向无刷电机轴承组件组成，纵向无刷电机外转子磁钢N、S极交替固贴在纵向电机外转子圆盘的腔体内壁，借助纵向电机外转子圆盘的壳体、气隙、纵向无刷电机定子铁心构成闭合磁路，纵向无刷电机定子绕组套绕在纵向无刷电机定子铁心的土极靴上，纵向无刷电机定子铁心中心紧固一纵向无刷电机中空轴，纵向无刷电机中空轴通过纵向无刷电机轴承组件与纵向电机外转子圆盘滚动配合。

本发明具有以下优点：结构简单、紧凑，合理；能使使用者及时、有效、安全、低成本、少人工的施行除冰作业。

附图说明

图1是本发明结构的主视图。

图2是本发明结构的俯视图。

图3是本发明横、纵向除冰机构、行走驱动机构结构的主视图。

图4是本发明横、纵向除冰机构、行走驱动机构结构的俯视图。

图5是本发明蓄电池和控制器箱的仰视图。

图6是本发明蓄电池和控制器箱示意图。

图7是本发明蓄电池和控制器箱A～A剖视图。

图8是本发明蓄电池和控制器箱B～B剖视图。

图9是本发明横向除冰驱动无刷电机主视图。

图10是本发明横向除冰驱动无刷电机俯视图。

图11是纵向除冰及行走驱动无刷电机主视图。

图12是纵向除冰及行走驱动无刷电机侧图。

具体实施方式

下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：

图1～图2所示，包括：横向除冰机构1，纵向除冰机构2，行走驱动机构3，蓄电池和控制器箱4，车体构架5，架空线6等。

图3～图8所示，包括：横向除冰驱动无刷电机1-1，横向电机外转子圆盘1-2，横向除冰刮齿1-3，横向电机线路1-4；纵向除冰及行走驱动无刷电机2-1，纵向电机外转子圆盘2-2，纵向除冰刮齿2-3，纵向电机线路2-4，纵向右侧圆盘2-5，纵向右侧除冰刮齿2-6；行走驱动吊挂胶轮3-1，吊挂滑轮3-2，齿轮减速机构3-3；高能蓄电池4-1，控制器4-2，波形弹簧压板4-3，定位隔板4-4，箱门4-5，电源线4-6，红外线窗口4-7。

图9所示，包括：横向无刷电机外转子磁钢1-1-1，横向无刷电机定子铁心1-1-2，横向无刷电机定子绕组1-1-3，横向无刷电机中空轴1-1-4，横向电机轴承组件1-1-5。

图11所示，包括：纵向无刷电机外转子磁钢2-1-1，纵向无刷电机定子铁心2-1-2，纵向无刷电机定子绕组2-1-3，纵向无刷电机中空轴2-1-4，纵向电机轴承组件2-1-5。

本发明由横向除冰机构1、纵向除冰机构2、行走驱动机构3、蓄电池和控制器箱4、车体构架5构成。横向除冰机构1装在车体构架5最前端上面；纵向除冰机构2装在车体构架5前端上面的横向除冰圆盘1-2的后部；行走驱动机构3装在车体5的上面；蓄电池和控制器箱4安装车体构架5下后部；吊装式低重心结构的车体构架5将横向除冰机构1、纵向除冰机构2、行走驱动机构3及蓄电池和控制器箱4组装一体，构成吊装式低重心车体结构。

所述横向除冰机构1由无刷电机1-1、外转子圆盘1-2、外沿刮齿1-3及横向电机线路1-4组成，横向除冰驱动无刷电机1-1采用外转子圆盘结构，通过横向无刷电机中空轴1-1-4的上端安装在前段车体吊挂空腔架的上前端；横向电机外转子圆盘1-2外沿制成外沿刮齿1-3，横向电机线路1-4从横向无刷电机中空轴1-1-4上端口引出。通过无刷电机1-1的外转子圆盘1-2、外沿刮齿1-3，实现伏贴在挂冰架空线6上面，进行横向飞转除冰的功能。

所述纵向除冰机构2由纵向除冰、行走无刷电机2-1、外转子圆盘2-2、外沿刮齿2-3、纵向电机线路2-4、右侧圆盘2-5及右侧外沿刮齿2-6组成，纵向除冰及行走驱动无刷电机2-1也采用外转子圆盘结构，通过纵向无刷电机中空轴2-1-4的左端安装在前段车体吊挂空腔架的上中部；纵向无刷电机外转子圆盘2-2外沿制成外沿刮齿2-3，并与纵向右侧圆盘2-5同轴连接；纵向右侧圆盘2-5外沿制成纵向右侧外沿刮齿2-6；纵向电机线路2-4从纵向无刷电机中空轴2-1-4左端引出。通过无刷电机2-1的外转子圆盘2-2、外沿刮齿2-3及其同轴带动的右侧圆盘2-5的右侧外沿刮齿2-6，通过无刷电机外转子外沿刮齿及其同轴带动的圆盘外沿刮齿，实现清除架空线6两侧余冰的功能。

所述行走驱动机构3由行走驱动吊挂胶轮3-1、吊挂滑轮3-2和齿轮减速机构3-3组成；行走驱动吊挂胶轮3-1通过其转轴左端安装在前段车体吊挂空腔架的上后端，与齿轮减速机构3-3的最后从动齿轮同轴连接；齿轮减速机构3-3的主动齿轮紧固套装在纵向除冰及行走驱动无刷电机2-1的左端轴套上，按照主动齿轮啮合中间大齿轮→中间大齿轮同轴带动中间小齿轮→中间小齿轮啮合从动齿轮的传动次序，安装在前段车体吊挂空腔架内的除冰及行走驱动无刷电机2-1轴与行走驱动吊挂胶轮3-1轴之间；吊挂滑轮3-2通过其转轴一端安装在后段车体吊挂架上端，行走驱动吊挂胶轮3-1安装在前段，由纵向除冰机构2的无刷电机2-1的外转子2-2，通过齿轮减速机构3-3带动，实现胶轮紧压、磨擦架空线6的滚动而伴随除冰过程推进车体5的功能；吊挂滑轮3-2安装在后段，与驱动吊挂胶轮3-1共同实现整个装置的行走运行、重量吊挂功能。

所述蓄电池和控制器箱4由高能蓄电池4-1、控制器4-2、波形弹簧压板4-3、定位隔板4-4、下开式箱门4-5及电源线4-6组成，蓄电池和控制器箱4的侧面开口，其上沿通过门轴安装一下开式箱门4-5，门轴稍下处中段铰接一波形弹簧压板4-3，该波形弹簧压板4-3的另一端与箱体内壁在同水平处铰接；蓄电池和控制器箱4的内前部平卧卡放装载一高能蓄电池4-1，后部安装一控制器4-2；蓄电池4-1由波形弹簧压板4-3压牢，并通过定位隔板4-4与控制器4-2分隔、卡紧；定位隔板4-4固定在蓄电池和控制器箱4的底部上侧。蓄电池和控制器箱4的侧面装有下开式箱门4-5，门轴稍下处中段铰接一波形弹簧压板4-3，该波形弹簧压板4-3的另一端与箱体内壁在同水平处铰接；蓄电池和控制器箱4的内前部平卧卡放装载一高能蓄电池4-1，后部安装一控制器4-2；蓄电池4-1由波形弹簧压板4-3压牢，并通过定位隔板4-4与控制器4-2分隔、卡紧；

横向除冰机构的电机1-1和纵向除冰及行走机构的驱动电机2-1经电源线4-6，由高能蓄电池4-1提供电能，分别通过横纵向电机线路2-4和纵向电机线路2-4，由控制器4-2实现转速、转矩控制，以及除冰与行走的协同控制；控制器4-2通过红外线窗口4-7实现与遥控器的控制通讯。

横向除冰驱动无刷电机1-1采用外转子结构，由横向无刷电机外转子磁钢1-1-1、横向无刷电机定子铁心1-1-2、横向无刷电机定子绕组1-1-3、横向无刷电机中空轴1-1-4及横向无刷电机轴承组件1-1-5组成，横向无刷电机外转子磁钢N、S极交替固贴在横向电机外转子圆盘1-2的腔体内壁，借助横向电机外转子圆盘1-2的壳体、气隙、横向无刷电机定子铁心1-1-2构成闭合磁路，横向无刷电机定子绕组1-1-3套绕在横向无刷电机定子铁心1-1-2的土极靴上，横向无刷电机定子铁心1-1-2中心紧固一横向无刷电机中空轴1-1-4，横向无刷电机中空轴1-1-4通过横向无刷电机轴承组件1-1-5与横向电机外转子圆盘1-2滚动配合。无刷电机机体通过横向无刷电机轴承结构1-1-5，将由横向无刷电机外转子磁钢1-1-1，外接除冰刮齿1-3的外转子圆盘1-2，与横向无刷电机定子铁心1-1-2、横向无刷电机定子绕组1-1-3和横向无刷电机中空轴1-1-4构成的定子结构整合。

纵向除冰、行走驱动无刷电机2-1也采用外转子结构，由纵向无刷电机外转子磁钢2-1-1、纵向无刷电机定子铁心2-1-2、纵向无刷电机定子绕组2-1-3纵向无刷电机中空轴2-1-4及纵向无刷电机轴承组件2-1-5组成，纵向无刷电机外转子磁钢N、S极交替固贴在纵向电机外转子圆盘2-2的腔体内壁，借助纵向电机外转子圆盘2-2的壳体、气隙、纵向无刷电机定子铁心2-1-2构成闭合磁路，纵向无刷电机定子绕组2-1-3套绕在纵向无刷电机定子铁心2-1-2的土极靴上，纵向无刷电机定子铁心2-1-2中心紧固一纵向无刷电机中空轴2-1-4，纵向无刷电机中空轴2-1-4通过纵向无刷电机轴承组件2-1-5与纵向电机外转子圆盘2-2滚动配合。纵向除冰、行走驱动无刷电机机体通过纵向无刷电机轴承组件2-1-5，将纵向无刷电机外转子磁钢2-1-1，外接除冰刮齿2-3的外转子圆盘2-2，与纵向无刷电机定子铁心2-1-2、纵向无刷电机定子绕组2-1-3和纵向无刷电机中空轴2-1-4构成的定子结构整合；外转子圆盘2-2还同轴带动外接纵向右侧除冰刮齿2-6的纵向右侧圆盘2-5。

横向除冰驱动无刷电机1-1、纵向除冰、行走驱动无刷电机2-1由装载在车体下部的高能蓄电池提供电能，通过装在车体下部后端的控制器实现转速、转矩控制，以及除冰与行走的协同控制。

横向除冰机构通过无刷电机外转子外沿刮齿实现飞转除冰功能，纵向除冰机构通过无刷电机外转子外沿刮齿及其同轴带动的圆盘外沿刮齿实现清除余冰功能，行走驱动机构通过减速机构带动驱动胶轮实现伴随除冰的车体推进功能，两电机由高能蓄电池提供电能，通过控制器实现转速、转矩控制和协同运行。

Claims

1.一种架空线除冰装置，其特征是：由横向除冰机构(1)、纵向除冰机构(2)、行走驱动机构(3)、蓄电池和控制器箱(4)、车体构架(5)构成；横向除冰机构(1)装在车体构架(5)最前端上面；纵向除冰机构(2)装在车体构架(5)前端上面的横向无刷电机外转子圆盘(1-2)的后部；行走驱动机构(3)装在车体构架(5)的上面；蓄电池和控制器箱(4)安装车体构架(5)下后部；车体构架(5)将横向除冰机构(1)、纵向除冰机构(2)、行走驱动机构(3)及蓄电池和控制器箱(4)组装一体。

2.根据权利要求1所述的架空线除冰装置，其特征是：所述横向除冰机构(1)由横向无刷电机(1-1)、横向无刷电机外转子圆盘(1-2)、外沿刮齿(1-3)及横向无刷电机线路(1-4)组成，横向无刷电机(1-1)采用外转子圆盘结构，通过横向无刷电机中空轴(1-1-4)的上端安装在前段车体吊挂空腔架的上前端；所述的横向无刷电机外转子圆盘(1-2)外沿制成外沿刮齿(1-3)，横向无刷电机线路(1-4)从横向无刷电机中空轴(1-1-4)上端口引出，所述横向无刷电机(1-1)是横向驱动无刷电机。

3.根据权利要求1所述的架空线除冰装置，其特征是：所述纵向除冰机构(2)由纵向无刷电机(2-1)、纵向无刷电机外转子圆盘(2-2)、外沿刮齿(2-3)、纵向无刷电机线路(2-4)、纵向右侧圆盘(2-5)及纵向右侧外沿刮齿(2-6)组成，纵向无刷电机(2-1)采用外转子圆盘结构，纵向无刷电机中空轴(2-1-4)的左端安装在前段车体吊挂空腔架的上中部；所述纵向无刷电机外转子圆盘(2-2)外沿制成外沿刮齿(2-3)，并与纵向右侧圆盘(2-5)同轴连接；纵向右侧圆盘(2-5)外沿制成纵向右侧外沿刮齿(2-6)；纵向无刷电机线路(2-4)从纵向无刷电机中空轴(2-1-4)左端引出；所述纵向无刷电机(2-1)是纵向除冰、行走驱动无刷电机。

4.根据权利要求1所述的架空线除冰装置，其特征是：所述行走驱动机构(3)由行走驱动吊挂胶轮(3-1)、吊挂滑轮(3-2)和齿轮减速机构(3-3)组成；行走驱动吊挂胶轮(3-1)通过其转轴左端安装在前段车体吊挂空腔架的上后端，与齿轮减速机构(3-3)的从动齿轮同轴连接；齿轮减速机构(3-3)的主动齿轮紧固套装在纵向无刷电机(2-1)的左端轴套上，吊挂滑轮(3-2)安装在后段车体吊挂架上端。

5.根据权利要求1所述的架空线除冰装置，其特征是：所述蓄电池和控制器箱(4)由高能蓄电池(4-1)、控制器(4-2)、波形弹簧压板(4-3)、定位隔板(4-4)、下开式箱门(4-5)及电源线(4-6)组成，蓄电池和控制器箱(4)的侧面开口，其上沿通过门轴安装下开式箱门(4-5)，门轴下处中段铰接波形弹簧压板(4-3)，该波形弹簧压板(4-3)的另一端与箱体内壁在同水平处铰接；蓄电池和控制器箱(4)的内前部平卧卡放装载高能蓄电池(4-1)，后部安装控制器(4-2)；蓄电池(4-1)由波形弹簧压板(4-3)压牢，定位隔板(4-4)固定在蓄电池和控制器箱(4)的底部上侧。

6.根据权利要求2所述的架空线除冰装置，其特征是：所述横向无刷电机(1-1)由横向无刷电机外转子磁钢(1-1-1)、横向无刷电机定子铁心(1-1-2)、横向无刷电机定子绕组(1-1-3)、横向无刷电机中空轴(1-1-4)及横向无刷电机轴承组件(1-1-5)组成，横向无刷电机外转子磁钢(1-1-1)N、S极交替固贴在横向无刷电机外转子圆盘(1-2)的腔体内壁，与横向无刷电机定子铁心(1-1-2)构成闭合磁路，横向无刷电机定子绕组(1-1-3)套绕在横向无刷电机定子铁心(1-1-2)的土极靴上，横向无刷电机定子铁心(1-1-2)中心紧固横向无刷电机中空轴(1-1-4)，横向无刷电机中空轴(1-1-4)通过横向无刷电机轴承组件(1-1-5)与横向无刷电机外转子圆盘(1-2)滚动配合。

7.根据权利要求3所述的架空线除冰装置，其特征是：所述纵向无刷电机(2-1)由纵向无刷电机外转子磁钢(2-1-1)、纵向无刷电机定子铁心(2-1-2)、纵向无刷电机定子绕组(2-1-3)、纵向无刷电机中空轴(2-1-4)及纵向无刷电机轴承组件(2-1-5)组成，纵向无刷电机外转子磁钢(2-1-1)N、S极交替固贴在纵向无刷电机外转子圆盘(2-2)的腔体内壁，与纵向无刷电机定子铁心(2-1-2)构成闭合磁路，纵向无刷电机定子绕组(2-1-3)套绕在纵向无刷电机定子铁心(2-1-2)的土极靴上，纵向无刷电机定子铁心(2-1-2)中心紧固纵向无刷电机中空轴(2-1-4)，纵向无刷电机中空轴(2-1-4)通过纵向无刷电机轴承组件(2-1-5)与纵向无刷电机外转子圆盘(2-2)滚动配合。