CN105119198A - 输电线路异物清除器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种输电线路异物清除器，包括直流微型电机、左臂、右臂、转动臂、控制电路、电源和外壳体，直流微型电机驱动锥齿轮转动，锥齿轮与两只偏心轮锥齿轮啮合，带动两只偏心轮锥齿轮旋转，两只偏心轮锥齿轮旋转带动左臂和右臂在输电导线上交替往复沿输电导线轴向行进及升降运动，通过刀片清除输电线路上的异物；本发明能在带电情况下快速高效地清除输电线路上的异物，产品体积小、重量轻、使用安全、易于操控，运行平稳，能在输电线路带电情况下通过绝缘杆完成在输电线路上的安放和摘取操作；且在作业过程中仍保持足够的相间安全距离。

Description

输电线路异物清除器

【技术领域】

本发明属于电力输电检修领域，涉及一种输电线路异物清除器。

【背景技术】

高压输电线路长距离架设，且大多地处野外，在实际运行过程中，经常会有风筝线、塑料薄膜、气球等异物缠绕其上的情况发生。由于这些异物具有一定的导电性，会导致有效相间距离缩短，容易引发相间闪络或短路。因此，一旦发现输电线路有异物缠绕，应及时采取措施予以清除。

因输电线路上缠绕异物位置的随机性，在实际工作中，清除异物的难度也因异物所处位置而差异很大。在大多数情况下，都需要将输电线路停运后靠人工登线清除。

为保障输电线路的连续稳定运行，减少非计划停电，电力部门急需一种能适应各种现场环境，在线路不停运的情况下，可以高效可靠地对输电线路上缠绕的异物进行清除的自动化装置。

【发明内容】

本发明目的在于克服现有技术缺陷，提供一种能在带电情况下快速高效地清除输电线路上异物的输电线路异物清除器。

为实现上述目的本发明采用以下技术方案：

输电线路异物清除器，包括直流微型电机、左臂、右臂、转动臂、控制电路、电源和外壳体，竖直设置的直流微型电机的输出轴上连接有锥齿轮，锥齿轮与设置在其上方的两只偏心轮锥齿轮啮合，在两只偏心轮锥齿轮的外圆盘上以偏心轮锥齿轮的中心轴为中心相隔180度设置有两个偏心轮轴，两个偏心轮轴分别连接用于悬挂在输电导线上的左臂和右臂，左臂和右臂分别通过转动臂支轴和支轴滚轮安装在外壳体上，左臂和右臂上分别安装有刀片一和刀片二；所述控制电路包括遥控接收电路和电机驱动电路；遥控接收电路收到到遥控器的信号，控制电机驱动电路工作，直流微型电机驱动锥齿轮转动，锥齿轮与两只偏心轮锥齿轮啮合，带动两只偏心轮锥齿轮旋转，两只偏心轮锥齿轮旋转带动左臂和右臂在输电导线上交替往复沿输电导线轴向行进及升降运动，通过刀片清除输电线路上的异物。

进一步，所述左臂和右臂相向设置弯曲方向相反，左臂和右臂在输电导线上的悬挂部分上覆盖有柔性橡胶。

进一步，所述左臂和右臂弯曲部上通过螺栓安装有夹持输电导线的弹簧及压块。

进一步，所述中心轴两侧设置有蒙板，蒙板将中心轴两端盖住。

进一步，所述转动臂支轴和支轴滚轮两侧设置有滚轮蒙板，滚轮蒙板将转动臂支轴和支轴滚轮两侧盖住。

进一步，所述电源采用可充电锂电池，控制电路还包括电池充电管理电路和电池欠压检测电路，并设置电池欠压指示LED。

本发明包括直流微型电机、左臂、右臂、转动臂、控制电路、电源和外壳体，将直流电机的旋转运动转变为双臂的往复及升降运动，以实现发明产品在输电线路上的“攀爬”行走，工作可靠，运行平稳，在双臂上固定锋利的刀片，利用其“攀爬”行走中的升降运动，在行走的同时完成了对输电线路常见异物如风筝线、塑料薄膜、气球等的有效切割和清除；综合采用机电一体化技术进行设计，使用遥控方式控制直流微型电机运转；再经过机械传动机构将电机的旋转运动转换为类似人体双臂的升降和往复运动，以实现发明产品在输电线路上的“攀爬”运动效果。本发明能在带电情况下快速高效地清除输电线路上的异物，结构紧凑，产品体积小、重量轻、使用安全、易于操控，运行平稳，能在输电线路带电情况下通过绝缘杆完成在输电线路上的安放和摘取操作；且在作业过程中仍保持足够的相间安全距离。

【附图说明】

图1为本发明的剖面结构示意图；

图2为双臂平行竖直状态示意图；

图3为双臂交叉外壳竖直状态示意图；

图4为双臂交叉左臂竖直右臂倾斜状态示意图；

图5为本发明控制电路原理框图；

图中标记：直流微型电机1、锥齿轮2、偏心轮锥齿轮3、中心轴4、蒙板5、偏心轮轴6、转动臂转动支轴7、支轴滚轮8、滚轮蒙板9、左臂10、刀片一11、弹簧及压块12、柔性橡胶13、第一螺栓14、第二螺栓15、刀片二16、右臂17、外壳体18、输电导线19。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明的输电线路异物清除器，主要由直流微型电机1、锥齿轮2、偏心轮锥齿轮3、中心轴4、蒙板5、偏心轮轴6、转动臂转动支轴7、支轴滚轮8、滚轮蒙板9、左臂10、刀片一11、弹簧及压块12、柔性橡胶13、第一螺栓14和第二螺栓15、刀片二16、右臂17以及外壳体18构成。

竖直设置的直流微型电机1的输出轴上连接有锥齿轮2，锥齿轮2与设置在其上方的两只偏心轮锥齿轮3啮合，在两只偏心轮锥齿轮3的外圆盘上以偏心轮锥齿轮的中心轴4为中心相隔180度设置有两个偏心轮轴6，两个偏心轮轴6分别连接用于悬挂在输电导线上的左臂10和右臂17，左臂10和右臂17分别通过转动臂支轴7和支轴滚轮8安装在外壳体18上，左臂10和右臂17上分别安装有刀片一11和刀片二16。

如图5所示，控制电路包括遥控接收电路和电机驱动电路。

如图2至图4所示，在输电线路不停运的情况下，通过绝缘杆将输电线路异物清除器放置到待清除异物的输电线路靠近铁塔的位置，当输电线路异物清除器接收到来自遥控器的行进指令后，电机驱动电路驱动高转矩微型直流电机正向运转，直流微型电机1的输出轴连接锥齿轮2，锥齿轮2与两侧的偏心轮锥齿轮3啮合，带动两只偏心轮锥齿轮3旋转，转动臂支轴7和支轴滚轮8对左臂10和右臂17起支撑和限幅作用，这样，在两只偏心轮锥齿轮3旋转带动下左臂10和右臂17上将产生交替往复及升降运动，该运动作用于输电导线上，即能实现输电线路异物清除器沿导线的轴向行进。

当输电线路异物清除器行进至异物位置后，因其继续前行，左右两臂必然与异物相碰，固定于其上的锋利刀片一11和刀片二16在升降运动作用下，对异物产生垂直切割力，该切割力即能实现对输电线路常见异物的切割并清除。

当异物清除作业完成后，同样通过遥控操作，可使直流电机反向运转，输电线路异物清除器可沿原行走路径返回铁塔旁，再通过绝缘杆可将其从输电线路上取下。

进一步，所述左臂10和右臂17相向设置弯曲方向相反，左臂10和右臂17在输电导线上的悬挂部分上覆盖有柔性橡胶13，保证清除器与输电导线间的绝缘，所述左臂10和右臂17弯曲部上通过螺栓安装有夹持输电导线的弹簧及压块12，双臂悬挂在导线上时，通过弹簧和压块夹持导线，避免清除器晃动脱落。

进一步，中心轴4两侧设置有蒙板5，蒙板将中心轴4两端盖住；转动臂支轴7和支轴滚轮8两侧设置有滚轮蒙板9，滚轮蒙板9将转动臂支轴7和支轴滚轮8两侧盖住，放置灰尘或杂物进入，保证偏心轮锥齿轮3及左臂10和右臂17可靠工作。

进一步，所述电源采用可充电锂电池，控制电路还包括电池充电管理电路和电池欠压检测电路，并设置电池欠压指示LED。电池充电管理电路负责对内部高功率可充锂电池的充电过程进行管理，以防其因过充电而损坏。电池欠压检测电路在输电线路异物清除器工作过程中实时监测锂电池剩余容量，在能源耗尽前驱动电池欠压LED闪烁显示，以提醒操作人员及时控制异物清除器返回。

本发明主要工作原理是利用两组反相的曲柄连杆机构，带动双臂产生交替的升降及往复运动，从而使发明产品在直流微型电机带动下在输电导线上产生类似“攀爬”的行走动作，当其“攀爬”并接近输电线路异物时，双臂的升降往复运动将带动刀片对异物产生切割运动，该切割运动将对输电线路上的风筝线、塑料薄膜、气球等常见异物产生有效的清除效果。

发明具有便捷的操控性和高度的可靠性，运动过程中平衡性良好，可通过在地面遥控使其在不大于40度的倾斜导线上正常行走而不打滑。适用于各种电压等级、多种塔形线路，以及各种地理和气候环境，能在带电情况下通过遥控方式在输电线路上自由行走并对线路异物予以清除的小型自动化装置。

Claims (6)

1.输电线路异物清除器，其特征在于：包括直流微型电机(1)、左臂(10)、右臂(17)、转动臂、控制电路、电源和外壳体(18)，竖直设置的直流微型电机(1)的输出轴上连接有锥齿轮(2)，锥齿轮(2)与设置在其上方的两只偏心轮锥齿轮(3)啮合，在两只偏心轮锥齿轮(3)的外圆盘上以偏心轮锥齿轮的中心轴(4)为中心相隔180度设置有两个偏心轮轴(6)，两个偏心轮轴(6)分别连接用于悬挂在输电导线上的左臂(10)和右臂(17)，左臂(10)和右臂(17)分别通过转动臂支轴(7)和支轴滚轮(8)安装在外壳体(18)上，左臂(10)和右臂(17)上分别安装有刀片一(11)和刀片二(16)；

所述控制电路包括遥控接收电路和电机驱动电路；

遥控接收电路收到到遥控器的信号，控制电机驱动电路工作，直流微型电机(1)驱动锥齿轮(2)转动，锥齿轮(2)与两只偏心轮锥齿轮(3)啮合，带动两只偏心轮锥齿轮(3)旋转，两只偏心轮锥齿轮(3)旋转带动左臂(10)和右臂(17)在输电导线上交替往复沿输电导线(19)轴向行进及升降运动，通过刀片清除输电线路上的异物。

2.根据权利要求1所述的输电线路异物清除器，其特征在于：所述左臂(10)和右臂(17)相向设置弯曲方向相反，左臂(10)和右臂(17)在输电导线上的悬挂部分上覆盖有柔性橡胶(13)。

3.根据权利要求1所述的输电线路异物清除器，其特征在于：所述左臂(10)和右臂(17)弯曲部上通过螺栓安装有夹持输电导线的弹簧及压块(12)。

4.根据权利要求1-3任一项所述的输电线路异物清除器，其特征在于：所述中心轴(4)两侧设置有蒙板(5)，蒙板将中心轴(4)两端盖住。

5.根据权利要求1-3任一项所述的输电线路异物清除器，其特征在于：所述转动臂支轴(7)和支轴滚轮(8)两侧设置有滚轮蒙板(9)，滚轮蒙板(9)将转动臂支轴(7)和支轴滚轮(8)两侧盖住。

6.根据权利要求1-3任一项所述的输电线路异物清除器，其特征在于：所述电源采用可充电锂电池，控制电路还包括电池充电管理电路和电池欠压检测电路，并设置电池欠压指示LED。