CN106169730A - 旋转切刀式架空输电线除冰雪装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转切刀式架空输电线除冰雪装置，包括除冰机构安装座、旋转驱动装置、旋转支撑装置、旋转辅助装置、除冰机架、除冰驱动装置、除冰装置和角度测量装置，角度测量装置测量输电线与水平方向偏移的角度，旋转驱动装置驱动旋转支撑装置使除冰机架和除冰装置与输电线平行，除冰驱动装置驱动除冰装置运行，除冰装置包括除冰刀和滚动刷，除冰机构安装座包括上安装座和下安装座，旋转驱动装置包括步进电机、轴一和轴二，旋转支撑装置包括两个支撑杆一，旋转辅助装置包括两个伸缩杆和两个支撑气缸，除冰机架分为两部分，两部分为对称结构，并通过螺栓固定，包括机架上板、机架侧板一、机架侧板二和隔板，避免了除冰装置与输电线接触从而损坏除冰装置或者输电线。

Description

旋转切刀式架空输电线除冰雪装置

技术领域

本发明涉及输电线除冰雪技术领域，尤其涉及一种旋转切刀式架空输电线除冰雪装置。

背景技术

在我国的冬季，在北方或者雨雪较多的南方地区，由于雨雪的覆盖，会造成输电线结冰或者覆盖冰雪，架空输电线结冰会造成诸多问题，比如线路的烧伤、输电线舞动和冰棱闪络等问题，特别是积雪和结冰量较大时，更会造成输电线路塔杆变形、折断甚至倾倒，造成电力设备损坏，给人民生活带来巨大的影响和损失，而输电线路的抢修较为困难，带来的经济和人力劳动的消耗也是巨大的。

目前大多数的除冰作业都是通过人工去除输电线上的积雪和结冰，但是人工除冰有巨大的危险性，而且作业强度大、作业效率低、作业范围有限，随着接些技术和智能技术的飞速发展，人民已经研发出一些输电线除冰装置，这些除冰装置与传统除冰方法相比具有效率高、人力消耗少、安全可靠等优点。

例如，申请号为201010135359.1的一种高压输电线智能除冰机器人，包括机体与安装在机体上的挂线机构、行走驱动机构、制动机构和除冰机构，该发明自动化程度高、能耗低、能够自动完成对输电线路进行高效的除冰作业，但是对于该发明的除冰机构却有缺陷，对于输电线路来说，架空输电线由于重力的作用一般都是垂在空中，而并非是一条直线，当除冰机器人安装在输电线上之后，由于重力增加，会使待除冰的那段输电线相对于除冰机构来说更佳倾斜，而除冰机构固定安装在除冰机器人上，与除冰机器人保持在一条直线上，在除冰机器人前进的过程中，由于输电线的倾斜，除冰机构不免会与输电线接触，这样就会造成对输电线的损坏或者除冰机构的损坏，因此，在除冰机器人前进过程中，能够调节除冰机构与输电线尽量保持平行是避免上述问题的解决办法。

发明内容

针对上述存在输电线容易与除冰机构接触造成的问题，本设计根据上述发明专利为基础，利用该高压输电线智能除冰机器人的挂线机构、行走驱动机构和制动机构，将本设计的除冰雪装置安装在行走驱动机构的壳体上，从而避免除冰机构与输电线接触，能更好的完成除冰作业，本发明提供了一种旋转切刀式架空输电线除冰雪装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种旋转切刀式架空输电线除冰雪装置，其特征在于：包括除冰机构安装座、旋转驱动装置、旋转支撑装置、旋转辅助装置、除冰机架、除冰驱动装置、除冰装置和角度测量装置，所述角度测量装置测量输电线与水平方向偏移的角度，旋转驱动装置驱动旋转支撑装置使除冰机架和除冰装置与输电线平行，除冰驱动装置驱动除冰装置运行，所述除冰装置包括除冰刀,和滚动刷，所述的除冰机构安装座包括上安装座和下安装座，所述的上安装座两侧设有两侧板一、下安装座上两侧设有两侧板二，所述侧板一和侧板二中间分别设有一对轴承座一和一对轴承座二，所述轴承座一和轴承座二上安装有轴承；

所述的旋转驱动装置包括步进电机、轴一和轴二，所述的步进电机固定安装在上安装座的侧板一的轴承座一上并与轴承配合，步进电机通过联轴器与轴一连接，所述的轴二安装在下安装座的侧板二的轴承座二上并与轴承配合；

所述的旋转支撑装置包括两个支撑杆一，所述的旋转辅助装置包括两个伸缩杆和两个支撑气缸，所述的支撑杆一的一端与轴一通过键配合，所述的伸缩连杆一端通过键与轴二配合，所述的下安装座上还设有两个支撑杆二，支撑气缸安装在支撑杆二上，支撑气缸上端与伸缩连杆固定连接；

所述的除冰机架分为两部分，两部分为对称结构，并通过螺栓固定，对于其一部分结构来说，包括机架上板、机架侧板一、机架侧板二和隔板，所述的除冰驱动装置包括驱动电机、齿轮轴、锥齿轮一、锥齿轮二、锥齿轮三、除冰刀轴和滚动刷轴，所述的除冰装置包括除冰刀和滚动刷，驱动电机设置在机架上板上，并通过联轴器与齿轮轴连接，锥齿轮一与齿轮轴连接，除冰刀轴和滚动刷轴分别设置在机架侧板一和机架侧板二上，除冰刀和滚动刷分别与除冰刀轴和滚动刷轴连接，锥齿轮二和锥齿轮三分别与除冰刀轴和滚动刷轴连接，锥齿轮二和锥齿轮三都与锥齿轮一配合；

所述的上安装座与下安装座通过螺栓连接，上安装座与下安装座在安装面上形成一方孔，所述角度测量装置安装在方孔上方的内壁上。

所述的除冰刀为钢片，结构为梯形，梯形两边为切削刃，所述除冰刀较短边朝向装置前进方向。

所述的支撑气缸包括支撑气缸安装轴、气缸安装座、气缸和气缸连杆，所述的气缸安装座上的支撑气缸安装轴安装在支撑杆二上，气缸安装在气缸安装座上，气缸连杆下端与气缸连接，气缸连杆上端与伸缩杆固定。

所述的伸缩连杆包括伸缩杆安装块和伸缩杆，所述伸缩杆顶端通过固定板二连接，固定板二固定在除冰机架下部分机架侧板二下方，支撑杆一顶端通过固定板一连接，固定板一固定在除冰机架上部分机架侧板二上方。

所述的角度测量装置包括安装处、平行块和传感器，安装处嵌入方孔中，平行块与安装处固定连接，平行块可随着输电线偏移，传感器测量偏移的角度。

所述的角度测量装置、步进电机和驱动电机都通过导线与控制器连接。

所述的除冰机架上下两部分在中间形成可使输电线通过的通孔。

所述的除冰机构安装座上还设有方便安装的螺纹孔。

该发明的有益之处是：

1.该发明通过角度测量装置测量出输电线的偏移角度，使除冰装置与输电线平行，避免了除冰装置与输电线接触从而损坏除冰装置或者输电线，通过锥齿轮的配合，使除冰刀和滚动刷同时运行，自动化程度高，除冰更彻底，效率更高。

2.除冰刀独特的设计，能有效切除输电线上的冰雪或者冰棱，除冰刀较短的一端先将较厚的积雪或者冰棱切除，较长一端完成剩余积雪或者冰棱的切除，较长一段接近输电线，能将最大部分的冰雪切除，后面的滚动刷能将冰渣或者残雪清扫干净。

3.支撑气缸能使整个偏移的除冰机架和除冰装置保持固定。

4.伸缩杆能使除冰机架更好的实行偏移动作。

5.利用传感器测量偏移角度，使旋转驱动装置精确的控制旋转角度，并通过控制器控制，自动化程度更高。

6.除冰机架和安装座都是通过上下两部分组装的形式安装在行走机构上，方便在输电线上的安装。

7.整个除冰雪装置可通过螺栓固定在输电线行走机构上，方便快捷。

附图说明

附图1为本发明结构正视图；

附图2为本发明轴侧图；

附图3为本发明除冰机架和除冰装置的剖视图；

附图4为本发明左视图；

附图5为本发明支撑气缸结构示意图；

附图6为本发明伸缩杆结构示意图；

附图7为本发明角度测量装置结构示意图；

附图8为本发明工作状态示意图。

图1—8中，1、除冰机构安装座，101、上安装座，102、下安装座，11、螺纹孔，12、侧板一，13、轴承座一，15、方孔，16、侧板二，17支撑杆二，18、轴承座二，2、旋转驱动装置，21、轴一，22、轴二，23、步进电机，3、旋转支撑装置，31、支撑杆一，4、旋转辅助装置，41、伸缩连杆，42、支撑气缸、411、伸缩杆安装块，412、伸缩杆，421、支撑气缸安装轴、422、气缸安装座，423、气缸，424、气缸连杆，43、固定板一，44、固定板二，5、除冰机架，51、机架上板，52、机架侧板一，53、隔板，54、机架侧板二，6、除冰驱动装置，61、驱动电机，62、齿轮轴，63、锥齿轮一，64、锥齿轮三，65、锥齿轮二，66、除冰刀轴，67、滚动刷轴，7、除冰刀，8、滚动刷，9、角度测量装置，91、安装处，92、平行块，93、传感器，10、输电线。

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及实施方式对本发明作进一步的详细描述，但本发明的实施方式不限于此。

如附图1—8所示，一种旋转切刀式架空输电线除冰雪装置，其特征在于：包括除冰机构安装座1、旋转驱动装置2、旋转支撑装置3、旋转辅助装置4、除冰机架5、除冰驱动装置6、除冰装置和角度测量装置9，所述角度测量装置9测量输电线10与水平方向偏移的角度，旋转驱动装置2驱动旋转支撑装置3使除冰机架5和除冰装置与输电线平行，除冰驱动装置6驱动除冰装置运行，所述除冰装置包括除冰刀7和滚动刷8，所述的除冰机构安装座1包括上安装座101和下安装座102，所述的上安装座101两侧设有两侧板一12、下安装座上102两侧设有两侧板二16，所述侧板一12和侧板二16中间分别设有一对轴承座一13和一对轴承座二18，所述轴承座一13和轴承座二18上安装有轴承；

旋转驱动装置2包括步进电机23、轴一21和轴二22，所述的步进电机23固定安装在上安装座101的侧板一12的轴承座一13上并与轴承配合，步进电机23通过联轴器与轴一21连接，所述的轴二22安装在下安装座102的侧板二16的轴承座二18上并与轴承配合；

旋转支撑装置3包括两个支撑杆一31，所述的旋转辅助装置4包括两个伸缩杆41和两个支撑气缸42，所述的支撑杆一31的一端与轴一21通过键配合，所述的伸缩杆连41一端通过键与轴二22配合，所述的下安装座102上还设有两个支撑杆二17，支撑气缸42安装在支撑杆二17上，支撑气缸42上端与伸缩连杆41固定连接；

除冰机架5分为两部分，两部分为对称结构，并通过螺栓固定，对于其一部分结构来说，包括机架上板51、机架侧板一52、机架侧板二54和隔板53，所述的除冰驱动装置6包括驱动电机61、齿轮轴62、锥齿轮一63、锥齿轮二65、锥齿轮三64、除冰刀轴66和滚动刷轴67，所述的除冰装置包括除冰刀7和滚动刷8，驱动电机61设置在机架上板51上，并通过联轴器与齿轮轴62连接，锥齿轮一63与齿轮轴62连接，除冰刀轴66和滚动刷轴67分别设置在机架侧板一52和机架侧板二54上，除冰刀7和滚动刷8分别与除冰刀轴66和滚动刷轴67连接，锥齿轮二65和锥齿轮三64分别与除冰刀轴66和滚动刷轴67连接，锥齿轮二65和锥齿轮三64都与锥齿轮一63配合；

上安装座101与下安装座102通过螺栓连接，上安装座101与下安装座102在安装面上形成一方孔15，所述角度测量装置9安装在方孔15上方的内壁上，该发明通过角度测量装置9测量出输电线10的偏移角度，使除冰装置与输电线10平行，避免了除冰装置与输电线10接触从而损坏除冰装置或者输电线10，通过锥齿轮的配合，使除冰刀7和滚动刷8同时运行，自动化程度高，除冰更彻底，效率更高。

除冰刀7为钢片，结构为梯形，梯形两边为切削刃，所述除冰刀7较短边朝向装置前进方向，除冰刀7独特的设计，能有效切除输电线10上的冰雪或者冰棱，除冰刀较短的一端先将较厚的积雪或者冰棱切除，较长一端完成剩余积雪或者冰棱的切除，较长一段接近输电线10，能将最大部分的冰雪切除，后面的滚动刷8能将冰渣或者残雪清扫干净。

支撑气缸42包括支撑气缸安装轴421、气缸安装座422、气缸423和气缸连杆424，所述的气缸安装座422上的支撑气缸安装轴421安装在支撑杆二17上，气缸423安装在气缸安装座422上，气缸连杆424下端与气缸423连接，气缸连杆424上端与伸缩连杆41固定，支撑气缸42能使整个偏移的除冰机架5和除冰装置保持固定。

伸缩连杆41包括伸缩杆安装块411和伸缩杆412，所述伸缩杆412顶端通过固定板二44连接，固定板二44固定在除冰机架5下部分机架侧板二54下方，支撑杆一31顶端通过固定板一43连接，固定板一43固定在除冰机架5上部分机架侧板二54上方，伸缩杆412能使除冰机架5更好的实行偏移动作。

角度测量装置9包括安装处91、平行块92和传感器93，安装处91嵌入方孔中，平行块92与安装处91固定连接，平行块92可随着输电线10偏移，传感器93测量偏移的角度，所述的角度测量装置9、步进电机23和驱动电机61都通过导线与控制器连接，利用传感器93测量偏移角度，使旋转驱动装置2精确的控制旋转角度，并通过控制器控制，自动化程度更高。

除冰机架5上下两部分在中间形成可使输电线10通过的通孔，除冰机构安装座上1还设有方便安装的螺纹孔，除冰机架5和除冰机构安装座1都是通过上下两部分组装的形式安装在行走机构上，方便在输电线10上的安装，整个除冰雪装置可通过螺栓固定在输电线行走机构上，方便快捷。

工作过程：将该除冰雪装置的上下部分分别组装，上半部分包括上安装座101、旋转驱动装置2、旋转支撑装置3和除冰机架5上机架，除冰驱动装置6上部分，以及除冰装置的上部分，该除冰雪装置的下半部分包括下安装座102、旋转辅助装置4、除冰机架5下机架和除冰驱动装置6下部分，工作时，首先将该除冰雪装置上部分的上安装座101通过螺栓安装在行走驱动结构的壳体上，然后将除冰雪装置下部分同样安装在行走驱动结构的壳体上，两部分紧密结合，并通过螺纹连接固定，这样，输电线10就贯穿在该除冰雪装置的中间部位，整个装置中间部位有供输电线10穿过的孔，该除冰雪装置的控制器与上述高压输电线智能除冰机器人的控制器连接，启动除冰机器人的开关，即启动该除冰雪装置的开关，然后该除冰机器人的在输电线上行走，除冰雪装置开始工作，首先，输电线10使平行块92转动，传感器93根据输电线10的倾斜程度测量出偏移角度，然后步进电机23驱动整个除冰机架5旋转，使除冰机架5与输电线10保持平行，这样除冰刀7就不会触碰到输电线10，除冰刀7在前行过程中自身旋转，切割输电线10上的冰雪，除冰刀的短边的刀刃切割较厚的积雪和冰棱，长边的刀刃非常接近输电线，切割剩余的冰雪，所以除冰刀7能最大限度的将冰雪去除干净，对于残留的冰渣和残雪，后面的滚动刷8会清理彻底。

本发明所涉及的高压输电线智能除冰机器人为现有技术，所涉及的挂线机构、行走驱动机构和制动机构的结构和原理，这里将不再叙述。

对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种旋转切刀式架空输电线除冰雪装置，其特征在于：包括除冰机构安装座、旋转驱动装置、旋转支撑装置、旋转辅助装置、除冰机架、除冰驱动装置、除冰装置和角度测量装置，所述角度测量装置测量输电线与水平方向偏移的角度，旋转驱动装置驱动旋转支撑装置使除冰机架和除冰装置与输电线平行，除冰驱动装置驱动除冰装置运行，所述除冰装置包括除冰刀和滚动刷，所述的除冰机构安装座包括上安装座和下安装座，所述的上安装座两侧设有两侧板一、下安装座上两侧设有两侧板二，所述侧板一和侧板二中间分别设有一对轴承座一和一对轴承座二，所述轴承座一和轴承座二上安装有轴承；

所述的旋转驱动装置包括步进电机、轴一和轴二，所述的步进电机固定安装在上安装座的侧板一的轴承座一上并与轴承配合，步进电机通过联轴器与轴一连接，所述的轴二安装在下安装座的侧板二的轴承座二上并与轴承配合；

所述的旋转支撑装置包括两个支撑杆一，所述的旋转辅助装置包括两个伸缩杆和两个支撑气缸，所述的支撑连杆一的一端与轴一通过键配合，所述的伸缩杆一端通过键与轴二配合，所述的下安装座上还设有两个支撑杆二，支撑气缸安装在支撑杆二上，支撑气缸上端与伸缩连杆固定连接；

所述的除冰机架分为两部分，两部分为对称结构，并通过螺栓固定，对于其一部分结构来说，包括机架上板、机架侧板一、机架侧板二和隔板，所述的除冰驱动装置包括驱动电机、齿轮轴、锥齿轮一、锥齿轮二、锥齿轮三、除冰刀轴和滚动刷轴，所述的除冰装置包括除冰刀和滚动刷，驱动电机设置在机架上板上，并通过联轴器与齿轮轴连接，锥齿轮一与齿轮轴连接，除冰刀轴和滚动刷轴分别设置在机架侧板一和机架侧板二上，除冰刀和滚动刷分别与除冰刀轴和滚动刷轴连接，锥齿轮二和锥齿轮三分别与除冰刀轴和滚动刷轴连接，锥齿轮二和锥齿轮三都与锥齿轮一配合；

所述的上安装座与下安装座通过螺栓连接，上安装座与下安装座在安装面上形成一方孔，所述角度测量装置安装在方孔上方的内壁上。

2.如权利要求1所述的旋转切刀式架空输电线除冰雪装置，其特征在于：所述的除冰刀为钢片，结构为梯形，梯形两边为切削刃，所述除冰刀较短边朝向装置前进方向。

3.如权利要求1所述的旋转切刀式架空输电线除冰雪装置，其特征在于：所述的支撑气缸包括支撑气缸安装轴、气缸安装座、气缸和气缸连杆，所述的气缸安装座上的支撑气缸安装轴安装在支撑杆二上，气缸安装在气缸安装座上，气缸连杆下端与气缸连接，气缸连杆上端与伸缩连杆固定。

4.如权利要求1所述的旋转切刀式架空输电线除冰雪装置，其特征在于：所述的伸缩连杆包括伸缩杆安装块和伸缩杆，所述伸缩杆顶端通过固定板二连接，固定板二固定在除冰机架下部分机架侧板二下方，支撑杆一顶端通过固定板一连接，固定板一固定在除冰机架上部分机架侧板二上方。

5.如权利要求1所述的旋转切刀式架空输电线除冰雪装置，其特征在于：所述的角度测量装置包括安装处、平行块和传感器，安装处嵌入方孔中，平行块与安装处固定连接，平行块可随着输电线偏移，传感器测量偏移的角度。

6.如权利要求1所述的旋转切刀式架空输电线除冰雪装置，其特征在于：所述的角度测量装置、步进电机和驱动电机都通过导线与控制器连接。

7.如权利要求1所述的旋转切刀式架空输电线除冰雪装置，其特征在于：所述的除冰机架上下两部分在中间形成可使输电线通过的通孔。

8.如权利要求1所述的旋转切刀式架空输电线除冰雪装置，其特征在于：所述的除冰机构安装座上还设有方便安装的螺纹孔。