CN107453312B - 一种带有爆破体自动回填机构的除冰装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带有爆破体自动回填机构的除冰装置，属于输电线路除冰维护设备领域，采用钻头及驱动机构驱动装置本体插入到覆冰层内，借助拖拽在装置本体后侧的爆破体将冰层击碎，保证了除冰效果。螺旋形的装置本体缠绕在输电线上，保证了运行轨迹是螺旋形，本发明装置结构简单装置本体内的钻头及驱动机构借助机械式驱动，避免采用电气元件可能产生的因爆破带来的损坏，保证了设备的安全、稳定。

Description

一种带有爆破体自动回填机构的除冰装置

技术领域

本发明属于输电线路除冰维护设备领域，具体涉及一种带有爆破体自动回填机构的除冰装置。

背景技术

输电线路通常架设在开阔的野外环境中，当冬季环境温度降低时，空气中的水分会凝结在输电线路上形成覆冰，而输电线路覆冰会造成以下危害：

(1)损坏杆塔。线路覆冰过厚，会使杆塔机械荷重越载而折断。

(2)线路跳闸。对于导线垂直排列的线路，当下层导线上的覆冰先脱落时(导线上的覆冰不一定同时脱落)，导线就会迅速上升或上、下跳跃，造成相间短路，使线路开关跳闸，供电中断。

(3)绝缘子串倾斜、导线严重下垂。线路各档距内的覆冰厚度不均匀时，导线弧垂将发生很大变化，造成悬垂绝缘子串倾斜，金具承受较大的水平方向作用力。在覆冰过厚的档距内，会造成导线严重下垂而发生接地事故。

(4)绝缘子串覆冰后，会大大降低绝缘性能。当悬垂绝缘子串覆冰溶化时，可能形成冰柱，使绝缘子串短路，造成接地事故。

目前采用的排险方式主要是有融冰和机械式除冰两种，其中融冰方式是在输电线上加热从而实现融冰，具体方式有潮流分配式融冰(短时间内增加输电线负载而产热)、短路式融冰(适用于三相供电的输电线路)、高频激励融冰(利用高频高压电的集肤效应，在输电线上造成电阻损耗发热而融冰)，采用融冰方式不可避免的需要对输电线路进行一定程度的改造，并且需要消耗大量能量进行制热，除冰成本和难度都较高；而机械式除冰主要采用设置在输电线上的设备进行，主要方式是采用敲打、震荡或者爆破方式进行，其问题在于，输电线所在地区一般风力较大，设备受到风力作用发生偏转，难以有效进行作业，并且通过外部敲打、震荡、爆破等方式也难以将输电线上较厚的冰层击碎，使得除冰作业事倍功半，难以达到预期效果，采用爆破方式需要预先在冰层上固定爆破体，爆破采用外爆方式，除冰效果有限且效率低下。

发明内容

本发明为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种带有爆破体自动回填机构的除冰装置，能够拖拽爆炸体钻插到覆冰层内，从内部瓦解坚硬的覆冰，保证较好的除冰效果。

本发明采用的具体技术方案是：

一种带有爆破体自动回填机构的除冰装置，用于将输电线外围的覆冰层去除，本装置包括装置本体，设置于装置本体尾部的爆破体，装置本体呈螺旋状，装置本体头部还设置有钻头，装置本体借助钻头及驱动机构的驱动具有绕输电线的轴线旋转的自由度，所述的爆破体还包括有自动回填结构，所述的爆破体侧壁还设置有防滚槽。

所述的驱动机构包括设置于装置本体内部且与钻头连接的传动轴，套装在装置本体外侧的螺旋套、螺旋套与装置本体之间设置有轴承，所述的螺旋套的内壁设置有内齿轮，所述的传动轴套装有驱动齿轮，驱动齿轮透过设置在装置本体侧壁上的通孔与内齿轮形成啮合传动结构。

所述的钻头呈锥形结构，钻头与装置本体之间的连接结构包括与钻头底部固定的锁紧环，所述的锁紧环与钻头底面之间夹持有定位环，所述的定位环套装固定在装置本体的外侧壁上，所述的定位环分别借助滚珠与钻头的底面、锁紧环的环面形成滚动接触。

所述的传动轴外套装有传动套，所述的传动套与设置在装置本体内侧壁的固定板固定连接。

所述的螺旋套与装置本体之间设置有限位结构，所述的限位结构包括固定在螺旋套内壁的滑动槽、设置在装置本体外侧壁上的滑动环，所述的滑动环与滑动槽套装形成转动配合。

所述的装置本体的外侧壁上还设置有密封圈，所述的螺旋套与装置本体的外侧壁形成密封配合。

所述的爆破体呈上、下分体结构，包括端盖及与端盖螺纹连接的固定桩，所述的固定桩外侧壁设置有爆破槽；

所述的自动回填结构包括设置在端盖上并与爆破槽同轴的备用弹仓、设置在端盖与固定桩之间的弹仓伸缩盖、设置在固定桩上自动锁杆装置，所述的自动锁杆装置与弹仓伸缩盖限位配合。

所述的自动锁杆装置包括设置在固定桩内的导气管、导气管内设置有锁杆本体、设置在锁杆本体上的碗状结构的塞体，所述的锁杆本体借助弹簧具有沿导气管轴线方向伸缩的自由度，所述的锁杆本体的顶端穿透固定桩与弹仓伸缩盖形成接触限位。

所述的导气管一端与爆破槽连通，另一端与固定桩的外表面连通。

所述的锁杆本体末端还连接弹性材质的阻尼球。

本发明的有益效果是：

本发明采用钻头及驱动机构驱动装置本体插入到覆冰层内，借助拖拽在装置本体后侧的爆破体将冰层击碎，保证了除冰效果。螺旋形的装置本体缠绕在输电线上，保证了运行轨迹是螺旋形，本发明装置结构简单装置本体内的钻头及驱动机构借助机械式驱动，避免采用电气元件可能产生的因爆破带来的损坏，保证了设备的安全、稳定。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为驱动机构的半剖示意图；

图3为图2中A-A截面的示意图；

图4为钻头的半剖示意图；

图5为驱动传动轴的动力装置的示意图；

图6为爆破体的结构示意图；

图7为本发明应用在覆冰后的输电线上的示意图；

图8为爆破体自动装填机构动作后的示意图；

附图中，1、装置本体，2、爆破体，3、传动轴，4、钻头，5、锁紧环，6、定位环，7、滚珠，8、螺旋套，9、内齿轮，10、驱动齿轮，11、传动套，12、固定板，13、滑动槽，14、滑动环，15、密封圈，16、弹簧扭杆，201、端盖，202、固定桩，203、爆破槽，204、弹仓伸缩盖，205、导气管，206、锁杆本体，207、塞体，208、阻尼球。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明：

具体实施例1，如图1到图4所示，本发明为一种带有爆破体自动回填机构的除冰装置，用于将输电线外围的覆冰层去除，本装置包括装置本体1，设置于装置本体1尾部的爆破体2，装置本体1呈螺旋状，装置本体1头部还设置有钻头4，装置本体1借助钻头4及驱动机构的驱动具有绕输电线的轴线旋转的自由度。本发明在工作时借助传动轴3驱动，使用前由人员在覆冰的输电线路上清理出冰层的断面，再将本发明的除冰装置缠绕布置到清理出的输电线上，借助钻头在覆冰层内钻出孔洞，借助驱动机构将本装置不断向前推移，如图7所示，由于装置本体1呈螺旋状，使得最终钻出的轨迹也为螺旋状，此时引爆爆破体2内的爆破物如爆弹，从而实现从内部引爆破解覆冰，相比在外部引爆的方式能够起到更好的除冰效果,爆破体2采用电雷管起爆，成本低廉，且控制安全、方便。

为了方便将本装置缠绕到输电线上，所述的装置本体1呈前后分体结构并借助平行设置的多组弹簧扭杆16连接。使用时将装置本体1前后扭转，弹簧扭杆采用弹簧钢管，具有柔韧性，随着弹簧扭杆16的扭曲，扩大了装置本体1的螺距，从而便于将装置本体1缠绕到输电线上,实现除冰设备的快速部署。

具体实施例2，所述的钻头包括与传动轴3连接的呈锥形结构的钻头4、设置在钻头4与装置本体1之间的连接结构，钻头4借助该连接结构具有绕装置本体1的轴线旋转的自由度，所述的连接结构包括与钻头4底部固定的锁紧环5，所述的锁紧环5与钻头4底面之间夹持有定位环6，所述的定位环6套装固定在装置本体1的外侧壁，所述的定位环6分别借助滚珠7与钻头4的底面、锁紧环5的环面形成滚动接触。所述的传动轴3驱动钻头4进行工作，钻头4在随着装置本体1推进时，借助定位环6上滚珠的滚动连接，降低阻力，便于进行钻孔操作，当需要回退时，借助定位环6与锁紧环5形成的滚动连接，避免回退倒行时发生钻头4脱离的故障。

进一步的，为了方便驱动机构安装，所述的驱动机构包括套装在装置本体1外侧的螺旋套8、螺旋套8与装置本体1之间设置有轴承，所述的螺旋套8的内壁设置有内齿轮9，所述的传动轴3套装有驱动齿轮10，驱动齿轮10透过设置在装置本体1侧壁上的通孔与内齿轮9形成啮合传动结构，所述的螺旋套8的外侧壁设置有螺旋绞龙结构。借助该螺旋绞龙结构，使得驱动机构在钻头4钻出的螺旋孔洞内移动，借助该螺旋绞龙结构，在推动装置1本体螺旋前进的同时能够将产生的碎冰排出，便于进一步钻孔。

进一步的，为了避免传动轴3与其他设备线路卷缠，所述的传动轴3外套装有传动套11，所述的传动套11与设置在装置本体1内侧壁的固定板12固定连接。借助传动套11将传动轴3固定，避免了设备本体1随传动轴3转动，保证钻孔顺利进行，设置的固定板12同时将驱动齿轮10定位，防止发生驱动齿轮10错位，保证驱动机构正常工作。所述的传动轴3还连接有动力装置，如图5所示，该动力装置包括底座及设置与底座之上的电机，借助电机驱动传动轴3转动，而设置的传动套11与底座固定，从而保证了传动轴3旋转而传动套11不旋转，保证传动轴3的动力稳定输送。所述的传动轴3采用单芯钢线或弹簧钢条，使得传动轴3具有柔韧性及较好的传动性。

进一步的，为了防止螺旋套8错位，所述的螺旋套8与装置本体1之间设置有限位结构，所述的限位结构包括固定在螺旋套8内壁的滑动槽13、设置在装置本体1外侧壁上的滑动环14，所述的滑动环14与滑动槽13套装形成转动配合，从而将螺旋套8与装置本体1形成良好固定，避免两者错位。

进一步的，为了防止碎冰屑灌入到螺旋套8内，所述的装置本体1的外侧壁上还设置有密封圈15，所述的螺旋套8与装置本体1的外侧壁形成密封配合。保证设备稳定运行。

进一步的，如图6所示，为了增加本装置的续航能力，所述的爆破体2还包括有自动回填结构，所述的爆破体2呈上、下分体结构，包括端盖201及与端盖201螺纹连接的固定桩202，所述的固定桩202外侧壁设置有爆破槽203；所述的爆破槽203内设置有爆弹，该爆弹为借助雷管起爆的民用炸药弹，成本低廉，控制方便、安全。

所述的自动回填结构包括设置在端盖201上并与爆破槽203同轴的备用弹仓205、设置在端盖201与固定桩202之间的弹仓伸缩盖204、设置在固定桩202上自动锁杆装置，所述的自动锁杆装置与弹仓伸缩盖204限位配合。所述的自动锁杆装置包括设置在固定桩202内的导气管205、导气管205内设置有锁杆本体206、设置在锁杆本体206上的碗状结构的塞体207，所述的锁杆本体206借助弹簧具有沿导气管205轴线方向伸缩的自由度，所述的锁杆本体206的顶端穿透固定桩202与弹仓伸缩盖204形成接触限位。所述的导气管205一端与爆破槽203连通，另一端与固定桩202的外表面连通。

所述的自动回填结构的工作原理是爆弹装设在爆破槽203内，引爆后产生高压气体冲击将冰层击碎，同时，高压气体进入到导气管205中，塞体207受压推动锁杆本体206后移使得锁杆本体206与弹仓伸缩盖204解除限位，弹仓伸缩盖204借助弹簧拉力移动，从而打开备用弹仓205，所述的备用弹仓205内设置有连接推力弹簧的顶推板，借助顶推板将备用弹仓205内存放的备用爆弹推出并压紧在爆破槽203内，如图8所示，从而完成弹药的自动装填，使得设备在中途没有人员参与的情况下自动实现二次装填，延长续航能力。

所述的锁杆本体206末端还连接弹性材质的阻尼球208。借助阻尼球208与导气管205内壁摩擦，使得锁杆本体206回弹速度减缓，避免锁杆本体206快速回弹导致弹仓伸缩盖204被撞击卡死，导致备用爆弹无法推出。

为了避免爆破时爆破体2扭转，造成装置本体1、传动套11被扭转变形，所述的爆破体2侧壁还设置有防滚槽，防滚槽为设置在端盖201上的槽体结构，借助该结构，所述的端盖201将爆破体2与钻孔内壁形成限位接触，避免爆破体2引爆后因爆破方向偏移造成的扭转。

本发明采用传动轴3驱动，避免了在装置本体1内安装电机等电气驱动元件，保证了设备在爆破冲击下具有良好的稳定性，设置的爆破体固定在传动套11上，随着装置本体1的前进，传动套11随着装置本体1钻出的螺旋轨迹将爆破体拖拽到位，爆破体直径小于轨迹直径，当拖拽时的阻力增大到装置本体1无法前进时，引爆爆破体将冰层击碎，而前端的装置本体1处由于没有爆破，因此能够继续沿预定轨迹前进，人员只需后续补充爆破体，就能完成整根输电线的除冰，相比于传统的外爆式除冰，除冰效果提升巨大，并且采用装置本体1自主推进，降低了人员高空作业时间，减轻了人员的劳动强度。

Claims (9)

1.一种带有爆破体自动回填机构的除冰装置，用于将输电线外围的覆冰层去除，其特征在于：本装置包括装置本体(1)，设置于装置本体(1)尾部的爆破体(2)，装置本体(1)呈螺旋状，装置本体(1)头部还设置有钻头(4)，装置本体(1)借助钻头(4)及驱动机构的驱动具有绕输电线的轴线旋转的自由度，所述的爆破体(2)还包括有自动回填结构，所述的爆破体(2)侧壁还设置有防滚槽；

所述的驱动机构包括设置于装置本体(1)内部且与钻头(4)连接的传动轴(3)，套装在装置本体(1)外侧的螺旋套(8)、螺旋套(8)与装置本体(1)之间设置有轴承，所述的螺旋套(8)的内壁设置有内齿轮(9)，所述的传动轴(3)套装有驱动齿轮(10)，驱动齿轮(10)透过设置在装置本体(1)侧壁上的通孔与内齿轮(9)形成啮合传动结构。

2.根据权利要求1所述的一种带有爆破体自动回填机构的除冰装置，其特征在于：所述的钻头(4)呈锥形结构，钻头(4)与装置本体(1)之间的连接结构包括与钻头(4)底部固定的锁紧环(5)，所述的锁紧环(5)与钻头(4)底面之间夹持有定位环(6)，所述的定位环(6)套装固定在装置本体(1)的外侧壁上，所述的定位环(6)分别借助滚珠(7)与钻头(4)的底面、锁紧环(5)的环面形成滚动接触。

3.根据权利要求2所述的一种带有爆破体自动回填机构的除冰装置，其特征在于：所述的传动轴(3)外套装有传动套(11)，所述的传动套(11)与设置在装置本体(1)内侧壁的固定板(12)固定连接。

4.根据权利要求2所述的一种带有爆破体自动回填机构的除冰装置，其特征在于：所述的螺旋套(8)与装置本体(1)之间设置有限位结构，所述的限位结构包括固定在螺旋套(8)内壁的滑动槽(13)、设置在装置本体(1)外侧壁上的滑动环(14)，所述的滑动环(14)与滑动槽(13)套装形成转动配合。

5.根据权利要求2所述的一种带有爆破体自动回填机构的除冰装置，其特征在于：所述的装置本体(1)的外侧壁上还设置有密封圈(15)，所述的螺旋套(8)与装置本体(1)的外侧壁形成密封配合。

6.根据权利要求1所述的一种带有爆破体自动回填机构的除冰装置，其特征在于：所述的爆破体(2)呈上、下分体结构，包括端盖(201)及与端盖(201)螺纹连接的固定桩(202)，所述的固定桩(202)外侧壁设置有爆破槽(203)；

所述的自动回填结构包括设置在端盖(201)上并与爆破槽(203)同轴的备用弹仓(205)、设置在端盖(201)与固定桩(202)之间的弹仓伸缩盖(204)、设置在固定桩(202)上自动锁杆装置，所述的自动锁杆装置与弹仓伸缩盖(204)限位配合。

7.根据权利要求6所述的一种带有爆破体自动回填机构的除冰装置，其特征在于：所述的自动锁杆装置包括设置在固定桩(202)内的导气管(205)、导气管(205)内设置有锁杆本体(206)、设置在锁杆本体(206)上的碗状结构的塞体(207)，所述的锁杆本体(206)借助弹簧具有沿导气管(205)轴线方向伸缩的自由度，所述的锁杆本体(206)的顶端穿透固定桩(202)与弹仓伸缩盖(204)形成接触限位。

8.根据权利要求7所述的一种带有爆破体自动回填机构的除冰装置，其特征在于：所述的导气管(205)一端与爆破槽(203)连通，另一端与固定桩(202)的外表面连通。

9.根据权利要求7所述的一种带有爆破体自动回填机构的除冰装置，其特征在于：所述的锁杆本体(206)末端还连接弹性材质的阻尼球(208)。