CN110011260B - 一种自动除冰器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动除冰器,包括行走机构、悬挂在行走机构下方的捶冰机构、以及为行走机构和捶冰机构提供动力源的电源机构；所述捶冰机构包括壳体、设置在壳体内的敲击冰锤和控制敲击冰锤往复运动的驱动机构。本发明通过提供一种新式的机械式除冰器结构，提高除冰效率。

Description

一种自动除冰器

技术领域

本发明涉及电力工业领域，具体而言，涉及一种自动除冰器。

背景技术

电力是现代化工业生产和生活不可或缺的动力能量，水力发电是电力工业的一个门类。我国电力事业一直发展较快，高压与超高压输配电网的架设与投入运行必将与日俱增，110KV、220KV、330KV、500KV等不同电压等级的大型输配电线与变电站分布区域很广，作用日益突出。

由于高压输电线一般都是高空架设，我国北方和南方一些地区冬季非常寒冷，一些地区由于特定的气象原因使得电力架空输电线产生结冰的现象。当冰层达到一定厚度时必须将其清除，否则会造成压断输电线造成停电事故，严重影响工业生产和生活。

在现有技术中，为了解决该问题，主要有三种除冰方式，电热融冰、人工手动除冰和机械除冰。其中:

首先，电热融冰，其原理就是将输电线用户端短路，通过降压变压器将供电电压降低，向输电线路提供比正常供电电流大的多的电流，让导线产生大量的热而将其表面覆盖的冰层融化。专用的变压器价格约几十万元人民币，而且利用率极低。因而利用电流发热融冰的特点是需要专用的设备、必须停电才能融冰，能量消耗极大、投资巨大，一般应用于主干电力网。

其次，利用人力方法清除导线表面的结冰，这不需要专用地设备，但效率很低。一般应用于非主干电力网例如各个油田的专业电网，但对跨度很大，特别是过山涧处的输电线路基本无法完成除冰任务。

最后，机械除冰，主要是通过自动化行走机构带动除冰器将凝结在电线上的冰层直接刮除。但是这种机械式除冰器仍然容易遇到问题，当电线上的冰层较厚，或者冰棱较长时，容易出现阻力过大，驱动电机负荷过载，或者发送卡阻无法行动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动除冰器，通过提供一种新式的机械式除冰器结构，以克服上述技术问题，提高除冰效率。

为达到上述技术目的，本发明采用的技术方案具体如下：

一种自动除冰器，其特征在于：包括行走机构、悬挂在行走机构下方的捶冰机构、以及为行走机构和捶冰机构提供动力源的电源机构；所述捶冰机构包括壳体、设置在壳体内的敲击冰锤和控制敲击冰锤往复运动的驱动机构。

进一步地，所述敲击冰锤设置在壳体竖直方向，且伸出在壳体外，并在敲击冰锤与壳体之间连接有复位弹簧。

进一步地，所述驱动机构包括控制齿盘、设置在壳体一侧驱动齿盘转动的驱动电机。

进一步地，所述敲击冰锤外层设置有长齿条，控制齿盘与长齿条啮合，并在控制齿盘圆周面设置有无齿光滑段。

进一步地，所述控制齿盘为多个，且多个控制齿盘设置在同一轴线上，并且每个控制齿盘的光滑段长度渐变增长。

进一步地，所述驱动机构还包括控制齿盘切换拨片和换位电机，切换拨片固定在滚珠丝杆上，换位电机输出轴连接到滚珠丝杆，并在滚珠丝杆上连接有控制悬臂，控制悬臂连接到控制齿盘两侧。

进一步地，所述行走机构包括基板、设置在基板上方的吊环、设置在基板下方的轮组以及驼峰式顶线机构。该驼峰式的顶线机构能够在运行过程中将电线背部顶稳，在敲击时更容易敲碎整体覆盖在电线上的冰层。

进一步地，所述轮组至少包括分别设置在电线上下的导向轮，每个上导向轮分别通过连杆固定连接到基板。

进一步地，所述驼峰式顶线机构包括至少两个间隔设置的顶线块。

进一步地，所述电源机构为蓄电池。

本发明的有益效果在于：本发明区别于现有技术，本发明改变了传统机械式除冰器通过刮除结冰层的操作方式，改用锤击方式，有效快速将附着在电线上的结冰层敲除，而且本发明设置有多种不同可切换力度的控制齿盘，可以针对绝大多事场合适用，并且本申请提供的驼峰式顶线机构能够有效将在敲击时的电线段背部顶住，能够使得敲冰锤的力度完全作用在冰层。

附图说明

图1是本发明提供的自动除冰器示意图一；

图2是本发明提供的自动除冰器示意图二；

附图标记：

1为电线、2为顶线机构、3为基板、4为吊环、5为轮组、6为敲击冰锤、7为长齿条、8为控制齿盘、9为复位弹簧、10为电源机构、11为滚珠丝杆、12为控制悬臂、13为助力拉环。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

图1-图2所示，一种自动除冰器，包括行走机构、悬挂在行走机构下方的捶冰机构、以及为行走机构和捶冰机构提供动力源的电源机构10；所述电源机构10为蓄电池。

所述捶冰机构包括壳体、设置在壳体内的敲击冰锤6和控制敲击冰锤6往复运动的驱动机构。所述敲击冰锤6设置在壳体竖直方向，且伸出在壳体外，并在敲击冰锤6与壳体之间连接有复位弹簧9。所述驱动机构包括控制齿盘8、设置在壳体一侧驱动齿盘转动的驱动电机。所述敲击冰锤6外层设置有长齿条7，控制齿盘8与长齿条7啮合，并在控制齿盘8圆周面设置有无齿光滑段。所述控制齿盘8为多个，且多个控制齿盘8设置在同一轴线上，并且每个控制齿盘8的光滑段长度渐变增长。

所述驱动机构还包括控制齿盘切换拨片和换位电机，切换拨片固定在滚珠丝杆上，换位电机输出轴连接到滚珠丝杆11，并在滚珠丝杆11上连接有控制悬臂12，控制悬臂12连接到控制齿盘两侧。

所述行走机构包括基板3、设置在基板3上方的吊环4、设置在基板3下方的轮组5以及驼峰式顶线机构2。所述轮组5至少包括分别设置在电线1上下的导向轮，每个上导向轮分别通过连杆固定连接到基板3。所述驼峰式顶线机构2包括至少两个间隔设置的顶线块。

在实际使用过程中，本发明的行走机构与悬挂在行走机构下方的捶冰机构之间设置有开关机构，开关机构具体包括复位弹簧、插销以及限位扣杆，插销与行走机构的吊环连接，复位弹簧设置在吊环与插销之间。采用无人机将吊环拉起，并且将插销向上提，同时打开存在电线可以通过的通道。并且吊环上拉过程将下部滚轮向下拉，使得电线更容卡进到位。

当然，该开关机构也可以采用液压伸顶，或者其他类似的可以复位的机械结构。采用无人机钩挂在行走机构的吊环4上将整个自动除冰器吊起，在此时，控制液压缸将开关顶开，并控制除冰器安装到电线1上后，再控制液压缸回缩，将除冰器整体锁紧在电线1上，使其不会掉落，此后，行走机构的驱动电机控制行走机构向前或者向后移动。

并且再打开冰锤机构的驱动电机开始工作，冰锤击鼓的驱动电机带动控制齿盘8开始旋转，此时，多个控制齿盘8的某一个齿盘与冰锤外侧的长齿条7相互啮合，控制齿盘8在转动时，带动冰锤向下移动，冰锤在向下移动的过程中，将复位弹簧9拉开为伸长模式。当控制齿盘8旋转到光滑段时，冰锤外层的长齿条7与齿盘不再啮合，此时，冰锤在复位弹簧9的作用下弹起，敲击在电线1上。而且行走机构的驼峰式顶线机构2将电线1背部顶紧，让附着在电线1上的冰层完全吸收此处敲击力，完成一次敲击过程，当控制齿盘8的有齿段重新与冰锤外层长齿条7重新啮合后，重新带动冰锤向下运动，如此往复不断敲击冰层。

而且本发明的控制齿盘8可以设置为多个，通过换位电机的启动来带动滚珠丝杆运动，滚珠丝杆将回转运动转化为直线运动，控制切换拨片移动，来进行控制齿盘的切换。并且控制齿盘8的光滑段长度不同，则啮合段的长度也不相同，可以拉伸复位弹簧9的能力也就不相同，可以根据具体需求选择不同力度的控制齿盘8来带动转动。

而且在行走机构的两侧还设置有助力拉环13，当冰层覆盖电线发生卡阻时，可以用无人机钩挂到侧边的助力拉环13提供一个更大的动力。

并且本发明全程采用自动化控制，在壳体内还设置有自动控制中心，该自动控制中心采用单片机stc89C2051和mpc006运动控制模块作为控制系统的核心，控制电机做运动控制，单片机发送指令给mpc006运动控制模块，模块信号输出给电机作高速度运动。stc89C2051是一种市面上十分成熟的单片机系统，控制系统的如何设计并非本发明的要点，控制系统的设计按照现有的成熟设计即可。并且采用无线信号收发设备做远程遥控，操作人员在地面上通过遥控的方式向自动控制中心发出指令，控制除冰器的行走，以及换位电机的启动对控制齿盘8进行切换控制，从而实现不同控制齿盘8的切换，来控制敲击冰锤6的力度。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种自动除冰器，其特征在于：包括行走机构、悬挂在行走机构下方的捶冰机构、以及为行走机构和捶冰机构提供动力源的电源机构；所述捶冰机构包括壳体、设置在壳体内的敲击冰锤和控制敲击冰锤往复运动的驱动机构；

所述敲击冰锤设置在壳体竖直方向，且伸出在壳体外，并在敲击冰锤与壳体之间连接有复位弹簧；

所述驱动机构包括控制齿盘、设置在壳体一侧驱动齿盘转动的驱动电机；

所述敲击冰锤外层设置有长齿条，控制齿盘与长齿条啮合，并在控制齿盘圆周面设置有无齿光滑段；

所述控制齿盘为多个，且多个控制齿盘设置在同一轴线上，并且每个控制齿盘的光滑段长度渐变增长；

所述驱动机构还包括控制齿盘切换拨片和换位电机，切换拨片固定在滚珠丝杆上，换位电机输出轴连接到滚珠丝杆，并在滚珠丝杆上连接有控制悬臂，控制悬臂连接到控制齿盘两侧；

所述行走机构包括基板、设置在基板上方的吊环、设置在基板下方的轮组以及驼峰式顶线机构；

所述轮组至少包括分别设置在电线上下的导向轮，每个上导向轮分别通过连杆固定连接到基板；

所述驼峰式顶线机构包括至少两个间隔设置的顶线块；

所述电源机构为蓄电池。