CN111431127A - 一种输电线路自行走除冰装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种输电线路自行走除冰装置，包括，行走组件，包括壳体、夹持件和支撑件，所述支撑件设置于所述壳体内侧壁，所述夹持件设置于所述支撑件上；碾压组件，包括侧板、缓冲件和碾压轮，所述侧板端部与壳体通过销轴连接，所述缓冲件连接所述侧板和壳体，所述碾压轮设置于所述侧板端部；本发明利用夹持件与支撑件的配合作用实现对与线材的交替夹持并在其上移动。

Description

一种输电线路自行走除冰装置

技术领域

本发明涉及除冰装置技术领域，尤其是一种输电线路自行走除冰装置。

背景技术

输电线路覆冰和积雪常会引起线路的跳闸、断线、倒杆、绝缘子闪络和通信中断等事故。俄罗斯、加拿大、美国、日本、英国、芬兰、冰岛和我国都曾因输电线路覆冰引发安全事故，给诸多国家带来巨大的经济损失，因此冰雪灾害成为全世界许多国家电网面临的共同问题。我国是输电线路覆冰最为严重的国家之一，线路冰害事故发生的概率很高。最近30年来，大面积冰灾事故在全国各地时有发生，线路大量结冰就是造成这些事故的主要原因，而采用人工除冰的方法不仅效率低下，而且对电力工人的生命安全造成了极大的威胁。因此，研究新型的除冰方法替代人工除冰就变成十分迫切。

在使用架空线除冰机器人进行除冰作业时，机器人通过轮式驱动机构沿架空线运动。在这一过程中，当机器人传感器检测到前方线路上有覆冰时，其控制器开始启动除冰机构，清除线路覆冰，完成整个除冰动作。除冰机构要求在能高效清除架空线覆冰的前提下，其重量应尽可能小，并且安装、拆卸、维护方便。

传统除冰机器人多用传动轮夹持缆线并利用摩擦力在其上行走，而线材结冰、结霜后摩擦力下降导致行走效果不佳，因此需要设计一款可以在线材上稳定行走的除冰机器人。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例，在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有技术中所存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明所要解决的技术问题是传统除冰机器人利用传动轮在线材上行走效果不佳的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种输电线路自行走除冰装置，包括，行走组件，包括壳体、夹持件和支撑件，所述支撑件设置于所述壳体内侧壁，所述夹持件设置于所述支撑件上；

碾压组件，包括侧板、缓冲件和碾压轮，所述侧板端部与壳体通过销轴连接，所述缓冲件连接所述侧板和壳体，所述碾压轮设置于所述侧板端部。

作为本发明所述输电线路自行走除冰装置的一种优选方案，其中：所述支撑件包括固定板和滑动板，所述固定板与所述壳体内侧壁固定连接；

所述壳体内侧壁上设置有T形槽，所述滑动板端部与所述T形槽连接，所述固定板和滑动板平行设置。

作为本发明所述输电线路自行走除冰装置的一种优选方案，其中：所述固定板上设置有第一长槽和第一闭环槽，所述滑动板上设置有第二长槽和第二闭环槽；

所述第一长槽与第二闭环槽相对设置，所述第一闭环槽与所述第二长槽相对设置。

作为本发明所述输电线路自行走除冰装置的一种优选方案，其中：所述第一闭环槽包括第一直槽道、第一弧槽道、第一拐点、第一弯槽和第二拐点，所述第一拐点位于所述第一直槽道和第一弧槽道一端连接处；

所述第一弯槽设置于所述第一直槽道端部，所述第二拐点设置于所述第一弯槽与第一弧槽道连接处。

作为本发明所述输电线路自行走除冰装置的一种优选方案，其中：所述第二闭环槽包括第二直槽道、第二弧槽道、第三拐点、第二弯槽和第四拐点，所述第三拐点位于所述第二直槽道和第二弧槽道一端连接处；

所述第二弯槽设置于所述第二直槽道端部，所述第四拐点设置于所述第二弯槽与第二弧槽道连接处。

作为本发明所述输电线路自行走除冰装置的一种优选方案，其中：所述夹持件包括第一夹爪和第二夹爪，所述第一夹爪一端设置于所述第一长槽中，一端设置于所述第二闭环槽中；

所述第二夹爪一端设置于所述第一闭环槽，一端设置于所述第二长槽中。

作为本发明所述输电线路自行走除冰装置的一种优选方案，其中：所述第一夹爪上设置有第一夹板，所述第二夹爪上设置有第二夹板，所述第一夹板与所述第二夹板与缆线接触。

作为本发明所述输电线路自行走除冰装置的一种优选方案，其中：所述第一夹爪设置于所述第一长槽一端截面为方形，所述第二夹爪设置于所述第二长槽一端截面为方形。

作为本发明所述输电线路自行走除冰装置的一种优选方案，其中：所述固定板上设置有第一推杆电机和第一推板，所述第一推板与所述第一推杆电机连接；

所述滑动板上设置有第二推杆电机和第二推板，所述第二推板与所述第二推杆电机连接。

作为本发明所述输电线路自行走除冰装置的一种优选方案，其中：所述缓冲件包括连杆和弹簧，所述连杆设置于所述侧板上，所述弹簧连接所述连杆和壳体。

本发明的有益效果：本发明利用夹持件与支撑件的配合作用实现对与线材的交替夹持并在其上移动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明提供的一种实施例所述的输电线路自行走除冰装置的整体结构示意图；

图2为本发明提供的一种实施例所述的输电线路自行走除冰装置中碾压组件的结构示意图；

图3为本发明提供的一种实施例所述的输电线路自行走除冰装置中行走组件的单侧结构示意图；

图4为本发明提供的一种实施例所述的输电线路自行走除冰装置中支撑件上的槽结构示意图；

图5为本发明提供的一种实施例所述的输电线路自行走除冰装置中行走组件的动作过程示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

再其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1

参照图1和图2，本实施例提供了一种输电线路自行走除冰装置，包括，行走组件100，包括壳体101、夹持件102和支撑件103，支撑件103设置于壳体101内侧壁，夹持件102设置于所述支撑件103上；

碾压组件200，包括侧板201、缓冲件202和碾压轮203，侧板201端部与壳体101通过销轴连接，缓冲件202连接侧板201和壳体101，碾压轮203设置于侧板201端部。

在本实施例中，壳体101为长方体壳体结构，夹持件102与支撑件103成对设置于壳体101内，本实施例设置两组，分别位于壳体101内的两侧相对称，对线材的两侧进行夹持，应说明的是，其数量不限于两组，也可设置为四组，分别设置于壳体101的四个内侧壁，也可设置六组，此时壳体101内侧需适应性更改为六面结构。

该装置通过夹持件102将装置整体夹持在线材上，并通过夹持件102与支撑件103的连接配合实现装置在线材上的移动。

具体的，支撑件103包括固定板103a和滑动板103b，固定板103a与壳体101内侧壁固定连接；壳体101内侧壁上设置有T形槽101a，滑动板103b端部与T形槽101a连接，固定板103a和滑动板103b平行设置。

应说明的是，滑动板103b端部为与T形槽101a形状配合的T形结构，将滑动板103b限制为只可沿T形槽101a长度方向移动。

侧板201设置于壳体101的侧面，其与壳体101通过销轴连接，碾压轮203省设置有V型轮槽，线材设置于V型轮槽中，并且碾压轮采用橡胶制成，其V型轮槽表面有环状凸起，不会对线材造成刮伤，其次，缓冲件202包括连杆202a和弹簧202b，连杆202a设置于侧板201上，弹簧202b连接连杆202a和壳体101，也即弹簧202b对侧板201有使其向下转动的力，在碾压轮203设置于线材上时，碾压轮203对线材有一定施力，当线材上有结冰存在，碾压轮203在线材上移动将使冰被压碎。

实施例2

参照图1～5，本实施例与上一实施例的不同之处在于，固定板103a上设置有第一长槽103a-1和第一闭环槽103a-2，滑动板103b上设置有第二长槽103b-1和第二闭环槽103b-2；

第一长槽103a-1与第二闭环槽103b-2相对设置，第一闭环槽103a-2与第二长槽103b-1相对设置。

第一闭环槽103a-2包括第一直槽道103a-21、第一弧槽道103a-22、第一拐点103a-23、第一弯槽103a-24和第二拐点103a-25，第一拐点103a-23位于第一直槽道103a-21和第一弧槽道103a-22一端连接处；

第一弯槽103a-24设置于第一直槽道103a-21端部，第二拐点103a-25设置于第一弯槽103a-24与第一弧槽道103a-22连接处。

第二闭环槽103b-2包括第二直槽道103b-21、第二弧槽道103b-22、第三拐点103b-23、第二弯槽103b-24和第四拐点103b-25，第三拐点103b-23位于第二直槽道103b-21和第二弧槽道103b-22一端连接处；

第二弯槽103b-24设置于第二直槽道103b-21端部，第四拐点103b-25设置于第二弯槽103b-24与第二弧槽道103b-22连接处。

应说明的是，第一拐点103a-23为第一直槽道103a-21和第一弧槽道103a-22一端连接过渡处，此位置属于第一直槽道103a-21的端部区域，第二闭环槽103b-2为与第一闭环槽103a-2完全相同的结构，其分别控制着第二夹爪102b和第一夹爪102a的动作。

夹持件102包括第一夹爪102a和第二夹爪102b，第一夹爪102a一端设置于第一长槽103a-1中，一端设置于第二闭环槽103b-2中；

第二夹爪102b一端设置于第一闭环槽103a-2，一端设置于第二长槽103b-1中。

第一夹爪102a上设置有第一夹板102a-1，第二夹爪102b上设置有第二夹板102b-1，第一夹板102a-1与第二夹板102b-1与缆线接触。

在本实施例中，通过第一夹板102a-1与第二夹板102b-1交替与线材接触将后者夹持，并在交替夹持的变换中控制第一夹爪102a和第二夹爪102b之间的距离，来实现装置在线材上的移动。

因第一闭环槽103a-2与第二闭环槽103b-2结构相同，故以第一闭环槽103a-2进行说明；具体的，第一直槽道103a-21为设置靠尽线材所在一侧，当第二夹爪102b端部处于第一直槽道103a-21时，第二夹板102b-1与线材接触紧密夹持，第一弧槽道103a-22为远离线材设置，当第二夹爪102b端部在第一弧槽道103a-22中时第二夹板102b-1不与线材接触，此时第二夹爪102b因不与线材固定二可以相对线材进行移动。

图4展示了将滑动板103b相对于固定板103a翻转135°，以展示滑动板103b上第二闭环槽103b-2和第二长槽103b-1与固定板103a上槽结构的对应图，图中第一长槽103a-1靠近线材一端为a1端，远离线材一端为b1端，第二长槽103b-1上靠近线材一端为a2端，远离线材一端为b2端。

当第一夹爪102a一端由第二直槽道103b-21移动到第二弧槽道103b-22中，其另一端由a1端向b1端移动，此时第一夹板102a-1将远离线材方向，也即第一长槽103a-1的设置是为了适应第一夹爪102a远离和靠近线材的变化。

而由于在线材长度方向，第一夹爪102a被第一长槽103a-1限制，故若第一夹爪102a一端设置于第二直槽道103b-21中，此时第一夹爪102a与线材夹持固定而无法移动，也即固定板103a被第一夹爪102a限制固定，而此时滑动板103b可以沿线材长度方向移动，此过程中第一夹爪102a始终与线材夹持固定，而滑动板103b沿线材长度方向运动时，第二夹爪102b被第二长槽103b-1推动沿同样方向运动，不同的是，此时第二夹爪102b另一端处于第一弧槽道103a-22中，此时第二夹板102b-1不与线材接触夹持，因此可以移动。

第一夹爪102a设置于第一长槽103a-1一端截面为方形，第二夹爪102b设置于第二长槽103b-1一端截面为方形，第一夹爪102a设置于第二闭环槽103b-2一端截面为圆形，第二夹爪102b设置于第一闭环槽103a-2一端截面为圆形。

该结构避免了第一夹爪102a和第二夹爪102b随意转动的情况，保证了第一夹板102a-1和第二夹板102b-1始终朝向线材。

固定板103a上设置有第一推杆电机103a-3和第一推板103a-4，第一推板103a-4与第一推杆电机103a-3连接；

滑动板103b上设置有第二推杆电机103b-3和第二推板103b-4，第二推板103b-4与第二推杆电机103b-3连接。

应说明的是装置上海设置有蓄电池和控制器以实现对第一推杆电机103a-3和第二推杆电机103b-3的驱动和控制。

下面对第一夹爪102a与第二夹爪102b与滑动板103b和固定板103a的连接关系进行说明。

图5展示了第二夹板102b与线材固定，第一夹板102a带动固定板103a以及装置整体，相对于第二夹板102b以及滑动板103b移动的变化过程；局部视图B为初始时展示夹持件102与滑动板103b连接的结构图，局部视图A为变化后展示夹持件102与滑动板103b连接的结构图。

初始时，第一夹爪102a一端处于第一长槽103a-1中，一端处于第四拐点103b-25处；第二夹爪102b一端处于第二长槽103b-1中，一端处于第一拐点103a-23处；此时第二推杆电机103b-3动作，通过第二推板103b-4将第一夹爪102a由第四拐点103b-25处推入第二弧槽道103b-22，第一夹爪102a不与线材夹持，同时第二夹爪102b由第一拐点103a-23进入第一直槽道103a-21，此过程第二夹爪102b始终与线材保持夹持，以及随后第二夹爪102b在第一直槽道103a-21内移动过程中，滑动板103b均与第二夹爪102b同步相对于线材固定。

同时第一夹爪102a在第二弧槽道103b-22内移动过程中，固定板103a乃至装置整体被第一夹爪102a与第一长槽103a-1的结构带动相对于滑动板103b以及线材移动，第一夹爪102a向第二夹爪102b靠近，直至第二夹爪102b位于第二拐点103a-25处，第一夹爪102a处于第三拐点103b-23处。

接下来换第一推杆电机103a-3推动第二夹爪102b动作，原理同上述，不同的是此时第一夹爪102a与固定板103a与线材相对固定，滑动板103b与第二夹爪102b相对线材移动，第二夹爪102b远离第一夹爪102a。

重复以上动作，即实现装置在线材上的移动。

应说明的是，第二夹爪102b从第一直槽道103a-21移动到第一弯槽103a-24之前，第一夹爪102a已经从通过第二弯槽103b-24进入第三拐点103b-23处，同时第一夹板102a-1与缆线接触将缆线夹持，也即在此时刻第一夹板102a-1与第二夹板102b-1同时与缆线夹持；

在下一刻，第二夹爪102b经过第一弯槽103a-24并到达第二拐点103a-25的过程中，第一夹爪102a处于第三拐点103b-23处并向外侧移动一小段距离，应说明的是，此过程中第二夹爪102b始终与缆线接触，随后第二夹爪102b被限制在第二直槽道103b-21中并与线材保持夹持。

较佳的，为了使第一夹爪102a在第二闭环槽103b-2中单向运动，而设置第二弯槽103b-24，第一夹爪102a在越过第二弯槽103b-24后到达第四拐点103b-25位置，再向第二弧槽道103b-22方向运动时就因为第二弯槽103b-24的存在无法回到第二直槽道103b-21中，而是只能进入弧槽道103b-22。

同时在第三拐点103b-23处设置有高度差，具体为第二弧槽道103b-22一端高于第二直槽道103b-21，是为了保证在该位置第一夹爪102a端部从第二弧槽道103b-22进入第二直槽道103b-21就停留在第二直槽道103b-21中保持与线材夹持，而再能在第四拐点103b-25再次从第二直槽道103b-21进入第二弧槽道103b-22，不再对线材夹持。

重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。

此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征)。

应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种输电线路自行走除冰装置，其特征在于：包括，

行走组件(100)，包括壳体(101)、夹持件(102)和支撑件(103)，所述支撑件(103)设置于所述壳体(101)内侧壁，所述夹持件(102)设置于所述支撑件(103)上；

碾压组件(200)，包括侧板(201)、缓冲件(202)和碾压轮(203)，所述侧板(201)端部与壳体(101)通过销轴连接，所述缓冲件(202)连接所述侧板(201)和壳体(101)，所述碾压轮(203)设置于所述侧板(201)端部。

2.根据权利要求1所述的输电线路自行走除冰装置，其特征在于：所述支撑件(103)包括固定板(103a)和滑动板(103b)，所述固定板(103a)与所述壳体(101)内侧壁固定连接；

所述壳体(101)内侧壁上设置有T形槽(101a)，所述滑动板(103b)端部与所述T形槽(101a)连接，所述固定板(103a)和滑动板(103b)平行设置。

3.根据权利要求2所述的输电线路自行走除冰装置，其特征在于：所述固定板(103a)上设置有第一长槽(103a-1)和第一闭环槽(103a-2)，所述滑动板(103b)上设置有第二长槽(103b-1)和第二闭环槽(103b-2)；

所述第一长槽(103a-1)与第二闭环槽(103b-2)相对设置，所述第一闭环槽(103a-2)与所述第二长槽(103b-1)相对设置。

4.根据权利要求3所述的输电线路自行走除冰装置，其特征在于：所述第一闭环槽(103a-2)包括第一直槽道(103a-21)、第一弧槽道(103a-22)、第一拐点(103a-23)、第一弯槽(103a-24)和第二拐点(103a-25)，所述第一拐点(103a-23)位于所述第一直槽道(103a-21)和第一弧槽道(103a-22)一端连接处；

所述第一弯槽(103a-24)设置于所述第一直槽道(103a-21)端部，所述第二拐点(103a-25)设置于所述第一弯槽(103a-24)与第一弧槽道(103a-22)连接处。

5.根据权利要求4所述的输电线路自行走除冰装置，其特征在于：所述第二闭环槽(103b-2)包括第二直槽道(103b-21)、第二弧槽道(103b-22)、第三拐点(103b-23)、第二弯槽(103b-24)和第四拐点(103b-25)，所述第三拐点(103b-23)位于所述第二直槽道(103b-21)和第二弧槽道(103b-22)一端连接处；

所述第二弯槽(103b-24)设置于所述第二直槽道(103b-21)端部，所述第四拐点(103b-25)设置于所述第二弯槽(103b-24)与第二弧槽道(103b-22)连接处。

6.根据权利要求5所述的输电线路自行走除冰装置，其特征在于：所述夹持件(102)包括第一夹爪(102a)和第二夹爪(102b)，所述第一夹爪(102a)一端设置于所述第一长槽(103a-1)中，一端设置于所述第二闭环槽(103b-2)中；

所述第二夹爪(102b)一端设置于所述第一闭环槽(103a-2)，一端设置于所述第二长槽(103b-1)中。

7.根据权利要求4～6任一所述的输电线路自行走除冰装置，其特征在于：所述第一夹爪(102a)上设置有第一夹板(102a-1)，所述第二夹爪(102b)上设置有第二夹板(102b-1)，所述第一夹板(102a-1)与所述第二夹板(102b-1)与缆线接触。

8.根据权利要求7所述的输电线路自行走除冰装置，其特征在于：所述第一夹爪(102a)设置于所述第一长槽(103a-1)一端截面为方形，所述第二夹爪(102b)设置于所述第二长槽(103b-1)一端截面为方形。

9.根据权利要求8所述的输电线路自行走除冰装置，其特征在于：所述固定板(103a)上设置有第一推杆电机(103a-3)和第一推板(103a-4)，所述第一推板(103a-4)与所述第一推杆电机(103a-3)连接；

所述滑动板(103b)上设置有第二推杆电机(103b-3)和第二推板(103b-4)，所述第二推板(103b-4)与所述第二推杆电机(103b-3)连接。

10.根据权利要求8或9所述的输电线路自行走除冰装置，其特征在于：所述缓冲件(202)包括连杆(202a)和弹簧(202b)，所述连杆(202a)设置于所述侧板(201)上，所述弹簧(202b)连接所述连杆(202a)和壳体(101)。

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