CN112615331B - 一种高压线除冰机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高压线除冰技术领域，尤其涉及一种高压线除冰机，该高压线除冰机包括安装底板，安装底板的前端安装有冲击式除冰机构，安装底板位于冲击式除冰机构的上方安装有铣削式除冰机构，安装底板位于冲击式除冰机构的后侧安装有行走机构；冲击式除冰机构包括底座、盖座、立板、导向杆、导向滑座和安装座。本发明提供的高压线除冰机结构设计合理，针对寒冷山区等地域高压线覆冰严重的现象，采用冲击和铣削相结合的方式，能够高效的去除高压线的覆冰；破冰锤采用曲柄连杆连接，行走轮之间通过链传动等方式使得除冰机结构更加紧凑，提高了除冰机的安全性。

Description

一种高压线除冰机

技术领域

本发明涉及高压线除冰技术领域，尤其涉及一种高压线除冰机。

背景技术

国内电网及相关设施分布广泛，不仅南北跨度大，而且经常通过环境恶劣地区，这就使得电网及其相关设施受到了各种自然灾害，其中就以覆冰灾害尤其严重。灾害使电线变成了冰棍，对于长距离输送的导线，支撑铁塔因此承受了额外的负重，严重时甚至会导致支撑铁塔坍塌。铁塔上的绝缘子串上一旦有了覆冰就必须拉闸使输电线停止输电，可能造成大面积的电力中断。

目前，高压线路除冰方法有人工除冰法、加热融冰法、机械除冰法、被动除冰法、除冰机器人等方法。其中，除冰机器人随着计算机技术和人工智能技术的飞速发展，使机器人在功能和技术层次上有了很大的提高，能够替代人工完成高危环境下的繁重作业成为可能。利用机器人实现高压线路在线除冰是目前输电线路除冰技术的发展趋势，具有功耗小、效率高、人员无伤亡、无需停电和转移负载等诸多优点。

现有技术中的除冰机器人存在除冰不干净、拆装不便、行走不稳定的问题，需要对其进行优化改进。

发明内容

本发明的目的在于克服传统技术中存在的上述问题，提供一种高压线除冰机。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

一种高压线除冰机，包括安装底板，所述安装底板的前端安装有冲击式除冰机构，所述安装底板位于冲击式除冰机构的上方安装有铣削式除冰机构，所述安装底板位于冲击式除冰机构的后侧安装有行走机构。

进一步地，上述高压线除冰机中，所述冲击式除冰机构包括底座、盖座、立板、导向杆、导向滑座和安装座，所述底座、立板的底端与安装底板固定，所述底座的上侧固定有盖座，所述底座、立板之间固定有导向杆，位于同侧的导向杆共同滑动支撑有导向滑座，两个所述导向滑座之间固定有安装座；

所述底座的内部固定有第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出轴连接有带第一锥形齿轮的第一驱动轴，所述第一驱动轴的上方设有带第二锥形齿轮的第二驱动轴，所述第一驱动轴、第二驱动轴之间设有传动竖轴，且传动竖轴的两端设有分别与第一锥形齿轮、第二锥形齿轮啮合的传动锥形齿轮，所述第一驱动轴的两侧设有侧支撑轴，所述侧支撑轴的内端固定有与第一锥形齿轮啮合的第三锥形齿轮，外端通过曲柄连杆与同侧的导向滑座外壁连接，所述第一驱动轴、第二驱动轴各自的后端部固定有第一限位座，所述第一限位座转动限制在底座或盖座中，所述安装座中设有为第一驱动轴或第二驱动轴前端部提供转动支撑的第二限位座，所述第一驱动轴、第二驱动轴各自轴体靠近所在安装座的内侧固定驱动齿轮，所述安装座中转动支撑有从动横轴，所述从动横轴的内端固定有与驱动齿轮啮合的从动齿轮，外端固定有破冰锤。

进一步地，上述高压线除冰机中，所述第一驱动轴、第二驱动轴的结构相同，包括第一杆部和第二杆部，所述第一杆部开设有与第二杆部配合的滑槽，所述第二杆部的外侧开设有键槽，所述滑槽靠近端口处设有与键槽配合的凸键，所述滑槽的内部装设有压缩弹簧，所述压缩弹簧的外端固定有滑动片。

进一步地，上述高压线除冰机中，所述第一杆部的外侧设有支撑轴承。

进一步地，上述高压线除冰机中，所述铣削式除冰机构包括第二驱动电机、驱动铣削轴、驱动铣削齿轮、从动铣削轴、从动铣削齿轮和铣削头，所述第二驱动电机固定在盖座的外侧，所述第二驱动电机的输出轴固连有驱动铣削轴，所述驱动铣削轴的底端固定有驱动铣削齿轮，所述从动铣削轴对称分布在驱动铣削轴的两侧，且从动铣削轴的上端固定有与驱动铣削齿轮啮合的从动铣削齿轮，下端固定有铣削头。

进一步地，上述高压线除冰机中，所述行走机构包括若干安装支架，所述安装支架并排固定在安装底板上，所述安装支架的下部外侧固定有第三驱动电机，所述第三驱动电机的输出轴固定有主动链轮，所述安装支架的上部转动支撑有定位轴，所述定位轴的外侧固定有从动链轮和行走轮，所述主动链轮通过传动链与从动链轮同步连接。

进一步地，上述高压线除冰机中，所述从动链轮为单层链轮，所述主动链轮为多层链轮，且层数与单层链轮的数量相等。

进一步地，上述高压线除冰机中，所述行走轮的中部开设有与高压线配合的环形线槽，环形线槽的表面均布有防滑凸起。

进一步地，上述高压线除冰机中，所述安装底板位于行走机构的后侧安装有刮板机构。

进一步地，上述高压线除冰机中，所述刮板机构由两块L形板对接而成，所述L形板的横板部与安装底板固定，竖板部开设有与高压线配合的半圆开口槽。

本发明的有益效果是：

1、本发明提供的高压线除冰机结构设计合理，针对寒冷山区等地域高压线覆冰严重的现象，采用冲击和铣削相结合的方式，能够高效的去除高压线的覆冰。

2、本发明高压线除冰机中破冰锤采用曲柄连杆连接，行走轮之间通过链传动等方式使得除冰机结构更加紧凑，提高了除冰机的安全性；二级传动部分采用链传动的方式，不仅消除了打滑现象，也更加适应低温、潮湿的恶劣环境。

3、本发明高压线除冰机在尾部增加了刮板，提供了除冰机行走的平稳性，而且可以辅助去除残留覆冰。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整体的结构示意图；

图2为本发明中冲击式除冰机构的外部结构示意图；

图3为本发明中冲击式除冰机构的内部结构示意图；

图4为本发明中机架的组成示意图；

图5为本发明中盖座的结构示意图；

图6为本发明中第二驱动轴的装配结构示意图；

图7为本发明中第二驱动轴的内部结构示意图；

图8为本发明中铣削式除冰机构的结构示意图；

图9为本发明中行走机构的结构示意图；

附图中，各部件的标号如下：

1-安装底板，2-冲击式除冰机构，201-底座，202-盖座，203-立板，204-导向杆，205-导向滑座，206-安装座，207-第一驱动电机，208-第一驱动轴，209-第二驱动轴，2091-第一杆部，2092-第二杆部，2093-键槽，2094-滑槽，2095-凸键，2096-压缩弹簧，2097-滑动片，210-第一锥形齿轮，211-第二锥形齿轮，212-侧支撑轴，213-第三锥形齿轮，214-曲柄连杆，215-驱动齿轮，216-从动齿轮，217-破冰锤，218-第一限位座，219-第二限位座，220-支撑轴承，3-铣削式除冰机构，301-第二驱动电机，302-驱动铣削轴，303-驱动铣削齿轮，304-从动铣削轴，305-从动铣削齿轮，306-铣削头，4-行走机构，401-安装支架，402-第三驱动电机，403-主动链轮，404-定位轴，405-从动链轮，406-行走轮，5-刮板机构，6-高压线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-9所示，本实施例为一种高压线除冰机，包括安装底板1，安装底板1的前端安装有冲击式除冰机构2，安装底板1位于冲击式除冰机构2的上方安装有铣削式除冰机构3，安装底板1位于冲击式除冰机构3的后侧安装有行走机构4。

本实施例中，冲击式除冰机构2包括底座201、盖座202、立板203、导向杆204、导向滑座205和安装座206，底座201、立板203的底端与安装底板1固定，底座201的上侧通过可拆卸地方式固定有盖座202，底座201、立板203之间固定有导向杆204。导向杆204共设有四根，位于同侧的导向杆204共同滑动支撑有导向滑座205，两个导向滑座205之间固定有安装座206。

本实施例中，底座201的内部固定有第一驱动电机207，第一驱动电机207的输出轴连接有带第一锥形齿轮210的第一驱动轴208，第一驱动轴208的上方设有带第二锥形齿轮211的第二驱动轴209，第一驱动轴208、第二驱动轴209之间设有传动竖轴(为简化附图，图中未示出)，且传动竖轴的两端设有分别与第一锥形齿轮210、第二锥形齿轮211啮合的传动锥形齿轮。第一驱动轴208的两侧设有侧支撑轴212，侧支撑轴212的内端固定有与第一锥形齿轮210啮合的第三锥形齿轮213，外端通过曲柄连杆214与同侧的导向滑座205外壁连接。

本实施例中，第一驱动轴208、第二驱动轴209各自的后端部固定有第一限位座218，第一限位座转动限制在底座201或盖座202中，安装座206中设有为第一驱动轴208或第二驱动轴209前端部提供转动支撑的第二限位座219，第一驱动轴208、第二驱动轴209各自轴体靠近所在安装座206的内侧固定驱动齿轮215，安装座206位于驱动齿轮215的两侧分别转动支撑有从动横轴(为简化附图，图中未示出)，从动横轴的内端固定有与驱动齿轮215啮合的从动齿轮216，外端固定有破冰锤217。

本实施例中，第一驱动轴208、第二驱动轴209的结构相同，包括第一杆部2091和第二杆部2092，第一杆部2091开设有与第二杆部2092配合的滑槽2094，第二杆部2092的外侧开设有若干键槽2093，滑槽2094靠近端口处的内壁设有与键槽2093配合的凸键2095，滑槽2094的内部装设有压缩弹簧2096，压缩弹簧2096的外端固定有滑动片2097。第一杆部2091的外侧设有支撑轴承220。

本实施例中，铣削式除冰机构3包括第二驱动电机301、驱动铣削轴302、驱动铣削齿轮303、从动铣削轴304、从动铣削齿轮305和铣削头306，第二驱动电机301固定在盖座202的外侧，第二驱动电机301的输出轴固连有驱动铣削轴302，驱动铣削轴302的底端固定有驱动铣削齿轮303，从动铣削轴304对称分布在驱动铣削轴303的两侧，且从动铣削轴304的上端固定有与驱动铣削齿轮303啮合的从动铣削齿轮305，下端固定有铣削头306。

本实施例中，行走机构4包括三个安装支架401，安装支架401并排固定在安装底板1上。其中一个安装支架的下部外侧固定有第三驱动电机402，第三驱动电机402的输出轴固定有主动链轮403，安装支架401的上部转动支撑有定位轴404，定位轴404的外侧固定有从动链轮405和行走轮406，主动链轮403通过传动链(为简化附图，图中未示出)与从动链轮405同步连接。

本实施例中，底座201、盖座202各自设有多个支撑隔板，支撑隔板开设有为各个轴体提供转动支撑的转孔。安装底板1、底座201、立板203、安装支架401为一体结构，共同构成机架。

本实施例中，从动链轮405为单层链轮，主动链轮403为多层链轮，且层数与单层链轮的数量相等。行走轮406的中部开设有与高压线6配合的环形线槽，环形线槽的表面均布有防滑凸起。

本实施例中，安装底板1位于行走机构4的后侧安装有刮板机构5，刮板机构5由两块L形板对接而成，L形板的横板部与安装底板1固定，竖板部开设有与高压线6配合的半圆开口槽。

本实施例的一个具体应用为：方案实施开始前先检查装置的安全性，然后安装于高压线6上，启动电源破冰机开始工作。冲击式除冰机构2工作时，先由第一驱动电机207带动第一锥形齿轮210转动，动力经第三锥形齿轮213传递到曲柄连杆5，从而带动安装座206进行直线往复运动，破冰锤217固定于安装座206上。同时第一驱动电机207的动力通过电机轴传递到驱动齿轮215、从动齿轮216并带动破冰锤217旋转。两条动力链同时进行从而实现破冰锤217的旋转冲击动运动，这一部分构成了除冰机的冲击式除冰机构，是整个除冰任务的主要部分。

高压线除冰机的除冰任务由破冰锤217进行大面积高效的首次破冰，同时铣削式除冰机构3的铣削轮306以铣削的方式对残留覆冰进行清除。整个除冰机依托于机架，并依靠行走机构4实现向前驱动，同时刮板机构跟随行走机构4不仅能保证除冰机运行的平稳性，也能顺带清除一些顽固的残冰。铣削式除冰机构3与冲击式除冰机2构同时进行，通过位置的前后来排除干扰。

行走机构4采用行走轮的方式，第三驱动电机402带动主动链轮403转动，然后通过链传动将动力传递至从动链轮405并带动行走轮406转动，从而实现整个机构的前进任务。同时刮板机构5跟随机架一起前进，使机构更加平稳的同时还能清除一些顽固残冰。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种高压线除冰机，包括安装底板，其特征在于：所述安装底板的前端安装有冲击式除冰机构，所述安装底板位于冲击式除冰机构的上方安装有铣削式除冰机构，所述安装底板位于冲击式除冰机构的后侧安装有行走机构；

所述冲击式除冰机构包括底座、盖座、立板、导向杆、导向滑座和安装座，所述底座、立板的底端与安装底板固定，所述底座的上侧固定有盖座，所述底座、立板之间固定有导向杆，位于同侧的导向杆共同滑动支撑有导向滑座，两个所述导向滑座之间固定有安装座；

所述底座的内部固定有第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出轴连接有带第一锥形齿轮的第一驱动轴，所述第一驱动轴的上方设有带第二锥形齿轮的第二驱动轴，所述第一驱动轴、第二驱动轴之间设有传动竖轴，且传动竖轴的两端设有分别与第一锥形齿轮、第二锥形齿轮啮合的传动锥形齿轮，所述第一驱动轴的两侧设有侧支撑轴，所述侧支撑轴的内端固定有与第一锥形齿轮啮合的第三锥形齿轮，外端通过曲柄连杆与同侧的导向滑座外壁连接，所述第一驱动轴、第二驱动轴各自的后端部固定有第一限位座，所述第一限位座转动限制在底座或盖座中，所述安装座中设有为第一驱动轴或第二驱动轴前端部提供转动支撑的第二限位座，所述第一驱动轴、第二驱动轴各自轴体靠近所在安装座的内侧固定驱动齿轮，所述安装座中转动支撑有从动横轴，所述从动横轴的内端固定有与驱动齿轮啮合的从动齿轮，外端固定有破冰锤；

所述铣削式除冰机构包括第二驱动电机、驱动铣削轴、驱动铣削齿轮、从动铣削轴、从动铣削齿轮和铣削头，所述第二驱动电机固定在盖座的外侧，所述第二驱动电机的输出轴固连有驱动铣削轴，所述驱动铣削轴的底端固定有驱动铣削齿轮，所述从动铣削轴对称分布在驱动铣削轴的两侧，且从动铣削轴的上端固定有与驱动铣削齿轮啮合的从动铣削齿轮，下端固定有铣削头；

所述行走机构包括若干安装支架，所述安装支架并排固定在安装底板上，所述安装支架的下部外侧固定有第三驱动电机，所述第三驱动电机的输出轴固定有主动链轮，所述安装支架的上部转动支撑有定位轴，所述定位轴的外侧固定有从动链轮和行走轮，所述主动链轮通过传动链与从动链轮同步连接。

2.根据权利要求1所述的高压线除冰机，其特征在于：所述第一驱动轴、第二驱动轴的结构相同，包括第一杆部和第二杆部，所述第一杆部开设有与第二杆部配合的滑槽，所述第二杆部的外侧开设有键槽，所述滑槽靠近端口处设有与键槽配合的凸键，所述滑槽的内部装设有压缩弹簧，所述压缩弹簧的外端固定有滑动片。

3.根据权利要求2所述的高压线除冰机，其特征在于：所述第一杆部的外侧设有支撑轴承。

4.根据权利要求1所述的高压线除冰机，其特征在于：所述从动链轮为单层链轮，所述主动链轮为多层链轮，且层数与单层链轮的数量相等。

5.根据权利要求4所述的高压线除冰机，其特征在于：所述行走轮的中部开设有与高压线配合的环形线槽，环形线槽的表面均布有防滑凸起。

6.根据权利要求1所述的高压线除冰机，其特征在于：所述安装底板位于行走机构的后侧安装有刮板机构。

7.根据权利要求6所述的高压线除冰机，其特征在于：所述刮板机构由两块L形板对接而成，所述L形板的横板部与安装底板固定，竖板部开设有与高压线配合的半圆开口槽。

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