CN112676269A - 一体式高效杆塔除冰装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一体式高效杆塔除冰装置，属于杆塔除冰技术领域。包括动力除冰机构、加热部件、能源部件、操作杆和夜光灯。动力除冰机构利用电磁吸合原理驱动滑块并配合复位弹簧实现机构直线往复运动除冰，且具有间隙调节装置，可适应不同尺寸系列。加热部件安装在动力除冰机构上，通电后加热部件产生热量辐射到待除冰部位使其受热熔化。操作杆通过多个串接的方式实现高度调整，能源部件为整个装置提供能量，并具有移动方便的特点。夜光灯可使本装置在夜间工作。本发明同时具有机械除冰和加热除冰功能，且可多个部件同时工作，提升工作效率，有效解决了人力去除。

Description

一体式高效杆塔除冰装置

技术领域

本发明属于杆塔除冰技术领域，具体涉及一种兼具机械和加热两种方式的一体式高效杆塔除冰装置。

背景技术

在冬季雨雪天气，野外的电线杆或者铁塔容易结冰，这种情况下，如果要维修这些电力装置上的电力设备，需要破除电线杆或者铁塔的冰层，维护人员才能攀登上去。对于结冰严重的电线杆或者铁塔，如果不及时清理结冰，有可能造成电线杆或者铁塔不堪重负而倾倒，与之关联的电线和电力设备将会损毁，这将会造成严重的财产损失。

目前为了解决上述问题，操作人员通常都是采用敲击的方式予以解决，该方式存在劳动强度大，而且敲击力度不容易把控，力度小不容易破冰，力度大容易损伤电线杆或者铁塔，且这种直接接触电力设备的操作容易引发触电安全风险。

因此，有必要提供一种方便操作的高效除冰装置解决上述技术问题。

发明内容

为解决现有技术存在的以上缺陷和不足，本发明提供一种一体式的高效杆塔除冰装置，具有除冰快速，操作简便，省时省力，移动方便等优点。

一体式高效杆塔除冰装置，其特征在于，包括动力除冰机构、加热部件、能源部件、操作杆和夜光灯；

所述动力除冰机构由2套执行部件构成，2套执行部件对称放置在支撑体上、每套执行部件对应1套驱动部件和1个复位簧，复位簧的材料为不锈钢丝，可防止水气接触的恶劣环境条件下复位簧生锈，影响驱动部件性能，驱动部件为执行部件提供执行动力，复位簧为执行部件提供复位动力，动力除冰机构还包括压盖和压板；

所述驱动部件由衔铁棒、轭铁环、弹簧、线圈、线架、调节杆、壳体、引出线和小螺钉构成，衔铁棒为大圆柱Ⅰ、圆柱Ⅰ和小圆柱Ⅰ依次构成的阶梯状圆柱体结构，材料为电磁纯铁材料，轭铁环为大圆柱Ⅱ和圆柱Ⅱ构成的阶梯状圆柱体，大圆柱Ⅱ外部具有螺纹，轭铁环内部具有通孔，材料为电磁纯铁材料，衔铁棒和轭铁环之间放置弹簧，衔铁棒的大圆柱Ⅰ端面还具有调节杆，调节杆为大圆柱Ⅲ、圆柱Ⅲ和小圆柱Ⅲ构成的长杆状结构，小圆柱Ⅲ上具有螺纹，大圆柱Ⅲ上具有螺钉孔，小螺钉通过大圆柱Ⅲ上的螺钉孔将调节杆固定在壳体上，所述调节杆的材料为铝棒，衔铁棒、轭铁环、弹簧以及调节杆的圆柱Ⅲ部分均放置在线架内，线架为铝棒加工而成的圆柱体，内部为通孔，外部具有一圈环形凹槽和一个缺口，线圈缠绕在线架上，并容纳在环形凹槽内，线圈为圆漆包线，线圈外接两根引出线，引出线为带有绝缘皮的铜芯导线，轭铁环通过其大圆柱Ⅱ上的外部螺纹用螺纹连接的形式固定在壳体上，壳体将整个结构封闭成一个整体，壳体为电磁纯铁材料，线圈通过两根引出线通电后，在衔铁棒和轭铁环之间形成一个电磁场，电磁力吸引衔铁棒克服弹簧的抗力向轭铁环运动，断电后，电磁力消失，弹簧的恢复抗力将衔铁棒推回到原位。

驱动部件设置成这样的结构形式，主要是利用电磁驱动具有响应速度快的特性，达到快速除冰的目的。再者，在线圈通电后，壳体由于是电磁纯铁材料，这样可将整个机构形成一个近乎封闭的磁场，有效防止了漏磁。此外，调节杆的材料为铝，不导磁，在壳体内部仅有衔铁棒和轭铁环为导磁材料，形成电磁力，轭铁环吸引衔铁棒向其运动，处于衔铁棒和轭铁环之间的弹簧被压缩。线圈断电后，电磁力消失，处于衔铁棒和轭铁环之间的被压缩的弹簧要恢复原状，其产生的抗力驱动衔铁棒恢复到原位。

进一步的，为了防止线圈长期通电发热烧坏线圈，并结合驱动部件驱动执行部件运动到位的时间，设置动力除冰机构的通电持续时间1S~3S，确保执行部件运动到位后，立即断电，断电后保持时间10S~15S，这个时间段不仅能使线圈产生的热量散去，也能使复位簧驱动执行部件恢复到原位。

进一步的，所述衔铁棒的圆柱Ⅰ直径大于轭铁环通孔内径，衔铁棒的小圆柱Ⅰ直径小于轭铁环通孔内径。如此设置，是在衔铁棒向轭铁环运动压缩弹簧时，衔铁棒的圆柱Ⅰ对衔铁棒进行限位，避免弹簧全压缩，损坏弹簧。

进一步的，所述线圈所用圆漆包线的导线直径为0.4mm~0.8mm。更进一步的，所述线圈所用圆漆包线的导线直径为0.6mm。如此设置，也是经过大量的试验得出的结果，利用执行部件进行切割冰层，测试数据发现，执行部件仅需60N~100N的驱动力即可有效切除冰层，对应的驱动部件的驱动力主要与圆漆包线的线径相关，线径太小，驱动力就小，线径太大，驱动力虽然大，但是相应的线圈体积会大幅度增加，驱动部件的能耗也会大幅度增加，而驱动力太大还有可能损伤设备。综上所述，需要对圆漆包线的导线直径进行限定。

所述执行部件由弧形刀、滑块和销轴构成，弧形刀由上下两层弧形刀片和矩形块一体构成，矩形块上具有贯穿的小孔，弧形刀的材料为钢，滑块为一长方体结构，一侧具有矩形凹槽，用以容纳弧形刀，矩形凹槽上具有贯穿的圆孔，用以在弧形刀插入矩形凹槽内后，销轴穿过该贯穿的圆孔，将弧形刀固定在滑块上，销轴通过焊接的方式将弧形刀和滑块固定在一起，滑块的另一侧具有圆环，用以容纳复位簧。进一步的，所述弧形刀的材料为30CrMnSiA。

执行部件如此设置是根据实际除冰的情况而反复实践得到的一个较好的除冰效果。这是因为，一方面弧形刀的材料为30CrMnSiA，可确保执行部件具有一定的强度；另一方面两个执行部件对称设置，形成一个环形，与电线杆和铁塔上的铁杆等形状相吻合，环形敲击和切割，有效提升除冰效率；再者弧形刀由上下两层弧形刀片构成，可将切割的冰屑和碎块通过中间的镂空部位排出。

所述支撑体为长方体结构，材料为ABS塑料，其中部具有大矩形凹槽、大矩形凹槽中心具有贯穿的螺纹孔，支撑体通过大矩形凹槽固定在操作杆上，并通过螺纹孔用螺钉固定在操作杆上，大矩形凹槽相对的一侧具有长凹槽，长凹槽用以为弧形刀的往复运动提供空间，大矩形凹槽的两侧为对称结构，大矩形凹槽一侧从一端开始，依次具有阶梯孔、方槽和盲孔，阶梯孔用以容纳驱动部件和压盖，方槽用以容纳滑块，盲孔用以容纳驱动部件的衔铁棒，方槽和长凹槽之间相互贯穿，用以为执行部件运动提供空间，大矩形凹槽一侧还具有凹槽，且凹槽两侧具有两个螺纹孔，用以容纳加热部件，凹槽一侧还具有通孔，用以引出导线，大矩形凹槽一侧还具有贯穿槽，贯穿槽上具有螺纹孔，贯穿槽和方槽相互贯穿，用以放置固定压板。

支撑体如此的结构设置，不仅可将动力除冰机构和加热部件整合为一体，且在一套设备上集成了2套执行部件及其驱动所需的驱动部件以及复位所需的复位簧，还集成了2套加热部件，并综合考虑到与操作杆的结构配合，整体上有效的利用了空间。再者，支撑体如此设置，不仅减轻了整体结构的重量，同时由于结构绝缘，避免了触电的风险。

所述压盖为一饼状结构，内部具有贯穿的螺纹孔，压盖通过螺钉固定在支撑体上，驱动部件的调节杆上的小圆柱Ⅲ穿过压盖并通过螺纹连接的方式固定在压盖上，通过从外部旋转驱动部件上调节杆的小圆柱Ⅲ，可以实现驱动部件的进给运动，从而达到调整两个执行部件之间距离的目的。

之所以如此设置，这是因为在实际的操作过程中发现，杆塔具有不同的直径系列，为了适应不同的直径系列，必须使动力除冰机构的2套执行部件之间的间隙可调，才可以达到这个效果。

因为根据电磁力F计算公式：

式中μ为磁导率，μ取4π×10^-7；NI为安匝；S为衔铁截面积；ε为衔铁棒与轭铁环之间的工作气隙。

根据计算公式得出：工作气隙长度越短，电磁力越大。但是工作气隙长度太短，会导致2套执行部件之间的间隙减小。工作气隙长度太长，会使得电磁力大幅度衰减，没有足够的动力，执行部件无法有效敲击和切割冰层。

为了解决这个实际存在的问题，通过巧妙构思和实践，设计出调节杆和压盖配合，整体调节驱动部件的前进和后退，实现对2套执行部件之间间隙的大幅度调节，于此同时并不影响驱动部件的输出性能。

所述压板为一矩形，通过螺钉固定在支撑体上，用以将执行部件封闭在支撑体内，并进行限位，使得执行部件只能在支撑体内滑动。压板的设置目的就是将执行部件封闭到支撑体内，防止其窜动。

所述加热部件由加热片，隔热套和导电柱构成，其中加热片为厚度3mm的PTC发热体，每个加热片还具有2个通孔，用以放置导电柱，加热片在隔热套内呈阵列排列，相邻加热片之间的间隙为1.5mm~2.5mm，隔热套为防火板材料，在其矩形结构外部具有两个支耳，用以与支撑体固定连接，矩形内部具有一个小矩形槽，小矩形槽底部具有分布均匀的若干凹槽，凹槽用以安装固定加热片，隔热套还具有两个侧向通孔，导电柱穿过该侧向通孔。这种结构形式的设置，可将每个加热片散发的热量都挥发出来，极大程度的提升热效能。

所述能源部件包括锂电池、外壳、转接板和转动轮，锂电池为可充电锂电池，置于外壳内，外壳为绝缘塑料材质制作而成，其外端一侧具有一体式的把手，外壳的下端均匀安装有3组转动轮，每组转动轮均可绕外壳360°旋转，外壳上还具有转接板，转接板上具有充电接口和放电接口。进一步的，所述锂电池为可充电锂电池，容量为75Ah，输出电压为72V。

如此设置，便于能源部件随着操作杆一起移动，大幅度节省操作人员的劳动强度。否则，操作人员手提一个十几千克的锂电池到处走动，劳动强度太大。

所述操作杆为绝缘体材料制成，其上具有若干处凹槽，操作杆的每处凹槽与动力除冰机构的支撑体的大矩形凹槽相匹配，用以防止动力除冰机构在操作杆上转动，并通过螺钉将动力除冰机构固定在操作杆上，操作杆的长度为5m~8m，材料为玻璃钢环氧树脂。进一步的，所述操作杆的底端具有螺纹孔，操作杆的数量为1~3个，与其顺次连接的操作杆的端部具有凸出的一段螺柱，通过螺柱和螺纹孔的连接固定的形式依次串接多个操作杆，实现整个装置的高度调节。

所述夜光灯为LED夜灯，安装于操作杆的上端，可使本除冰装置在夜间也可工作。

所有动力除冰机构和加热部件均通过导线连接到能源部件上。

进一步的，所述操作杆上的若干个凹槽为2~4个，与之对应的，所述动力除冰机构也为2~4个，每个凹槽处安装一套动力除冰机构。

本发明工作原理如下：

通过操纵操作杆将操作杆上固定的动力除冰机构放在待除冰部位，通过能源部件给相应的动力除冰机构中的驱动部件供电，驱动部件通电后产生的驱动力推动执行部件快速运动，执行部件上的弧形刀敲击和切割冰层，断电后，复位簧快速将执行部件推回到原位，操作杆上可同时安装多个动力除冰机构，同时对其供电就可同时进行切割冰层，大幅度提升除冰效率；而且本发明中的多个动力除冰机构可根据实际需要，有选择的进行通电驱动除冰。

在某些不方便用机械除冰的方式进行的，可将安装在动力除冰机构上的加热部件对准待除冰部位，加热部件中的加热片被加热，热能传递给待除冰部位，该部位的冰受热融化，实现除冰功能。本发明中的多个加热部件可同时供电达到同时进行加热除冰的目的，大幅度提升除冰效率。本发明中的多个加热部件也可根据实际需要，有选择的进行通电加热。

在移动到下一个除冰点时，能源部件由于外壳有把手，且外壳底部具有转动轮，因此可直接推动把手，即可快速移动能源部件。且操作杆为绝缘结构，可通过多个串接的方式实现高度调节，方便操作安全性好。

并且本发明具有夜光灯，可在夜间工作。

本发明的有益技术效果体现在：

a) 除冰效率高；多个动力除冰机构和加热部件设置在操作杆上，在除冰时，不仅可以在两者之间自由选择除冰模式，还可同时对多个动力除冰机构或加热部件进行通电工作，提升除冰效率，也可以根据实际除冰需要有选择的对动力除冰机构或加热部件进行供电，且操作人员不直接接触电力设备，安全性高；

b)适用范围广，压盖和调节杆的结构配合，通过旋转驱动部件的调节杆，可以实现驱动部件的进给运动，达到调整两个执行部件之间间隙的目的，可适应不同口径的杆塔；

c) 能源部件的结构组成，使得其不仅充放电方便，而且把手和转动轮的设置使得其移动方便；

d)夜光灯的设置，使得其在夜间也可工作。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明动力除冰机构的爆炸图；

图3为本发明动力除冰机构的结构剖视图；

图4为本发明动力除冰机构组装后的外形结构图；

图5为本发明驱动部件的结构剖视图；

图6为本发明驱动部件中线架的外形结构图；

图7为本发明执行部件的结构组成示意图；

图8为本发明支撑体的外形结构图；

图9为本发明支撑体的结构剖视图；

图10为本发明加热部件的结构组成示意图；

图11为本发明隔热套外形结构示意图；

图12为本发明隔热套结构剖视图；

图13为本发明能源部件结构剖视图；

图14为本发明能源部件结外形结构示意图；

图15为本发明操作杆结构示意图。

其中图1~图15中各符号代表的含义如下：

1—动力除冰机构，2—加热部件，3—能源部件，4—操作杆，5—夜光灯；

1-1—驱动部件，1-2—执行部件，1-3—复位簧，1-4—支撑体，1-5—压盖，1-6—压板；

1-1A—衔铁棒，1-1B—轭铁环，1-1C—弹簧，1-1D—线圈，1-1E—线架，1-1F—调节杆，1-1G—壳体，1-1H—引出线，1-1I—小螺钉；

1-2A—弧形刀，1-2B—滑块，1-2C—销轴；

1-4A—方槽，1-4B—阶梯孔，1-4C—盲孔，1-4D—长凹槽，1-4E—大矩形凹槽，1-4F—螺纹孔，1-4G—贯穿槽，1-4H—凹槽；

2-1—加热片，2-2—隔热套，2-3—导电柱；

3-1—锂电池，3-2—外壳，3-3—转接板，3-4—转动轮。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一体式高效杆塔除冰装置的具体实施例，如图1所示，包括动力除冰机构1、加热部件2、能源部件3、操作杆4和夜光灯5；

所述动力除冰机构1如图2~图4所示，由2套执行部件1-2构成，2套执行部件1-2对称放置在支撑体1-4上、每套执行部件1-2对应1套驱动部件1-1和1个复位簧1-3，复位簧1-3的材料为不锈钢丝，驱动部件1-1为执行部件1-2提供执行动力，复位簧1-3为执行部件1-2提供复位动力，所述动力除冰机构1还包括压盖1-5和压板1-6；

所述驱动部件1-1如图5所示，由衔铁棒1-1A、轭铁环1-1B、弹簧1-1C、线圈1-1D、线架1-1E、调节杆1-1F、壳体1-1G、引出线1-1H和小螺钉1-1I构成，衔铁棒1-1A为大圆柱Ⅰ、圆柱Ⅰ和小圆柱Ⅰ依次构成的阶梯状圆柱体结构，材料为电磁纯铁材料，轭铁环1-1B为大圆柱Ⅱ和圆柱Ⅱ构成的阶梯状圆柱体，大圆柱Ⅱ外部具有螺纹，轭铁环1-1B内部具有通孔，材料为电磁纯铁材料，衔铁棒1-1A和轭铁环1-1B之间放置弹簧1-1C，衔铁棒1-1A的大圆柱Ⅰ端面还具有调节杆1-1F，调节杆1-1F为大圆柱Ⅲ、圆柱Ⅲ和小圆柱Ⅲ构成的长杆状结构，小圆柱Ⅲ上具有螺纹，大圆柱Ⅲ上具有螺钉孔，小螺钉1-1I通过大圆柱Ⅲ上的螺钉孔将调节杆1-1F固定在壳体1-1G上，所述调节杆1-1F的材料为铝棒，衔铁棒1-1A、轭铁环1-1B、弹簧1-1C以及调节杆1-1F的圆柱Ⅲ部分均放置在线架1-1E内，线架1-1E为铝棒加工而成的圆柱体，线架1-1E结构如图6所示，内部为通孔，外部具有一圈环形凹槽和一个缺口，线圈1-1D缠绕在线架1-1E上，并容纳在环形凹槽内，线圈1-1D为圆漆包线，线圈1-1D外接两根引出线1-1H，引出线1-1H为带有绝缘皮的铜芯导线，轭铁环1-1B通过其大圆柱Ⅱ上的外部螺纹用螺纹连接的形式固定在壳体1-1G上，壳体1-1G将整个结构封闭成一个整体，壳体1-1G为电磁纯铁材料，线圈1-1D通过两根引出线1-1H通电后，在衔铁棒1-1A和轭铁环1-1B之间形成一个电磁场，电磁力吸引衔铁棒1-1A克服弹簧1-1C的抗力向轭铁环1-1B运动，断电后，电磁力消失，弹簧1-1C的恢复抗力将衔铁棒1-1A推回到原位；更优的，所述衔铁棒1-1A的圆柱Ⅰ的直径大于轭铁环1-1B通孔内径，衔铁棒1-1A的小圆柱Ⅰ的直径小于轭铁环1-1B通孔内径。更优的，所述线圈1-1D所用圆漆包线的导线直径为0.4mm~0.8mm。作为本实施例的更优实施例，线圈1-1D所用圆漆包线的导线直径为0.6mm。

更优的，所述动力除冰机构1的通电持续时间1S~3S，断电后保持时间10S~15S。本实施例优选动力除冰机构1的通电持续时间2S，断电后保持时间10S。

所述执行部件1-2如图7所示，由弧形刀1-2A、滑块1-2B和销轴1-2C构成，弧形刀1-2A由上下两层弧形刀片和矩形块一体构成，矩形块上具有贯穿的小孔，弧形刀1-2A的材料为钢，更优的，所述弧形刀1-2A的材料为30CrMnSiA，滑块1-2B为一长方体结构，一侧具有矩形凹槽，用以容纳弧形刀1-2A，矩形凹槽上具有贯穿的圆孔，用以在弧形刀1-2A插入矩形凹槽内后，销轴1-2C穿过该贯穿的圆孔，将弧形刀1-2A固定在滑块1-2B上，销轴1-2C通过焊接的方式将弧形刀1-2A和滑块1-2B固定在一起，滑块1-2B的另一侧具有圆环，用以容纳复位簧1-3。

所述支撑体1-4如图8和图9所示，其为长方体结构，材料为ABS塑料，其中部具有大矩形凹槽1-4E、大矩形凹槽1-4E中心具有贯穿的螺纹孔1-4F，支撑体1-4通过大矩形凹槽1-4E固定在操作杆4上，并通过螺纹孔1-4F用螺钉固定在操作杆4上，大矩形凹槽1-4E相对的一侧具有长凹槽1-4D，长凹槽1-4D用以为弧形刀1-2A的往复运动提供空间，大矩形凹槽1-4E的两侧为对称结构，大矩形凹槽1-4E一侧从一端开始，依次具有阶梯孔1-4B、方槽1-4A和盲孔1-4C，阶梯孔1-4B用以容纳驱动部件1-1和压盖1-5，方槽1-4A用以容纳滑块1-2B，盲孔1-4C用以容纳驱动部件1-1的衔铁棒1-1A，方槽1-4A和长凹槽1-4D之间相互贯穿，用以为执行部件1-2运动提供空间，大矩形凹槽1-4E一侧还具有凹槽1-4H，且凹槽1-4H两侧具有两个螺纹孔，用以容纳加热部件2，凹槽1-4H一侧还具有通孔，用以引出导线，大矩形凹槽1-4E一侧还具有贯穿槽1-4G，贯穿槽1-4G上具有螺纹孔，贯穿槽1-4G和方槽1-4A相互贯穿，用以放置和固定压板1-6。

所述压盖1-5为一饼状结构，内部具有贯穿的螺纹孔，压盖1-5通过螺钉固定在支撑体1-4上，驱动部件1-1的调节杆1-1F上的小圆柱Ⅲ穿过压盖1-5并通过螺纹连接的方式固定在压盖1-5上，通过从外部旋转驱动部件1-1上调节杆1-1F的小圆柱Ⅲ，可以实现驱动部件1-1的进给运动，从而达到调整两个执行部件1-2之间距离的目的。

所述压板1-6为一矩形，通过螺钉固定在支撑体1-4上，用以将执行部件1-2封闭在支撑体1-4内并进行限位，使得执行部件1-2只能在支撑体1-4内滑动。

所述加热部件2如图10所示，由加热片2-1，隔热套2-2和导电柱2-3构成，其中加热片2-1为厚度3mm的PTC发热体，每个加热片2-1还具有2个通孔，用以放置导电柱2-3，加热片2-1在隔热套2-2内呈阵列排列，相邻加热片2-1之间的间隙为1.5mm~2.5mm，本实施例优选相邻加热片2-1之间的间隙为2mm，隔热套2-2为防火板材料，其结构如图11和图12所示，在其矩形结构外部具有两个支耳，用以与支撑体1-4固定连接，矩形内部具有一个小矩形槽，小矩形槽底部具有分布均匀的若干凹槽，凹槽用以安装固定加热片2-1，隔热套2-2还具有两个侧向通孔，导电柱2-3穿过该侧向通孔。

所述能源部件3如图13和图14所示，包括锂电池3-1、外壳3-2、转接板3-3和转动轮3-4，锂电池3-1为可充电锂电池，置于外壳3-2内，外壳3-2为绝缘塑料材质制作而成，其外端一侧具有一体式的把手，外壳3-2的下端均匀安装有3组转动轮3-4，每组转动轮3-4均可绕外壳3-2进行360°旋转，外壳3-2上还具有转接板3-3，转接板3-3上具有充电接口和放电接口。

所述操作杆4如图15所示，为绝缘材料制成的圆柱体结构，其上具有若干处凹槽，操作杆4的每处凹槽与动力除冰机构1的支撑体1-4的大矩形凹槽1-4E相匹配，用以防止动力除冰机构1在操作杆4上转动，并通过螺钉将动力除冰机构1固定在操作杆4上，操作杆4的长度为5m~8m，本实施例优选为8m，操作杆4的材料为玻璃钢环氧树脂。更优的，所述操作杆4的底端具有螺纹孔，操作杆4的数量为1~3个，本实施例优选为1个，与其顺次连接的操作杆4的端部具有凸出的一段螺柱，通过螺柱和螺纹孔的连接固定的形式依次串接多个操作杆4，实现整个装置的高度调节。

所述夜光灯5为LED夜灯，安装于操作杆4的上端。

所有动力除冰机构1和加热部件2均通过导线连接到能源部件3上。由于导线较多，为便于理解本实施例的结构和工作原理，动力除冰机构1和加热部件2与能源部件3之间的导线的连接形式未在图1中示出。

更优的，所述锂电池3-1为可充电锂电池，容量为75Ah，输出电压为72V。

更优的，所述动力除冰机构1为2~4个，本实施例优选为3个。

更优的，所述操作杆4上的凹槽为2~4个，本实施例优选为3个。动力除冰机构1与操作杆4上的凹槽一一对应。

本实施例工作原理及具有的性能如下：

通过操纵操作杆4将操作杆4上固定的动力除冰机构1放在待除冰部位，通过能源部件3给相应的动力除冰机构1中的驱动部件1-1供电，驱动部件1-1通电后产生的驱动力推动执行部件1-2快速运动，执行部件1-2上的弧形刀1-2A敲击和切割冰层，断电后，复位簧1-3快速将执行部件1-2推回到原位，操作杆4上同时安装3个动力除冰机构1，同时对其供电就可同时进行切割冰层，大幅度提升除冰效率；而且本实施例中的3个动力除冰机构1可根据实际需要，有选择的进行通电驱动除冰。

在某些不方便用机械除冰的方式进行的，可将安装在动力除冰机构1上的加热部件2对准待除冰部位，加热部件2中的加热片2-1被加热，热能传递给待除冰部位，该部位的冰受热融化，实现除冰功能。本实施例中的6个加热部件2可同时供电达到同时进行加热除冰的目的，大幅度提升除冰效率。本实施例中的6个加热部件2也可根据实际需要，有选择的进行通电加热。

在移动到下一个除冰点时，能源部件3由于外壳3-2有把手，且外壳3-2底部具有转动轮3-4，因此可直接推动把手，即可快速移动能源部件3。且操作杆4为绝缘结构，可通过多个串接的方式实现高度调节，方便操作安全性好。

并且本实施例具有LED夜灯，可在夜间工作。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一体式高效杆塔除冰装置，其特征在于，包括动力除冰机构（1）、加热部件（2）、能源部件（3）、操作杆（4）和夜光灯（5）；

所述动力除冰机构（1）由2套执行部件（1-2）构成，2套执行部件（1-2）对称放置在支撑体（1-4）上、每套执行部件（1-2）对应1套驱动部件（1-1）和1个复位簧（1-3），复位簧（1-3）的材料为不锈钢丝，驱动部件（1-1）为执行部件（1-2）提供执行动力，复位簧（1-3）为执行部件（1-2）提供复位动力，所述动力除冰机构（1）还包括压盖（1-5）和压板（1-6）；

所述驱动部件（1-1）由衔铁棒（1-1A）、轭铁环（1-1B）、弹簧（1-1C）、线圈（1-1D）、线架（1-1E）、调节杆（1-1F）、壳体（1-1G）、引出线（1-1H）和小螺钉（1-1I）构成，衔铁棒（1-1A）为大圆柱Ⅰ、圆柱Ⅰ和小圆柱Ⅰ依次构成的阶梯状圆柱体结构，材料为电磁纯铁材料，轭铁环（1-1B）为大圆柱Ⅱ和圆柱Ⅱ构成的阶梯状圆柱体，大圆柱Ⅱ外部具有螺纹，轭铁环（1-1B）内部具有通孔，材料为电磁纯铁材料，衔铁棒（1-1A）和轭铁环（1-1B）之间放置弹簧（1-1C），衔铁棒（1-1A）的大圆柱Ⅰ端面还具有调节杆（1-1F），调节杆（1-1F）为大圆柱Ⅲ、圆柱Ⅲ和小圆柱Ⅲ构成的长杆状结构，小圆柱Ⅲ上具有螺纹，大圆柱Ⅲ上具有螺钉孔，小螺钉（1-1I）通过大圆柱Ⅲ上的螺钉孔将调节杆（1-1F）固定在壳体（1-1G）上，所述调节杆（1-1F）的材料为铝棒，衔铁棒（1-1A）、轭铁环（1-1B）、弹簧（1-1C）以及调节杆（1-1F）的圆柱Ⅲ部分均放置在线架（1-1E）内，线架（1-1E）为铝棒加工而成的圆柱体，内部为通孔，外部具有一圈环形凹槽和一个缺口，线圈（1-1D）缠绕在线架（1-1E）上，并容纳在环形凹槽内，线圈（1-1D）为圆漆包线，线圈（1-1D）外接两根引出线（1-1H），引出线（1-1H）为带有绝缘皮的铜芯导线，轭铁环（1-1B）通过其大圆柱Ⅱ上的外部螺纹用螺纹连接的形式固定在壳体（1-1G）上，壳体（1-1G）将整个结构封闭成一个整体，壳体（1-1G）为电磁纯铁材料，线圈（1-1D）通过两根引出线（1-1H）通电后，在衔铁棒（1-1A）和轭铁环（1-1B）之间形成一个电磁场，电磁力吸引衔铁棒（1-1A）克服弹簧（1-1C）的抗力向轭铁环（1-1B）运动，断电后，电磁力消失，弹簧（1-1C）的恢复抗力将衔铁棒（1-1A）推回到原位；

所述执行部件（1-2）由弧形刀（1-2A）、滑块（1-2B）和销轴（1-2C）构成，弧形刀（1-2A）由上下两层弧形刀片和矩形块一体构成，矩形块上具有贯穿的小孔，弧形刀（1-2A）的材料为钢，滑块（1-2B）为一长方体结构，一侧具有矩形凹槽，用以容纳弧形刀（1-2A），矩形凹槽上具有贯穿的圆孔，用以在弧形刀（1-2A）插入矩形凹槽内后，销轴（1-2C）穿过该贯穿的圆孔，将弧形刀（1-2A）固定在滑块（1-2B）上，销轴（1-2C）通过焊接的方式将弧形刀（1-2A）和滑块（1-2B）固定在一起，滑块（1-2B）的另一侧具有圆环，用以容纳复位簧（1-3）；

所述支撑体（1-4）为长方体结构，材料为ABS塑料，其中部具有大矩形凹槽（1-4E）、大矩形凹槽（1-4E）中心具有贯穿的螺纹孔（1-4F），支撑体（1-4）通过大矩形凹槽（1-4E）固定在操作杆（4）上，并通过螺纹孔（1-4F）用螺钉固定在操作杆（4）上，大矩形凹槽（1-4E）相对的一侧具有长凹槽（1-4D），长凹槽（1-4D）用以为弧形刀（1-2A）的往复运动提供空间，大矩形凹槽（1-4E）的两侧为对称结构，大矩形凹槽（1-4E）一侧从一端开始，依次具有阶梯孔（1-4B）、方槽（1-4A）和盲孔（1-4C），阶梯孔（1-4B）用以容纳驱动部件（1-1）和压盖（1-5），方槽（1-4A）用以容纳滑块（1-2B），盲孔（1-4C）用以容纳驱动部件（1-1）的衔铁棒（1-1A），方槽（1-4A）和长凹槽（1-4D）之间相互贯穿，用以为执行部件（1-2）运动提供空间，大矩形凹槽（1-4E）一侧还具有凹槽（1-4H），且凹槽（1-4H）两侧具有两个螺纹孔，用以容纳加热部件（2），凹槽（1-4H）一侧还具有通孔，用以引出导线，大矩形凹槽（1-4E）一侧还具有贯穿槽（1-4G），贯穿槽（1-4G）上具有螺纹孔，贯穿槽（1-4G）和方槽（1-4A）相互贯穿，用以放置和固定压板（1-6）；

所述压盖（1-5）为一饼状结构，内部具有贯穿的螺纹孔，压盖（1-5）通过螺钉固定在支撑体（1-4）上，驱动部件（1-1）的调节杆（1-1F）上的小圆柱Ⅲ穿过压盖（1-5）并通过螺纹连接的方式固定在压盖（1-5）上，通过从外部旋转驱动部件（1-1）上调节杆（1-1F）的小圆柱Ⅲ，可以实现驱动部件（1-1）的进给运动，从而达到调整两个执行部件（1-2）之间距离的目的；

所述压板（1-6）为一矩形，通过螺钉固定在支撑体（1-4）上，用以将执行部件（1-2）封闭在支撑体（1-4）内并进行限位，使得执行部件（1-2）只能在支撑体（1-4）内滑动；

所述加热部件（2）由加热片（2-1），隔热套（2-2）和导电柱（2-3）构成，其中加热片（2-1）为厚度3mm的PTC发热体，每个加热片（2-1）还具有2个通孔，用以放置导电柱（2-3），加热片（2-1）在隔热套（2-2）内呈阵列排列，相邻加热片（2-1）之间的间隙为1.5mm~2.5mm，隔热套（2-2）为防火板材料，在其矩形结构外部具有两个支耳，用以与支撑体（1-4）固定连接，矩形内部具有一个小矩形槽，小矩形槽底部具有分布均匀的若干凹槽，凹槽用以安装固定加热片（2-1），隔热套（2-2）还具有两个侧向通孔，导电柱（2-3）穿过该侧向通孔；

所述能源部件（3）包括锂电池（3-1）、外壳（3-2）、转接板（3-3）和转动轮（3-4），锂电池（3-1）为可充电锂电池，置于外壳（3-2）内，外壳（3-2）为绝缘塑料材质制作而成，其外端一侧具有一体式的把手，外壳（3-2）的下端均匀安装有3组转动轮（3-4），每组转动轮（3-4）均可绕外壳（3-2）360°旋转，外壳（3-2）上还具有转接板（3-3），转接板（3-3）上具有充电接口和放电接口；

所述操作杆（4）为绝缘材料制成的圆柱体结构，其上具有若干处凹槽，操作杆（4）的每处凹槽与动力除冰机构（1）的支撑体（1-4）的大矩形凹槽（1-4E）相匹配，用以防止动力除冰机构（1）在操作杆（4）上转动，并通过螺钉将动力除冰机构（1）固定在操作杆（4）上，操作杆（4）的长度为5m~8m，材料为玻璃钢环氧树脂；

所述夜光灯（5）为LED夜灯，安装于操作杆（4）的上端；

所有动力除冰机构（1）和加热部件（2）均通过导线连接到能源部件（3）上。

2.如权利要求1所述的一体式高效杆塔除冰装置，其特征在于，所述动力除冰机构（1）的通电持续时间1S~3S，断电后保持时间10S~15S。

3.如权利要求1所述的一体式高效杆塔除冰装置，其特征在于，所述锂电池（3-1）为可充电锂电池，容量为75Ah，输出电压为72V。

4.如权利要求1所述的一体式高效杆塔除冰装置，其特征在于，所述操作杆（4）的底端具有螺纹孔，操作杆（4）的数量为1~3个，与其顺次连接的操作杆（4）的端部具有凸出的一段螺柱，通过螺柱和螺纹孔的连接固定的形式依次串接多个操作杆（4），实现整个装置的高度调节。

5.如权利要求1所述的一体式高效杆塔除冰装置，其特征在于，所述衔铁棒（1-1A）的圆柱Ⅰ的直径大于轭铁环（1-1B）通孔内径，衔铁棒（1-1A）的小圆柱Ⅰ的直径小于轭铁环（1-1B）通孔内径。

6.如权利要求1所述的一体式高效杆塔除冰装置，其特征在于，所述动力除冰机构（1）为2~4个。

7.如权利要求1所述的一体式高效杆塔除冰装置，其特征在于，所述操作杆（4）上的若干个凹槽为2~4个。

8.如权利要求1或2或6所述的一体式高效杆塔除冰装置，其特征在于，所述线圈（1-1D）所用圆漆包线的导线直径为0.4mm~0.8mm。

9.如权利要求1或2或6或8所述的一体式高效杆塔除冰装置，其特征在于，所述线圈（1-1D）所用圆漆包线的导线直径为0.6mm。

10.如权利要求1所述的一体式高效杆塔除冰装置，其特征在于，所述弧形刀（1-2A）的材料为30CrMnSiA。

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