CN112952718A - 一种基于敲击、磨削联动的高压线除冰装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于敲击、磨削联动的高压线除冰装置，属于高压线路除冰装置结构技术领域。包括悬挂于高压线上的箱体，箱体内安装有用于实现沿着高压线长度方向行走的行走机构、用于击打高压线左右两侧覆冰的击打机构、用于磨削高压线上敷冰的磨削机构。本发明结构设计巧妙，能够实现高压线覆冰的有效清除，清雪效率，安全系数高。

Description

一种基于敲击、磨削联动的高压线除冰装置

技术领域

本发明涉及一种基于敲击、磨削联动的高压线除冰装置，属于高压线路除冰装置结构技术领域。

背景技术

高压线是远距离输送电力的主要线路方式，在一些地区由于环境的因素会导致高压线结冰，当高压线结冰超出线本身的承重承受范围后会直接导致高压线绷断而使得地区大范围停电，影响人们的正常生活。

目前国内外高压线除冰的主要方式分为以下几种方式：

1、人工除冰，人工除冰又分为机械除冰与非机械除冰，机械除冰即地面工作人员拉动牵引绳通过移动的滑轮铲除电线上的覆冰，但是其被动性强，效率低，用于多分裂导线尚存困难；非机械除冰即工人手持工具直接敲击覆冰使其脱落，但是其工作环境恶劣，工作难度较大有很大的安全隐患。

2、热力融冰法，通俗的说就是使线路短路通过大电流产生高热量使冰融化以达到除冰的效果，但是这种方法需要融冰前将覆冰线路从电网中断开，再将两条电路连接起来形成回路并施加直流电流，覆冰融化后恢复供电，此种方法耗能大，无法确定融冰电流大小及通电时间且除冰时无法供电影响电力的正常使用。

3、电子冻结、电晕放电的方法，但是这种方法还处于理想或试验阶段，方法尚不成熟可靠，施工中存在很大安全隐患。

1976年，我国提出了防止输电线路覆冰事故的“避、抗、融、改、防”五项基本措施，但由于电力资源和电力市场分布不均匀，输电线路覆冰事故时有发生，其中包括跳闸、高压线断裂、塔架折断等情况，输电线路覆冰已经成为危害线路安全运行的主要原因之一，造成南方部分地区停电、交通瘫痪等严重后果，直接经济损失达千亿元。目前的除冰方法具有安全隐患大，耗能高，不稳定等缺点，还没有一种广泛运用于实际线路的防冰除冰技术，这也是输电线路覆冰事故频繁发生的原因之一，这种情况下，研究一种经济适用、安全有效的防冰除冰技术已经迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术存在的不足之处，提供一种结构设计巧妙，能够实现高压线覆冰的有效清除，清雪效率，安全系数高的高压线路除冰装置。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于敲击、磨削联动的高压线除冰装置，其特殊之处在于包括悬挂于高压线上的箱体，箱体内安装有用于实现沿着高压线长度方向行走的行走机构、用于击打高压线左右两侧覆冰的击打机构、用于磨削高压线上敷冰的磨削机构；

优选的，所述行走机构包括安装于高压线上的主动轮及从动轮，主动轮安装于从动齿轮轴上，从动齿轮轴两端通过第一轴承、第二轴承安装于箱体上，从动轮安装于从动轴上，从动轴两端通过第三轴承、第四轴承安装于箱体上，箱体内安装有第一电机，第一电机驱动主动齿轮轴转动，主动齿轮轴顶部安装有第一主动锥齿轮，从动齿轮轴上安装有与第一主动锥齿轮相啮合的第二从动锥齿轮，第二从动锥齿轮与从动齿轮轴联动；

优选的，所述击打机构包括结构左右对称的左击打机构、右击打机构，左击打机构、右击打机构分别安装于两个容纳腔室内，工作时，左击打机构及右击打机构同时对高压线左右两侧的覆冰进行敲击；其中，左击打机构及右击打机构均由刺锤单元及用于控制刺锤单元往复敲击覆冰的摇杆单元构成；

其中，所述左击打机构的摇杆单元包括左击打电机，左击打电机驱动左主动齿轮轴旋转，左主动齿轮轴安装于左轴承支座上，左轴承支座底部安装于箱体上，左主动齿轮轴5末端安装有左主动锥齿轮，左主动锥齿轮啮合连接有左从动锥齿轮，左从动锥齿轮安装于左从动齿轮轴上，左从动齿轮轴底部通过左轴承安装于箱体上、顶部安装有左旋转盘；

所述左击打机构的刺锤单元包括左刺锤连杆，左刺锤连杆中间位置处安装有左固定杆，左固定杆顶部安装于箱体上，左刺锤连杆一端铰接于左旋转盘上表面、另一端安装有左刺锤，左刺锤连杆及左刺锤位于容纳腔室外部；

右击打机构的摇杆单元包括右击打电机，右击打电机驱动右主动齿轮轴旋转，右主动齿轮轴安装于右轴承支座上，右轴承支座底部安装于箱体上，右主动齿轮轴末端安装有右主动锥齿轮，右主动锥齿轮啮合连接有右从动锥齿轮，右从动锥齿轮安装于右从动齿轮轴上，右从动齿轮轴底部通过右轴承安装于箱体上、顶部安装有右旋转盘；

右击打机构的刺锤单元包括右刺锤连杆，右刺锤连杆中间位置处安装有右固定杆，右固定杆顶部安装于箱体上，右刺锤连杆一端铰接于右旋转盘上表面、另一端安装有右刺锤，右刺锤连杆及右刺锤位于容纳腔室外部；

优选的，所述箱体包括两个形状左右对称的左箱槽、右箱槽，高压线位于左箱槽、右箱槽之间，左箱槽与右箱槽之间的间距上窄下宽，左击打机构、右击打机构分别位于左箱槽、右箱槽内，第一电机位于左箱槽内，右箱槽内对称位置处安装有电池；

优选的，所述磨削机构包括罩设于高压线上方的弧形刺盘，弧形刺盘安装于弧形导轨内，弧形导轨安装于箱体内，弧形刺盘朝向高压线的一面设有刺针，箱体内安装有用于驱动弧形刺盘以高压线为轴做左右往复转动的凸轮单元；

优选的，所述弧形刺盘由前至后弧形内径尺寸依次减小；

优选的，所述凸轮单元包括结构左右对称的左凸轮单元、右凸轮单元，其中，左凸轮单元包括安装于左主动齿轮轴上的左主动直齿轮，左主动直齿轮啮合连接有左从动直齿轮，左从动直齿轮安装于左从动齿轮轴上，左从动齿轮轴一端安装有左凸轮、另一端通过左后轴承安装于箱体上，左凸轮上方接触连接有左滚子从动件，左滚子从动件上方安装有L型左臂杆，左臂杆上安装有用于把持住弧形刺盘的把持件；右凸轮单元包括安装于右主动齿轮轴上的右主动直齿轮，右主动直齿轮啮合连接有右从动直齿轮，右从动直齿轮安装于右从动齿轮轴上，右从动齿轮轴一端安装有右凸轮、另一端通过右后轴承安装于箱体上，右凸轮上方接触连接有右滚子从动件，右滚子从动件上方安装有L型右臂杆，右臂杆上安装有用于把持住弧形刺盘的把持件；其中，左凸轮与右凸轮结构相同，均包括凸出端及与凸出端反向的平端，左凸轮的凸出端与右凸轮的平端方向一致；

优选的，所述箱体上表面安装有多个用于挂接无人机勾绳的勾环。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明的击打机构包括结构左右对称的左击打机构、右击打机构，左击打机构、右击打机构对称分布在高压线两侧，左击打机构、右击打机构各包括一个刺锤及一个摇杆单元，通过摇杆单元的周期性运动，刺锤也周期性的敲击覆冰表面，使其松裂；本发明的凸轮单元，依靠着凸轮具有变化向径的特点，设计了左凸轮、右凸轮对称分布在高压线两侧并分别与弧形刺盘的臂杆相接触，凸轮按着设定的速率转动，从而带动弧形刺盘按着一定的速率和周期运动，将高压线表面附着的冰逐渐磨削掉，最终达到除冰的作用。此装置弥补了人工除冰的不便，这对于受环境影响的地区来说，无疑使得输电线路安全问题得到有效保障。

附图说明

图1是本发明一种基于敲击、磨削联动的高压线除冰装置的外形结构示意图；

图2是本发明一种基于敲击、磨削联动的高压线除冰装置除去箱体后的内部结构示意图1；

图3是本发明一种基于敲击、磨削联动的高压线除冰装置除去箱体后的内部结构示意图2；

图4是左凸轮或右凸轮的结构示意图；

图5是弧形刺盘与左凸轮、右凸轮的结构示意图。

图中：1、高压线；2、箱体；3、左击打电机；4、右击打电机；5、左主动齿轮轴；6、右主动齿轮轴；7、左主动直齿轮；8、右主动直齿轮；9、左主动锥齿轮；10、右主动锥齿轮；11、左从动直齿轮；12、右从动直齿轮；13、左后轴承；14、右后轴承；15、左从动齿轮轴；16、右从动齿轮轴；17、左凸轮；18、右凸轮；19、左滚子从动件；20、右滚子从动件；21、左臂杆；22、右臂杆；23、左从动锥齿轮；24、右从动锥齿轮；25、左从动齿轮轴；26、右从动齿轮轴；27、左轴承；28、右轴承；29、左旋转盘；30、右旋转盘；31、左刺锤连杆；32、右刺锤连杆；33、左固定杆；34、右固定杆；35、左刺锤；36、右刺锤；37、第一电机；38、主动齿轮轴；39、第一主动锥齿轮；40、第二从动锥齿轮；41、第一轴承；42、第二轴承；43、从动齿轮轴；44、弧形刺盘；45、弧形导轨；46、第三轴承；47、第四轴承；48、从动轮；49、电池；50、左箱槽；51、右箱槽；52、主动轮；53、从动轴；54、勾环；55、凸出端；56、平端；57、左轴承支座；58、右轴承支座。

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。

实施例1

本实施例的基于敲击、磨削联动的高压线除冰装置，请参阅图1-图5，包括悬挂于高压线1上的箱体2，箱体2内安装有用于实现沿着高压线长度方向行走的行走机构、用于击打高压线左右两侧覆冰的击打机构、用于磨削高压线1上敷冰的磨削机构；

行走机构的具体结构：行走机构包括安装于高压线1上的主动轮52及从动轮48，主动轮52安装于从动齿轮轴43上，从动齿轮轴43两端通过第一轴承41、第二轴承42安装于箱体2上，从动轮48安装于从动轴53上，从动轴53两端通过第三轴承46、第四轴承47安装于箱体2上，箱体2内安装有第一电机37，第一电机37驱动主动齿轮轴38转动，主动齿轮轴38顶部安装有第一主动锥齿轮39，从动齿轮轴43上安装有与第一主动锥齿轮39相啮合的第二从动锥齿轮40，第二从动锥齿轮40与从动齿轮轴43联动；通过主动轮52、从动轮48挂在高压线1上，且主动轮52、从动轮48分别布置在装置的前部和后部，保证了装置的行走稳定性，在保证动力足够的情况下减少了不必要的能量使用，保证整体的动力得到充分而有效的利用。

击打机构的具体结构：击打机构包括结构左右对称的左击打机构、右击打机构，左击打机构、右击打机构分别安装于两个容纳腔室内，工作时，左击打机构及右击打机构同时对高压线1左右两侧的覆冰进行敲击；其中，左击打机构及右击打机构均由刺锤单元及用于控制刺锤单元往复敲击覆冰的摇杆单元构成。其中，所述左击打机构的摇杆单元包括左击打电机3，左击打电机3驱动左主动齿轮轴5旋转，左主动齿轮轴5安装于左轴承支座57上，左轴承支座57底部安装于箱体2上，左主动齿轮轴5末端安装有左主动锥齿轮9，左主动锥齿轮9啮合连接有左从动锥齿轮23，左从动锥齿轮23安装于左从动齿轮轴25上，左从动齿轮轴25底部通过左轴承27安装于箱体2上、顶部安装有左旋转盘29；左击打机构的刺锤单元包括左刺锤连杆31，左刺锤连杆31中间位置处安装有左固定杆33，左固定杆33顶部安装于箱体2上，左刺锤连杆31一端铰接于左旋转盘29上表面、另一端安装有左刺锤35，左刺锤连杆31及左刺锤35位于容纳腔室外部；右击打机构的摇杆单元包括右击打电机4，右击打电机4驱动右主动齿轮轴6旋转，右主动齿轮轴6安装于右轴承支座58上，右轴承支座58底部安装于箱体2上，右主动齿轮轴6末端安装有右主动锥齿轮10，右主动锥齿轮10啮合连接有右从动锥齿轮24，右从动锥齿轮24安装于右从动齿轮轴26上，右从动齿轮轴26底部通过右轴承28安装于箱体2上、顶部安装有右旋转盘30；右击打机构的刺锤单元包括右刺锤连杆32，右刺锤连杆32中间位置处安装有右固定杆34，右固定杆34顶部安装于箱体2上，右刺锤连杆32一端铰接于右旋转盘30上表面、另一端安装有右刺锤36，右刺锤连杆32及右刺锤36位于容纳腔室外部；

箱体2包括两个形状左右对称的左箱槽50、右箱槽51，高压线1位于左箱槽50、右箱槽51之间，左箱槽50与右箱槽51之间的间距上窄下宽，左击打机构、右击打机构分别位于左箱槽50、右箱槽51内，第一电机37位于左箱槽50内，右箱槽51内对称位置处安装有电池49；由于左箱槽50、右箱槽51之间的间距上窄下宽，近似于八字形，该结构保证了箱体2放置在高压线上时，主动轮52、从动轮48正好“卡”在高压线上。为了保证箱体2在高压线上行走时保持平衡：箱体2内的部件绝大多数都是关于前端面轴线截面对称安装在箱体中，保证了箱体2的左右平衡；且整个装置重心在箱体2中下部位，保证了装置放在高压电线上后的稳定；通过电池49给箱槽内的部件供电，在保证了供电充足的前提现保证了箱体的左右平衡。

磨削机构的具体结构：磨削机构包括罩设于高压线1上方的弧形刺盘44，弧形刺盘44安装于弧形导轨45内，弧形导轨45安装于箱体2内，弧形刺盘44朝向高压线1的一面设有刺针，箱体2内安装有用于驱动弧形刺盘44以高压线1为轴做左右往复转动的凸轮单元；弧形刺盘44由前至后弧形内径尺寸依次减小；凸轮单元包括结构左右对称的左凸轮单元、右凸轮单元，其中，左凸轮单元包括安装于左主动齿轮轴5上的左主动直齿轮7，左主动直齿轮7啮合连接有左从动直齿轮11，左从动直齿轮11安装于左从动齿轮轴15上，左从动齿轮轴15一端安装有左凸轮17、另一端通过左后轴承13安装于箱体2上，左凸轮17上方接触连接有左滚子从动件19，左滚子从动件19上方安装有L型左臂杆21，左臂杆21上安装有用于把持住弧形刺盘44的把持件；右凸轮单元包括安装于右主动齿轮轴6上的右主动直齿轮8，右主动直齿轮8啮合连接有右从动直齿轮12，右从动直齿轮12安装于右从动齿轮轴16上，右从动齿轮轴16一端安装有右凸轮18、另一端通过右后轴承14安装于箱体2上，右凸轮18上方接触连接有右滚子从动件20，右滚子从动件20上方安装有L型右臂杆22，右臂杆22上安装有用于把持住弧形刺盘44的把持件；其中，左凸轮17与右凸轮18结构相同，均包括凸出端55及与凸出端55反向的平端56，左凸轮17的凸出端55与右凸轮18的平端56方向一致；

为了实现与无人机的挂机，箱体2上表面安装有多个用于挂接无人机勾绳的勾环54。

工作原理：左击打电机3、右击打电机4同时工作；左主动齿轮轴5、右主动齿轮轴6带动左主动直齿轮7、右主动直齿轮8和左主动锥齿轮9、右主动锥齿轮10转动；左从动锥齿轮23、右从动锥齿轮24通过左主动锥齿轮9、右主动锥齿轮10转动并带动左从动齿轮轴25、右从动齿轮轴26转动，左从动齿轮轴25、右从动齿轮轴26带动左旋转盘29、右旋转盘30转动，带动左刺锤35、右刺锤36以左刺锤连杆31、右刺锤连杆32与左固定杆33、右固定杆34连接点为支点做周期转动，左刺锤35、右刺锤36锤面的尖刺锤击高压线1下侧覆冰使覆冰松裂；左从动直齿轮11、右从动直齿轮12通过左主动直齿轮7、右主动直齿轮8转动并带动左从动齿轮轴15，右从动齿轮轴16转动；左从动齿轮轴15、右从动齿轮轴16带动左凸轮17、右凸轮18转动；左凸轮17、右凸轮18顶着左滚子从动件19、右滚子从动件20，左滚子从动件19、右滚子从动件20带动弧形刺盘44沿着弧形导轨45做周期性弧形转动运动，弧形刺盘44通过内侧纹路磨削高压线1上的覆冰，使覆冰脱落；第一电机37与左击打电机3、右击打电机4同时工作；主动齿轮轴38带动第一主动锥齿轮39转动；第二从动锥齿轮40通过第一主动锥齿轮39转动并带动从动齿轮轴43转动，主动轮52随着从动齿轮轴43转动，从动齿轮48作固定和从导向作用。

本发明的基于敲击、磨削联动的高压线除冰装置，弥补了人工除冰的不便，特别是对于受环境影响的地区来说，无疑使得输电线路安全问题得到有效保障。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种基于敲击、磨削联动的高压线除冰装置，其特征在于包括悬挂于高压线上的箱体，箱体内安装有用于实现沿着高压线长度方向行走的行走机构、用于击打高压线左右两侧覆冰的击打机构、用于磨削高压线上敷冰的磨削机构。

2.按照权利要求1所述的一种基于敲击、磨削联动的高压线除冰装置，其特征在于所述行走机构包括安装于高压线上的主动轮及从动轮，主动轮安装于从动齿轮轴上，从动齿轮轴两端通过第一轴承、第二轴承安装于箱体上，从动轮安装于从动轴上，从动轴两端通过第三轴承、第四轴承安装于箱体上，箱体内安装有第一电机，第一电机驱动主动齿轮轴转动，主动齿轮轴顶部安装有第一主动锥齿轮，从动齿轮轴上安装有与第一主动锥齿轮相啮合的第二从动锥齿轮，第二从动锥齿轮与从动齿轮轴联动。

3.按照权利要求1所述的一种基于敲击、磨削联动的高压线除冰装置，其特征在于所述击打机构包括结构左右对称的左击打机构、右击打机构，左击打机构、右击打机构分别安装于两个容纳腔室内，工作时，左击打机构及右击打机构同时对高压线1左右两侧的覆冰进行敲击；其中，左击打机构及右击打机构均由刺锤单元及用于控制刺锤单元往复敲击覆冰的摇杆单元构成。

4.按照权利要求3所述的一种基于敲击、磨削联动的高压线除冰装置，其特征在于所述左击打机构的摇杆单元包括左击打电机，左击打电机驱动左主动齿轮轴旋转，左主动齿轮轴安装于左轴承支座上，左轴承支座底部安装于箱体上，左主动齿轮轴末端安装有左主动锥齿轮，左主动锥齿轮啮合连接有左从动锥齿轮，左从动锥齿轮安装于左从动齿轮轴上，左从动齿轮轴底部通过左轴承安装于箱体上、顶部安装有左旋转盘；右击打机构的摇杆单元包括右击打电机，右击打电机驱动右主动齿轮轴旋转，右主动齿轮轴安装于右轴承支座上，右轴承支座底部安装于箱体上，右主动齿轮轴末端安装有右主动锥齿轮，右主动锥齿轮啮合连接有右从动锥齿轮，右从动锥齿轮安装于右从动齿轮轴上，右从动齿轮轴底部通过右轴承安装于箱体上、顶部安装有右旋转盘。

5.按照权利要求4所述的一种基于敲击、磨削联动的高压线除冰装置，其特征在于所述左击打机构的刺锤单元包括左刺锤连杆，左刺锤连杆中间位置处安装有左固定杆，左固定杆顶部安装于箱体上，左刺锤连杆一端铰接于左旋转盘上表面、另一端安装有左刺锤，左刺锤连杆及左刺锤位于容纳腔室外部；右击打机构的刺锤单元包括右刺锤连杆，右刺锤连杆中间位置处安装有右固定杆，右固定杆顶部安装于箱体上，右刺锤连杆一端铰接于右旋转盘上表面、另一端安装有右刺锤，右刺锤连杆及右刺锤位于容纳腔室外部。

6.按照权利要求3所述的一种基于敲击、磨削联动的高压线除冰装置，其特征在于所述箱体包括两个形状左右对称的左箱槽、右箱槽，高压线位于左箱槽、右箱槽之间，左箱槽与右箱槽之间的间距上窄下宽，左击打机构、右击打机构分别位于左箱槽、右箱槽内，第一电机位于左箱槽内，右箱槽内对称位置处安装有电池。

7.按照权利要求1所述的一种基于敲击、磨削联动的高压线除冰装置，其特征在于所述磨削机构包括罩设于高压线上方的弧形刺盘，弧形刺盘安装于弧形导轨内，弧形导轨安装于箱体内，弧形刺盘朝向高压线的一面设有刺针，箱体内安装有用于驱动弧形刺盘以高压线为轴做左右往复转动的凸轮单元。

8.按照权利要求7所述的一种基于敲击、磨削联动的高压线除冰装置，其特征在于所述弧形刺盘由前至后弧形内径尺寸依次减小。

9.按照权利要求4所述的一种基于敲击、磨削联动的高压线除冰装置，其特征在于所述凸轮单元包括结构左右对称的左凸轮单元、右凸轮单元，其中，左凸轮单元包括安装于左主动齿轮轴上的左主动直齿轮，左主动直齿轮啮合连接有左从动直齿轮，左从动直齿轮安装于左从动齿轮轴上，左从动齿轮轴一端安装有左凸轮、另一端通过左后轴承安装于箱体上，左凸轮上方接触连接有左滚子从动件，左滚子从动件上方安装有L型左臂杆，左臂杆上安装有用于把持住弧形刺盘的把持件；右凸轮单元包括安装于右主动齿轮轴上的右主动直齿轮，右主动直齿轮啮合连接有右从动直齿轮，右从动直齿轮安装于右从动齿轮轴上，右从动齿轮轴一端安装有右凸轮、另一端通过右后轴承安装于箱体上，右凸轮上方接触连接有右滚子从动件，右滚子从动件上方安装有L型右臂杆，右臂杆上安装有用于把持住弧形刺盘的把持件；其中，左凸轮与右凸轮结构相同，均包括凸出端及与凸出端反向的平端，左凸轮的凸出端与右凸轮的平端方向一致。

10.按照权利要求1所述的一种基于敲击、磨削联动的高压线除冰装置，其特征在于所述箱体上表面安装有多个用于挂接无人机勾绳的勾环。

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