CN112952720A - 一种基于电动缸敲击的高压线除冰装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于电动缸敲击的高压线路除冰装置，属于高压线路除冰装置结构技术领域。包括架设于高压线上的箱体，箱体内安装有用于驱动整个装置沿着高压线长度方向行走的行走驱动机构、用于切削高压线表面覆冰的切削刀筒机构、用于敲击高压线上覆冰的敲击机构、用于清理高压线表面冰屑的毛刷清理机构。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

一种基于电动缸敲击的高压线除冰装置

技术领域

本发明涉及一种基于电动缸敲击的高压线路除冰装置，属于高压线路除冰装置结构技术领域。

背景技术

输电线路除冰技术分为热力融冰法、机械除冰法、自然被动除冰法和其它除冰方法四类，上述四种除冰方法主要存在以下不足之处：

1、热力融冰法是目前使用较多的抗冰除冰方法，首先“短路融冰”方案可以实现远程融冰，但是该技术用于500KV及以上线路时则捉襟见肘；另外一种使用较多的热力融冰法是直流电流融冰技术，该方法缺点是融冰前需将覆冰线路从电网中断开，然后将两条导线连接成回路后施加直流电源，融冰后才能恢复供电。热力融冰法融冰耗能较大，难以确定融冰电流的大小及通电时间等；

2、机械除冰法有能耗小，价格低廉等特点，其能耗通常比热力融冰小100多倍，因此具有很好的应用前景，目前唯一可行的输电线路机械除冰方法，是由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；此外还有基于冲击波、振动或者扭转的除冰方法，但这些要不对电力系统的稳定性影响较大，要不振动装置日常维护较困难，还有些则无法用于多分裂覆冰导线除冰，就目前来看，还没有一种广泛使用的经济高效，尤其针对多分裂线路的除冰装置；

3、自然被动除冰法指依靠风力、引力等自然力除冰，具有简单易行、费用低的优点，但这种方法可遇不可求，具有很大的偶然性，只有满足特定冰型和自然条件才起作用，如防雪环只对湿雪的脱落有效果，在高压线上涂刷吸热材料仅在辐射足够强时才有效。

4、其它除冰方法包括电子冻结、电晕放电等，优点是可以辅助其他除冰方法，但这种方法还处于理想或试验阶段，无法确定使用时的安全性。

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：

一种基于电动缸敲击高压线的除冰装置，其特殊之处在于包括架设于高压线上的箱体，箱体内安装有用于驱动整个装置沿着高压线长度方向行走的行走驱动机构、用于切削高压线表面覆冰的切削刀筒机构、用于敲击高压线上覆冰的敲击机构、用于清理高压线表面冰屑的毛刷清理机构；

优选的，所述行走驱动机构包括行走电机，行走电机通过行走传动轮组件驱动行走主动轮沿着高压线长度方向移动，行走主动轮前后分别设置有前从动轮、后从动轮，行走主动轮、前从动轮、后从动轮均架设于高压线上；

优选的，所述行走传动轮组件包括与行走电机输出轴相连接的行走主动锥齿轮，行走主动锥齿轮驱动行走从动锥齿轮转动，行走从动锥齿轮安装于行走从动轴上，行走从动轴通过第二轴承安装于箱体上，行走从动轴上安装有第一行走带轮，第一行走带轮通过行走带驱动第二行走带轮转动，第二行走带轮安装于行走传动轴上，行走主动轮安装于行走从动轴上, 行走从动轴通过第六轴承安装于箱体上；

优选的，所述敲击机构包括电缸、滚珠丝杠、锤体，其中，电缸安装于箱体上且位于高压线上方，滚珠丝杠安装于电缸内，锤体包括锤柄及锤头，锤柄呈N型包括与滚珠丝杠相铰接且长度可调的伸缩柄以及与伸缩柄相连接的三角柄，伸缩柄与滚珠丝杠通过螺栓、螺母安装为一体且可相对转动，锤头安装于三角柄末端，其中，三角柄与伸缩柄连接处通过轴安装于箱体上；

优选的，所述切削刀筒机构包括工作电机，工作电机通过切削传动轮组件驱动刀筒沿着高压线长度方向前后移动，刀筒套装于高压线上；

优选的，所述切削传动轮组件包括安装于工作电机输出轴上的切削主动锥齿轮，切削主动锥齿轮驱动切削从动锥齿轮转动，切削从动锥齿轮安装于切削从动轴上，切削从动轴通过第一轴承安装于箱体上，切削从动轴上安装有第一切削带轮，第一切削带轮通过第一切削带连接第一切削从带轮，第一切削从带轮安装于第一切削从动轴上，第一切削从动轴通过第五轴承安装于箱体上，第一切削从动轴上还安装有第二切削带轮，第二切削带轮通过第二切削带带动第三切削带轮转动，第三切削带轮安装于第二切削从动轴上，第二切削从动轴通过第四轴承安装于箱体上，第二切削从动轴上安装有第四切削带轮、第五切削带轮，第四切削带轮、第五切削带轮分别通过第三切削带、第四切削带驱动第一切削偏心轮、第二切削偏心轮转动，第一切削偏心轮、第二切削偏心轮上分别安装有第一切削连杆、第二切削连杆，第一切削连杆、第二切削连杆一端安装于刀筒上，第一切削偏心轮、第二切削偏心轮通过分别通过轴安装于箱体上；

优选的，所述刀筒呈中空锥形结构，前窄后宽，刀筒前端内径小于后端内径，包括可相互拆卸或组装的上刀筒、下刀筒；

优选的，所述毛刷清理机构包括安装于第一切削从动轴上的第一毛刷带轮，第一毛刷带轮通过第一毛刷带驱动第一毛刷偏心轮转动，第一毛刷偏心轮与毛刷连杆一端相连接，毛刷连杆另一端安装于毛刷筒上，毛刷筒套装于高压线外部；

优选的，所述毛刷筒呈中空柱形结构，包括可相互组装或拆卸的上毛刷筒体、下毛刷筒体，上毛刷筒体、下毛刷筒体内壁上均设有用于清理冰屑的刷毛；

优选的，所述箱体包括形状左右对称的左箱槽、右箱槽，工作电机、行走电机分别位于右箱槽、左箱槽内，左箱槽设有用于用于为行走电机、电缸供电的第一电池，右箱槽内设有用于为工作电机供电的第二电池。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明由行走驱动机构、用于切削高压线表面覆冰的切削刀筒机构、用于敲击高压线上覆冰的敲击机构、用于清理高压线表面冰屑的毛刷清理机构构成。其中行走驱动机构通过行走主动轮、前从动轮、后从动轮，挂在高压线上，行走主动轮、前从动轮、后从动轮之间互不干涉，保证了装置的平衡性，而且行走主动轮由单独一个行走电机提供动力，使得装置的行走与其他功能互不干涉；具体除冰时，通过设置于最前端且可往复运动的刀筒将高压线上的部分覆冰清除掉，刀筒分为上刀筒和下刀筒两部分，使得刀筒可在装置安装到高压线上后将高压线包围起来，刀筒由工作电机提供动力通过偏心轮做往复运动，切削掉高压线表面附着的冰凌，敲击机构设于装置中部，由电缸控制，锤柄部位呈N型一体式结构，当电缸中的滚珠丝杠伸出时，由于锤体与箱体连接点处形成的杠杆支点作用锤体会落下，锤击高压线覆冰表面，当电缸中的滚珠丝杠收缩时，同理锤体会抬起离开高压线覆冰表面；最后通过毛刷清理机构清理掉高压线上的冰屑，毛刷筒同样分为上毛刷筒体、下毛刷筒体两部分，使得毛刷筒可在装置安装到高压线上后将高压线包围起来，毛刷筒由电机提供动力通过偏心轮做往复运动，使得毛刷在来回运动过程中可以清理掉高压线表面已经被敲碎的冰屑。整个除冰过程简便快捷，能有效清除高压线1上的覆冰，清雪效率高，安全系数高。

附图说明

图1是本发明一种基于电动缸敲击的高压线路除冰装置的外形结构示意图；

图2是本发明一种基于电动缸敲击的高压线路除冰装置除去箱体后的内部结构示意图1；

图3是本发明一种基于电动缸敲击的高压线路除冰装置除去箱体后的内部结构示意图2；

图4是敲击机构的结构示意图1；

图5是敲击机构的结构示意图2

图6是锤头未与高压线接触时的结构示意图；

图7是锤头与高压线接触时的结构示意图；

图8是上刀筒的结构示意图；

图9是下刀筒的结构示意图；

图10是毛刷筒的结构示意图；

图11是下毛刷筒体的结构示意图。

图中：1、高压线；2、后从动轮；3、毛刷筒；4、第二行走带轮；5、第一切削从动轴；6、电缸；7、第二切削带；8、第二切削从动轴；9、第三切削带；10、第一切削偏心轮；11、刀筒；12、第二切削偏心轮；13、第四切削带；14、前从动轮；15、锤体；16、工作电机；17、切削从动轴；18、第一切削带；19、行走从动轴；20、行走主动轮；21、第一毛刷带；22、第一毛刷偏心轮；23、毛刷连杆；24、滚珠丝杠；25、下毛刷筒体；26、行走带；27、行走从动轴；28、第二轴承；29、行走主动锥齿轮；30、行走从动锥齿轮；31、行走电机；32、切削从动锥齿轮；33、第一轴承；34、切削主动锥齿轮；35、下刀筒；36、第一切削连杆；37、第二切削连杆；38、螺栓；39、箱体；40、螺母；41、左箱槽；42、右箱槽；43、第四轴承；44、第五轴承；45、第六轴承；46、第三切削带轮；47、第四切削带轮；48、第五切削带轮；49、第一切削带轮；50、第一切削从带轮；51、第一毛刷带轮；52、第二切削带轮；53、第一行走带轮；54、第一电池；55、第二电池；56、伸缩柄；57、三角柄；58、锤头。

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

本实施例的基于电动缸敲击的高压线除冰装置，请参阅图1-图11，包括架设于高压线1上的箱体39，箱体39内安装有用于驱动整个装置沿着高压线1长度方向行走的行走驱动机构、用于切削高压线1表面覆冰的切削刀筒机构、用于敲击高压线上覆冰的敲击机构、用于清理高压线1表面冰屑的毛刷清理机构；

行走驱动机构的具体结构：行走驱动机构包括行走电机31，行走电机31通过行走传动轮组件驱动行走主动轮20沿着高压线1长度方向移动，行走主动轮20前后分别设置有前从动轮14、后从动轮2，行走主动轮20、前从动轮14、后从动轮2均架设于高压线1上；

行走传动轮组件包括与行走电机31输出轴相连接的行走主动锥齿轮29，行走主动锥齿轮29驱动行走从动锥齿轮30转动，行走从动锥齿轮30安装于行走从动轴27上，行走从动轴27通过第二轴承28安装于箱体39上，行走从动轴27上安装有第一行走带轮53，第一行走带轮53通过行走带26驱动第二行走带轮4转动，第二行走带轮4安装于行走传动轴19上，行走主动轮20安装于行走从动轴19上, 行走从动轴19通过第六轴承45安装于箱体39上；

敲击机构的具体结构：敲击机构包括电缸6、滚珠丝杠24、锤体15，其中，电缸6安装于箱体39上且位于高压线1上方，滚珠丝杠24安装于电缸6内，锤体15包括锤柄及锤头58，锤柄呈N型包括与滚珠丝杠24相铰接且长度可调的伸缩柄56以及与伸缩柄56相连接的三角柄57，伸缩柄56与滚珠丝杠24通过螺栓38、螺母40安装为一体且可相对转动，锤头58安装于三角柄57末端，其中，三角柄57与伸缩柄56连接处通过轴安装于箱体39上；

切削刀筒机构的具体结构：切削刀筒机构包括工作电机16，工作电机16通过切削传动轮组件驱动刀筒11沿着高压线1长度方向前后移动，刀筒11套装于高压线1上。其中，切削传动轮组件包括安装于工作电机16输出轴上的切削主动锥齿轮34，切削主动锥齿轮34驱动切削从动锥齿轮32转动，切削从动锥齿轮32安装于切削从动轴17上，切削从动轴17通过第一轴承33安装于箱体39上，切削从动轴17上安装有第一切削带轮49，第一切削带轮49通过第一切削带18连接第一切削从带轮50，第一切削从带轮50安装于第一切削从动轴5上，第一切削从动轴5通过第五轴承44安装于箱体39上，第一切削从动轴5上还安装有第二切削带轮52，第二切削带轮52通过第二切削带7带动第三切削带轮46转动，第三切削带轮46安装于第二切削从动轴8上，第二切削从动轴8通过第四轴承43安装于箱体39上，第二切削从动轴8上安装有第四切削带轮47、第五切削带轮48，第四切削带轮47、第五切削带轮48分别通过第三切削带9、第四切削带13驱动第一切削偏心轮10、第二切削偏心轮12转动，第一切削偏心轮10、第二切削偏心轮12上分别安装有第一切削连杆36、第二切削连杆37，第一切削连杆36、第二切削连杆37一端安装于刀筒11上，第一切削偏心轮10、第二切削偏心轮12通过分别通过轴安装于箱体39上；

为了达到较好的除冰效果，刀筒11呈中空锥形结构，前窄后宽，刀筒11前端内径小于后端内径，为了便于拆卸，刀筒11包括可相互拆卸或组装的上刀筒11-1、下刀筒35；

毛刷清理机构的具体结构：毛刷清理机构包括安装于第一切削从动轴5上的第一毛刷带轮51，第一毛刷带轮51通过第一毛刷带21驱动第一毛刷偏心轮22转动，第一毛刷偏心轮22与毛刷连杆23一端相连接，毛刷连杆23另一端安装于毛刷筒3上，毛刷筒3套装于高压线1外部；其中，毛刷筒3呈中空柱形结构，包括可相互组装或拆卸的上毛刷筒体3-1、下毛刷筒体25，上毛刷筒体3-1、下毛刷筒体25内壁上均设有用于清理冰屑的刷毛3-3；

箱体39包括形状左右对称的左箱槽41、右箱槽42，工作电机16、行走电机31分别位于右箱槽42、左箱槽41内，左箱槽41设有用于用于为行走电机31、电缸6供电的第一电池54，右箱槽42内设有用于为工作电机16供电的第二电池55。本发明设有结构左右对称的两个箱槽，且两个箱槽内所容纳的器件重量相仿，并通过在两个箱槽内增加负重（比如铁块等）来平衡箱体，并且能使箱体39两侧质量重心降低，使得该装置在高压线上不会发生侧翻。

工作原理：本发明的除冰装置由行走驱动机构、用于切削高压线1表面覆冰的切削刀筒机构、用于敲击高压线上覆冰的敲击机构、用于清理高压线1表面冰屑的毛刷清理机构构成。其中行走驱动机构通过行走主动轮20、前从动轮14、后从动轮2，挂在高压线1上，行走主动轮20、前从动轮14、后从动轮2之间互不干涉，保证了装置的平衡性，而且行走主动轮20由单独一个行走电机31提供动力，使得装置的行走与其他功能互不干涉；具体除冰时，通过设置于最前端且可往复运动的刀筒11将高压线1上的部分覆冰清除掉，刀筒11分为上刀筒11-1和下刀筒11-2两部分，使得刀筒11可在装置安装到高压线1上后将高压线1包围起来，刀筒11由工作电机16提供动力通过偏心轮做往复运动，切削掉高压线表面附着的冰凌，敲击机构设于装置中部，由电缸6控制，锤柄部位呈N型一体式结构，当电缸6中的滚珠丝杠24伸出时，由于锤体15与箱体39连接点处形成的杠杆支点作用锤体会落下，锤击高压线覆冰表面，当电缸6中的滚珠丝杠24收缩时，同理锤体15会抬起离开高压线覆冰表面；最后通过毛刷清理机构清理掉高压线1上的冰屑，毛刷筒3同样分为上毛刷筒体3-1、下毛刷筒体3-2两部分，使得毛刷筒3可在装置安装到高压线上后将高压线包围起来，毛刷筒3由电机提供动力通过偏心轮做往复运动，使得毛刷在来回运动过程中可以清理掉高压线1表面已经被敲碎的冰屑。

本发明的基于电动缸敲击的高压线路除冰装置，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)

1.一种基于电动缸敲击高压线的除冰装置，其特征在于包括架设于高压线上的箱体，箱体内安装有用于驱动整个装置沿着高压线长度方向行走的行走驱动机构、用于切削高压线表面覆冰的切削刀筒机构、用于敲击高压线上覆冰的敲击机构、用于清理高压线表面冰屑的毛刷清理机构。

2.按照权利要求1所述的一种基于电动缸敲击高压线的除冰装置，其特征在于所述行走驱动机构包括行走电机，行走电机通过行走传动轮组件驱动行走主动轮沿着高压线长度方向移动，行走主动轮前后分别设置有前从动轮、后从动轮，行走主动轮、前从动轮、后从动轮均架设于高压线上。

3.按照权利要求2所述的一种基于电动缸敲击高压线的除冰装置，其特征在于所述行走传动轮组件包括与行走电机输出轴相连接的行走主动锥齿轮，行走主动锥齿轮驱动行走从动锥齿轮转动，行走从动锥齿轮安装于行走从动轴上，行走从动轴通过第二轴承安装于箱体上，行走从动轴上安装有第一行走带轮，第一行走带轮通过行走带驱动第二行走带轮转动，第二行走带轮安装于行走传动轴上，行走主动轮安装于行走从动轴上, 行走从动轴通过第六轴承安装于箱体上。

4.按照权利要求1所述的一种基于电动缸敲击高压线的除冰装置，其特征在于所述敲击机构包括电缸、滚珠丝杠、锤体，其中，电缸安装于箱体上且位于高压线上方，滚珠丝杠安装于电缸内，锤体包括锤柄及锤头，锤柄呈N型包括与滚珠丝杠相铰接且长度可调的伸缩柄以及与伸缩柄相连接的三角柄，伸缩柄与滚珠丝杠通过螺栓、螺母安装为一体且可相对转动，锤头安装于三角柄末端，其中，三角柄与伸缩柄连接处通过轴安装于箱体上。

5.按照权利要求1或3所述的一种基于电动缸敲击高压线的除冰装置，其特征在于所述切削刀筒机构包括工作电机，工作电机通过切削传动轮组件驱动刀筒沿着高压线长度方向前后移动，刀筒套装于高压线上。

6.按照权利要求5所述的一种基于电动缸敲击高压线的除冰装置，其特征在于所述切削传动轮组件包括安装于工作电机输出轴上的切削主动锥齿轮，切削主动锥齿轮驱动切削从动锥齿轮转动，切削从动锥齿轮安装于切削从动轴上，切削从动轴通过第一轴承安装于箱体上，切削从动轴上安装有第一切削带轮，第一切削带轮通过第一切削带连接第一切削从带轮，第一切削从带轮安装于第一切削从动轴上，第一切削从动轴通过第五轴承安装于箱体上，第一切削从动轴上还安装有第二切削带轮，第二切削带轮通过第二切削带带动第三切削带轮转动，第三切削带轮安装于第二切削从动轴上，第二切削从动轴通过第四轴承安装于箱体上，第二切削从动轴上安装有第四切削带轮、第五切削带轮，第四切削带轮、第五切削带轮分别通过第三切削带、第四切削带驱动第一切削偏心轮、第二切削偏心轮转动，第一切削偏心轮、第二切削偏心轮上分别安装有第一切削连杆、第二切削连杆，第一切削连杆、第二切削连杆一端安装于刀筒上，第一切削偏心轮、第二切削偏心轮通过分别通过轴安装于箱体上。

7.按照权利要求6所述的一种基于电动缸敲击高压线的除冰装置，其特征在于所述刀筒呈中空锥形结构，前窄后宽，刀筒前端内径小于后端内径，包括可相互拆卸或组装的上刀筒、下刀筒。

8.按照权利要求6所述的一种基于电动缸敲击高压线的除冰装置，其特征在于所述毛刷清理机构包括安装于第一切削从动轴上的第一毛刷带轮，第一毛刷带轮通过第一毛刷带驱动第一毛刷偏心轮转动，第一毛刷偏心轮与毛刷连杆一端相连接，毛刷连杆另一端安装于毛刷筒上，毛刷筒套装于高压线外部。

9.按照权利要求8所述的一种基于电动缸敲击高压线的除冰装置，其特征在于所述毛刷筒呈中空柱形结构，包括可相互组装或拆卸的上毛刷筒体、下毛刷筒体，上毛刷筒体、下毛刷筒体内壁上均设有用于清理冰屑的刷毛。

10.按照权利要求5所述的一种基于电动缸敲击高压线的除冰装置，其特征在于所述箱体包括形状左右对称的左箱槽、右箱槽，工作电机、行走电机分别位于右箱槽、左箱槽内，左箱槽设有用于用于为行走电机、电缸供电的第一电池，右箱槽内设有用于为工作电机供电的第二电池。

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