CN113629645A - 一种电缆稳定除冰装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电缆稳定除冰装置，包括底板、支架、第一电机、第二电机、除冰钻头、从动滚轮、第一主动轮和第二主动轮；第一支架和第二支架固定在底板顶部；除冰钻头外表面设置有多个冰刀，第一电机与除冰钻头活动连接；第一主动轮和从动滚轮通过两端轴部和轴承分别与第一支架以及第二支架侧部活动连接；第一支架一端以及第二支架的一端分别对应设置两个舌板，两个舌板之间通过螺栓和螺母与一长条状直板一端活动连接，直板另一端设置有轴承，并通过轴承与第二主动轮活动连接；第一主动轮位于电缆上方，与电缆上表面接触；第二主动轮位于电缆以及第一主动轮的下方，与电缆下表面接触；避免除冰装置在电缆上打滑，提高电缆自动除冰的效果。

Description

一种电缆稳定除冰装置

技术领域

本发明涉及电缆维护技术领域，尤其涉及一种电缆稳定除冰装置。

背景技术

高压电缆是电力输送的最普遍的方式，高压电缆从内到外的组成部分包括：导体、绝缘、内护层、填充料（铠装）、外绝缘；高压电缆裸露在室外的部分经常会由于暴雪、霜冻等极端恶劣天气的影响而损坏。在我国北部地区，冬季电电缆会因为温度的降低结冰。若没有及时除冰，电缆结冰体积过大，会导致输电线断裂或者铁塔倒塌。在遭受灾害时，通常需要耗费大量的人力物力财力，由于供电中断事故通常都是较严重的，因其修复工程庞大、周期延续长、破坏面积较广等对电网的运行和人们的正常生活造成不便。在遭受结冰灾害的环境下，人工除冰显得效率低下且危险系数高，费时费力。

CN108110714A公开了了一种高压电缆除冰装置，包括框架、电控箱、配重箱、行走轮、除冰器，所述行走轮为两个并且外缘带有半圆凹槽，其中凹槽卡住电缆，所述除冰器包括固定板，所述固定板上设有一竖向滑槽，所述竖向滑槽内滑动设置有滑架，所述滑架上枢接下除冰轮，所述固定板右侧且位于所述竖向滑槽的上方设有上除冰轮，所述上除冰轮和下除冰轮相互匹配，所述上除冰轮和下除冰轮位于同一直线上，所述上除冰轮和下除冰轮中至少有一个连接有动力装置，所述固定板左侧表面上固定有伸缩油缸，所述伸缩油缸的伸缩端连接所述滑架。保证了除冰的电力工人的人身安全，且其简单、实用的装置特点，更有利于野外高空除冰作业。但是在电缆结冰后行走轮很容易打滑，导致电缆除冰装置无法正常运行。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种电缆稳定除冰装置，避免除冰装置在电缆上打滑，进一步提高电缆自动除冰的效果。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电缆稳定除冰装置，包括底板、支架、第一电机、第二电机、除冰钻头、从动滚轮、第一主动轮和第二主动轮；所述支架包括形状和大小都一样的第一支架以及第二支架，所述第一支架和所述第二支架都固定在所述底板的顶部，并以所述底板中心轴对称设置；所述第一电机和所述第二电机固定在所述底板的顶部，位于所述第一支架和所述第二支架的下方；所述除冰钻头的外表面设置有多个冰刀，所述第一电机与所述除冰钻头活动连接；所述第一主动轮和所述从动滚轮通过两端轴部和轴承分别与所述第一支架以及所述第二支架的侧部活动连接；所述第一支架的一端以及所述第二支架的一端分别对应设置两个长条状的舌板，两个所述舌板之间通过螺栓和螺母与一长条状直板的一端活动连接，所述直板的另一端设置有轴承，并通过所述轴承与所述第二主动轮活动连接；所述第一主动轮位于电缆的上方，与电缆上表面接触；所述第二主动轮位于所述电缆以及所述第一主动轮的下方，与所述电缆下表面接触；所述第二电机通过齿条与所述第二主动轮传动连接；所述第二主动轮通过齿条与所述第一主动轮传动连接。

可选的，所述第一主动轮包括外表面向内部凹陷的第一U型滚轮以及分别位于所述第一U型滚轮两侧的第一传动轮、一个限位凸台以及位于中心的第一传动轴，所述第一支架和所述第二支架分别位于所述第一U型滚轮与两侧的所述第一传动轮之间，所述第一传动轮和所述限位凸台之间的第一传动轴外表面设置有锯齿；所述第二主动轮包括外表面向内部凹陷的第二U型滚轮以及分别位于所述第二U型滚轮两侧的第二传动轮、两个限位凸台以及位于中心的第二传动轴，所述直板的一端位于所述第二U型滚轮和所述第二传动轮之间，所述第二传动轮和所述限位凸台之间的第二传动轴外表面设置有锯齿；所述第二电机包括第三传动轮、限位凸台以及位于中心的第三传动轴，分别位于第二电机的两侧，所述第三传动轮和所述限位凸台之间的第三传动轴外表面设置有锯齿；所述第三传动轴上的锯齿通过圆环形的第一齿条与所述第二传动轴外侧上的锯齿传动连接；所述第二传动轴内侧上的锯齿通过圆环形的第二齿条与所述第一传动轴外表面上的锯齿传动连接；所述第一齿条和所述第二齿条的内侧设置有锯齿。

可选的，所述第一齿条和所述第二齿条采用弹性材料。

可选的，所述除冰钻头包括依次连接的第一钻头、第二钻头和第三钻头；所述第一钻头、所述第二钻头和所述第三钻头分别为圆台形状，呈阶梯状排列，大小依次变大；所述第一钻头的底部与所述第二钻头的顶部连接，所述第二钻头的底部与所述第三钻头的顶部连接，所述第三钻头的底部与第一电机的传动轴连接；所述第一钻头、所述第二钻头和所述第三钻头的侧部分别均匀设置有多个冰刀，所述冰刀的布置方向与所述除冰钻头的轴向方向相对应,并且高度沿着所述第一钻头到所述第三钻头的方向线性增加；所述第一钻头的顶部为圆锥状，外表面设置有螺旋纹路。

可选的，所述第三钻头侧部冰刀的最高点距离电缆表面的最低点2mm-10mm。

可选的，所述从动滚轮包括外表面向内部凹陷的第三U型滚轮以及分别位于所述第三U型滚轮两侧中心的第四传动轴；所述从动滚轮的数量为两个，分别位于所述第一支架和所述第二支架的前后顶部之间，与所述第一支架和所述第二支架活动连接；所述第一支架和所述第二支架上设置有轴承，所述第四传动轴分别与所述第一支架和所述第二支架上的轴承连接。

可选的，所述第一传动轮和所述第二传动轮呈圆柱体，所述第一传动轮和所述第二传动轮的圆弧侧表面对应设置有均匀分布的锯齿，所述第一传动轮和所述第二传动轮的圆弧侧表面互相啮合。

可选的，所述第一U型滚轮和所述第二U型滚轮的滚动外表面呈U型，大小与电缆外表面相对应，采用防滑材质并设置有防滑纹路，与电缆外表面配合。

可选的，所述除冰钻头的数量为两个，分别与所述第一钻头活动连接，位置设置在电缆两侧。

可选的，所述底板对应所述除冰钻头下方的位置设置有通槽，所述通槽的横截面大小与所述除冰钻头的横截面大小相对应。

本发明的积极有益效果：第一主动轮位于电缆上方并配合位于电缆下方的第二主动轮挤压电缆表层，提高第一主动轮和第二主动轮与电缆之间的紧密性，从而提高摩擦力，防止除冰装置打滑，除冰装置在电缆上稳定的运动，电缆上的主要冰层由除冰钻头外表面上的冰刀除去，电缆上还会残留除冰钻头未去除的薄冰层，再通过第一主动轮和第二主动轮之间的紧密挤压滚动可以去除最后的这点薄冰层，除冰效果很高。第二主动轮可以通过直板沿舌板的螺栓为圆心转动调整与电缆之间的角度再通过螺母紧固，方便安装除冰装置以适应不同直径的电缆，调整完角度后再使用对应长度的齿条配合即可完成第二电机的传动。

附图说明

图1是本发明的实施例1提供的一种电缆稳定除冰装置的轴测结构示意图；

图2是本发明的实施例1提供的一种电缆稳定除冰装置的另一方向的轴测结构示意图；

图3是本发明的实施例1提供的一种第一主动轮和第二主动轮以及电缆配合的竖直截面结构示意图；

图4是本发明的实施例1提供的一种第一主动轮的结构示意图；

图5是本发明的实施例1提供的一种第二主动轮的结构示意图；

图6是本发明的实施例1提供的一种第二主动轮、直板和舌板的俯视结构示意图；

图7是本发明的实施例1提供的一种第二电机的结构示意图；

图8是本发明的实施例1提供的一种从动滚轮的结构示意图；

图9是本发明的实施例1提供的一种齿条的结构示意图；

图10是本发明的实施例1提供的一种直板的结构示意图。

1、电缆；2、底板；3、支架；4、第一支架；5、第二支架；6、第一电机；7、第二电机；71、第三传动轮；72、第三传动轴；8、除冰钻头；81、冰刀；82、第一钻头；83、第二钻头；84、第三钻头；9、从动滚轮；91、第三U型滚轮；92、第四传动轴；10、第一主动轮；101、第一U型滚轮；102、第一传动轮；103、第一传动轴；11、限位凸台；12、锯齿；13、第二主动轮；131、第二U型滚轮；132、第二传动轮；133、第二传动轴；14、轴承；15、舌板；16、直板；17、齿条；171、第一齿条；172、第二齿条；18、通槽；19、螺栓；20、螺母。

具体实施方式

下面结合一些具体实施方式，对本发明做进一步说明。

实施例1

如图1至图10所示，一种电缆1稳定除冰装置，包括底板2、支架3、第一电机6、第二电机7、除冰钻头8、从动滚轮9、第一主动轮10和第二主动轮13；所述支架3包括形状和大小都一样的第一支架4以及第二支架5，所述第一支架4和所述第二支架5都固定在所述底板2的顶部，并以所述底板2中心轴对称设置；所述第一电机6和所述第二电机7固定在所述底板2的顶部，位于所述第一支架4和所述第二支架5的下方；所述除冰钻头8的外表面设置有多个冰刀81，所述第一电机6与所述除冰钻头8活动连接；所述第一主动轮10和所述从动滚轮9通过两端轴部和轴承14分别与所述第一支架4以及所述第二支架5的侧部活动连接；所述第一支架4的一端以及所述第二支架5的一端分别对应设置两个长条状的舌板15，两个所述舌板15之间通过螺栓19和螺母20与一长条状直板16的一端活动连接，所述直板16的另一端设置有轴承14，并通过所述轴承14与所述第二主动轮13活动连接；所述第一主动轮10位于电缆1的上方，与电缆1上表面接触；所述第二主动轮13位于所述电缆1以及所述第一主动轮10的下方，与所述电缆1下表面接触；所述第二电机7通过齿条17与所述第二主动轮13传动连接；所述第二主动轮13通过齿条17与所述第一主动轮10传动连接。

大部分的自动电缆1除冰装置的转动轮都是靠整个装置的重力来保障与电缆1之间的摩擦力的，但是在寒冷天气，电缆1表面结冰速度较快的情况下，转动轮可能会受冰层阻碍暂时脱离电缆1表层，导致打滑的现象，可能会因此导致除冰装置在原地停滞不前，从而无法达到自动除冰的效果。本发明的第一主动轮10位于电缆1上方并配合位于电缆1下方的第二主动轮13挤压电缆1表层，提高第一主动轮10和第二主动轮13与电缆1之间的紧密性，从而提高摩擦力，防止除冰装置打滑，除冰装置在电缆1上稳定的运动，电缆1上的主要冰层由除冰钻头8外表面上的冰刀81除去，电缆1上还会残留除冰钻头8未去除的薄冰层，再通过第一主动轮10和第二主动轮13之间的紧密挤压滚动可以去除最后的这点薄冰层，除冰效果很高。直板16的一端以及对应舌板15的位置都设置有圆形通孔，用于穿过螺栓19并通过螺母20固定；第二主动轮13可以通过直板16沿螺栓19为圆心转动调整与电缆1之间的角度再通过螺母20紧固，方便安装除冰装置以适应不同直径的电缆1，调整完角度后再使用对应长度的齿条17配合即可完成第二电机7的传动。第二电机7首先通过齿条17与第二主动轮13转轴的外侧传动连接，第二主动轮13再通过另一个齿条17与上方的第一主动轮10传动连接，第一主动轮10和第二主动轮13同时转动，为除冰装置提供行走的动力，而从动滚轮9也能跟随在电缆1上滚动，但从动滚轮9主要是起到平衡和支撑的作用，所以从动滚轮9打不打滑对本除冰装置没有影响。

具体的，参考图3和图4，所述第一主动轮10包括外表面向内部凹陷的第一U型滚轮101以及分别位于所述第一U型滚轮101两侧的第一传动轮102、一个限位凸台11以及位于中心的第一传动轴103，以第一主动轮10中心呈轴对称分布，所述第一支架4和所述第二支架5分别位于所述第一U型滚轮101与两侧的所述第一传动轮102之间，所述第一传动轮102和所述限位凸台11之间的第一传动轴103外表面设置有锯齿12；参考图5和图6，所述第二主动轮13包括外表面向内部凹陷的第二U型滚轮131以及分别位于所述第二U型滚轮131两侧的第二传动轮132、两个限位凸台11以及位于中心的第二传动轴133，以第二主动轮13中心呈轴对称分布，所述直板16的一端位于所述第二U型滚轮131和所述第二传动轮132之间，所述第二传动轮132和所述限位凸台11之间的第二传动轴133外表面设置有锯齿12；参考图7，所述第二电机7包括第三传动轮71、限位凸台11以及位于中心的第三传动轴72，分别位于第二电机7的两侧，以第二电机7中心呈轴对称分布，所述第三传动轮71和所述限位凸台11之间的第三传动轴72外表面设置有锯齿12；所述齿条17包括第一齿条171和第二齿条172，第一齿条171和第二齿条172的形状都呈闭合的圆环状；所述第一齿条171和所述第二齿条172的内侧都设置有锯齿12；所述第三传动轴72上的锯齿12通过第一齿条171与所述第二传动轴133外侧上的锯齿12传动连接；所述第二传动轴133内侧上的锯齿12通过第二齿条172与所述第一传动轴103外表面上的锯齿12传动连接。第一U型滚轮101和第二U型滚轮131的U型表面与电缆1外表面的圆环形表面的大小和弧度相对应，以便更好的贴合电缆1表层，增加摩擦力。

所述第一传动轮102和所述第二传动轮132呈圆柱体，所述第一传动轮102和所述第二传动轮132的圆弧侧表面对应设置有均匀分布的锯齿12，所述第一传动轮102和所述第二传动轮132的圆弧侧表面互相啮合。第一主动轮10和第二主动轮13在遇到薄冰层时会受到阻力，还可以的通过第一传动轮102和第二传动轮132之间进行传动，减轻第二齿条172的传动压力，提高装置的使用寿命；所述第一U型滚轮101和所述第二U型滚轮131的滚动外表面呈U型，大小与电缆1外表面相对应，采用防滑材质并设置有防滑纹路，与电缆1外表面配合，增加摩擦力，防滑。

第一U型滚轮101和第二U型滚轮131都能与电缆1表面紧密配合，提高摩擦力，第一齿条171和第二齿条172都是通过内侧的锯齿12与第一传动轴103、第二传动轴133或第三传动轴72上的锯齿12啮合从而传递第二电机7的动力，限位凸台11则是对第一齿条171和第二齿条172进行限位，防止齿条17发生偏移和错位导致脱离。所述第一齿条171和所述第二齿条172采用弹性材料。在调整完第二主动轮13的位置后，可以使用长度稍微短些第二齿条172，提高第一主动轮10和第二主动轮13之间的紧密度，防止在长时间使用后，固定直板16的螺栓19和螺母20松动导致第二主动轮13下移。弹性材料的第一齿条171可以提高第二电机7与第二主动轮13之间的传动效率，防止固定直板16下移滑动后，第二主动轮13与第三传动轴72的距离减少而导致齿条17的松动，保障第二电机7的传动效率。

参考图8，所述从动滚轮9包括外表面向内部凹陷的第三U型滚轮91以及分别位于所述第三U型滚轮91两侧中心的第四传动轴92；所述从动滚轮9的数量为两个，分别位于所述第一支架4和所述第二支架5的前后顶部之间，与所述第一支架4和所述第二支架5活动连接，提高除冰装置的稳定性，防止除冰装置前倾或后仰；所述第一支架4和所述第二支架5上设置有轴承14，所述第四传动轴92分别与所述第一支架4和所述第二支架5上的轴承14连接。从动滚轮9可以跟随第一主动轮10和第二主动轮13的转动，减小除冰装置整体的摩擦阻力，节省能源。能源问题可以通过派遣运维人员定期更换除冰装置上的电池或者在底板2上额外设置太阳能板或风能收集装置来对电池进行自动充电，以提高除冰装置的自动能力，减少维护。

参考图1，所述除冰钻头8包括依次连接的第一钻头82、第二钻头83和第三钻头84；所述第一钻头82、所述第二钻头83和所述第三钻头84分别为圆台形状，呈阶梯状排列，大小依次变大；所述第一钻头82的底部与所述第二钻头83的顶部连接，所述第二钻头83的底部与所述第三钻头84的顶部连接，所述第三钻头84的底部与第一电机6的传动轴连接；所述第一钻头82、所述第二钻头83和所述第三钻头84的侧部分别均匀设置有多个冰刀81，所述冰刀81的布置方向与所述除冰钻头8的轴向方向相对应,并且高度沿着所述第一钻头82到所述第三钻头84的方向线性增加；所述第一钻头82的顶部为圆锥状，外表面设置有螺旋纹路。冰刀81的高度也是从前到后逐渐升高，减小破冰阻力，冰刀81的方向可以与电缆1方向一致，也可以呈螺旋状，与螺钉纹路类似，第一钻头82的顶部为圆锥状，方便进入以及破除较大的冰块，提高破冰效果。

所述第三钻头84侧部冰刀81的最高点距离电缆1表面的最低点2mm-10mm。除冰钻头8与第二电机7活动连接，可以根据电缆1的类型更换不同尺寸的钻头。防止特殊情况下钻头上冰刀81可能会对电缆1表层产生破坏，需要与电缆1预留一定的空间，保障电缆1的安全，由于本除冰装置的第一主动轮10和第二主动轮13也能对除冰钻头8的位置起到一定的限位作用，所以预留距离可以适当低一些，优选的为4mm。

除冰钻头8的数量可以设置为一个，设置在电缆1的底部；除冰钻头8的数量也可以为两个，分别与所述第一钻头82活动连接，位置设置在电缆1两侧，也可以设置三个及以上，进一步提高除冰的效果。所述底板2对应所述除冰钻头8下方的位置设置有通槽18，所述通槽18的横截面大小与所述除冰钻头8的横截面大小相对应。在除冰钻头8去除电缆1上大块的冰层时，冰块碎片可能会掉在底板2上，长时间的堆积会增加除冰装置的重量，增加电缆1的承重负担。设置的通槽18可以使得冰块从通槽18掉落到外面，减轻电缆1负担。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种电缆稳定除冰装置，其特征在于，包括底板、支架、第一电机、第二电机、除冰钻头、从动滚轮、第一主动轮和第二主动轮；所述支架包括形状和大小都一样的第一支架以及第二支架，所述第一支架和所述第二支架都固定在所述底板的顶部，并以所述底板中心轴对称设置；所述第一电机和所述第二电机固定在所述底板的顶部，位于所述第一支架和所述第二支架的下方；所述除冰钻头的外表面设置有多个冰刀，所述第一电机与所述除冰钻头活动连接；所述第一主动轮和所述从动滚轮通过两端轴部和轴承分别与所述第一支架以及所述第二支架的侧部活动连接；所述第一支架的一端以及所述第二支架的一端分别对应设置两个长条状的舌板，两个所述舌板之间通过螺栓和螺母与一长条状直板的一端活动连接，所述直板的另一端设置有轴承，并通过所述轴承与所述第二主动轮活动连接；所述第一主动轮位于电缆的上方，与电缆上表面接触；所述第二主动轮位于所述电缆以及所述第一主动轮的下方，与所述电缆下表面接触；所述第二电机通过齿条与所述第二主动轮传动连接；所述第二主动轮通过齿条与所述第一主动轮传动连接。

2.如权利要求1所述的一种电缆稳定除冰装置，其特征在于，所述第一主动轮包括外表面向内部凹陷的第一U型滚轮以及分别位于所述第一U型滚轮两侧的第一传动轮、一个限位凸台以及位于中心的第一传动轴，所述第一支架和所述第二支架分别位于所述第一U型滚轮与两侧的所述第一传动轮之间，所述第一传动轮和所述限位凸台之间的第一传动轴外表面设置有锯齿；所述第二主动轮包括外表面向内部凹陷的第二U型滚轮以及分别位于所述第二U型滚轮两侧的第二传动轮、两个限位凸台以及位于中心的第二传动轴，所述直板的一端位于所述第二U型滚轮和所述第二传动轮之间，所述第二传动轮和所述限位凸台之间的第二传动轴外表面设置有锯齿；所述第二电机包括第三传动轮、限位凸台以及位于中心的第三传动轴，分别位于第二电机的两侧，所述第三传动轮和所述限位凸台之间的第三传动轴外表面设置有锯齿；所述第三传动轴上的锯齿通过圆环形的第一齿条与所述第二传动轴外侧上的锯齿传动连接；所述第二传动轴内侧上的锯齿通过圆环形的第二齿条与所述第一传动轴外表面上的锯齿传动连接；所述第一齿条和所述第二齿条的内侧设置有锯齿。

3.如权利要求2所述的一种电缆稳定除冰装置，其特征在于，所述第一齿条和所述第二齿条采用弹性材料。

4.如权利要求1所述的一种电缆稳定除冰装置，其特征在于，所述除冰钻头包括依次连接的第一钻头、第二钻头和第三钻头；所述第一钻头、所述第二钻头和所述第三钻头分别为圆台形状，呈阶梯状排列，大小依次变大；所述第一钻头的底部与所述第二钻头的顶部连接，所述第二钻头的底部与所述第三钻头的顶部连接，所述第三钻头的底部与第一电机的传动轴连接；所述第一钻头、所述第二钻头和所述第三钻头的侧部分别均匀设置有多个冰刀，所述冰刀的布置方向与所述除冰钻头的轴向方向相对应,并且高度沿着所述第一钻头到所述第三钻头的方向线性增加；所述第一钻头的顶部为圆锥状，外表面设置有螺旋纹路。

5.如权利要求4所述的一种电缆稳定除冰装置，其特征在于，所述第三钻头侧部冰刀的最高点距离电缆表面的最低点2mm-10mm。

6.如权利要求1所述的一种电缆稳定除冰装置，其特征在于，所述从动滚轮包括外表面向内部凹陷的第三U型滚轮以及分别位于所述第三U型滚轮两侧中心的第四传动轴；所述从动滚轮的数量为两个，分别位于所述第一支架和所述第二支架的前后顶部之间，与所述第一支架和所述第二支架活动连接；所述第一支架和所述第二支架上设置有轴承，所述第四传动轴分别与所述第一支架和所述第二支架上的轴承连接。

7.如权利要求2所述的一种电缆稳定除冰装置，其特征在于，所述第一传动轮和所述第二传动轮呈圆柱体，所述第一传动轮和所述第二传动轮的圆弧侧表面对应设置有均匀分布的锯齿，所述第一传动轮和所述第二传动轮的圆弧侧表面互相啮合。

8.如权利要求2所述的一种电缆稳定除冰装置，其特征在于，所述第一U型滚轮和所述第二U型滚轮的滚动外表面呈U型，大小与电缆外表面相对应，采用防滑材质并设置有防滑纹路，与电缆外表面配合。

9.如权利要求4所述的一种电缆稳定除冰装置，其特征在于，所述除冰钻头的数量为两个，分别与所述第一钻头活动连接，位置设置在电缆两侧。

10.如权利要求4所述的一种电缆稳定除冰装置，其特征在于，所述底板对应所述除冰钻头下方的位置设置有通槽，所述通槽的横截面大小与所述除冰钻头的横截面大小相对应。

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