CN113964774B - 一种振动式电缆除冰设备 - Google Patents

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Abstract

本发明一种振动式电缆除冰设备，其特征是，它包括：电缆夹持组件、振动激励组件，电缆夹持组件做夹紧运动，柔性夹持爪将电缆夹在设备中，像手臂牢牢抱住电缆，通过调整电缆夹持组件开合程度、开合大小，适应不同应用情况、不同电缆直径；振动组件通过偏心轮转动产生激励振动，振动驱动组件带动四锥齿轮结构转动，通过轴类零件带动偏心轮产生振动效果，冰层振幅增大而导致冰层瓦解，电缆不受影响，结构简单，方便工人操作，降低除冰难度，节约人力成本，自由振动频率不同使得电缆无法获取振动能量，冰层振幅增大导致冰层瓦解时，电缆不受影响，除冰的同时最大限度的保护了电缆。

Description

一种振动式电缆除冰设备
技术领域
本发明涉及输电线路运行维护领域，特别是涉及一种振动式电缆除冰设备。
背景技术
在日常生产、生活中，电能占有重要的地位，一旦供电系统出现问题，会直接耽误生产生活，保证供电系统以及供电设备的正常运行尤为重要。目前，电缆作为远距离输电的主要手段，在我国南方地区，易出现冻雨等极端天气，受冻雨的影响，电缆表面会出现硬脆性的冰层，随着降雨时长的增加，冰层也会逐渐加厚电缆因此负重增加，受力随之增加易出现脆断现象，耽误生产生活，同时产生了极大的安全隐患。
在现有电缆除冰手段中，最常用的方法为：在高空作业设备辅助下，将工作人员送至电缆高度处人工除冰操作。该方法由于人工锤击除冰，无法保证电缆的受力均匀，进而容易使电缆在锤击激励下发生断裂；而采用人为锤击的方式，工作人员的注意力大多在冰层上，无法得知冰层下电缆是否存在漏电的情况，工作安全系数低。除冰作业的难度大，除冰效果差，不仅增加了安全隐患，还造成了人力成本的浪费。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的问题，构思了一种振动式电缆除冰设备，电缆夹持组件做夹紧运动，柔性夹持爪将电缆夹在设备中，像手臂牢牢抱住电缆，振动组件通过偏心轮转动产生激励振动，冰层振幅增大而导致冰层瓦解，电缆不受影响，结构简单，方便工人操作，降低除冰难度，节约人力成本。
实现本发明所采用的技术方案是：一种振动式电缆除冰设备，其特征是，它包括：电缆夹持组件、振动激励组件，所述的电缆夹持组件包括：电机、法兰型联轴器、夹持机构机架、主动连杆、长从动连杆、短从动连杆、振动激励组件纵向机架、柔性夹持爪、蜗轮、蜗杆，在所述夹持机构机架内设置蜗杆，所述的蜗杆与夹持机构机架铰接，所述的蜗杆一端与法兰型联轴器固连，所述的法兰型联轴器与电机固连，在所述蜗杆另一端左右两侧分别设置两个相同的蜗轮，所述的蜗杆与两个相同蜗轮啮合，在所述夹持机构机架前端设置振动激励组件纵向机架，所述的振动激励组件纵向机架与夹持机构机架固连，在所述蜗杆左右两侧相同的两个蜗轮上，分别设置两个相同主动连杆，所述的两个相同主动连杆与两个相同蜗轮分别铰接，所述的两个相同主动连杆与两个相同长从动连杆分别铰接，所述的长从动连杆与柔性夹持爪铰接，所述的两个柔性夹持爪齿向相对，在所述夹持机构机架前端左右两侧分别设置两个相同的短从动连杆，所述夹持机构机架分别与左右两侧短从动连杆铰接，所述两个相同的短从动连杆分别与左右两侧的长从动连杆铰接，在所述的振动激励组件纵向机架内设置振动激励组件。
进一步，在所述的长从动连杆上设置长从动连杆涂层。
进一步，所述的振动激励组件包括：振动激励组件机架、偏心轮、锥齿轮、振动激励组件驱动电机振动组件下固定轴、振动组件上固定轴、连接轴，在所述的振动激励组件驱动电机上下底面分别固连振动组件下固定轴、振动组件上固定轴，在所述的振动激励组件机架内设置四个相同的锥齿轮，所述四个相同的锥齿轮相互啮合，在四个相同的锥齿轮内设置振动激励组件驱动电机，所述的振动激励组件驱动电机与一个锥齿轮固连，所述四个相同的锥齿轮分别与四个相同的连接轴固连，所述四个相同的连接轴分别与振动激励组件机架铰接，在所述四个相同的连接轴另一端固连偏心轮。
进一步，所述振动激励组件驱动电机的振动组件下固定轴、振动组件上固定轴分别与振动激励组件纵向机架固连，在所述的振动组件下固定轴和振动组件上固定轴上分别设置弹簧，所述的弹簧设置在振动激励组件纵向机架与振动激励组件机架间。
进一步，在所述的振动激励组件纵向机架上设置绝缘钩爪。
本发明一种振动式电缆除冰设备的有益效果体现在：
1、一种振动式电缆除冰设备，其采用了共振原理，对冰层进行激励振动，由于电缆自由振动频率与冰层不同，当该设备以冰层自由振动频率进行激励振动时，由于自由振动频率不同使得电缆无法获取振动能量，冰层振幅增大导致冰层瓦解时，电缆不受影响，除冰的同时最大限度的保护了电缆；
2、一种振动式电缆除冰设备，通过调整电缆夹持组件开合程度、开合大小，来适应不同的应用情况、不同电缆直径，通过振动驱动组件带动四锥齿轮结构转动，通过轴类零件带动偏心轮产生振动效果，结构以及原理相对简单，方便工人操作；
3、一种振动式电缆除冰设备，通过柔性夹持组件以及四杆机构的柔性橡胶绝缘涂层，保证夹持组件在最大位置进行限定，防止驱动组件中的电机旋转时降低设备整体的固定程度，可以单人完成操作，提高了除冰的效率和精度，降低了除冰难度和人力成本。
附图说明
图1是一种振动式电缆除冰设备的结构示意图；
图2是一种振动式电缆除冰设备的振动驱动组件结构示意图；
图3是一种振动式电缆除冰设备的振动激励组件结构示意图；
图4是一种振动式电缆除冰设备的电缆夹持组件结构示意图；
图5是一种振动式电缆除冰设备的电缆夹持组件传动装置结构示意图；
图6是一种振动式电缆除冰设备加装绝缘钩爪后的结构示意图；
图7是一种振动式电缆除冰设备加装电机后的结构示意图；
图8是具体实施方式中振动式电缆除冰设备除冰作业示意图；
图中：1.螺栓，2.法兰型联轴器，3.夹持机构机架，4.主动连杆，5.螺钉，6.长从动连杆，7.短从动连杆，8.长从动连杆涂层，9.振动激励组件纵向机架，10.柔性夹持爪，11.弹簧，12.振动激励组件机架，13.偏心轮，14.锥齿轮，15.振动激励组件驱动电机，16.固定螺母，17.蜗轮，18.蜗杆，19.振动组件下固定轴，20.振动组件上固定轴，21.垫片，22.连接轴，23.端头盖片，24.电机导线接口，25.蜗杆键，26.绝缘钩爪，27.电机。
具体实施方式
以下结合附图1-8和具体实施例对本发明作进一步详细说明，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如附图1和附图7所示，一种振动式电缆除冰设备，它包括：电缆夹持组件、振动激励组件，在所述的振动激励组件纵向机架9内设置振动激励组件，所述振动激励组件驱动电机15的振动组件下固定轴19、振动组件上固定轴20分别与振动激励组件纵向机架9固连，在所述的振动组件下固定轴19和振动组件上固定轴20上分别设置弹簧11，所述的弹簧11设置在振动激励组件纵向机架9与振动激励组件机架12间；振动驱动组件安装在振动激励组件中间，振动激励组件一端安装在上端机架上，另一端安装在下端机架上；振动激励组件两端安装在机架上时，中间用弹簧进行隔断连接以防止振动组件与机架产生刚性碰撞对机架以及振动组件产生损坏，振动组件外端为偏心轮，通过偏心轮转动产生激励振动。
如附图2和附图3所示，所述的振动激励组件包括：振动激励组件机架12、偏心轮13、锥齿轮14、振动激励组件驱动电机15振动组件下固定轴19、振动组件上固定轴20、连接轴22，在所述的振动激励组件驱动电机15上下底面分别固连振动组件下固定轴19、振动组件上固定轴20，在所述的振动激励组件机架12内设置四个相同的锥齿轮14，所述四个相同的锥齿轮14相互啮合，在四个相同的锥齿轮14内设置振动激励组件驱动电机15，所述的振动激励组件驱动电机15与一个锥齿轮14固连，所述四个相同的锥齿轮14分别与四个相同的连接轴22固连，所述四个相同的连接轴22分别与振动激励组件机架12铰接，在所述四个相同的连接轴22另一端固连偏心轮13。
如附图3所示，在两两相啮合的锥齿轮传动系统中，每个锥齿轮14的背部相合的偏心轮13，通过四个呈“L”型的振动激励组件机架12固定，所述振动激励组件驱动电机15驱动一个锥齿轮14进行周转，带动其他三个锥齿轮实现从动的啮合作用，两组啮合的锥齿轮传动系统呈“正方形”状，由于锥齿轮14能承受较大的扭矩、传动比的范围大，可用于增速或减速等优点，能够实现各种频率及转速，使得装置在平稳激励的同时，实现各种频率、速度的击打运动，因此非常适合作为此装置的传动系统。振动激励组件机架12均匀地嵌在锥齿轮传动系统的外侧，通过四个小型的双头螺栓使其实现水平位置上的相对静止状态。振动激励组件机架12的作用为使锥齿轮系统啮合更加稳定，不易发生除绕轴进行周转运动的其他方向上的运动，进而消除了锥齿轮系统在啮合击打的过程中受到较大的振动而散架，偏心轮13与锥齿轮14的中心孔实现同轴心配合，安装在振动激励组件机架12的外侧。偏心轮13的安装位置不对称，半圆呈上下上下分布，目的在于使锥齿轮传动系统带动偏心轮13转动时，实现上下相反力的作用，进而达到偏心的效果，使的整个振动激励系统达到上下左右以一定角度、频率的转动与平动，以达到一种具有穿透力的击打运动，从而实现破冰效果；四个呈“L”型的振动激励组件机架12的每一侧在轴向有一个半圆的凹槽与焊接在电机上的轴相切配合，在击打过程中不容易因转矩过大而发生断裂。
如附图4、附图5和附图7所示，所述的电缆夹持组件包括：电机27、法兰型联轴器2、夹持机构机架3、主动连杆4、长从动连杆6、短从动连杆7、振动激励组件纵向机架9、柔性夹持爪10、蜗轮17、蜗杆18，在所述夹持机构机架3内设置蜗杆18，所述的蜗杆18与夹持机构机架3铰接，所述的蜗杆18一端与法兰型联轴器2固连，所述的法兰型联轴器2与电机27固连，在所述蜗杆18另一端左右两侧分别设置两个相同的蜗轮17，所述的蜗杆18与两个相同蜗轮17啮合，在所述夹持机构机架3前端设置振动激励组件纵向机架9，所述的振动激励组件纵向机架9与夹持机构机架3固连，在所述蜗杆18左右两侧相同的两个蜗轮17上，分别设置两个相同主动连杆4，所述的两个相同主动连杆4与两个相同蜗轮17分别铰接，所述的两个相同主动连杆4与两个相同长从动连杆6分别铰接，在所述的长从动连杆6上设置长从动连杆涂层8，所述的长从动连杆6与柔性夹持爪10铰接，两个所述的柔性夹持爪10齿向相对，在所述夹持机构机架3前端左右两侧分别设置两个相同的短从动连杆7，所述夹持机构机架3分别与左右两侧短从动连杆7铰接，所述两个相同的短从动连杆7分别与左右两侧的长从动连杆6铰接，就形成了两组对称的四连杆机构，可以自由地进行夹紧与张开运动。柔性夹持爪10通过转动副与长从动连杆6的末端相连，长从动连杆6随着整个四连杆机构做夹紧运动时，运动终点即为两个柔性夹持爪10各齿啮合至无缝隙。此时可将电缆夹在整个装置的内部，就像一对手臂牢牢的电缆抱在怀里，振动激励组件纵向机架9通过对称的固定在夹持机构机架3上，其顶部加工有比振动组件下固定轴19、振动组件上固定轴20半径稍大的孔，垫片21与振动激励组件纵向机架9顶部夹持一个伸缩量较大的弹簧，进而可以使振动激励组件在击打过程实现减振的效果，四连杆也能实现从动，而蜗杆18通过蜗杆键25与法兰型联轴器2相连，并实现周向定位。输入电机将动力输入至法兰型联轴器2，进而传递给蜗轮17、蜗杆18，实现电缆夹持组件的收缩运动。
如附图6和附图8所示，在所述的振动激励组件纵向机架9上设置绝缘钩爪26，在无人机吊装情况下，将绝缘钩爪26勾在振动激励组件纵向机架9圆角处，钩端钩在无人机引脚处，以实现无人机的吊装作业。
以上所述仅是本发明的优选方式，而非限制性的，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，甚至等效，这些改进和润饰也应该视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种振动式电缆除冰设备，其特征是，它包括：电缆夹持组件、振动激励组件，所述的电缆夹持组件包括：电机(27)、法兰型联轴器(2)、夹持机构机架(3)、主动连杆(4)、长从动连杆(6)、短从动连杆(7)、振动激励组件纵向机架(9)、柔性夹持爪(10)、蜗轮(17)、蜗杆(18)，在所述夹持机构机架(3)内设置蜗杆(18)，所述的蜗杆(18)与夹持机构机架(3)铰接，所述的蜗杆(18)一端与法兰型联轴器(2)固连，所述的法兰型联轴器(2)与电机(27)固连，在所述蜗杆(18)另一端左右两侧分别设置两个相同的蜗轮(17)，所述的蜗杆(18)与两个相同蜗轮(17)啮合，在所述夹持机构机架(3)前端设置振动激励组件纵向机架(9)，所述的振动激励组件纵向机架(9)与夹持机构机架(3)固连，在所述蜗杆(18)左右两侧相同的两个蜗轮(17)上，分别设置两个相同主动连杆(4)，所述的两个相同主动连杆(4)与两个相同蜗轮(17)分别铰接，所述的两个相同主动连杆(4)与两个相同长从动连杆(6)分别铰接，所述的长从动连杆(6)与柔性夹持爪(10)铰接，两个所述的柔性夹持爪(10)齿向相对，在所述夹持机构机架(3)前端左右两侧分别设置两个相同的短从动连杆(7)，所述夹持机构机架(3)分别与左右两侧短从动连杆(7)铰接，所述两个相同的短从动连杆(7)分别与左右两侧的长从动连杆(6)铰接，在所述的振动激励组件纵向机架(9)内设置振动激励组件；所述的振动激励组件包括：振动激励组件机架(12)、偏心轮(13)、锥齿轮(14)、振动激励组件驱动电机(15)、振动组件下固定轴(19)、振动组件上固定轴(20)、连接轴(22)，在所述的振动激励组件驱动电机(15)上下底面分别固连振动组件下固定轴(19)、振动组件上固定轴(20)，在所述的振动激励组件机架(12)内设置四个相同的锥齿轮(14)，所述四个相同的锥齿轮(14)相互啮合，在四个相同的锥齿轮(14)内设置振动激励组件驱动电机(15)，所述的振动激励组件驱动电机(15)与一个锥齿轮(14)固连，所述四个相同的锥齿轮(14)分别与四个相同的连接轴(22)固连，所述四个相同的连接轴(22)分别与振动激励组件机架(12)铰接，在所述四个相同的连接轴(22)另一端固连偏心轮(13)，所述振动激励组件驱动电机(15)的振动组件下固定轴(19)、振动组件上固定轴(20)分别与振动激励组件纵向机架(9)固连，在所述的振动组件下固定轴(19)和振动组件上固定轴(20)上分别设置弹簧(11)，所述的弹簧(11)设置在振动激励组件纵向机架(9)与振动激励组件机架(12)间。
2.根据权利要求1所述的一种振动式电缆除冰设备，其特征是，在所述的长从动连杆(6)上设置长从动连杆涂层(8)。
3.根据权利要求1所述的一种振动式电缆除冰设备，其特征是，在所述的振动激励组件纵向机架(9)上设置绝缘钩爪(26)。
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