CN114172104B - 一种高压线使用的移动冰雪清除装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高压线使用的移动冰雪清除装置及其控制方法，其特征在于：所述移动冰雪清除装置（2）包裹着高压电线（1）并且沿着高压电线（1）轴向进行移动，所述移动冰雪清除装置（2）包括移动套筒（21）和破冰套筒（22），破冰套筒（22）能够相对于移动套筒（21）来回移动从而撞击前方的冰雪实现对高压电线（1）进行第一次破冰；移动套筒（21）移动过程中对高压电线（1）进行第二次破冰。本发明破冰套筒通过撞击的方式对前方大块冰块进行破碎，随后移动套筒通过内破冰齿将高压电线上残存的冰进一步破碎，因此可以实现大冰块和小碎块的清除，具有良好的破冰和去冰的效果。

Description

一种高压线使用的移动冰雪清除装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种高压线清理冰雪装置，尤其是一种高压线使用的移动冰雪清除装置及其控制方法。

背景技术

目前国内研究的高压线除冰装置通常使用的方式是冲击式除冰和敲击震荡式除冰，冲击式除冰利用行进机构与电线之间的摩擦力使高压线上的覆冰去除，但是这种除冰方式受环境影响很大，有障碍物存在就使整个装置工作受阻；敲击震动式除冰利用凸轮或者曲轴实现往复敲击清除高压线覆冰，但这种除冰方式存在一系列的问题，如果敲击力度不大，除冰不完全，如果敲击力度过大，可能在除冰的过程中使高压线断股。

除此之外，现有的高压线除冰装置体积太大，机动性太差，不能在高压线是自由移动，或者可以在高压线上自由移动的除冰装置无法提供足够大的破冰力，达到所希望的除冰效果。

发明内容

本发明设计了一种高压线使用的移动冰雪清除装置及其控制方法，其解决的技术问题是现有的高压线除冰装置体积太大，机动性太差，不能在高压线是自由移动，或者可以在高压线上自由移动的除冰装置无法提供足够大的破冰力，达到所希望的除冰效果。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：

一种高压线使用的移动冰雪清除装置，所述移动冰雪清除装置包裹着高压电线并且沿着高压电线轴向进行移动，所述移动冰雪清除装置包括移动套筒和破冰套筒，破冰套筒能够相对于移动套筒来回移动从而撞击前方的冰雪实现对高压电线进行第一次破冰；移动套筒移动过程中对高压电线进行第二次破冰。

优选地，破冰套筒设有供高压电线通行的第三高压线通孔，破冰套筒一面设有受力半球，对应的在移动套筒上也设有转动施力体，转动施力体一面设有施力半球；转动施力体在第一传动装置的作用下旋转时，施力半球通过接触并推动受力半球使得破冰套筒向前移动撞击高压电线上的冰雪。

优选地，破冰套筒与移动套筒的外壁之间设有弹簧，当施力半球与受力半球相互作用时，弹簧被拉伸；当施力半球与受力半球分离时，弹簧收缩使得破冰套筒向后移动回到其相对于移动套筒的初始位置。

优选地，破冰套筒另一面设有外破冰齿，向前移动的外破冰齿能够破碎高压电线的冰。

优选地，所述第一传动装置包括电机和蓄电池，蓄电池为电机提供电源，电机使得第一伞轮旋转，第一伞轮与第四伞轮连接，第四伞轮与转动施力体另一面固定连接，第一伞轮的轴线与第四伞轮的轴线相互垂直。

优选地，转动施力体或第四伞轮通过轴承与移动套筒的空腔内壁连接，轴承的内圈与转动施力体或第四伞轮连接，轴承的外圈与移动套筒的空腔内壁连接。

优选地，移动套筒中设有环状结构，其中间的第一高压线通孔供高压电线通行，移动套筒的第一高压线通孔内壁设有多个内破冰齿；第一高压线通孔内壁还设有第一通孔和第二通孔，第一硅胶轮的一部分穿过第一通孔与高压电线接触，第二硅胶轮的一部分穿过第二通孔与高压电线接触，第一硅胶轮与第二硅胶轮位于高压电线两侧；电机通过第二传动装置使得第一硅胶轮与第二硅胶轮滚动从而使得移动套筒能够沿着高压电线轴向移动。

优选地，第二传动装置包括第二伞轮和第三伞轮，第一连接轴一端与第二伞轮连接，第一连接轴另一端与第一硅胶轮连接；第二连接轴一端与第三伞轮连接；第二连接轴另一端与第二硅胶轮连接；第一伞轮两侧分别与第二伞轮和第三伞轮连接，第一伞轮的轴线、第二伞轮的轴线和第三伞轮的轴线相互平行。

优选地，移动套筒设有控制单元和无线发送单元，控制单元采集移动冰雪清除装置的位置信息和移动距离信息实时通过无线发送单元发送至移动终端或云端服务器；

优选地，移动套筒表面设有能够给蓄电池充电的太阳能电池板。

优选地，移动套筒至少由第一可拆卸部和第二可拆卸部组合而成，第一可拆卸部和第二可拆卸部能够与移动套筒主体分离从而方便移动套筒安装在高压电线上。

一种高压线使用的移动冰雪清除装置的控制方法，包括以下步骤：

步骤1、当出现下雪天气时，通过移动终端激活移动冰雪清除装置；步骤2、所述移动冰雪清除装置包裹着高压电线并且沿着高压电线轴向进行移动，所述移动冰雪清除装置包括移动套筒和破冰套筒，破冰套筒能够相对于移动套筒来回移动从而撞击前方的冰雪实现对高压电线进行第一次破冰；移动套筒移动过程中对高压电线进行第二次破冰；步骤3、控制单元使得所述移动冰雪清除装置持续地或间隔一段时间沿着高压电线轴向来回移动；

一种高压线使用的移动冰雪清除装置的控制方法，包括以下步骤：步骤1、当出现下雪天气时，通过移动终端激活移动冰雪清除装置；步骤2、所述移动冰雪清除装置包裹着高压电线并且沿着高压电线轴向进行移动，所述移动冰雪清除装置包括移动套筒和破冰套筒，破冰套筒能够相对于移动套筒来回移动从而撞击前方的冰雪实现对高压电线进行第一次破冰；移动套筒移动过程中对高压电线进行第二次破冰；步骤3、控制单元使得所述移动冰雪清除装置持续地或间隔一段时间沿着高压电线轴向来回移动；步骤4、控制单元根据移动冰雪清除装置的位置信息和移动距离信息判断移动冰雪清除装置未发生移动，但电机持续工作N秒时，N为正数，说明移动冰雪清除装置未能清除前方的冰块；控制单元使得移动冰雪清除装置在已经通过的路线上往复运动，确保已经通过的路线不再结冰；步骤5、控制单元将移动冰雪清除装置的位置信息和移动距离信息发送至移动终端，移动终端再根据高压电线的长度判断冰冻严重的区间，同时基于降雪强度和降雪时间数据判断该高压电线在未来若干时间内是否能够安全运行，从而决定是否进行预警。

该高压线使用的移动冰雪清除装置及其控制方法与现有技术中的高压线使用的移动冰雪清除装置及其控制方法相比，具有以下有益效果：

（1）本发明破冰套筒通过撞击的方式对前方大块冰块进行破碎，随后移动套筒通过内破冰齿将高压电线上残存的冰进一步破碎，因此可以实现大冰块和小碎块的清除，具有良好的破冰和去冰的效果。

（2）本发明对于极端天气下，冰块无法破除时，将会把该高压电线的位置信息和不能破冰的区域信息发送给管理者，管理者可以提前预警或抢修，避免冰块对高压线产生实质性损害时才进行抢修。

（3）本发明通过一个电机实现移动套筒的移动以及破冰套筒的撞击，充分利用了有限空间，并且不同传动结构也不存在相互干扰，节省了成本，也增加了不能功能部件之间的相互配合。

附图说明

图1：本发明高压线使用的移动冰雪清除装置使用状态示意图；

图2：本发明高压线使用的移动冰雪清除装置立体结构示意图；

图3：本发明高压线使用的移动冰雪清除装置内部传动机构示意图I；

图4：图3中橡胶轮与高压电线的连接示意图；

图5：本发明高压线使用的移动冰雪清除装置内部传动机构示意图II；

图6：本发明破冰套筒被推出示意图；

图7：本发明破冰套筒被复位示意图；

图8：本发明破冰套筒的结构示意图；

图9：本发明中转动施力体结构示意图；

图10：本发明中内破冰齿分布示意图。

附图标记说明：

1—高压电线；2—移动冰雪清除装置；20—第一高压线通孔；201—内破冰齿；21—移动套筒；211—第一可拆卸部；212—第二可拆卸部；213—第一通孔；214—第二通孔；22—破冰套筒；221—受力半球；222—第三高压线通孔；223—外破冰齿；23—转动施力体；231—施力半球；232—轴承；233—第二高压线通孔；24—弹簧；3—电机；31—支架；32—第一伞轮；33—第二伞轮；34—第三伞轮；35—第一连接轴；36—第二连接轴；37—第一硅胶轮；38—第二硅胶轮；39—第四伞轮；4—高压电线铁塔。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中所述的实施例，本领域普通技术人员在不需要创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都在本发明所保护的范围内。

下面结合图1至图10，对本发明做进一步说明：

如图1和图2所示，一种高压线使用的移动冰雪清除装置，移动冰雪清除装置2包裹着高压电线1并且沿着高压电线1轴向进行移动，移动冰雪清除装置2包括移动套筒21和破冰套筒22，破冰套筒22能够相对于移动套筒21来回移动从而撞击前方的冰雪实现对高压电线1进行第一次破冰；移动套筒21移动过程中对高压电线1进行第二次破冰。

需要进行说明的是，本发明高压线使用的移动冰雪清除装置用于使用在高压电线上，因此会对其关键部件做绝缘、防水以及隔离处理，但是这些技术方案并不是本发明的发明点，因此，在本实施例中的将不再累赘，这些绝缘、防水以及隔离处理都是本领域技术人员所知晓。

如图3所示，第一高压线通孔20内壁还设有第一通孔213和第二通孔214，第一硅胶轮37的一部分穿过第一通孔213与高压电线1接触，第二硅胶轮38的一部分穿过第二通孔214与高压电线1接触，第一硅胶轮37与第二硅胶轮38位于高压电线1两侧；电机3通过第二传动装置使得第一硅胶轮37与第二硅胶轮38滚动从而使得移动套筒21能够沿着高压电线1轴向移动。

移动套筒21至少由第一可拆卸部211和第二可拆卸部212组合而成，第一可拆卸部211和第二可拆卸部212能够与移动套筒21主体分离从而方便移动套筒21安装在高压电线1上。

第二传动装置包括第二伞轮33和第三伞轮34，第一连接轴35一端与第二伞轮33连接，第一连接轴35另一端与第一硅胶轮37连接；第二连接轴36一端与第三伞轮34连接；第二连接轴36另一端与第二硅胶轮38连接；第一伞轮32两侧分别与第二伞轮33和第三伞轮34连接，第一伞轮32的轴线、第二伞轮33的轴线和第三伞轮34的轴线相互平行。

如图4所示，第一硅胶轮37与第二硅胶轮38位于高压电线1两侧。第一硅胶轮37与第二硅胶轮38为弹性材料，因此在移动套筒21被前方的冰块阻挡无法向前移动时，电机仍然持续工作，第一硅胶轮37与第二硅胶轮38由于是弹性材质，通过自身的形变也可以保持转动，并且不会被高压电线1影响传动结构的正常工作。

如图5所示，第一传动装置包括电机3和蓄电池，蓄电池为电机3提供电源，电机3使得第一伞轮32旋转，第一伞轮32与第四伞轮39连接，第四伞轮39与转动施力体23另一面固定连接，第一伞轮32的轴线与第四伞轮39的轴线相互垂直。

如图6-7所示，破冰套筒22与移动套筒21的外壁之间设有弹簧24，当施力半球231与受力半球221相互作用时，弹簧24被拉伸；当施力半球231与受力半球221分离时，弹簧24收缩使得破冰套筒22向后移动回到其相对于移动套筒21的初始位置。

转动施力体23或第四伞轮39通过轴承232与移动套筒21的空腔内壁连接，轴承232的内圈与转动施力体23或第四伞轮39连接，轴承232的外圈与移动套筒21的空腔内壁连接。

如图8和图9所示，破冰套筒22设有供高压电线1通行的第三高压线通孔222，破冰套筒22一面设有受力半球221，对应的在移动套筒21上也设有转动施力体23，转动施力体23一面设有施力半球231；转动施力体23在第一传动装置的作用旋转时，当施力半球231通过接触并推动受力半球221使得破冰套筒22向前移动撞击高压电线1上的冰雪。破冰套筒22另一面设有外破冰齿223，向前移动的外破冰齿223能够破碎高压电线1的冰。

如图10所示，移动套筒21中设有环状结构，其中间的第一高压线通孔20供高压电线1通行，移动套筒21的第一高压线通孔20内壁设有多个内破冰齿201。

移动套筒21设有控制单元和无线发送单元，控制单元采集移动冰雪清除装置2的位置信息和移动距离信息实时通过无线发送单元发送至移动终端或云端服务器；

移动套筒21表面设有能够给蓄电池充电的太阳能电池板。

本发明高压线使用的移动冰雪清除装置的控制方法第一种工作模式如下：

步骤1、当出现下雪天气时，通过移动终端激活移动冰雪清除装置2；步骤2、移动冰雪清除装置2包裹着高压电线1并且沿着高压电线1轴向进行移动，移动冰雪清除装置2包括移动套筒21和破冰套筒22，破冰套筒22能够相对于移动套筒21来回移动从而撞击前方的冰雪实现对高压电线1进行第一次破冰；移动套筒21移动过程中对高压电线1进行第二次破冰；步骤3、控制单元使得移动冰雪清除装置2持续地或间隔一段时间沿着高压电线1轴向来回移动。

第一种工作模式为理想状态，高压电线上的冰都可以去除。

本发明高压线使用的移动冰雪清除装置的控制方法第二种工作原理如下：

步骤1、当出现下雪天气时，通过移动终端激活移动冰雪清除装置2；步骤2、移动冰雪清除装置2包裹着高压电线1并且沿着高压电线1轴向进行移动，移动冰雪清除装置2包括移动套筒21和破冰套筒22，破冰套筒22能够相对于移动套筒21来回移动从而撞击前方的冰雪实现对高压电线1进行第一次破冰；移动套筒21移动过程中对高压电线1进行第二次破冰；步骤3、控制单元使得移动冰雪清除装置2持续地或间隔一段时间沿着高压电线1轴向来回移动；步骤4、控制单元根据移动冰雪清除装置2的位置信息和移动距离信息判断移动冰雪清除装置2未发生移动，但电机3持续工作N秒时，N为正数，说明移动冰雪清除装置2未能清除前方的冰块；控制单元使得移动冰雪清除装置2在已经通过的路线上往复运动，确保已经通过的路线不再结冰；步骤5、控制单元将移动冰雪清除装置2的位置信息和移动距离信息发送至移动终端，移动终端再根据高压电线1的长度判断冰冻严重的区间，同时基于降雪强度和降雪时间数据判断该高压电线1在未来若干时间内是否能够安全运行，从而决定是否进行预警。

第二种工作模式时本发明无法处理极端雨雪天气的工作，本发明将充当信息的及时传递者，告知管理者，让管理者提前进行应对。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种高压线使用的移动冰雪清除装置，其特征在于：所述移动冰雪清除装置（2）包裹着高压电线（1）并且沿着高压电线（1）轴向进行移动，所述移动冰雪清除装置（2）包括移动套筒（21）和破冰套筒（22），破冰套筒（22）能够相对于移动套筒（21）来回移动从而撞击前方的冰雪实现对高压电线（1）进行第一次破冰；移动套筒（21）移动过程中对高压电线（1）进行第二次破冰；

破冰套筒（22）设有供高压电线（1）通行的第三高压线通孔（222），破冰套筒（22）一面设有受力半球（221），对应的在移动套筒（21）上也设有转动施力体（23），转动施力体（23）一面设有施力半球（231）；转动施力体（23）在第一传动装置的作用下旋转时，施力半球（231）通过接触并推动受力半球（221）使得破冰套筒（22）向前移动撞击高压电线（1）上的冰雪；

破冰套筒（22）与移动套筒（21）的外壁之间设有弹簧（24），当施力半球（231）与受力半球（221）相互作用时，弹簧（24）被拉伸；当施力半球（231）与受力半球（221）分离时，弹簧（24）收缩使得破冰套筒（22）向后移动回到其相对于移动套筒（21）的初始位置。

2.根据权利要求1所述的高压线使用的移动冰雪清除装置，其特征在于：破冰套筒（22）另一面设有外破冰齿（223），向前移动的外破冰齿（223）能够破碎高压电线（1）的冰。

3.根据权利要求2所述的高压线使用的移动冰雪清除装置，其特征在于：所述第一传动装置包括电机（3）和蓄电池，蓄电池为电机（3）提供电源，电机（3）使得第一伞轮（32）旋转，第一伞轮（32）与第四伞轮（39）连接，第四伞轮（39）与转动施力体（23）另一面固定连接，第一伞轮（32）的轴线与第四伞轮（39）的轴线相互垂直。

4.根据权利要求3所述的高压线使用的移动冰雪清除装置，其特征在于：转动施力体（23）或第四伞轮（39）通过轴承（232）与移动套筒（21）的空腔内壁连接，轴承（232）的内圈与转动施力体（23）或第四伞轮（39）连接，轴承（232）的外圈与移动套筒（21）的空腔内壁连接。

5.根据权利要求4所述的高压线使用的移动冰雪清除装置，其特征在于：移动套筒（21）中设有环状结构，其中间的第一高压线通孔（20）供高压电线（1）通行，移动套筒（21）的第一高压线通孔（20）内壁设有多个内破冰齿（201）；第一高压线通孔（20）内壁还设有第一通孔（213）和第二通孔（214），第一硅胶轮（37）的一部分穿过第一通孔（213）与高压电线（1）接触，第二硅胶轮（38）的一部分穿过第二通孔（214）与高压电线（1）接触，第一硅胶轮（37）与第二硅胶轮（38）位于高压电线（1）两侧；电机（3）通过第二传动装置使得第一硅胶轮（37）与第二硅胶轮（38）滚动从而使得移动套筒（21）能够沿着高压电线（1）轴向移动。

6.根据权利要求5所述的高压线使用的移动冰雪清除装置，其特征在于：第二传动装置包括第二伞轮（33）和第三伞轮（34），第一连接轴（35）一端与第二伞轮（33）连接，第一连接轴（35）另一端与第一硅胶轮（37）连接；第二连接轴（36）一端与第三伞轮（34）连接；第二连接轴（36）另一端与第二硅胶轮（38）连接；第一伞轮（32）两侧分别与第二伞轮（33）和第三伞轮（34）连接，第一伞轮（32）的轴线、第二伞轮（33）的轴线和第三伞轮（34）的轴线相互平行。

7.根据权利要求6所述的高压线使用的移动冰雪清除装置，其特征在于：

移动套筒（21）设有控制单元和无线发送单元，控制单元采集移动冰雪清除装置（2）的位置信息和移动距离信息实时通过无线发送单元发送至移动终端或云端服务器；

移动套筒（21）表面设有能够给蓄电池充电的太阳能电池板；

移动套筒（21）至少由第一可拆卸部（211）和第二可拆卸部（212）组合而成，第一可拆卸部（211）和第二可拆卸部（212）能够与移动套筒（21）主体分离从而方便移动套筒（21）安装在高压电线（1）上。

8.一种权利要求7所述的高压线使用的移动冰雪清除装置的控制方法，包括以下步骤：

步骤1、当出现下雪天气时，通过移动终端激活移动冰雪清除装置（2）；

步骤2、所述移动冰雪清除装置（2）包裹着高压电线（1）并且沿着高压电线（1）轴向进行移动，所述移动冰雪清除装置（2）包括移动套筒（21）和破冰套筒（22），破冰套筒（22）能够相对于移动套筒（21）来回移动从而撞击前方的冰雪实现对高压电线（1）进行第一次破冰；移动套筒（21）移动过程中对高压电线（1）进行第二次破冰；

步骤3、控制单元使得所述移动冰雪清除装置（2）持续地或间隔一段时间沿着高压电线（1）轴向来回移动；

步骤4、控制单元根据移动冰雪清除装置（2）的位置信息和移动距离信息判断移动冰雪清除装置（2）未发生移动，但电机（3）持续工作N秒时，N为正数，说明移动冰雪清除装置（2）未能清除前方的冰块；控制单元使得移动冰雪清除装置（2）在已经通过的路线上往复运动，确保已经通过的路线不再结冰；

步骤5、控制单元将移动冰雪清除装置（2）的位置信息和移动距离信息发送至移动终端，移动终端再根据高压电线（1）的长度判断冰冻严重的区间，同时基于降雪强度和降雪时间数据判断该高压电线（1）在未来若干时间内是否能够安全运行，从而决定是否进行预警。

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