CN117117760B - 一种自调节高压线路间隔棒 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种自调节高压线路间隔棒，包括间隔棒框架，所述间隔棒框架均匀布置有线夹，输电线安装于所述线夹内，所述间隔棒框架两侧对称设置短翼，所述间隔棒框架上安装电机，所述电机上端连接主锥齿轮，所述主锥齿轮两侧对称设置副锥齿轮，所述副锥齿轮侧壁活动设置有连杆，所述连杆末端活动安装滑动齿条，滑动齿条啮合有直齿轮，所述直齿轮末端贯穿间隔棒框架设置有长翼，电机转动时两侧长翼沿相反方向旋转，电机通过导线连接倾角传感检测装置，当遇到微风时，短翼能够应对微风振动引起的间隔棒翻转，当遇到大风时，电机带动两侧长翼沿相反方向旋转，倾角改变形成相互对抗的作用力，制造更大的阻尼，从而大幅提高减摇效果。
Description
技术领域
本发明属于输电线路技术领域，尤其涉及一种自调节高压线路间隔棒。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
间隔棒是指安装在分裂导线上，固定各分裂导线间的间距，以防止导线互相鞭击、抑制微风振动和次档距振荡的金具。
高压输电线路需要使用到间隔棒，现有技术存在的问题是：高压输电线路用间隔棒在使用过程中容易在风力的的作用下发生旋转的现象，间隔棒翻转后，其安装的导线发生翻转，容易造成高压输电线路发生缠绕的问题，有造成线路互相鞭击损坏的可能。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种自调节高压线路间隔棒。
为实现上述目的，本发明的一个或多个实施例提供了如下技术方案：一种自调节高压线路间隔棒，包括间隔棒框架，所述间隔棒框架均匀布置有线夹，输电线安装于所述线夹内，所述间隔棒框架两侧对称设置短翼，所述间隔棒框架上安装电机，所述电机上端连接主锥齿轮，所述主锥齿轮两侧对称设置副锥齿轮，所述副锥齿轮侧壁活动设置有连杆，所述连杆末端活动安装滑动齿条，滑动齿条啮合有直齿轮，所述直齿轮末端贯穿间隔棒框架设置有长翼，电机转动时两侧长翼沿相反方向旋转，电机通过导线连接倾角传感检测装置。
所述短翼倾斜设置于间隔棒框架外侧壁，所述短翼宽度为间隔棒框架宽度三分之一。
所述倾角传感检测装置由微控制器，角度传感器和电源模块组成。
所述电机上端安装有第一连接轴，所述第一连接轴末端连接主锥齿轮。
所述副锥齿轮中心安装有第二连接轴，所述第二连接轴同时贯穿副锥齿轮和间隔棒框架侧壁。
所述副锥齿轮侧壁通过第一销轴连接连杆，所述第一销轴与副锥齿轮侧壁活动连接，所述第一销轴活动安装于连杆上。
所述滑动齿条侧壁通过第二销轴连接连杆，所述第二销轴与滑动齿条侧壁固定连接，所述第二销轴活动安装于滑动齿条一侧。
所述齿轮末端设置有第三连接轴，所述第三连接轴活动安装于间隔棒框架侧壁。
所述间隔棒框架侧壁设置有梯形凹槽，所述长翼活动范围位于梯形凹槽内。
所述滑动齿条底端设置有T型滑块，所述间隔棒框架下侧壁固定安装有限位槽，限位槽上方设置有向内突出的限位块，所述T型滑块活动安装于限位槽中。
以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
微风引起翻转时，自上而下的气流冲击下沉的一侧短翼，在短翼的截面尖角后面形成强劲的附体涡流A，让截面尖角在下沉中受到向上的推力F，而另一侧自下而上的气流冲击上升翻转的一侧短翼，也同样会制造涡流A，受到向下的推力F’，于是左右两股反向推力对间隔棒的摇摆形成阻尼，可使得摇摆幅度较少30%，能够应对微风振动引起的间隔棒翻转；
当风力较大时，此时间隔棒摇摆剧烈，通过角度传感器采集的角度，通过微控制器判断，微控制器驱动电机正反转，改变长翼倾斜角度，使得两侧长翼角度不同，形成相互对抗的作用力，制造更大的阻尼，从而大幅提高减摇效果，实现间隔棒自动调节回正。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本申请实施例中自调节高压线路间隔棒的示意图。
图2为本申请实施例中的短翼受力示意图。
图3为本申请实施例中的长翼示意图。
图4为本申请实施例中的滑动齿条的示意图。
附图标记：1间隔棒框架；2线夹；3输电线；4短翼；5电机；6主锥齿轮；7副锥齿轮；7-1第一销轴；8连杆；9滑动齿条；9-1第二销轴；9-2T型滑块；9-3限位块；10直齿轮；11长翼；12第一连接轴；13第二连接轴；14第三连接轴；15倾角传感检测装置；16梯形凹槽；17限位槽；18导线。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明提出的总体思路，参见图1和图4，一种自调节高压线路间隔棒，包括间隔棒框架1，间隔棒框架1四周均匀布置有线夹2，输电线3安装于线夹2内，间隔棒框架1两侧对称设置短翼4，间隔棒框架1上安装电机5，电机5上端连接主锥齿轮6，主锥齿轮6两侧对称设置副锥齿轮7，副锥齿轮7侧壁活动设置有连杆8，连杆8末端活动安装滑动齿条9，滑动齿条9啮合有直齿轮10，直齿轮10末端贯穿间隔棒框架1设置有长翼11，电机5转动时两侧长翼11沿相反方向旋转，电机5通过导线18连接倾角传感检测装置15，短翼4能够应对微风引起的翻转，倾角传感检测装置15根据倾斜角度控制长翼11应对较大风力引起的翻转。
参见图2，短翼4倾斜设置于间隔棒框架1外侧壁，短翼4倾斜设置便于形成涡流，从而能够在间隔棒框架1发生翻转后快速进行调整，参见图1，短翼4宽度为间隔棒框架1宽度三分之一，这样设置节省材料，同时减轻短翼4重量。
参见图1，倾角传感检测装置15由微控制器，倾角传感检测装置15安装在间隔棒框架1的水平下侧壁上，倾角传感检测装置15由角度传感器、电源模块和微控制器组成，角度传感器和电源模块组成的连接方式通过常规电路器件连接方式连接，电源模块同时为角度传感器和微控制器供电，角度传感器采集到的实时角度数据传输给微控制器，微控制器通过导线驱动电机正反转。
参见图1和图4，电机5上端安装有第一连接轴12，第一连接轴12末端连接主锥齿轮6。
参见图1和图4，副锥齿轮7中心安装有第二连接轴13，第二连接轴13同时贯穿副锥齿轮7和间隔棒框架1侧壁。
参见图4，副锥齿轮7侧壁通过第一销轴7-1连接连杆8，第一销轴7-1与副锥齿轮7侧壁活动连接，第一销轴7-1活动安装于连杆8上，副锥齿轮7、连杆8和滑动齿条9形成曲柄滑块结构，其中副锥齿轮7担当曲柄功能，滑动齿条9担当滑块功能，副锥齿轮7的旋转驱动滑动齿条9往复运动。
参见图4，滑动齿条9侧壁通过第二销轴9-1连接连杆8，第二销轴9-1与滑动齿条9侧壁固定连接，第二销轴9-1活动安装于滑动齿条9一侧。
参见图1和图4，直齿轮10末端设置有第三连接轴14，第三连接轴14活动安装于间隔棒框架1侧壁，其中，第一连接轴12、第二连接轴13和第三连接轴14均可通过现有滚子轴承安装于间隔棒框架1侧壁，从而保证第一连接轴12、第三连接轴14和第三连接轴14的正常转动。
参见图4，间隔棒框架1侧壁设置有梯形凹槽16，长翼11活动范围位于梯形凹槽16内，梯形凹槽16的设置为长翼11的倾角变化提供空间，保证长翼11在往复翻转时不会于间隔棒框架1干涉触碰。
参见图4，滑动齿条9底端设置有T型滑块9-2，间隔棒框架1下侧壁固定安装有限位槽17，T型滑块9-2活动安装于限位槽17中，限位槽17上方设置有向内突出的限位块9-3，T型滑块9-2无法向上滑出。
工作原理：
参见图1和图2，微风引起翻转时，微控制器判断间隔棒框架1翻转角度-35°至35°之间不驱动电机5，通过短翼4进行调节，自上而下的气流冲击下沉翻转的一侧短翼4，在短翼4的截面尖角后面形成强劲的附体涡流A，使得气压急剧降低，和迎流一面的气流动压形成较大的压差，让截面尖角在下沉中受到向上的推力F，而另一侧自下而上的气流冲击上升翻转的一侧短翼4，也同样会制造涡流A’，受到向下的推力F’，于是左右两股反向推力对间隔棒的摇摆形成阻尼，可使得摇摆幅度较少30%，能够应对微风振动引起的间隔棒翻转；
参见图1、图2和图4，当风力较大时，此时间隔棒摇摆剧烈，通过短翼无法有效减少摇摆幅度，需要长翼11进行调节，并根据倾斜角度判断翻转方向；
具体的，当倾斜角度大于35°时，间隔棒框架1顺时针翻转，右侧长翼11下沉，左侧长翼11上抬，请参见图1视图方向，此时角度传感器采集到实时角度数据传输给微控制器，微控制器通过导线18驱动电机5正转，电机5正转从而带动主锥齿轮6沿主锥齿轮6切线向左转动，主锥齿轮6转动带动两侧的副锥齿轮7转动，此时右侧副齿轮7沿副齿轮7切线向下转动，随后右侧的副齿轮7带动连杆8向下推动滑动齿轮9，滑动齿轮9带动直齿轮10沿着直齿轮10切线方向向上转动，滑动齿轮9带动下沉一侧的长翼11旋转抬头，在风力作用下，使得迎角增大升力系数提高，产生对抗下沉的作用力，另外一侧的长翼11则反向旋转，负攻角增大形成对抗上升的作用力，由于两侧的长翼11的迎角始终可变，能制造更大的阻尼，从而大幅提高减摇效果；
当倾斜角度小于-35°时，此时，间隔棒框架1逆时针翻转，右侧长翼11上抬，左侧长翼11下沉，电机5反转，如上述原理，通过使得右侧长翼11旋转低头，左侧长翼11旋转抬头，长翼11角度变化制造较大阻尼，从而减轻间隔棒框架1逆时针翻转。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (9)
1.一种自调节高压线路间隔棒，包括间隔棒框架，所述间隔棒框架均匀布置有线夹，输电线安装于所述线夹内，其特征在于，所述间隔棒框架两侧对称设置短翼，所述间隔棒框架上安装电机，所述电机上端连接主锥齿轮，所述主锥齿轮两侧对称设置副锥齿轮，所述副锥齿轮侧壁活动设置有连杆，所述连杆末端活动安装滑动齿条，滑动齿条啮合有直齿轮，所述直齿轮末端贯穿间隔棒框架设置有长翼，电机转动时两侧长翼沿相反方向旋转，电机通过导线连接倾角传感检测装置；
倾角传感检测装置由微控制器、角度传感器和电源模块组成；
微控制器判断间隔棒框架翻转角度位于-35°至35°之间时，气流冲击短翼形成压差，短翼受到左右两股反向推力对间隔棒的摇摆形成阻尼；
微控制器判断隔棒框架倾斜角度大于35°或小于-35°时，微控制器驱动电机带动下沉一侧的长翼旋转抬头，产生对抗下沉的作用力，另一侧的长翼则反向旋转，产生对抗上升的作用力，长翼通过角度变化制造阻尼。
2.如权利要求1所述的自调节高压线路间隔棒，其特征在于，所述短翼倾斜设置于间隔棒框架外侧壁，所述短翼宽度为间隔棒框架宽度三分之一。
3.如权利要求1所述的自调节高压线路间隔棒，其特征在于，所述电机上端安装有第一连接轴，所述第一连接轴末端连接主锥齿轮。
4.如权利要求1所述的自调节高压线路间隔棒，其特征在于，所述副锥齿轮中心安装有第二连接轴，所述第二连接轴同时贯穿副锥齿轮和间隔棒框架侧壁。
5.根据权利要求1所述的自调节高压线路间隔棒，其特征在于，所述副锥齿轮侧壁通过第一销轴连接连杆，所述第一销轴与副锥齿轮侧壁活动连接，所述第一销轴活动安装于连杆上。
6.如权利要求1所述的自调节高压线路间隔棒，其特征在于，所述滑动齿条侧壁通过第二销轴连接连杆，所述第二销轴与滑动齿条侧壁固定连接，所述第二销轴活动安装于滑动齿条一侧。
7.如权利要求1所述的自调节高压线路间隔棒，其特征在于：所述齿轮末端设置有第三连接轴，所述第三连接轴活动安装于间隔棒框架侧壁。
8.如权利要求1所述的自调节高压线路间隔棒，其特征在于：所述间隔棒框架侧壁设置有梯形凹槽，所述长翼活动范围位于梯形凹槽内。
9.如权利要求1所述的自调节高压线路间隔棒，其特征在于：所述滑动齿条底端设置有T型滑块，所述间隔棒框架下侧壁固定安装有限位槽，限位槽上方设置有向内突出的限位块，所述T型滑块活动安装于限位槽中。
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