CN1404644A - 监测电力架空线网的遥控线路行车和破冰工具 - Google Patents

Abstract

在通电导线上使用的行车具有三个共面施动轮装在轮架上并沿与导线平行而又在其上方的第一长轴上相间排列，两个共面压轮可卸开地安装在轮架上并沿与导线平行并在其下方的第二长轴上相间排列。一个驱动电机安装在轮架上用于驱动拖轮。一个压力装置用于维持在拖动轮和压轮之间对导线的挤压力。一个控制系统用于控制电机，行车具有较好的拖动力。在使用时，不论其尺寸或气候条件行车均可沿导线移动。行车上还有的破冰装置具有一个可以通电导线周围闭合的轴套、轴套的若干翼刀呈锥形间隔装置，其纵形的开口指向行车的前进方向。

Description

监测电力架空线网的遥控线路行车和破冰工具

技术领域

本发明涉及一改进了的名叫“线路行车”的小型运输工具，它可沿着电力线或架空接地线移动。

本发明也涉及一种安装在线路行车上的破冰工具。

背景技术

公知的线路行车是用来测量电物理及环境参数并用来校验安装在铁塔之间的电力线的某些条件。

已知的线路行车有：Fevnandes的美国专利No.4,904,996；Boyol的美国专利No.5,901,651；和Scott的PCT专利申请No.94/18046。

已知线路行车的主要问题是难于产生足够的拖动力(拉力或推力)以使之沿电力线运动，电力线往往由钢或铝制成并具有各种直径，线路径常是潮湿的，有时甚至结有冰层，拖动问题往往变成其轮子材料的选择上。

一种已知的名为“滑轮吊架车”的重量大约为110磅，所测得拉力约为75磅力(1bf)。这种车有两个简单的拖动轮，尺寸大致为25×10×14英寸。这个尺寸略显粗大，因此在现场携带工作均不甚方便。而且这种行车并不能在潮湿或覆有冰层的运行架空线上移动。

破冰工具在美国专利No.4,227,304(Qkamura)和日本特许JP-1081613(matsnmoto)上也有披露。但这些工具并不是安装在行车上的。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种能在潮湿或有冰雪残留物的架空线上正常工作并具有足够拖动力的线路行车。

本发明的目的之二是提供一种能够根据情况完成清洁，破冰，或检查导线的线路行车，但又易于携带而不显繁重。

本发明的目的之三是提供一种可以沿着通电的导线移动的线路行车，且又易于在其上安装。

本发明的目的之四是提供一种可以适合于各种导线直径上工作的线路行车，且又能够越过通电导线上的导线接头。

本发明的与之相关的用于能电导线上的线路行车包括：

三个共面(处在同一平面上的)拖动轮安装在一个轮架上，并沿着与通电导线平行并在其上方的第一长轴相间排列；

两个共面压轮可卸开地安装在轮架之上，并沿着与导线平行并在其下方的第二长轴相间排列；

一个驱动电机安装在轮架上，用于驱动拖动轮，所说的驱动电机具有一电源；

一个压力装置安装在轮架上并与压轮相连，用于维持在施动轮与压轮之间对导线的挤压力；和

一个控制装置与驱动电机相联用于对驱动电机的控制以便在使用时可使线路行车沿导线移动。

本发明的另一目的是提供一种破冰工具以便破碎积在通电导线或架空接地线上的冰层。

根据本发明的第一方面是提供一种安装在线路行车上的破冰的破冰工具以便在通电导线上使用，包括：

一个轮套可适用于在通电导线周围开合，轴套的若干个支承翼刀呈锥形间隔设置，其锥形的开口指向行车的前进方向。

附图说明

本发明及其诸多优点可从本发明的优选实施例的不受限定的描写中再参考下列附图而得以阐明：

图1是根据本发明的优选实施例的线路行车的透视图；

图2是不带拖动轮时的线路行车的侧视图；

图3是线路行车的后视图；

图4是线路行车的拖动轮的分解透视图；

图5是如图4中的拖动轮的侧视图；

图6是如图5中的拖动轮装配后的侧视图；

图7是安装在行车上的破冰工具的透视图；

图8是安装在行车上的破冰工具的侧视图；

图9是安装在行车上的破冰工具的前视图；

图10是安装在行车上的破冰工具的后视图；

图11是安装在行车上的破冰工具的顶视图；

图12是破冰工具的透视图；

图13是破冰工具的侧视图；

图14是破冰工具的底视图；

图15是装有破冰工具的轴套的上部透视图；

图16是装有破冰工具的轴套的下部透视图；

图17是装有破冰工具的轴套在开启状态时的上前视图；

图18是装有破冰工具的轴套在闭合状态并安装在行车上时的前视图。

具体实施方式

如图1所示，本发明优选实施例的线路行车10是安装在通电导线16上。行车10具有三个共面拖动轮12装在轮架14的同一侧。拖动轮12在沿平行于通电导线16并在其上方的第一长轴上相间排列。行车10还具有两个沿着第二长轴相间排列的共面压轮18，第二长轴与通电导线平行并处在其下。压轮18安装在与拖动轮12同一侧的轮架14上，并可卸开。

压轮18最好是处在拖动轮12之间的中心位置上，并具有比拖动轮18较小的直径。

轮子的数量和相互之间的排列构成都可以有别的方案，但是本实施例具有最佳的实验结果。

为了适用于各种导线及缆绳直径以及便于向导线施压。拖动轮12是固定装在轮架14上，而压轮18则在可卸开的。当然，也可以采用别的结构而达到同样的效果，比如，把拖动轮和压轮的位置反过来安装。

如图2所示，每个压轮18都最好装在一个以其轮轴固定在轮架14上的转臂21上。这样，压轮即可相对于轮架14沿弧线转动。

压力机构26也装在轮架14上，压力机构26与压轮18相耦合促使其维持在拖动轮12和压轮18之间对导线16的挤压力。

压力机构26是一个杠杆触发系统，就如其名称所说，杠杆触发系统可以在两个限位之间转动。杠杆28与圆鼓23相连，它促使杠杆28的第一限位是将压轮18靠向拖动轮12，而杠杆28的第二位则将压轮18远离拖动轮12。两根钢缆绳25分别作用于两个压轮18上，它们都绕在圆鼓23上，而其一端即固定在圆鼓23上面。两根钢缆25还绕过滑轮27以使钢缆25改变方向而牵动支承压轮18的转臂21。钢缆25还用导块29导向。

每个压轮18还有一个独立的以拉簧30构成的悬挂机构串联在每根钢缆之中，复簧31则联接在每个压轮18的转臂21和轮架14之间。这就可以使行车易于通过导线上偶遇的障碍，比如导线接头。

当然，也可以采用别的不是图中所示的压力机构来将压轮18压到拖动轮12上并调整必要的压力。这类机构可以是液压或气压的活塞缸体系统或者是杠杆触发系统，压力机构26可以不采用手动控制而是遥控的电动控制系统。

装在行车上的拖动电机20通过轮架14另一侧上装在拖动轮12侧面的皮带22来驱动拖动轮12(见图3)。张紧机构33是用来调整以带22的张力的。

与电机20相联的控制机构34用于控制电机，这个控制机构34是为了调整行车10速度的。

电机20由装在行车10的轮架14下部的箱仓32中的蓄电池来供电。蓄电池可以采用镍金属氢化物的可充电电池。电池对行车提供必要的自主供电用于通电导线的清洁，破冰和监视，这就是行车设计的目的。电机也可以采用汽油机或别的动力机，当然也可以用电缆供电。

行车10最好有电子控制系统以便构成遥控系统用于控制电机20和压力机构26。遥控系统安装在通常称之为“法拉第笼”的箱仓34中，遥控系统是由与之相连的天线35来接收操作者的控制信号。因为行车10是沿着具有315仟伏的单根高压导线移动的，所以遥控系统和所有的电子线路都对电磁场是稳定的。箱仓34和缆绳的物理处理以及印刷电路都封闭在箱仓中就使电磁场干扰降至最小。

射频遥控技术是建立在频率跃变的概念上(频带宽度是902至928兆周)频谱的展宽可以降低任何干扰，试难表明，由于它所引起的干扰信号可达到通电导线周围1km的范围。由于所采用的频带和较弱的信号，这种技术通常不需要行政部门的特批许可。当然，并不是一定要采用无线遥控系统，虽然它的确很方便，但仍然可以采用一种由地面人员操作的用电缆与控制系统相连的系统。

行车10的轮架14两侧有一对手把24，便于操作者把持和携带行车10。在行车10的前方还有一个拉环19以便必要时可用绳索牵引行车10。

行车10可以装备一个镜头可以移动转动的摄象机，一个活筒，一个红外摄象头，测量导线接头电阻、电流、电压和导线16周围温度的仪表，以及其他具有各种功能的设备。

图4，5和6表示了一个拖动轮12的详细结构。轮12具有一个轮芯36，其材料只能将最大的牵引力传递给行车10，最好是用聚氯丁橡胶(neoprene^TM)或者任何热塑性合成橡胶制成。轮芯也可以用聚氨脂树脂制成。在树脂中可以加入耐磨性材料的添加剂(硅化物或金属)。轮芯也可以用天然橡胶制作。将轮芯36夹紧的两块结构板38可以采用别的材料，但最好有用比轮芯36更为坚硬的聚氨脂树脂。夹板38上的开孔是为了减轮行车10的重量。夹板38一侧上的定位销40可使夹板38通过相应的孔42装配在轮芯36上。轮芯36中的槽44是为了放入导线16和导向。槽44或者其中的一部分要比导线16更窄一些从而增加了两者之间的接触面积，使导线16还受到较大的横向压力的作用。

压轮18最好是用金属，要不就采用别的材料例如拖动轮12使用的那些材料亦可采用。压轮18上有一条中心槽46用于放入导线16和导向(图1)，所有轮子12，18上都打了好多孔以减轮行车10的重量。

因为行车需要让操作人员带到铁塔顶上去，它必须是紧固而又轻便。实验所得的行车重量是45英磅(21公斤)，其中行车10本身重28英磅(13公斤)，而电池重17英磅(8公斤)，可以按每秒1.2米的速度走45分钟(3公里)。12个9.6伏的电池中联工作。镍金属氢化物电池即使在低温(-10℃)时的性能也很好。可以得到相当优越的拖动性能，行车可以在缆索上爬52°的坡。行车10的尺寸是16×14×16英寸。

行车牵引力的测量可以用一个负荷电池装在行车10上。负荷一直加到轮子12，18开始打滑为止。试验表明，理想条件下拖动力可以达到225英磅力。在有冰或水的情况下，拖动力也可到125到150英磅力。

行车可以适用于各种直径的导线，并且能够跨越通电导线上的导线接头。在-10℃时仍能成功进行破冰操作。

本发明的一个重要改进是在于拖动轮12的材料构成。行车10的优点还在于产生高达225英磅力的牵引力。这就使行车10足以在潮湿或覆有冰层的缆索上使用。

行车10是非常适用于破冰，清洁和维修，和电导线的监视或者其他条件如气候和环境的监视等。这样当行车10具有必要的破冰工具时，就可在有冰的条件下运动。

行车10很轻便，安装时携带方便，且能在恶劣气候条件下运动。行车10对于315仟伏的通电导线下的电磁场是很稳定的，且能从地面进行遥控。

如图7所示破冰工具50可以装在行车10上。破冰工具10具有一个分为两部分又能在通电导线16周围开合的轴套52。轴套52包括的翼刀54呈开口锥形间隔设置，锥形的开口朝向行车10的前进方向。

如图15到17所示，至少有一把翼刀54是固定在转板56上以构成轴套52中的一个集成电路部分。这使轴套52易于安装在通电导线16的周围。轴套52最好包括三把或四把翼刀54，翼刀54上有很多孔55以减轻行车10的重量。

实验结果表明装在行车10的破冰工具50可以破除行车10积聚在通电导线上的冰层。

破冰工具50最好和机构58相结合以使轴套52能够沿着平行于通电导线16的方向前后移动(见图8)。机构58的运作使得翼刀54破除积聚在通电导线16上的冰层。

如图11至14所示，轴套52安装在第一圆杆66的末端，第一圆杆66由两个轴承68支承，可以沿着行车10的长度方向滑动，并受圆杆66上的两个轴承68之间的档块82的限定而限制了它的行程。

如图14所示，有一个冲击系统84和一个受击系统80相联合在一起。冲击系统84是用于冲击第一圆杆66。冲击系统84具有一电机60通过凸轮88和第二圆杆86相联。第二圆杆86由两个轴承69支承并与动板92相连而可沿着行车10的长度方向滑动。动板92与弹簧62相连，当电机60推动第二圆杆86时使弹簧62积聚能量。

如图12所示，电机60是通过齿轮箱70与凸轮联在一起。机构58装在支承板72上，从而将破冰工具50装配在行车10上。

使用时，电机60向后拉动第二圆杆86，使弹簧62拉紧。等凸轮88转到终点，即将第二圆杆86释放，并使之冲击第一圆杆66。于是推动轴套52冲向行车10的前进方向。

弹簧62瞬间释放的能量使翼刀54以高速射向冰层。导线16上的冰层即被粉碎而使导线16脱冰。

当然，也可采用其他触动破冰工具50的机构。比如采用液压的活塞汽缸结构。

机构58改进了破冰工具50的性能，使脱冰更为快捷和容易。

本发明是非常有用地解决了能电导线上的积冰问题。而积冲对于导线和铁塔而言都是十分危险的。

虽然本发明已经用优选实施例加以描述，但显而易见本发明不受此最佳实施例的限制。各种变化和改型都不脱离本发明的精神和范畴。

Claims (24)

1.一种用于通电导线上的行车，其特征在于包括：

三个共面拖动轮，装在轮架上并沿着与通电导线平行并在其上方的第一长轴相间排列；

两个共面压轮，可卸开地安装在轮架上，并沿着与导线平行并在其下方的第二长轴相间排列；

一个驱动电机，安装在轮架上用于驱动拖动轮，所说的驱动电机具有一电源；

一个压力装置安装在轮架上并与压轮相连，用于维持在拖动轮和压轮之间对导线的挤压力；和

一个控制装置与驱动电机相联用于对驱动电机的控制以便在使用时可使线路行车可沿导线移动。

2.一种如权利要求1行车，其中每一个压轮是装在一个以其轴固定在轮架上的转臂上，其特征在于其中的压力装置中包括：

一个圆转，以其轴装在轮架上，并在圆鼓的第一限位和第二限位之间转动；

一个杠杆与圆鼓相连用于在限位之间手动旋转圆鼓；

一对缆绳，每根缆绳的一部分绕在圆鼓和滑轮上，每根缆绳的第一终端都固定在圆鼓上，而第二终端则固定在每个压轮的转臂上，从而在使用中使圆鼓处在第一限位时将压轮靠紧拖动轮而使圆鼓在第二限位时将压轮移离拖动轮。

3.一种如权利要求2的行车，其特征在于包括：

一个拉簧串接在每根缆绳之中；和

一个复簧连接在每个压轮的转臂和轮架之间。

4.一种如权利要求1的行车，其特征在于其中的控制装置还包括一个附加的控制装置用于控制压力装置。

5.一种如权利要求1的行车，其特征在于其中至少有一个轮子的轮芯是用聚氨脂制成。

6.一种如权利要求5的行车，其特征在于用一种耐磨型材料的添加剂添加到聚氨酯中。

7.一种如权利要求6的行车，其特征在于其中的耐磨型添加剂是一种硅化物或一种金属。

8.一种如权利要求1的行车，其特征在于，其中至少有一个轮子的轮芯是用天然橡胶或热塑性合成橡胶制成。

9.一种如权利要求1到7中任何一项的行车，其特征在于其中电机的能源包括至少一个电池。

10.一种如权利要求9的行车，其特征在于其中电机的能源包括至少一个镍金属氢化物型的可充电电池。

11.一种如权利要求1到10中任何一项的行车，其特征在于其中的控制装置包括一遥控系统。

12.一种如权利要求11的行车，其特征在于其中的遥控系统包括一无线射频系统。

13.一种如权利要求1到12中任何一项的行车，其特征在于其中还包括清洁破冰维持和监视系统。

14.一种如权利要求1到13中任何一项的行车，其特征在于其中还包括一装在行车上的破冰工具，该破冰工具包括：

一个轴套适用于在通电导线周围开合，轴套的若干支承翼刀呈锥形间隔设置，其锥形的开口指向行车的前进方向。

15.一种如权利要求14的行车，其特征在于其中至少有一把翼刀是固定在转板上，以构成轴套中的一个集成部分。

16.一种如权利要求14或15的行车，其特征在于其中的轴套包括三或四把翼刀。

17.一种如权利要求14、15或16的行车，其特征在于其中还包括一个装置用于将转套沿平行于通电导线方向前后移动，以便在使用中破除积累在通电导线上的覆冰。

18.一种如权利要求14，15或16的行车，其特征在于其中的轴套是装在可沿行车纵向滑动的第一圆杆的末端上，行车还包括一个冲击系统用于冲击第一圆杆。

19.一种如权利要求18的行车，其特征在于其中的冲击系统包括：

一个电机通过凸轮与沿行车纵向滑动的第二圆杆相连；

一个弹簧与第二圆杆相连用以当电机驱动第二圆杆时存储能量，从而在使用中，当凸轮处在圆周的末端而使第二圆杆和电机脱离时，第二圆杆即冲击第一圆杆而将轴套朝行车前进方向推动。

20.一种破冰工具装在通电导线上使用的行车上，其特征在于包括：

一个轴套具有两部分适用于在通电导线周围开合，轴套的若干支承翼刀呈锥形间隔设置，其锥形的开口指向行车的前进方向。

21.一种如权利要求20的破冰工具，其特征在于其中至少有一把翼刀是固定在转板上，以构成轴套中的一个集成部分。

22.一种如权利要求20的破冰工具，其特征在于其中的的轴套包括三或四把翼刀。

23.一种如权利要求20，21或22的破冰工具，其特征在于其中的轴套是装在可沿行车纵向滑动的第一圆杆的末端上，行车还包括一个冲击系统用于冲击第一圆杆。

24.一种如权利要求23的破冰工具，其特征在于其中的冲击系统包括：

一个电机通过凸轮与沿行车纵向滑动的第二圆杆相连；

一个弹簧与第二圆杆相连用以当电机驱动第二圆杆时存储能量，从而在使用中，当凸轮处在圆周末端而使第二圆杆和电机脱离时，第二圆杆即冲击第一圆杆而将轴套朝行车前进方向推动。

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