CN215419514U - 架空线路覆冰自动清除装置 - Google Patents
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Abstract
架空线路覆冰自动清除装置，涉及电力系统架空输电线路维护领域。本实用新型是为了解决架空线路覆冰从而导致危害的问题。本实用新型所述的架空线路覆冰自动清除装置，安装在电力线路和杆塔上，当出现融雪结冰或覆冰时，杠杆组件动作，动力传输部分闭合连接，风车受风力带动传动部分动作，最终将风力转化成打击锤的锤击力或偏心轮的振动力。通过打击或振动覆冰面，达到清除覆冰的效果。
Description
技术领域
本实用新型属于电力系统架空输电线路维护技术领域，尤其涉及架空输电线路的除冰设备。
背景技术
架空输电线路覆冰危害众多，如：导线覆冰会增加支持结构和金具的垂直负荷，输电线路水平负荷也会随着导线迎风面的覆冰厚度增加而增加，严重覆冰会造成导线、地线、避雷线断裂，杆塔倒塌，金具损坏，大面积停电，对人们的生命财产和生产生活造成极大的损失。当输电导线重量倍增，弧垂增大，对地距离减小，从而可能发生闪络事故。两根导线之间，导线与地面之间，也可能相互碰撞，造成短路跳闸，烧伤烧断导线。
导线覆冰的重量进一步增大，不能及时遏制的情况下，还会出现重量超过金具、绝缘子和杆塔的机械强度，使导线从压接管内抽出，外层铝股全断，钢芯抽出，杆塔基础下沉，倾斜、爆裂、折断甚至倒塌。
出现闪冰请况，绝缘子伞裙被冰凌桥接，绝缘强度降低，泄露距离缩短。由于晶释效应的作用，融冰过程中冰层表面水膜具有较高的电导率，增大了泄漏电流，同时冰凌间隙，引起绝缘子串，电压分布及单片绝缘子表面电压分布的畸变，降低了覆冰绝缘子串的闪络电。闪络过程中持续的电弧烧伤绝缘子引起绝缘子绝缘强度下降。
造成覆冰舞动，不均匀覆冰导线在风的作用下，产生的低频率大幅度自激震动，严重损害设备设施。
而现有常见的除冰方式只是人工巡线，用击打和震动的方式除冰。该种方式效率低、速度慢、人工和运输成本均非常高。并且这种方法无法在产生覆冰的同时就予以清理，无法避免损失的产生。
实用新型内容
本实用新型是为了解决架空线路覆冰从而导致危害的问题，现提供架空线路覆冰自动清除装置。
第一种架空线路覆冰自动清除装置，包括：外壳1、风车2、风车传动组件4、传动前轴5-1、传动后轴5-2、轨道夹6、转动套管7、杠杆组件、齿轮机构9、悬臂10、击锤轮11、击锤轴14和击锤15，
风车传动组件4、传动前轴5-1、传动后轴5-2、轨道夹6、转动套管7、齿轮机构9、悬臂10、击锤轮11和击锤轮14均位于外壳1内部，
风车2的主杆末端穿过外壳1顶部伸入至外壳1内、并通过风车传动组件4与传动前轴5-1的主轴相连，当风车2旋转时能够带动传动前轴5-1旋转，
传动前轴5-1与传动后轴5-2同轴设置，传动后轴5-2通过齿轮机构9与悬臂10相连，击锤轮11和击锤15分别固定在V形杆的两端，击锤轴14的一端固定在外壳1内壁上，击锤轴14的另一端穿过V形杆的转角处、使得V形杆能够挂接在击锤轴14上，当传动后轴5-2旋转时能够通过齿轮机构9带动悬臂10旋转并推动击锤轮11、使得击锤15能够上下摆动实现击打动作，
传动前轴5-1和传动后轴5-2的外圆周面均匀设有多个条形凸起，条形凸起长度方向与传动前轴5-1和传动后轴5-2轴向一致，转动套管7内壁设有多个能够与条形凸起相互配合的凹槽，转动套管7能够同时套接在传动前轴5-1和传动后轴5-2外部，轨道夹6为U形结构，转动套管7位于轨道夹6的U形槽内、并能够在U形槽内转动，轨道夹6的底部开有竖直方向的通道6-1，
杠杆组件包括：覆冰端8-1、配重球8-2、连接杆8-3、摆动杆8-4和两个限位块17，覆冰端8-1和配重球8-2分别固定在连接杆8-3的两端，摆动杆8-4为L形，摆动杆8-4的一端与连接杆8-3中点固定连接、另一端穿过外壳1并嵌入通道6-1内部，两个限位块17分别位于摆动杆8-4两侧，覆冰端8-1净重小于配重球8-2的重量，
当覆冰端8-1负重使其总重大于配重球8-2的重量时，转动套管7同时套接在传动前轴5-1和传动后轴5-2外部，使得传动前轴5-1和传动后轴5-2实现联动，当覆冰端8-1无负重时，转动套管7与传动前轴5-1脱离。
第二种架空线路覆冰自动清除装置，包括：外壳1、风车2、风车传动组件4、传动前轴5-1、传动后轴5-2、轨道夹6、转动套管7、杠杆组件、齿轮机构9和偏心振动组件18，
风车传动组件4、传动前轴5-1、传动后轴5-2、轨道夹6、转动套管7、齿轮机构9和偏心振动组件均位于外壳1内部，
风车2的主杆末端穿过外壳1顶部伸入至外壳1内、并通过风车传动组件4与传动前轴5-1的主轴相连，当风车2旋转时能够带动传动前轴5-1旋转，
偏心振动组件18包括设置在连接轴两端的大球和小球，传动前轴5-1与传动后轴5-2同轴设置，传动后轴5-2通过齿轮机构9与连接轴的中点相连，当传动后轴5-2旋转时能够通过齿轮机构9带动偏心振动组件18旋转，
传动前轴5-1和传动后轴5-2的外圆周面均匀设有多个条形凸起，条形凸起长度方向与传动前轴5-1和传动后轴5-2轴向一致，转动套管7内壁设有多个能够与条形凸起相互配合的凹槽，转动套管7能够同时套接在传动前轴5-1和传动后轴5-2外部，轨道夹6为U形结构，转动套管7位于轨道夹6的U形槽内、并能够在U形槽内转动，轨道夹6的底部开有竖直方向的通道6-1，
杠杆组件包括：覆冰端8-1、配重球8-2、连接杆8-3、摆动杆8-4和两个限位块17，覆冰端8-1和配重球8-2分别固定在连接杆8-3的两端，摆动杆8-4为L形，摆动杆8-4的一端与连接杆8-3中点固定连接、另一端穿过外壳1并嵌入通道6-1内部，两个限位块17分别位于摆动杆8-4两侧，覆冰端8-1净重小于配重球8-2的重量，
当覆冰端8-1负重使其总重大于配重球8-2的重量时，转动套管7同时套接在传动前轴5-1和传动后轴5-2外部，使得传动前轴5-1和传动后轴5-2实现联动，当覆冰端8-1无负重时，转动套管7与传动前轴5-1脱离。
上述第一种架空线路覆冰自动清除装置，还包括扭矩弹簧12和弹簧挡片13，弹簧挡片13固定在击锤轴14上，扭矩弹簧12套接在击锤轴14外部，扭矩弹簧12一端与弹簧挡片13接触，另一端固定在外壳1内部。覆冰端8-1为顶面为粗糙面的块状结构，底面设有层叠排布的多层铝片，多层铝片均与覆冰端8-1底面垂直。配重球8-2外表面设有橡胶层。
上述两种架空线路覆冰自动清除装置中，风车传动组件4包括两个斜角齿轮，两个斜角齿轮相互啮合，风车2的主杆末端与一个斜角齿轮中轴相连，另一个斜角齿轮与传动前轴5-1同轴相连。
上述两种架空线路覆冰自动清除装置还包括驱鸟八面镜3，驱鸟八面镜3固定在风车2的主杆上、且位于外壳1外部。
上述两种架空线路覆冰自动清除装置还包括位于外壳1内部的防潮料包16。
上述两种架空线路覆冰自动清除装置中，风车2为半球风车。
上述两种架空线路覆冰自动清除装置中，齿轮机构9包括两组变径齿轮组。
本实用新型所述的架空线路覆冰自动清除装置，安装在电力线路和杆塔上，当出现融雪结冰或覆冰时，杠杆组件动作，动力传输部分闭合连接，风车受风力带动传动部分动作，最终将风力转化成打击锤的锤击力或偏心轮的振动力。通过打击或振动覆冰面，达到清除覆冰的效果。本实用新型能够有效缓解电力架空线路的覆冰，进而降低由于覆冰所引起的导线、地线、避雷线断裂，杆塔倒塌，金具损坏，大面积停电等问题，还能够减少在人工巡线过程中，产生的成本和引起的危险情况。
附图说明
图1为具体实施方式一所述架空线路覆冰自动清除装置的俯视透视图；
图2为具体实施方式一所述架空线路覆冰自动清除装置的主视透视图；
图3为具体实施方式二所述架空线路覆冰自动清除装置的俯视透视图；
图4为传动前轴与传动后轴的示意图；
图5为转动套管脱离传动前轴的示意图；
图6为图5的A-A向视图。
外壳1、风车2、驱鸟八面镜3、风车传动组件4、传动前轴5-1、传动后轴5-2、轨道夹6、通道6-1、转动套管7、覆冰端8-1、配重球8-2、连接杆8-3、摆动杆8-4、齿轮机构9、悬臂10、击锤轮11、扭矩弹簧12、弹簧挡片13、击锤轴14、击锤15、防潮料包16、限位块17、偏心振动组件18。
具体实施方式
具体实施方式一：参照图1、2、4、5和6具体说明本实施方式，本实施方式所述的架空线路覆冰自动清除装置，安装于线杆线塔或架空线的固定金具上。该装置包括：外壳1、风车2、驱鸟八面镜3、风车传动组件4、传动前轴5-1、传动后轴5-2、轨道夹6、转动套管7、杠杆组件、齿轮机构9、悬臂10、击锤轮11、扭矩弹簧12、弹簧挡片13、击锤轴14、击锤15和防潮料包16。
外壳1固定在线杆线塔或架空线的固定金具上，内部承载风车传动组件4、传动前轴5-1、传动后轴5-2、轨道夹6、转动套管7、齿轮机构9、悬臂10、击锤轮11和击锤轮14。外壳1上有三处转动部件伸出壳体，伸出部分与壳体之间具有密封结构，保护内部不会因为外部环境因素的变化而受潮、结冰结霜或进雨进雪。内部的防潮料包16添加吸潮材料。在设备密封的同时，避免内部出现覆冰凝结情况发生。
风车2为半球风车，能够转化水平方向上360度的风力，做为设备动力源，实际用用时也可以改换其他形状的风车形状。风车2的主杆末端穿过外壳1顶部伸入至外壳1内、并通过风车传动组件4与传动前轴5-1的主轴相连。风车传动组件4包括两个斜角齿轮，两个斜角齿轮相互啮合，能够将旋转的中轴改变90度方向。风车2的主杆末端与一个斜角齿轮中轴相连，另一个斜角齿轮与传动前轴5-1同轴相连。当风车2旋转时能够通过风车传动组件4带动传动前轴5-1旋转。驱鸟八面镜3固定在风车2的主杆上、且位于外壳1外部。在风车不断旋转过程中，反射太阳光线，驱逐鸟类在线杆线塔上驻留，搭建鸟巢，驱赶攀爬类小动物靠近电力线路。
传动后轴5-2通过齿轮机构9与悬臂10相连。齿轮机构9包括两组变径齿轮组，能够改变动力转动速率与扭矩大小和方向。
V形杆的两条边一长一短，击锤轮11固定在短边末端，击锤15固定在长边末端。击锤轴14的一端固定在外壳1内壁上，击锤轴14的另一端穿过V形杆的转角处、使得V形杆能够挂接在击锤轴14上，并且转角尖端朝上。
弹簧挡片13固定在击锤轴14上，扭矩弹簧12套接在击锤轴14外部，扭矩弹簧12一端与弹簧挡片13接触，另一端固定在外壳1内部。
当传动后轴5-2旋转时能够通过齿轮机构9带动悬臂10旋转并推动击锤轮11向下，击锤15向上，对抗扭矩弹簧12作用力；当悬臂10继续向下最终与击锤轮11脱离，在扭矩弹簧12与弹簧挡片13的作用下，击锤15向下实现击打动作，敲击结冰线路。上述过程中，扭矩弹簧12对击锤组始终施加一个压力，打击线缆时使用弹簧力和击锤自身的重力。弹簧挡片13限制击锤机构运动范围，一面受壳体阻挡，一面受扭矩弹簧施加的压力。击锤15可采用不同的形状、长度，使其从不同的方向上敲击覆冰物体表面。击锤轴14与外壳1密封连接，在自由转动的情况下，与壳体之间增加橡胶等垫层，起到密封机构内的目的。达到动作的同时，内部不会进水，进入潮湿的空气。
传动前轴5-1与传动后轴5-2同轴设置，两个轴的外圆周面均匀设有多个条形凸起，条形凸起的长度小于所在轴的长度且长度方向与两轴的轴向一致。转动套管7内壁设有多个能够与条形凸起相互配合且两端开口的凹槽，转动套管7能够同时套接在传动前轴5-1和传动后轴5-2外部。轨道夹6为U形结构，转动套管7位于轨道夹6的U形槽内、并能够在U形槽内转动。轨道夹6的底部开有竖直方向的通道6-1。
杠杆组件包括：覆冰端8-1、配重球8-2、连接杆8-3、摆动杆8-4和两个限位块17。覆冰端8-1和配重球8-2分别固定在连接杆8-3的两端，摆动杆8-4为L形，摆动杆8-4的一端与连接杆8-3中点固定连接、另一端穿过外壳1并嵌入通道6-1内部，两个限位块17分别位于摆动杆8-4两侧，覆冰端8-1净重小于配重球8-2的重量。
当覆冰端8-1负重使其总重大于配重球8-2的重量时，转动套管7同时套接在传动前轴5-1和传动后轴5-2外部，由于转动套管7内部的凹槽与两轴外部的凸起相互嵌合，使得传动前轴5-1和传动后轴5-2实现联动；当覆冰端8-1无负重时，转动套管7与传动前轴5-1的条形凸起脱离，传动前轴5-1无法再带动转动套管7一同旋转。
覆冰端8-1为顶面为粗糙面的块状结构，底面设有层叠排布的多层铝片，多层铝片均与覆冰端8-1底面垂直。上方的粗糙平面用于承载降雪，上表面和下部铝片共同参与表面结冰。增加了覆冰端8-1的重量，使连接杆8-3旋转，同时摆动杆8-4摆动，摆动空间在两个限位块17的的中间范围内，由于摆动带动了轨道夹6向前移动，使转动套管7同时套接在传动前轴5-1和传动后轴5-2外部，实现二者的联动。配重球8-2外表面设有橡胶层，减少覆冰。其球形结构也能够减少积雪，主要作用是在没有积雪和覆冰的天气，达到重量大于覆冰端，使连接杆8-3旋转，同时在两个限位块17的范围内摆动杆8-4摆动，带动轨道夹6向后移动，从而与传动前轴5-1脱离，使风车2的动力无法传输到后续机构上。
具体实施方式二：参照图3、4、5和6具体说明本实施方式，本实施方式所述的架空线路覆冰自动清除装置是一种震动型装置。本实施方式与具体实施方式一的区别在于，本实施方式用偏心振动组件18替换具体实施方式一中的悬臂10、击锤轮11、扭矩弹簧12、弹簧挡片13、击锤轴14和击锤15。
偏心振动组件18包括设置在连接轴两端的大球和小球，传动前轴5-1与传动后轴5-2同轴设置，传动后轴5-2通过齿轮机构9与连接轴的中点相连，当传动后轴5-2旋转时能够通过齿轮机构9带动偏心振动组件18旋转。
本实施方式中，利用风车2的动力带动连接轴旋转，由于连接轴两端大球和小球重力不均衡，转动时会产生震动效果，从而把震动通过外壳1传导到架空线上，起到除冰作用。
本实用新型所述的两种实施方式均利用风能作为机构动力源，利用物体覆冰的现象，设置在覆冰状态下会产生变化的杠杆结构，达到覆冰发生时利用杠杆两端的重量差，从而开合内部动力传输组件。动力间歇传输到动作机构，动作机构就会带动打击头或偏心轮运动，敲击或震动线路等其他需要清除覆冰的物体。
Claims (10)
1.架空线路覆冰自动清除装置，其特征在于，包括：外壳(1)、风车(2)、风车传动组件(4)、传动前轴(5-1)、传动后轴(5-2)、轨道夹(6)、转动套管(7)、杠杆组件、齿轮机构(9)、悬臂(10)、击锤轮(11)、击锤轴(14)和击锤(15)，
风车传动组件(4)、传动前轴(5-1)、传动后轴(5-2)、轨道夹(6)、转动套管(7)、齿轮机构(9)、悬臂(10)、击锤轮(11)和击锤轴(14)均位于外壳(1)内部，
风车(2)的主杆末端穿过外壳(1)顶部伸入至外壳(1)内、并通过风车传动组件(4)与传动前轴(5-1)的主轴相连，当风车(2)旋转时能够带动传动前轴(5-1)旋转，
传动前轴(5-1)与传动后轴(5-2)同轴设置，传动后轴(5-2)通过齿轮机构(9)与悬臂(10)相连，击锤轮(11)和击锤(15)分别固定在V形杆的两端，击锤轴(14)的一端固定在外壳(1)内壁上，击锤轴(14)的另一端穿过V形杆的转角处、使得V形杆能够挂接在击锤轴(14)上，当传动后轴(5-2)旋转时能够通过齿轮机构(9)带动悬臂(10)旋转并推动击锤轮(11)、使得击锤(15)能够上下摆动实现击打动作，
传动前轴(5-1)和传动后轴(5-2)的外圆周面均匀设有多个条形凸起，条形凸起长度方向与传动前轴(5-1)和传动后轴(5-2)轴向一致，转动套管(7)内壁设有多个能够与条形凸起相互配合的凹槽，转动套管(7)能够同时套接在传动前轴(5-1)和传动后轴(5-2)外部，轨道夹(6)为U形结构，转动套管(7)位于轨道夹(6)的U形槽内、并能够在U形槽内转动，轨道夹(6)的底部开有竖直方向的通道(6-1)，
杠杆组件包括：覆冰端(8-1)、配重球(8-2)、连接杆(8-3)、摆动杆(8-4)和两个限位块(17)，覆冰端(8-1)和配重球(8-2)分别固定在连接杆(8-3)的两端，摆动杆(8-4)为L形，摆动杆(8-4)的一端与连接杆(8-3)中点固定连接、另一端穿过外壳(1)并嵌入通道(6-1)内部，两个限位块(17)分别位于摆动杆(8-4)两侧，覆冰端(8-1)净重小于配重球(8-2)的重量，
当覆冰端(8-1)负重使其总重大于配重球(8-2)的重量时，转动套管(7)同时套接在传动前轴(5-1)和传动后轴(5-2)外部，使得传动前轴(5-1)和传动后轴(5-2)实现联动，当覆冰端(8-1)无负重时，转动套管(7)与传动前轴(5-1)脱离。
2.架空线路覆冰自动清除装置，其特征在于，包括：外壳(1)、风车(2)、风车传动组件(4)、传动前轴(5-1)、传动后轴(5-2)、轨道夹(6)、转动套管(7)、杠杆组件、齿轮机构(9)和偏心振动组件(18)，
风车传动组件(4)、传动前轴(5-1)、传动后轴(5-2)、轨道夹(6)、转动套管(7)、齿轮机构(9)和偏心振动组件均位于外壳(1)内部，
风车(2)的主杆末端穿过外壳(1)顶部伸入至外壳(1)内、并通过风车传动组件(4)与传动前轴(5-1)的主轴相连，当风车(2)旋转时能够带动传动前轴(5-1)旋转，
偏心振动组件(18)包括设置在连接轴两端的大球和小球，传动前轴(5-1)与传动后轴(5-2)同轴设置，传动后轴(5-2)通过齿轮机构(9)与连接轴的中点相连，当传动后轴(5-2)旋转时能够通过齿轮机构(9)带动偏心振动组件(18)旋转，
传动前轴(5-1)和传动后轴(5-2)的外圆周面均匀设有多个条形凸起，条形凸起长度方向与传动前轴(5-1)和传动后轴(5-2)轴向一致，转动套管(7)内壁设有多个能够与条形凸起相互配合的凹槽，转动套管(7)能够同时套接在传动前轴(5-1)和传动后轴(5-2)外部，轨道夹(6)为U形结构，转动套管(7)位于轨道夹(6)的U形槽内、并能够在U形槽内转动，轨道夹(6)的底部开有竖直方向的通道(6-1)，
杠杆组件包括：覆冰端(8-1)、配重球(8-2)、连接杆(8-3)、摆动杆(8-4)和两个限位块(17)，覆冰端(8-1)和配重球(8-2)分别固定在连接杆(8-3)的两端，摆动杆(8-4)为L形，摆动杆(8-4)的一端与连接杆(8-3)中点固定连接、另一端穿过外壳(1)并嵌入通道(6-1)内部，两个限位块(17)分别位于摆动杆(8-4)两侧，覆冰端(8-1)净重小于配重球(8-2)的重量，
当覆冰端(8-1)负重使其总重大于配重球(8-2)的重量时，转动套管(7)同时套接在传动前轴(5-1)和传动后轴(5-2)外部，使得传动前轴(5-1)和传动后轴(5-2)实现联动，当覆冰端(8-1)无负重时，转动套管(7)与传动前轴(5-1)脱离。
3.根据权利要求1所述的架空线路覆冰自动清除装置，其特征在于，还包括扭矩弹簧(12)和弹簧挡片(13)，弹簧挡片(13)固定在击锤轴(14)上，扭矩弹簧(12)套接在击锤轴(14)外部，扭矩弹簧(12)一端与弹簧挡片(13)接触，另一端固定在外壳(1)内部。
4.根据权利要求1所述的架空线路覆冰自动清除装置，其特征在于，覆冰端(8-1)为顶面为粗糙面的块状结构，底面设有层叠排布的多层铝片，多层铝片均与覆冰端(8-1)底面垂直。
5.根据权利要求1或4所述的架空线路覆冰自动清除装置，其特征在于，配重球(8-2)外表面设有橡胶层。
6.根据权利要求1或2所述的架空线路覆冰自动清除装置，其特征在于，风车传动组件(4)包括两个斜角齿轮，两个斜角齿轮相互啮合，风车(2)的主杆末端与一个斜角齿轮中轴相连，另一个斜角齿轮与传动前轴(5-1)同轴相连。
7.根据权利要求1或2所述的架空线路覆冰自动清除装置，其特征在于，还包括驱鸟八面镜(3)，驱鸟八面镜(3)固定在风车(2)的主杆上、且位于外壳(1)外部。
8.根据权利要求1或2所述的架空线路覆冰自动清除装置，其特征在于，还包括位于外壳(1)内部的防潮料包(16)。
9.根据权利要求1或2所述的架空线路覆冰自动清除装置，其特征在于，风车(2)为半球风车。
10.根据权利要求1所述的架空线路覆冰自动清除装置，其特征在于，齿轮机构(9)包括两组变径齿轮组。
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