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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