[發(fā)明專利]高壓輸電線路除冰機(jī)主動(dòng)式越障機(jī)構(gòu)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210350328.7
• 申請(qǐng)日: 2012-09-20
• 公開（公告）號(hào): CN102832583A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖愛平;解勇;錢樺;黃晨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H02G7/16
• 分類號(hào): H02G7/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬高壓輸電線路除冰機(jī)跨越越障物的機(jī)械部件裝置，具體涉及一種高壓輸電線路除冰機(jī)主動(dòng)式越障機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

我國(guó)是輸電線路覆冰最為嚴(yán)重的國(guó)家之一，多變的氣候，使南北方都面臨著冰雪天氣，南方的凍雨致使降雨在高壓線上結(jié)冰，冰越結(jié)越厚，導(dǎo)致輸電線不堪重負(fù)，最后被壓斷或者高壓線塔被壓垮，造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失。目前輸電線路除冰作業(yè)大都是人工除冰，不僅效率低下而且增加了人員傷亡的危險(xiǎn)，國(guó)外現(xiàn)在對(duì)兩個(gè)線塔之間高壓線上的除冰機(jī)器人有比較深入的研究，有些已經(jīng)投入使用了，但大都只能用于兩個(gè)線塔之間的除冰機(jī)，不能越障，這樣還是需要人為的頻繁上線，增加了操作危險(xiǎn)性；而對(duì)于一些可以越障的除冰機(jī)器人，其研究很不成熟，存在很多問題：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，自由度多，平衡性差，控制復(fù)雜。如已經(jīng)公開的專利為200910273509.2的一種用于輸電線除冰的機(jī)器人：其包含沿輸電線移動(dòng)的前后兩個(gè)臂，在越障過程中，通過以前臂懸掛在輸電線實(shí)現(xiàn)自轉(zhuǎn)上，后臂繞其旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)公轉(zhuǎn)使后臂越過障礙物，前臂的越障過程和后臂越障原理一致，而且在越障的過程中還得調(diào)節(jié)整機(jī)的重心，這樣使得整機(jī)自由度增多，單臂懸掛降低了其在輸電線上的平穩(wěn)性，增加了控制的難度。綜合國(guó)內(nèi)外對(duì)高壓輸電線路除冰和巡線機(jī)器人的研究成果，設(shè)計(jì)了針對(duì)高壓輸電線路除冰機(jī)器人的越障機(jī)構(gòu)。我們所設(shè)計(jì)的主動(dòng)式越障機(jī)構(gòu)主要用于塔橋懸掛式線路的越障，它能夠利用越障盤轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)速度和整機(jī)前行的速度匹配實(shí)現(xiàn)對(duì)懸垂線夾和防震錘等障礙物的順利通過，從而避免了人員頻繁上線工作。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種用于高壓輸電線路的自動(dòng)除冰機(jī)的越障機(jī)構(gòu)。該越障機(jī)構(gòu)通過安裝在其上的距離傳感器來檢測(cè)障礙物與越障轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤之間的距離，進(jìn)而控制渦輪蝸桿電機(jī)工作，渦輪蝸桿電機(jī)帶動(dòng)減速齒輪和齒輪圈轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)，但必須保證轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和除冰機(jī)整機(jī)的前行速度保持一致，從而順利通過障礙物，且不會(huì)對(duì)高壓輸電線路和障礙物(如懸垂線夾等)造成傷害，解決了人工頻繁上線的危險(xiǎn)性大、勞動(dòng)強(qiáng)度大等缺點(diǎn)。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案是，一種高壓輸電線路的自動(dòng)除冰機(jī)的越障機(jī)構(gòu)，它由左右支撐蓋、齒輪減速機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤、方位滾輪、方位滾珠和距離傳感器組成，其電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)速度和整機(jī)的前進(jìn)速度相匹配，使障礙物從轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤中間穿過，其同時(shí)承受整機(jī)重量，使得整機(jī)一直懸掛于輸電線路之上。驅(qū)動(dòng)部分主要是由渦輪蝸桿自鎖電機(jī)、電機(jī)輸出盤、齒輪連接盤和減速齒輪組成，其用來驅(qū)動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤固連的齒輪圈。轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤的定位依靠固定在左右支撐蓋內(nèi)的周向方位滾輪和上下面上的周向方位滾珠，這樣減小了轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的摩擦力。其特點(diǎn)是當(dāng)整機(jī)遇到障礙物的時(shí)候，轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤能夠在齒輪傳動(dòng)的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)到相應(yīng)位置。在轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤的下方有一個(gè)導(dǎo)向輪裝置，其由導(dǎo)向輪和固定塊組成，其作用是除冰機(jī)在正常除冰前進(jìn)過程中，保證與輸電線相切，減小轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤與輸電線的摩擦力，進(jìn)而減小整機(jī)行走的阻力。在安裝導(dǎo)向輪裝置處的轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤，其下方有一個(gè)圓弧開口，其作用是高壓線對(duì)整機(jī)運(yùn)動(dòng)起導(dǎo)向作用，以保證整機(jī)運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。越障機(jī)構(gòu)安裝在夾爪機(jī)構(gòu)(相對(duì)整機(jī)而言)的前面，這樣可以保證在夾爪在夾線時(shí)輸電線能基本處于夾爪圓弧狀的上下位置，使夾爪有效地夾緊和松開輸電線。

本發(fā)明的有益效果是：

越障機(jī)構(gòu)不僅可以用在高壓線除冰機(jī)器人上，也可用在高壓線巡檢機(jī)器上。其一直處于輸電線的上方，一般情況下，安裝在除冰機(jī)整機(jī)的前后位置，這樣使得處于兩個(gè)越障轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤之間的輸電線在除冰機(jī)自身的重力作用下基本保持為直線狀態(tài)，這樣也能保證除冰機(jī)上夾爪機(jī)構(gòu)對(duì)輸電線的準(zhǔn)確抓合。在正常直線除冰的過程中，除冰機(jī)相對(duì)輸電線只有沿導(dǎo)線方向的位移，而沒有左右位移，這樣在行走輪安裝處的轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤上開有導(dǎo)槽，保證正常運(yùn)動(dòng)時(shí)輸電線線對(duì)除冰機(jī)的導(dǎo)向作用，同時(shí)通過渦輪蝸桿自鎖電機(jī)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤相對(duì)支撐蓋的定位；在越障過程中，為了使轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤順利通過障礙物如防震錘或懸垂線夾，能夠保證轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)速度和整機(jī)前行速度的匹配。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的高壓輸電線路除冰機(jī)主動(dòng)式越障機(jī)構(gòu)的軸測(cè)圖

圖2是本發(fā)明所述的越障機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤的定位圖

圖3是本發(fā)明所述的越障機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向輪裝置圖

圖中標(biāo)號(hào)說明：

1.齒輪減速機(jī)構(gòu)??2.導(dǎo)向輪裝置??3.支撐蓋??4.轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤??5.距離傳感器??6.減速齒輪??7.方位滾輪??8.方位滾珠??9.齒輪圈??10.安裝塊??11.導(dǎo)向輪

具體實(shí)施方式

本發(fā)明所述的一種高壓輸電線路的自動(dòng)除冰機(jī)的越障機(jī)構(gòu)，如圖1和圖2所示，包括齒輪減速機(jī)構(gòu)(1)、支撐蓋(3)、轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤(4)、方位滾輪(7)、方位滾珠(8)和距離傳感器(5)組成部分。當(dāng)除冰機(jī)處于正常的直線除冰工作模式下，蝸輪蝸桿自鎖電機(jī)斷電自鎖，使轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤(4)相對(duì)于支撐蓋(3)固定不動(dòng)，高壓輸電線處于導(dǎo)向輪(11)的下方，保證機(jī)體在線上的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性。當(dāng)除冰機(jī)遇到障礙物時(shí)，蝸輪蝸桿自鎖電機(jī)通過與電機(jī)輸出盤相連的齒輪連接盤傳向減速齒輪(6)，減速齒輪(6)帶動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤(4)固連在一起的齒輪圈(9)運(yùn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤(4)相對(duì)于支撐蓋(3)以一定的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)越障機(jī)構(gòu)完全越過障礙物后，轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤(4)在齒輪傳動(dòng)的作用下又恢復(fù)到初始位置。圖2為越障機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤的定位圖，方位滾珠(7)和方位滾輪(8)繞轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤(4)的周向在支撐蓋(3)內(nèi)均勻分布，使轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤(4)圓心的位移誤差在R＝0.1mm的圓內(nèi)，不僅保證了轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤的中心軸線位置的微小位移(可近似看作不變)，進(jìn)而保證了減速齒輪和齒輪圈的正確嚙合，而且減小了在越障過程中轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤(4)和支撐蓋(3)之間的摩擦力。導(dǎo)向輪(11)的作用是為了減小在直線除冰工作過程中越障盤與輸電線之間的摩擦力。