[發明專利]一種基于電網架空輸電線路的除冰裝置

在審

• 申請號: 201710171140.9
• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN107069631A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 閆宏偉;焦彪彪;杜雯西;崔子梓;馬建強;汪洋;霍紅
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: H02G7/16
• 分類號: H02G7/16
• 代理公司: 太原高欣科創專利代理事務所(普通合伙)14109
• 代理人: 胡新瑞

技術領域

本發明一種基于電網架空輸電線路的除冰裝置，屬于機械工程，工業安全生產，架空線路輸配電技術領域。

背景技術

隨著我國經濟的快速發展，大容量的超高壓輸電線路越來越多，線路穿越的地理環境也更加復雜，給線路的維護帶來諸多困難。同時，植被覆蓋率的減少，裸地面積的增加，導致了草地退化，為冰雪災情的擴大提供了潛在條件。隨著輸電線上積雪和冰凌載荷的加重，特別是當極端的天氣災害發生時，線路覆冰厚度往往就會遠遠超出設計標準規定的水平，帶來非常嚴重的后果。

我國是輸電線路覆冰最為嚴重的國家之一，線路冰害事故發生的概率居世界前列。 為了保證電力系統的可靠性，減少能源的消耗，提高除冰的效率，維護工人的安全，開發一種可以全部或部分替代人工來進行除冰作業的新型除冰設備一直是近年來國內外有關研究的熱點。研制安全有效的高壓輸電線路除冰設備具有良好的應用前景和實際意義。

目前國內外對于輸電線路巡線機器人的研究，巡線機器人主要是工作在天氣良好的環境中對線路進行損傷檢測。而除冰機器人要求其在惡劣環境中能對輸電線路進行除冰作業，對其的功能、結構、通信、動力等方面都有著特殊的要求，現有的巡線機器人無法滿足其使用要求。研制較為成熟的除冰機器人具有非常重要的現實意義。

發明內容

本發明克服了現有技術存在的不足，提供了一種基于電網架空輸電線路的除冰裝置，主要針對架空輸電線路冬季結冰問題設計的輪式爬行沖擊式除冰裝置，利用自然環境下形成的線路覆冰較脆，粘性小，撞擊震動破冰的效率較高的特點，采用錐形震動撞擊和齒輪滾動相結合的方式實現高壓輸電架空線路的機械化除冰，采用三輪卡線可實現水平線路和坡度較陡的除冰作業，提升除冰設備的自動化程度，可衍生一系列能夠適應不同工況、不同規格輸電線路的除冰裝置。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種基于電網架空輸電線路的除冰裝置，包括沖擊破冰機構、機架、夾緊驅動機構和控制機構，所述機架的前部設置有沖擊破冰機構，所述機架的后部設置有夾緊驅動機構，所述控制機構位于機架的下部，所述控制機構用于控制沖擊破冰機構和夾緊驅動機構；

所述沖擊破冰機構的結構為：包括頭部、彈簧、鋸齒聯軸器和前電機，所述前電機固定設置在機架的前電機安裝板上，所述鋸齒聯軸器的活動端尾部設置在前電機的輸出端上，所述鋸齒聯軸器的固定端尾部設置在機架上，所述鋸齒聯軸器的活動端頭部和所述鋸齒聯軸器的固定端頭部相對設置，并能相互匹配，所述頭部活動設置在機架的前端，且所述頭部和機架的前端之間設置有彈簧，所述彈簧為頭部提供推力使頭部不與浮冰接觸時，保持鋸齒聯軸器的固定端頭部和鋸齒聯軸器的活動端頭部分離；

所述夾緊驅動機構的結構為：包括前輪、后驅動電機、后輪、電動缸和中輪，所述前輪和后輪分別通過轉軸與機架固定裝配，用于掛在電線上承載設備重量，所述中輪安裝在底部的連桿夾緊機構上從底部壓緊電線，與前輪和后輪配合形成三點式抱緊機構，所述后驅動電機和電動缸均固定設置在機架的后電機安裝板上，所述后驅動電機用于驅動后輪在電線上移動，所述電動缸通過連桿夾緊機構驅動中輪松開或夾緊電線。

所述頭部的結構為：包括錐齒、滑桿和推桿，所述錐齒位于頭部的前端，所述滑桿和推桿均位于頭部的后端，所述頭部通過滑桿對應插裝在機架的滑桿套筒內，所述滑桿與機架上的滑桿套筒實現輔助滑動配合，所述推桿的一端穿過機架上的推桿套筒與錐齒固定，所述推桿的另一端與鋸齒聯軸器的固定端尾部連接，所述彈簧套裝在推桿上。

所述錐齒包括大齒和小齒，多個所述大齒圓心陣列分布形成環狀的咬合體，相鄰的兩個所述大齒之間均設置有小齒，多個所述小齒也圓心陣列分布形成環狀。

所述連桿夾緊機構的結構為：包括壓桿、小彈簧和連接器，所述壓桿的一端鉸接在機架上，所述壓桿的另一端活動設置有中輪，所述連接器的一端鉸接在壓桿中部，所述連接器的另一端與電動缸的活塞桿連接在一起，所述壓桿和連接器之間設置有小彈簧，所述小彈簧為連桿夾緊機構提供預緊力。

所述機架上設置有夾緊機構安裝鉸鏈，所述壓桿通過銷軸鉸接在夾緊機構安裝鉸鏈上，所述壓桿和中輪上方的機架上設置有擴口狀的進線通道，所述進線通道起定位和導向作用，所述進線通道的頂部設置有圓形的中心孔，所述中心孔為通孔，與中輪配合將架空電線夾緊。

所述控制機構包括電池、控制電路盒和控制本體，所述電池固定設置在機架底部的殼內，所述控制電路盒固定設置在電池的殼壁上，所述控制本體設置在控制電路盒內，所述電池與控制本體之間電氣連接。

本發明與現有技術相比具有以下有益效果。