本發(fā)明主要涉及高壓輸電線路的帶電作業(yè)機器人領域，特指一種利用高速旋轉的刀片切割帶電高壓導線上纏繞的異物的帶電高壓線異物清除裝置。

背景技術：

帶電作業(yè)是指在不斷電的情況下，對高壓輸電線纜及其附屬設備開展測試、檢修等作業(yè)，是一種避免在檢修時停電從而保證正常供電的有效作業(yè)方法。隨著電網(wǎng)的快速發(fā)展，超高壓、特高壓輸電線路帶電作業(yè)作為電網(wǎng)供電可靠性的重要保障，其重要性日益突出。

目前，國內(nèi)外研制的帶電作業(yè)機器人，主要實現(xiàn)帶電更換防震錘、帶電更換間隔棒、帶電清除異物、帶電更換絕緣子、線纜修補、帶電緊固耐張線夾引流板螺栓等作業(yè)任務，對于高壓線纜上纏繞的異物，如尼龍袋、廢棄物纖維條、沉積固體垃圾等，主要通過高壓線纜自加熱燒掉，但存在效率低下、能耗高的缺點，或者采用人力手動去除的方法，效率低下且存在觸電風險。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決上述技術的不足而提供一種能夠及時、高效、安全地清除高壓線纜上纏繞的異物的帶電高壓線異物清除裝置，能夠在城鎮(zhèn)化的不斷擴張、高壓線纜網(wǎng)的逐漸密集、高壓線纜上異物逐漸增多的情況下，維護輸電安全。

為解決上述問題，本發(fā)明提出的解決方案為：一種帶電高壓線異物清除裝置，包括刀盤組件、旋轉組件和安裝座組件，所述旋轉組件通過安裝座組件安裝在高壓線纜行走機構上，所述旋轉組件的旋轉支撐臂同軸套裝在高壓線纜上，并且在高壓線纜行走機構的帶動下沿高壓線纜移動，所述旋轉支撐臂通過傳動裝置帶動繞高壓線纜為軸心旋轉，所述刀盤組件安裝在旋轉支撐臂上與旋轉支撐臂聯(lián)動旋轉，所述刀盤組件包括可自轉的刀盤和安裝在刀盤上的多片刀片，所述刀盤帶動刀片旋轉時，所有刀片的刀刃形成的旋轉面平行或重合且均與高壓線纜設有一間距。刀盤組件在旋轉組件的帶動下繞高壓線纜轉動，并保證高速旋轉的刀片不碰撞高壓線纜，實現(xiàn)圍繞高壓線纜一圈高效環(huán)切異物的效果，將旋轉組件及刀盤組件通過安裝座組件安裝在現(xiàn)有的高壓線纜行走機構上，隨著高壓線纜行走機構在高壓線纜上連續(xù)移動，即可實現(xiàn)對整條高壓線纜持續(xù)、及時清除異物，本發(fā)明利用刀盤帶動刀片高速旋轉的對異物進行切割，巧妙地設計了讓刀盤做自轉和繞高壓線纜公轉運動的結構，有效對纏繞或沉積在高壓線纜上的異物進行環(huán)切的效果，從而替代了人工清除異物作業(yè)，可有效避免工作人員發(fā)生觸電危險，提高帶電線纜異物清除的作業(yè)安全性。

優(yōu)選地，所述旋轉組件包括旋轉支座和旋轉支撐臂，所述旋轉支座固定在安裝座組件上，所述旋轉支撐臂同軸套裝在旋轉支座外側并且旋轉支撐臂與旋轉支座為滑動連接或滾動連接，所述旋轉支座的中部設有大于高壓線纜直徑的第一圓孔，所述旋轉支座通過第一圓孔套裝在高壓線纜上，這樣利用第一圓孔使得旋轉組件可以沿高壓線纜無阻礙的行走，而且保證整個裝置在工作過程的安全性，減輕裝置從高壓線纜上掉落的危險，同時通過旋轉支撐臂與旋轉支座的連接保證刀盤組件可以繞高壓線纜旋轉清除異物。

作為傳動裝置的一種實施方式，所述傳動裝置包括渦輪和蝸桿，所述旋轉支撐臂外圓周上設置有齒形成渦輪，旋轉軸上安裝有與旋轉支撐臂上齒嚙合的螺旋齒形成蝸桿，所述旋轉軸通過軸承安裝在安裝座組件上，并且通過旋轉驅(qū)動電機驅(qū)動旋轉。

作為傳動裝置的第二種實施方式，所述傳動裝置包括第一齒輪和第二齒輪，所述第一齒輪和第二齒輪嚙合，所述第一齒輪同軸固定在旋轉支撐臂上，所述第二齒輪固定在旋轉軸上，所述旋轉軸通過軸承安裝在安裝座組件上，并且通過旋轉驅(qū)動電機驅(qū)動旋轉。

作為傳動裝置的第三種實施方式，所述傳動裝置包括第一同步帶輪、第二同步帶輪和同步帶，所述第一同步帶輪和第二同步帶輪通過同步帶連接，所述第一同步帶輪同軸固定在旋轉支撐臂上，所述第二同步帶輪固定在旋轉軸上，所述旋轉軸通過軸承安裝在安裝座組件上，并且通過旋轉驅(qū)動電機驅(qū)動旋轉。

優(yōu)選地，所述旋轉支座和旋轉支撐臂相對應位置上沿軸向設有大于高壓線纜直徑的開口，所述開口與第一圓孔連通，高壓線纜從開口置于第一圓孔內(nèi)。通過開口方便的實現(xiàn)了本發(fā)明與高壓線纜的連接與脫離。

優(yōu)選地，所述旋轉支座的一端固定在安裝座組件上，另一端上安裝有端蓋，所述旋轉支座通過端蓋與旋轉支撐臂固定連接。

進一步，所述刀盤組件包括用于調(diào)節(jié)刀片與高壓線纜間距的高度調(diào)節(jié)裝置，所述高度調(diào)節(jié)裝置包括刀盤支架和偏心支架，所述刀盤支架與高壓線纜平行設置，所述偏心支架固定在旋轉支撐臂上，所述偏心支架上沿高壓線纜徑向方向設有腰形孔，所述刀盤支架通過腰形孔安裝在偏心支架上，所述刀盤安裝在刀盤支架上。這樣刀片距高壓線纜的距離可調(diào)，從而可以實現(xiàn)對不同異物的清除，保證清除的效果。

優(yōu)選地，所述刀盤組件包括刀盤和與刀盤平行設置的刀片，所述刀片的一端通過銷軸安裝在刀盤上，另一端伸出所述刀盤，所述刀片可繞銷軸自由轉動，這樣刀片在切割硬質(zhì)異物時，可以回轉躲避，從而防止刀片損壞。

優(yōu)選地，多片所述刀片均勻布設在刀盤靠近外圓周處，且所述刀片的刀刃設置在刀片的迎風面上。

優(yōu)選地，所述刀盤通過刀盤驅(qū)動電機驅(qū)動旋轉，所述刀盤驅(qū)動安裝在刀盤支架上，所述刀盤驅(qū)動電機的輸出軸與高壓線纜垂直，所述刀盤安裝在刀盤驅(qū)動電機的輸出軸上。

優(yōu)選地，所述安裝座組件包括安裝座。

由于采用上述結構，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

(1)采用機械裝置清除高壓線纜上的異物，效率更高，更安全。

(2)采用多個刀片同時旋轉工作，即使部分刀片損壞，仍可繼續(xù)完成作業(yè)。

(3)刀片通過銷軸安裝在刀盤上，防止在切割硬質(zhì)異物時損壞刀片。

(4)刀片距高壓線纜的距離可調(diào)，可以實現(xiàn)不同的清除異物效果。

(5)旋轉支撐臂上開設有開口，便于高壓線纜行走機構或高壓線纜行走機器人將本裝置與待清理高壓線纜連接，或者與高壓線纜脫離，提高作業(yè)效率。

綜上所述，本發(fā)明提出的解決思路為：設計一個可高速自轉的刀盤，刀盤上安裝有若干個刀片，當?shù)侗P靠近高壓線纜高速旋轉時,將帶動刀片對其附近的異物進行高速切削。與此同時，刀盤連接在一個支撐臂上，且在支撐臂的帶動下繞高壓線纜偏心轉動，并保證高速旋轉的刀片不碰撞高壓線纜，實現(xiàn)圍繞高壓線纜一圈高效環(huán)切異物的效果。將支撐臂及刀盤等安裝在現(xiàn)有的高壓線纜巡檢機器人上，隨著巡檢機器人在高壓線纜上連續(xù)移動，即可實現(xiàn)對整條高壓線纜持續(xù)、及時清除異物。由于采用本裝置替代了人工清除異物作業(yè)，因此可有效避免工作人員發(fā)生觸電危險，提高帶電線纜異物清除的作業(yè)安全性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的總裝圖；

圖2是本發(fā)明的軸測分解結構圖；

圖3是本發(fā)明的旋轉支撐臂軸測圖；

圖4是本發(fā)明的旋轉支座軸測圖；

圖5是本發(fā)明的偏心支架軸測圖；

圖6是本發(fā)明的旋轉軸軸測圖。

附圖中，1、刀盤組件，11、刀片，12、銷軸，13、刀盤，14、刀盤驅(qū)動電機，15、刀盤支架，2、旋轉組件，21、旋轉支座，211、圓柱面，212、第一開口，213、第一圓孔，22、旋轉支撐臂，221、第一傳動件，222、第二開口，223、第二圓孔，224、安裝臺，23、偏心支架，231、腰形孔，24、端蓋，3、安裝座組件，31、安裝座，32、上軸承座，33、旋轉軸，331、第二傳動件，34、下軸承座，35、電機支架，36、旋轉驅(qū)動電機，4、高壓線纜。

具體實施方式

以下將結合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。其它與此例類似結構都應視為受本發(fā)明啟發(fā)而形成的，并受到相應保護。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明的帶電高壓線異物清除裝置，它包括刀盤組件1、旋轉組件2、安裝座組件3等幾部分，待清理異物的高壓線纜4從旋轉支座21的倒v形第一開口212和旋轉支撐臂22的倒v形第二開口222進入旋轉支座21的圓柱孔中，或者從倒v形開口與本發(fā)明脫離。刀盤組件1通過刀盤支架15安裝在旋轉組件2上，并可在旋轉組件2的帶動下繞高壓線纜4擺動。旋轉組件2通過旋轉支座21安裝在安裝座組件3上，并通過安裝座組件3的安裝座31與已有作業(yè)機器人連接。

參見圖1和圖2，刀盤組件1由刀片11、銷軸12、刀盤13、刀盤驅(qū)動電機14、刀盤支架15等零件組成。刀片11通過銷軸12連接在刀盤13上，并可繞銷軸12自由轉動，按此方法可在刀盤13上均布地安裝若干個刀片11。刀盤13安裝在刀盤驅(qū)動電機14的輸出軸上，刀盤驅(qū)動電機14安裝在刀盤支架15上。當?shù)侗P驅(qū)動電機14工作時將帶動刀盤13轉動，進而帶動刀片11旋轉。

參見圖1～圖5，旋轉組件2由旋轉支座21、旋轉支撐臂22、偏心支架23、端蓋24等零件組成。旋轉支撐臂22通過第二圓孔223安裝在旋轉支座21的圓柱面211上，形成轉動配合約束。端蓋24安裝在旋轉支座21的小端，避免旋轉支撐臂22脫落。偏心支架23安裝在旋轉支撐臂22的安裝臺224上,且其上的腰形槽231方向與高壓線纜方向垂直。

參見圖1、圖2、圖6，安裝座組件3由安裝座31、上軸承座32、旋轉軸33、下軸承座34、電機支架35、旋轉驅(qū)動電機36等零件組成。旋轉軸33通過上軸承座32、下軸承座34安裝在安裝座31上。旋轉驅(qū)動電機36通過電機支架35安裝在安裝座上，并通過聯(lián)軸器與旋轉軸連接。

參見圖1、圖2、圖3和圖6，傳動裝置包括，旋轉支撐臂22上的用于傳動的第一傳動件221可設計為齒輪、蝸輪或者同步帶輪等，此時旋轉軸33上設計的第二傳動件331需與之配對，分別為齒輪、蝸桿或者同步帶輪等。當旋轉支撐臂22和旋轉軸33上的傳動的第一傳動件221和第二傳動件331為同步帶輪時，還需通過同步帶將二者連接。

參見圖1、圖2和圖5，偏心支架23的腰形槽231用于安裝刀盤模塊1，當?shù)侗P模塊1的刀盤支架15安裝在偏心支架23的腰形槽231上不同位置時，即可調(diào)整刀盤模塊1與高壓線纜4間的位置，進而調(diào)整刀片11旋轉時距高壓線纜4的距離。

參見圖1～圖4，在本發(fā)明裝置開始工作前，需將旋轉支座21的倒v形第一開口212和旋轉支撐臂22的倒v形第二開口222對齊，從而便于高壓線纜4進入到旋轉支座21的圓柱孔213中。在清除異物過程，雖然旋轉支撐臂22會轉動并帶動刀盤模塊1繞高壓線纜4公轉，但由于刀盤模塊相對于高壓線纜4有一定距離，因此不會造成高速旋轉的刀片11與高壓線纜4發(fā)生碰撞。

需要說明的是，本說明書中僅以旋轉支撐臂上設計蝸輪、旋轉軸上設計蝸桿等結構紹了高壓線纜異物清除裝置工作原理，在具體實施時，旋轉支撐臂和公轉支撐軸之間的傳動結構還可以是齒輪、同步帶輪、鏈輪等常見的結構。