專利名稱：一種基于形狀記憶合金的電纜除冰裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種除冰裝置，特別是一種用于清除架空輸電線上覆冰的裝置。
背景技術(shù)：
2008年年初我國南方遭遇了嚴重的冰雪自然災害，部分地區(qū)的輸電系統(tǒng)被嚴重破壞。輸電線路上不均勻覆冰和不同期 脫冰導致的輸電線舞動等現(xiàn)象會引起線路跳閘、供電中斷等事故；覆冰嚴重時甚至會導致桿塔傾斜、倒塌、斷線或絕緣子閃絡(luò)等重大危險事故發(fā)生。由于輸電線路故障會造成電力系統(tǒng)一時無法修復，長時間停電給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們生活造成極大影響，造成大量財力、物力損失。國內(nèi)目前主要的電纜除冰方法是人工上線除冰，此作業(yè)方式效率低、危險性大，并且使用區(qū)域受周圍環(huán)境、天氣等因素的限制，特別在陡峭的山區(qū)當架空線呈大坡度走向時操作人員是無法上線作業(yè)的。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于形狀記憶合金的電纜除冰裝置，其不受周圍環(huán)境、天氣、自身重力等因素的限制，能夠沿架空輸電線路進行行走和除冰作業(yè)，具有除冰效率高、使用安全的優(yōu)點。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是一種基于形狀記憶合金的電纜除冰裝置，其包括兩套置于電纜外周的柔性橡膠管、兩環(huán)狀形狀記憶合金彈簧、兩支撐板、多個形狀記憶合金彈簧和多個普通彈簧，所述兩支撐板分別固定連接于兩柔性橡膠管的端部，所述兩環(huán)狀形狀記憶合金彈簧分別套嵌在兩柔性橡膠管的外壁上，所述多個普通彈簧分別一一對應(yīng)地套置于多個形狀記憶合金彈簧之外進行組合，并且該組合件的兩端分別通過螺栓和螺母連接固定在兩支撐板上。所述兩環(huán)狀形狀記憶合金彈簧和多個形狀記憶合金彈簧分別連接單片機并受該單片機控制通斷加熱電流。本實用新型由主要包括能夠交替伸縮的形狀記憶合金彈簧與普通彈簧的前行機構(gòu)和主要包括柔性橡膠管與環(huán)狀形狀記憶合金彈簧的夾緊機構(gòu)組成，通過前行機構(gòu)和夾緊機構(gòu)的交替作用，所述電纜除冰裝置能夠在橫直或者有一定傾角的架空輸電線路上前行，并且利用行走過程中散發(fā)的熱量達到快速除冰的效果。與現(xiàn)有技術(shù)方法相比較，本實用新型所述電纜除冰裝置利用形狀記憶合金在通電加熱后能夠伸縮變形的原理，實現(xiàn)了該裝置能夠沿架空輸電線路進行行走，并且邊行走邊進行自動除冰作業(yè)，本實用新型不受自重、周圍環(huán)境和天氣等因素的限制，極大地降低了工人勞動強度，并可到達人工難以到達的路線進行除冰，所述裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，使用安全且除冰效率高、耗能低。

圖I是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。[0010]圖2是本實用新型的剖視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進一步的說明。請結(jié)合參閱圖I和圖2，圖示基于形狀記憶合金的電纜除冰裝置包括兩柔性橡膠管I、兩環(huán)狀形狀記憶合金彈簧2、兩支撐板3、多個形狀記憶合金彈簧5和多個普通彈簧4，其可以分成前行機構(gòu)和夾緊機構(gòu)兩大模塊，依靠該兩大模塊的協(xié)同作用，能夠?qū)崿F(xiàn)在電纜上的行走。所述兩柔性橡膠管I套置于電纜的外周，其為空心管材且具有柔性。兩支撐板3分別固定連接于兩柔性橡膠管I的端部，即一支撐板3連接一柔性橡膠管I。所述兩環(huán)狀形狀記憶合金彈簧2分別套嵌在兩柔性橡膠管I的外壁上，即一柔性橡膠管I套嵌一環(huán)狀形 狀記憶合金彈簧2，該環(huán)狀形狀記憶合金彈簧2分別連接單片機并受該單片機控制通入電流加熱；該兩環(huán)狀形狀記憶合金彈簧2在電流加熱下交替收縮、舒張，對電纜產(chǎn)生周期性的周向壓緊力，使兩柔性橡膠管I分別與電纜交替產(chǎn)生周期性的鎖緊和放開。所述多個普通彈簧4分別一一對應(yīng)地套置于多個形狀記憶合金彈簧5之外進行組合，即一普通彈簧4套置于一形狀記憶合金彈簧5之外，構(gòu)成一組合件，一電纜除冰裝置可以設(shè)置多個組合件，本實施例配備有四個相同的組合件。該組合件的兩端分別通過螺栓6和螺母7連接固定在兩支撐板3上，并且組合件處于相對的兩支撐板3之間。所述多個形狀記憶合金彈簧5分別連接單片機并受該單片機控制加熱電流和通斷時間。記憶合金彈簧5利用電流熱效應(yīng)受熱后迅速收縮，帶動整套裝置收縮；停止對形狀記憶合金彈簧5加熱，其冷卻后失去收縮力，在普通彈簧4恢復力作用下使整套裝置拉伸。此過程循環(huán)往復，使得裝置不斷收縮、拉伸，再配合夾緊機構(gòu)周期性的鎖緊和放開，從而實現(xiàn)在電纜上的行走功能，同時邊行走邊利用驅(qū)動形狀記憶合金產(chǎn)生的余熱來融化電纜覆冰。所述基于形狀記憶合金的電纜除冰裝置使用時，首先人工將該除冰裝置裝夾在輸電線上，啟動電源和單片機控制程序，右端環(huán)形形狀記憶合金彈簧2在單片機控制下實行收縮，左端環(huán)形形狀記憶合金彈簧2在單片機控制下不作任何動作；四根形狀記憶合金彈簧5在單片機控制下實行收縮，裝置整體收縮，由于此時刻除冰裝置的右端與電纜鎖緊固定，而左端與電纜放開。因此裝置左端向右移動；下一時刻，左端環(huán)形形狀記憶合金彈簧2在單片機控制下實行收縮運作，左端固定，右端環(huán)形形狀記憶合金彈簧2在單片機控制下不作任何動作，從而在低溫環(huán)境下迅速恢復原狀，右端放開，與此同時，四根形狀記憶合金彈簧5在單片機控制下不作任何動作，在普通彈簧4的恢復力和低溫環(huán)境下迅速拉伸，從而整體電纜除冰裝置恢復原狀故而實現(xiàn)了整體的右移。在單片機控制下交替進行如上所述運動，從而實現(xiàn)裝置向右的爬行功能，同時驅(qū)動形狀記憶合金時產(chǎn)生的余熱，用來融化電纜上的覆冰。本實用新型解決了以往只能由人工除冰的困難，操作起來安全可靠、結(jié)構(gòu)合理、節(jié)能聞效。
權(quán)利要求1.一種基于形狀記憶合金的電纜除冰裝置，其特征在于所述裝置包括兩套置于電纜外周的柔性橡膠管(I)、兩環(huán)狀形狀記憶合金彈簧(2)、兩支撐板(3)、多個形狀記憶合金彈簧(5)和多個普通彈簧(4)，所述兩支撐板(3)分別固定連接于兩柔性橡膠管⑴的端部，所述兩環(huán)狀形狀記憶合金彈簧(2)分別套嵌在兩柔性橡膠管(I)的外壁上，所述多個普通彈簧(4)分別一一對應(yīng)地套置于多個形狀記憶合金彈簧(5)之外進行組合，并且該組合件的兩端分別通過螺栓(6)和螺母(7)連接固定在兩支撐板(3)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于形狀記憶合金的電纜除冰裝置，其特征在于所述兩環(huán)狀形狀記憶合金彈簧(2)和多個形狀記憶合金彈簧(5)分別連接單片機并受該單片機控制 通斷加熱電流。
專利摘要本實用新型公開了一種基于形狀記憶合金的電纜除冰裝置，其包括兩套置于電纜外周的柔性橡膠管、兩環(huán)狀形狀記憶合金彈簧、兩支撐板、多個形狀記憶合金彈簧和多個普通彈簧，兩支撐板分別固定連接于兩柔性橡膠管的端部，兩環(huán)狀形狀記憶合金彈簧分別套嵌在兩柔性橡膠管的外壁上，多個普通彈簧分別一一對應(yīng)地套置于多個形狀記憶合金彈簧之外進行組合，并且該組合件的兩端分別通過螺栓和螺母連接固定在兩支撐板上。本實用新型解決了以往只能由人工除冰的困難，能夠沿架空輸電線路邊行走邊進行自動除冰作業(yè)，具有結(jié)構(gòu)簡單、效率高、耗能低和安全可靠的優(yōu)點。
文檔編號H02G7/16GK202696100SQ201220335289
公開日2013年1月23日 申請日期2012年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月11日
發(fā)明者湯特, 成駿, 李鐵 申請人:上海交通大學