線路除冰裝置制造方法
【專利摘要】線路除冰裝置，包括外殼、電源、行走輪、敲擊部分和遙控裝置，遙控裝置包括遙控模塊，外殼包括豎直設(shè)置的豎箱和連接在豎箱前側(cè)的上箱體和密封的下箱體，上箱體和下箱體的中間構(gòu)成用于輸電線路通過的通過空間，上箱體的底部設(shè)有開口，兩個或兩個以上的行走輪沿橫向方向安裝在上箱體處，行走輪的下半部分伸出上箱體，電源和遙控模塊安裝在下箱體內(nèi)；所述行走輪連接有行走輪電機；為防止除冰功能部件對導線造成損傷，實現(xiàn)敲擊功能的敲擊部分，錘體采用尼龍棒作為材料，同時用彈簧相連，保證作業(yè)過程在保證動力的同時保護導線不受損傷。
【專利說明】線路除冰裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及輸電線路維修領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于輸電線路的除冰裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]交直流輸電線路在冬季覆冰是電力系統(tǒng)最大的自然災(zāi)害之一。冷的雨滴降落到了溫度低于冰點((TC)的物體上就形成雨凇。如果是凝結(jié)在電線上，就形成電線覆冰。如果一個范圍內(nèi)的所有電線都被冰包住，這就是線路覆冰。
[0003]對于長距離輸電的高壓電線，它依靠鐵塔支撐，覆冰使鐵塔加大了負重，嚴重的覆冰可以使鐵塔無力支持這些電線而倒塌。而鐵塔上的絕緣子串上有了覆冰就只能拉閘使輸電線停止輸電，于是造成大面積的電力中斷。線路覆冰構(gòu)成嚴重的災(zāi)害。而人工除冰是目前保證電網(wǎng)暢通的唯一辦法。2008年I月下旬我國中部就出現(xiàn)了嚴重的線路覆冰，造成10多個省的部分電力供應(yīng)中斷。
[0004]因覆冰引起的供電中斷，甚至電網(wǎng)解列等事故后果通常極為嚴重，修復(fù)工作難度大、周期長。為了保證電力系統(tǒng)的可靠性，提高高壓輸電線除冰的效率，減少損失，維護工人的安全，研制安全有效的除冰機械以代替人進行導線除冰具有較好的應(yīng)用前景和實用意義。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的在于提供一種線路除冰裝置，可以有效去除覆蓋包裹在輸電線路上的冰層，并且不會損傷線路，在行進時可以跨越間隔棒一類的障礙物。
[0006]本實用新型的技術(shù)方案是:
[0007]線路除冰裝置，包括外殼、電源、行走輪、敲擊部分和遙控裝置，遙控裝置包括遙控模塊，外殼包括豎直設(shè)置的豎箱和連接在豎箱前側(cè)的上箱體和密封的下箱體，上箱體和下箱體的中間構(gòu)成用于輸電線路通過的通過空間，上箱體的底部設(shè)有開口，兩個或兩個以上的行走輪沿橫向方向安裝在上箱體處，行走輪的下半部分伸出上箱體，電源和遙控模塊安裝在下箱體內(nèi)；所述行走輪連接有行走輪電機；所述行走輪包括左右兩側(cè)的輪邊和位于兩輪邊中間的行走輪輪緣；所述行走輪的行走輪輪緣為內(nèi)凹的弧形，行走輪輪緣底部的圓弧半徑應(yīng)和輸電線路的直徑相適配，行走輪左右兩側(cè)的輪邊沿圓周方向設(shè)有用于跨越輸電線路上障礙物的跨越齒，跨越齒的數(shù)量為3飛個，行走輪電機采用渦輪蝸桿減速電機；
[0008]所述外殼在行進方向的一側(cè)連接敲擊部分，敲擊部分包括敲擊電機，敲擊電機連接有主軸，主軸所在的回轉(zhuǎn)平面與輸電線路垂直，主軸的上下兩側(cè)連接有敲擊彈簧，敲擊彈簧的頂端連接有敲擊錘，敲擊錘采用尼龍材質(zhì)，在主軸未轉(zhuǎn)動時，敲擊錘回轉(zhuǎn)半徑的頂點低于行走輪輪緣底部的最低點；
[0009]所述電源、行走輪電機、敲擊電機均與遙控裝置遙控控制連接。
[0010]跨越齒的數(shù)量為4個。
[0011]行走輪材質(zhì)采用鋁合金；外殼采用涂層碳鋼材料。
[0012]輪邊相鄰的兩個跨越齒之間的底部還設(shè)有弧形凸起。
[0013]行走輪為分體的兩個部分，以線路所在的垂直面分為左半行走輪和右半行走輪，左半行走輪和右半行走輪的外側(cè)均設(shè)有復(fù)位彈簧，左半行走輪和右半行走輪的中部橫向分別設(shè)有滑動孔和滑動桿，滑動桿插入到滑動孔并與之滑動配合。
[0014]所述豎箱上開設(shè)有用于減小受風面的通風孔。
[0015]所述上箱體上連接有提手，所述行走輪電機安裝在豎箱的后側(cè)。
[0016]敲擊電機采用3600r/min的直流電機。
[0017]本實用新型可廣泛應(yīng)用于35kV_330kV單、雙分裂導線的除冰工作中，對降低除冰成本、提高除冰效率及機械除冰的安全性起到了重要作用。本實用新型利用機械除冰原理，可直接接觸停電或帶電導線，并通過敲打機械方式對導線覆冰進行清除，在作業(yè)的同時可以保證不損傷導線，與傳統(tǒng)的機械除冰方式相比，節(jié)約了人力，并且提高了安全性。
[0018]外殼部分采用金屬材料，使裝置在接近導線過程中外殼電位升高至導線電位，保護內(nèi)部電路板。為提高該裝置使用的廣泛性，對行走輪的設(shè)計考慮到跨越雙分裂導線間隔棒這一情況，行走輪外側(cè)設(shè)有四個卡槽，在經(jīng)過間隔棒時卡槽代替輪槽行走，使裝置順利跨域間隔棒。在機械動力方面，為保證機械動力，本實用新型采用容量為50Ah的鋰電池作為電源，充滿電時電壓為12.6V。行走輪驅(qū)動電機采用55r/min的微型帶渦輪蝸桿減速直流馬達。敲擊電機均選用3600r/min的直流電機作為動力源，保證除冰過程高效進行。在遙控系統(tǒng)方面，采用專業(yè)航空模型遙控發(fā)射接收套件，對接收機通道進行調(diào)試，使之控制各個電機。為能控制圓盤鋸旋轉(zhuǎn)的速度加裝了電子調(diào)速器，可根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行量化操作。
[0019]對不同覆冰通過振動、敲打、刮鏟等較為有效的機械除冰方式的實現(xiàn)，在除冰功能實現(xiàn)方面，該裝置安裝有敲擊部分，對于覆冰厚度較小的情況可以僅通過敲擊部分實現(xiàn)。
[0020]為防止除冰功能部件對導線造成損傷，實現(xiàn)敲擊功能的敲擊部分，錘體采用尼龍棒作為材料，同時用彈簧相連，保證作業(yè)過程在保證動力的同時保護導線不受損傷。
[0021]本實用新型能遙控處理高壓輸電線路帶電單分裂導地線、雙分裂導線的覆冰問題。其主要優(yōu)點如下:
[0022]1、裝置的遙控系統(tǒng)采用大型航模級標準，理論有效遙控范圍I公里以內(nèi)；
[0023]2、設(shè)備具有抗電磁干擾功能，可在帶電線路上使用；
[0024]3、該裝置行走輪采用雙向雙驅(qū)動并帶有自鎖功能，保持行走穩(wěn)定；設(shè)計有同時實現(xiàn)在雙分裂導線上跨越間隔棒的功能；同時行走輪采用鋁合金材質(zhì)可防止損傷導線；
[0025]4、敲擊部分敲擊錘為尼龍棒材質(zhì)并通過彈簧相連，不僅保證敲擊過程中不損傷導線，還可通過彈簧儲存盒釋放能量的過程使敲擊動力得到有效發(fā)揮；
[0026]通過現(xiàn)場模擬試驗該除冰裝置可以實現(xiàn)在單、雙分裂導線上有效行走并跨越間隔棒、其敲擊功能能在遙控情況下有效實現(xiàn)。同時，在模擬除冰過程完成后并未發(fā)現(xiàn)導線本身因此受到損傷，驗證了其實用性，具有較強的推廣前景。可在冬季特殊氣象條件下保證輸電線路的可靠運行方面發(fā)揮重要作用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2是圖1的右視圖；
[0029]圖3是行走輪采用分開的左半行走輪和右半行走輪時的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0030]如圖1所示，本實用新型包括外殼1、電源2、行走輪3 (跨越輪)、敲擊部分、遙控模塊等六部分組成。
[0031]電源2采用鋰電池，可提供I小時左右續(xù)航能力電池，容量為50AH，充滿電壓12.6V，穩(wěn)定保護電流10A。電源開關(guān)處設(shè)有電壓指示。
[0032]外殼I包括豎直的豎箱4和連接在豎箱4同一側(cè)的上下位置的上箱體6和下箱體7，豎箱4也可以是板狀。上箱體6為下側(cè)開口，下箱體7為封閉的箱體，里邊安裝電源2以及控制模塊、遙控模塊等。豎箱4與上箱體6、下箱體7為固定連接，采用焊接或者螺栓連接，保證連接強度。在上箱體6、下箱體7之間為用來通過輸電線路13的通過空間5。外殼I的頂部連接有提手9，方便攜帶。
[0033]本實用新型因其工作環(huán)境的特殊性，需要滿足在帶電導線上能夠正常工作這一要求。若應(yīng)用于帶電導線，裝置從強電場進入和離開帶電導線的一瞬間，因電位轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生帶電體對機體的電容充放電現(xiàn)象。在正常帶電作業(yè)過程，為防止這一現(xiàn)象的發(fā)生，必須同時保證中整個除冰裝置與帶電體應(yīng)處于同一電位以及整個裝置各個部分間不應(yīng)有電位差。出于以上因素考慮和裝置外殼強度要求，外殼I采用Imm涂層碳鋼材料制作，便于除冰裝置在接近導線過程中外殼各部分電位與導線電位電位一致，保護內(nèi)部電路板。外殼I的尺寸為:600mm(長)X 140mm(寬)X 500mm(高)，機械外殼保證在作業(yè)時能夠?qū)崿F(xiàn)等電位作業(yè)。同時為保證裝置于導線嚴格位于同一電位，行走輪3采用鋁合金材質(zhì)進行制作。
[0034]外殼I上開設(shè)有用于風通過的通風孔，以減少外殼在高處的受風面積，使高速流動的風從該通風孔吹過。通風孔可開設(shè)在通過空間5后側(cè)的豎箱4上。通風孔的數(shù)量和位置根據(jù)實際情況設(shè)定。
[0035]如圖2所示，行走輪3在水平方向安裝在上箱體6內(nèi)，行走輪3為兩個以上，本實施例采用兩個，兩個行走輪3的中心線位于同一高度。行走輪3的部分從上箱體6伸出，豎箱4的背面安裝有行走輪電機8，行走輪3由行走輪電機8驅(qū)動。
[0036]行走輪3的行走輪輪緣3-1為內(nèi)凹的弧形，行走輪輪緣3-1的底部的圓弧半徑應(yīng)和輸電線路的直徑相適配，行走輪輪緣3-1的寬度也應(yīng)該與輸電線路相適配，保證順暢通過。
[0037]為實現(xiàn)除冰裝置能夠應(yīng)用于雙分裂導線，必須解決行走輪跨越間隔棒的問題，在行走輪3經(jīng)過間隔棒時可以順利跨越間隔棒。
[0038]行走輪3的左右兩側(cè)的輪邊3-2均為齒形，輪邊3-2同時起到夾緊輸電線路保證懸掛在輸電線路時的穩(wěn)定性。齒稱為跨越齒3-3，跨越齒3-3沿行走輪3的圓周方向均布，數(shù)量為3飛個，本實施例采用4個，相鄰兩齒之間的弧長長度更有利于在跨越時穩(wěn)定通過間隔棒，弧長過大則間隔棒需要較長時間才能碰到第二個跨越齒，影響通過效率，弧長過小則兩個跨越齒3-3之間的空間無法容納間隔棒，所以這需要根據(jù)實際情況設(shè)定。采用4個，相鄰跨越齒3-3之間夾角為90°，更容易滿足通過要求。在輪邊3-2相鄰的兩個跨越齒3-3之間的底部還設(shè)有弧形凸起3-4，用以更好地通過，防止底部卡在間隔棒上。
[0039]兩個行走輪3尺寸一致，經(jīng)兩個蝸桿減速電機分別同時驅(qū)動，大大提高在導線上行走穩(wěn)定性，同時也保證動力可靠，行走輪3適合LGJ-185-300型號的導線。同時行走輪3材質(zhì)采用鋁合金，可有效防止其對導線的磨損。
[0040]蝸桿減速電機系微型帶渦輪蝸桿減速直流馬達，馬達最大轉(zhuǎn)速為55r/min?？梢愿淖凂R達的接線正負改變馬達的旋轉(zhuǎn)方向，渦輪蝸桿減速電機具備自鎖性，即在馬達在沒有電的情況下，輸出軸是轉(zhuǎn)不動的，即自鎖。其自鎖功能可以實現(xiàn)對除冰裝置的有效制動，實現(xiàn)裝置在導線上能夠懸停作業(yè)。
[0041]如圖3所示，行走輪3還可以近似替換為分體的兩個部分，以線路所在的垂直面分為左、右兩個:左半行走輪19和右半行走輪20，左半行走輪19和右半行走輪20的外側(cè)均設(shè)有復(fù)位彈簧21，復(fù)位彈簧21連接在上箱體6上，左半行走輪19和右半行走輪20的中部橫向分別設(shè)有滑動孔22和滑動桿23，滑動桿23插入到滑動孔22并與之滑動配合。當輸電線路較寬時，可以自動調(diào)節(jié)滑動孔22和滑動桿23的相對位置，加寬左半行走輪19和右半行走輪20之間的間距，從而適應(yīng)多種直徑規(guī)格的輸電線路。
[0042]在外殼I的右側(cè)鉸接有敲擊部分。
[0043]敲擊部分包括敲擊電機18和主軸10，主軸10橫向連接在外殼I的右側(cè)下部，主軸10的兩側(cè)均垂直連接有敲擊彈簧11和敲擊錘12，敲打覆冰的敲擊錘12的錘體采用尼龍棒制作，其強度低于鋁絞線，可有效防止在敲打過程中對導線造成損傷。敲擊錘12采用敲擊彈簧11作為支撐，可以防止敲擊錘對導線及覆冰構(gòu)成剛性敲打，同樣可以防止其對導線構(gòu)成損傷，同時彈簧還可以在敲打過程中有效儲存和施放能量，使能量得到更有效的利用。敲擊錘12旋轉(zhuǎn)到最高處的位置應(yīng)與輸電線路13的高度相適配，一般是正好敲擊到輸電線路13上，因為敲擊彈簧11具有伸縮性，在敲擊彈簧11未伸長時，敲擊錘12的高度應(yīng)低于輸電線路13的頂部高度。敲擊錘12的長度也應(yīng)合適。在主軸10未轉(zhuǎn)動時，敲擊錘12回轉(zhuǎn)半徑的頂點低于行走輪輪緣3-1底部的最低點，即:在敲擊彈簧11未拉長時，敲擊錘12頂部與輸電線路13頂部的高度差hi大于0，應(yīng)根據(jù)彈簧的不同延展性能具體設(shè)定。
[0044]敲擊電機可安裝在下箱體內(nèi)。
[0045]通過兩個恰好能接觸到導線的尼龍錘對導線及覆冰進行旋轉(zhuǎn)敲打，達到破壞覆冰結(jié)構(gòu)，使覆冰脫落的目的。該部分采用轉(zhuǎn)速為3600r/min的直流電機作為動力源，電機通過遙控啟停。
[0046]遙控模塊
[0047]遙控模塊的遙控發(fā)射接收裝置采用專業(yè)航空模型遙控發(fā)射接收套件，對接收機通道進行調(diào)試，使之控制各個電機。為能控制圓盤鋸旋轉(zhuǎn)的速度加裝了電子調(diào)速器，可根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行量化操作。
[0048]配套接收機參數(shù):頻段:2.400GHz-2.4835GHz ;靈敏度:_97dBm ;失控保護功能；解碼方式:PPM/PCMS 1024/PCMS 4096 ;電源:4.8-6V ;尺寸:34.85X 21 X 11.3mm ;重量:5.8g ;跳頻速度高，采用擴跳頻系統(tǒng)(rass & DSSS):不但采用了 DSSS技術(shù)，而且在DSSS技術(shù)基礎(chǔ)上可以進行大約每4毫秒(ms) —次的跳頻；接收機輸出給舵機的PWM信號穩(wěn)定度高足以匹配精密數(shù)碼舵機:可用示波器觀察到納秒級(nS)的細節(jié)；4096數(shù)據(jù)不僅分辨率提升，反應(yīng)速度也大幅提升；接收機開機的時候自動識別PPM、PCMS、4096 PCMS三種傳輸模式；采用可跳頻的DSSS，可靠性高，數(shù)十臺設(shè)備同時工作而互無影響。
[0049]使用時，打開電調(diào)電源開關(guān)，若此時無信號輸入電機就會發(fā)出“嘟?嘟?嘟”的報警音。當打開發(fā)射機電源正常信號注入會發(fā)出“哆?啦?咪”聲音，證明發(fā)射信號與接收機電調(diào)已經(jīng)連接。
【權(quán)利要求】
1.線路除冰裝置，其特征在于:包括外殼、電源、行走輪、敲擊部分和遙控裝置，遙控裝置包括遙控模塊，外殼包括豎直設(shè)置的豎箱和連接在豎箱前側(cè)的上箱體和密封的下箱體，上箱體和下箱體的中間構(gòu)成用于輸電線路通過的通過空間，上箱體的底部設(shè)有開口，兩個或兩個以上的行走輪沿橫向方向安裝在上箱體處，行走輪的下半部分伸出上箱體，電源和遙控模塊安裝在下箱體內(nèi)；所述行走輪連接有行走輪電機；所述行走輪包括左右兩側(cè)的輪邊和位于兩輪邊中間的行走輪輪緣；所述行走輪的行走輪輪緣為內(nèi)凹的弧形，行走輪輪緣底部的圓弧半徑應(yīng)和輸電線路的直徑相適配，行走輪左右兩側(cè)的輪邊沿圓周方向設(shè)有用于跨越輸電線路上障礙物的跨越齒，跨越齒的數(shù)量為3飛個，行走輪電機采用渦輪蝸桿減速電機； 所述外殼在行進方向的一側(cè)連接敲擊部分，敲擊部分包括敲擊電機，敲擊電機連接有主軸，主軸所在的回轉(zhuǎn)平面與輸電線路垂直，主軸的上下兩側(cè)連接有敲擊彈簧，敲擊彈簧的頂端連接有敲擊錘，敲擊錘采用尼龍材質(zhì)，在主軸未轉(zhuǎn)動時，敲擊錘回轉(zhuǎn)半徑的頂點低于行走輪輪緣底部的最低點； 所述電源、行走輪電機、敲擊電機均與遙控裝置遙控控制連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線路除冰裝置，其特征在于:跨越齒的數(shù)量為4個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的線路除冰裝置，其特征在于:行走輪材質(zhì)采用鋁合金；夕卜殼采用涂層碳鋼材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的線路除冰裝置，其特征在于:輪邊相鄰的兩個跨越齒之間的底部還設(shè)有弧形凸起。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的線路除冰裝置，其特征在于:行走輪為分體的兩個部分，以線路所在的垂直面分為左半行走輪和右半行走輪，左半行走輪和右半行走輪的外側(cè)均設(shè)有復(fù)位彈簧，左半行走輪和右半行走輪的中部橫向分別設(shè)有滑動孔和滑動桿，滑動桿插入到滑動孔并與之滑動配合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的線路除冰裝置，其特征在于:所述豎箱上開設(shè)有用于減小受風面的通風孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的線路除冰裝置，其特征在于:所述上箱體上連接有提手，所述行走輪電機安裝在豎箱的后側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的線路除冰裝置，其特征在于:敲擊電機采用3600r/min的直流電機。
【文檔編號】H02G7/16GK204089127SQ201420537065
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月18日
【發(fā)明者】王惠麗, 徐保慶, 張翼, 張曉飛, 李瑞國, 王巖, 杜娟, 馬波 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)河南省電力公司三門峽供電公司