本實(shí)用新型涉及一種輸電線路使用的除冰裝置，屬于電力輸電線路保護(hù)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

冬季當(dāng)溫度在0℃以下時(shí)，降水或降雪會(huì)導(dǎo)致輸電線路或桿塔產(chǎn)生覆冰。輸電線路的覆冰嚴(yán)重威脅著電網(wǎng)的安全運(yùn)行，因覆冰導(dǎo)致的電網(wǎng)事故后果非常嚴(yán)重，輕則絕緣子串冰閃重復(fù)跳閘，脫冰跳躍引起導(dǎo)線舞動(dòng)導(dǎo)致相間短路；重則導(dǎo)致金具嚴(yán)重?fù)p壞和導(dǎo)線脆斷接地，桿塔傾斜甚至倒塌等。我國(guó)是輸電線路覆冰較為嚴(yán)重的國(guó)家之一，輸電線路覆冰事故嚴(yán)重威脅了我國(guó)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，并造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

目前，國(guó)外除冰采用“ad hoc”法、過電流融冰法、直流電流融冰法、電磁力除冰法、電動(dòng)鏟冰法等方法實(shí)施線路除冰；國(guó)內(nèi)除冰采用“ad hoc”法、過電流融冰法、短路電流融冰法等。綜合可知，國(guó)內(nèi)外除冰防冰技術(shù)主要分為熱力熔冰法和機(jī)械破冰法，而熱力融冰法通常需要消耗大量的電能，相比之下機(jī)械方法要節(jié)能的多。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)器人在功能和技術(shù)層次上有了很大的提高，可替代人工完成高危環(huán)境下的繁重作業(yè)。采用機(jī)器人除冰具有功耗小、成本低、效率高、人員無(wú)傷亡、無(wú)需停電和轉(zhuǎn)移負(fù)載、可連續(xù)作業(yè)等優(yōu)點(diǎn)，利用機(jī)器人實(shí)現(xiàn)輸電線路在線除冰是目前輸電線路除冰技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)之一。目前出現(xiàn)的有電池驅(qū)動(dòng)式和人力控制的除冰器械，電池驅(qū)動(dòng)器械的缺陷是電池在寒冷低溫狀態(tài)時(shí)，輸出能量小，工作時(shí)間短。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)之弊端，提供一種用于高壓輸電線路 的除冰裝置，在低溫環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間工作，提高了工作效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種用于高壓輸電線路的除冰裝置，它包括支架、卡線機(jī)構(gòu)、切冰機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)和設(shè)置在支架上并與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)無(wú)線連接的控制器，所述行走機(jī)構(gòu)和卡線機(jī)構(gòu)均設(shè)置在支架的后部，行走機(jī)構(gòu)設(shè)置在卡線機(jī)構(gòu)的正上方、并與控制器相連，所述切冰機(jī)構(gòu)設(shè)置在支架的前部，切冰機(jī)構(gòu)包括一對(duì)上下對(duì)開設(shè)置的切削碾壓覆冰的旋轉(zhuǎn)刀、與旋轉(zhuǎn)刀相連的驅(qū)動(dòng)齒輪和為驅(qū)動(dòng)齒輪提供電力的第三電機(jī)，所述第三電機(jī)與控制器相連。

上述用于高壓輸電線路的除冰裝置，所述行走機(jī)構(gòu)包括行走輪、傳送帶和第二電機(jī)，所述行走輪在支架上部設(shè)置多個(gè)，行走輪為具有內(nèi)凹的弧形輪槽的滑輪，多個(gè)滑輪沿高壓輸電線路的走向相互平行布置在的同一水平面上，行走輪的軸線與高壓輸電線路的軸線垂直，所述第二電機(jī)與控制器相連，同時(shí)第二電機(jī)通過傳送帶與行走輪相連接。

上述用于高壓輸電線路的除冰裝置，卡線機(jī)構(gòu)包括卡線輪和彈簧，所述卡線輪在行走輪的正下方設(shè)置多個(gè)，卡線輪與行走輪之間設(shè)置容納高壓輸電線路的空隙，所述彈簧呈壓縮狀態(tài)設(shè)置在卡線輪的下方。

上述用于高壓輸電線路的除冰裝置，行走輪和卡線輪的弧形輪槽的槽面上徑向向外延伸設(shè)置多個(gè)防滑齒。

上述用于高壓輸電線路的除冰裝置，切冰機(jī)構(gòu)的前部設(shè)置敲打機(jī)構(gòu)，所述敲打機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在切冰機(jī)構(gòu)前方的一對(duì)敲擊錘、水平橫向布置用于引導(dǎo)限制敲擊錘運(yùn)動(dòng)方向的導(dǎo)板和與控制器相連接的第一電機(jī)，敲擊錘豎直相對(duì)設(shè)置在輸電線路的兩側(cè)，敲擊錘的錘柄在下、并通過傳動(dòng)總成與第一電機(jī)相連，所述導(dǎo)板為設(shè)置在輸電線路下方并與輸電線路軸線垂直的方板，導(dǎo)板的兩端分別穿裝在敲擊錘中，導(dǎo)板的中部設(shè)置防止一對(duì)敲擊錘相撞損傷輸電線路的限位塊。

上述用于高壓輸電線路的除冰裝置，其特征是，所述敲擊錘的錘柄為L(zhǎng)形的折板，折板包括垂直連接的豎直段和水平段，豎直段的頂端連接錘頭，水平段套裝在的導(dǎo)板上，水平段的一端與豎直段相連；水平段的另一端向遠(yuǎn)離錘頭 的方向布置、在其末端固定設(shè)置有呈壓縮狀態(tài)的壓簧，水平段靠近壓簧的一端底面設(shè)置多個(gè)梯形齒。

上述用于高壓輸電線路的除冰裝置，傳動(dòng)總成對(duì)應(yīng)敲擊錘設(shè)置兩套，每套傳動(dòng)總成包括由兩個(gè)傳送輪組成的傳送輪組和外切繞設(shè)在兩個(gè)傳送輪輪緣上的拉軌，所述傳送輪與第一電機(jī)相連，所述拉軌為與傳送輪組配合的、將敲擊錘向遠(yuǎn)離輸電線路方向拖動(dòng)的循環(huán)回路，拉軌上設(shè)置與錘柄的梯形齒嚙合的凸齒。

上述用于高壓輸電線路的除冰裝置，除冰裝置還包括設(shè)置在支架上用于拍攝輸電線路的實(shí)時(shí)狀況的攝像頭，所述攝像頭通過控制器與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相連。

本實(shí)用新型的有益效果是：

本實(shí)用新型所述的除冰裝置的切冰機(jī)構(gòu)采用上下對(duì)開的旋轉(zhuǎn)刀切削覆冰，體積小巧，除冰效率高。第一電機(jī)、第二電機(jī)和第三電機(jī)均使用內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，動(dòng)量大，耐低溫，工作時(shí)間長(zhǎng)。當(dāng)除冰裝置在怠速狀態(tài)時(shí)，所有的機(jī)構(gòu)和零部件都是靜止的，沒有跟隨旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的元件，保證人員和設(shè)備的安全。當(dāng)除冰裝置在工作狀態(tài)時(shí)，通過控制器遙控提供指令、控制行走機(jī)構(gòu)、敲打機(jī)構(gòu)、攝像頭和切冰機(jī)構(gòu)等零部件在輸電線路上協(xié)同工作。

行走機(jī)構(gòu)帶動(dòng)除冰裝置沿輸電線路行走，同時(shí)卡線機(jī)構(gòu)與行走機(jī)構(gòu)共同作用抱緊輸電線路，當(dāng)除冰裝置接觸到輸電線路后，卡線輪受下方的彈簧的回復(fù)力作用，向上運(yùn)動(dòng)，與行走輪共同作用自動(dòng)進(jìn)行固定抓取輸電線路，防止除冰裝置從輸電線路線路上脫落。敲打機(jī)構(gòu)通過捶打初步清除輸電線路上攀附的不規(guī)則冰雪，為后續(xù)切冰機(jī)構(gòu)進(jìn)一步的除冰工作做好準(zhǔn)備。切冰機(jī)構(gòu)通過上下對(duì)開的旋轉(zhuǎn)刀切除冰雪，工作效率高。

行走輪和卡線輪的輪槽的槽面上徑向向外延伸設(shè)置多個(gè)防滑齒，不僅保證輸電線路嵌置在輪槽中，同時(shí)當(dāng)切冰機(jī)構(gòu)切削覆冰后，剩余的薄冰可以通過防滑齒碾壓破碎。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型的主視圖；

圖2、圖3是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是卡線機(jī)構(gòu)的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是敲打機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中各標(biāo)號(hào)清單為：1、支座，1-1、底座，1-2、支桿，1-3、吊環(huán)，2、敲打機(jī)構(gòu)，2-1、敲擊錘，2-2、第一電機(jī)，2-3、壓簧，2-4、傳送輪，2-5、拉軌，2-6、導(dǎo)板，2-7、限位塊，3、卡線機(jī)構(gòu)，3-1、固定架，3-2、卡線輪，3-3、彈簧，3-4、安裝板，3-5、中軸，3-6、螺桿，4、行走機(jī)構(gòu)，4-1、行走輪，4-2、傳動(dòng)帶，4-3、第二電機(jī)，5、切冰機(jī)構(gòu)，5-1、旋轉(zhuǎn)刀，5-2、驅(qū)動(dòng)齒輪，5-3、第三電機(jī)，6、支架，7、攝像頭，8、輸電線路，9、控制器。

具體實(shí)施方式

參看圖1、圖2和圖3，本實(shí)用新型所述的用于高壓輸電線路的除冰裝置，包括支架6、敲打機(jī)構(gòu)2、卡線機(jī)構(gòu)3、行走機(jī)構(gòu)4、切冰機(jī)構(gòu)5、攝像頭7和控制器9。所述敲打機(jī)構(gòu)2、卡線機(jī)構(gòu)3、行走機(jī)構(gòu)4、切冰機(jī)構(gòu)5和攝像頭7均設(shè)置在支架6上，其中行走機(jī)構(gòu)4和卡線機(jī)構(gòu)3上下分層平行布置，均設(shè)置在支架6的后部。敲打機(jī)構(gòu)2和切冰機(jī)構(gòu)5設(shè)置在支架6的前部，敲打機(jī)構(gòu)2位于切冰機(jī)構(gòu)5的前方。所述控制器9為無(wú)線遙控傳送接收設(shè)備，與工作人員的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互通。控制器9分別與敲打機(jī)構(gòu)2、行走機(jī)構(gòu)4、切冰機(jī)構(gòu)5和攝像頭7相連，控制各個(gè)部件的運(yùn)行。所述攝像頭7設(shè)置在支架6上，用于拍攝輸電線路8的實(shí)時(shí)圖像，圖像通過控制器9無(wú)線傳輸至地面的工作人員的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，工作人員根據(jù)圖像發(fā)出遙控指令傳送至控制器9，通過控制器9對(duì)各部件的運(yùn)行進(jìn)行調(diào)整。

所述行走機(jī)構(gòu)4包括行走輪4-1、傳送帶4-2和第二電機(jī)4-3，所述行走輪4-1在支架6上部設(shè)置多個(gè)，行走輪4-1為具有內(nèi)凹的弧形輪槽的滑輪，多個(gè)滑輪相互平行設(shè)置在的同一水平面上，沿高壓輸電線路的走向并排布置，行走輪4-1的軸線與高壓輸電線路的軸線相互垂直，輸電線路8嵌設(shè)在輪槽中、位于行走輪的下方。所述第二電機(jī)4-3通過控制器9控制運(yùn)動(dòng)，第二電機(jī)4-3的輸出端設(shè)置傳送帶4-2，所述傳送帶4-2繞設(shè)在行走輪4-1的中軸上，帶動(dòng)行 走輪4-1同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，完成行走機(jī)構(gòu)4帶動(dòng)除冰裝置沿輸電線路8的移動(dòng)。

所述卡線機(jī)構(gòu)3設(shè)置在行走機(jī)構(gòu)4的正下方，卡線機(jī)構(gòu)3局部結(jié)構(gòu)如圖4所示，包括固定架3-1、卡線輪3-2和彈簧3-3，所述卡線輪3-2在行走輪4-1的正下方設(shè)置多個(gè)，卡線輪3-2的外形與行走輪4-1相似，在卡線輪3-2與行走輪4-1之間設(shè)置容納高壓輸電線路的空隙，輸電線路8嵌置在卡線輪3-2輪槽的上方。所述固定架3-1設(shè)置在支架6的后部下方，固定架3-1上設(shè)置多個(gè)用于安裝卡線輪3-2的安裝板3-4，安裝板3-4的上部穿裝卡線輪3-2的中軸3-5；安裝板3-4的下部沿輸電線路的走向，前端通過螺栓固定設(shè)置在固定架3-1上；后端通過一段螺桿3-6上下活動(dòng)連接。所述彈簧3-3套裝在螺桿上3-6，呈壓縮狀態(tài)設(shè)置在卡線輪3-2的下方。通過彈簧3-3的回復(fù)力，使得卡線輪3-2具有向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，保證卡線輪3-2與行走輪共同作用抱箍住輸電線路8。行走輪4-1和卡線輪3-2的弧形輪槽的槽面上徑向向外延伸設(shè)置多個(gè)防滑齒。

所述切冰機(jī)構(gòu)5設(shè)置在支架6的前部，切冰機(jī)構(gòu)5包括旋轉(zhuǎn)刀5-1、驅(qū)動(dòng)齒輪5-2和第三電機(jī)5-3，所述旋轉(zhuǎn)刀5-1上下對(duì)開設(shè)置一對(duì)，用于切削碾壓覆冰。所述驅(qū)動(dòng)齒輪5-2設(shè)置一對(duì)，與旋轉(zhuǎn)刀5-1一一對(duì)應(yīng)同軸相連，用于帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)刀5-1旋轉(zhuǎn)切削，驅(qū)動(dòng)齒輪5-2固定設(shè)置在支架6上。所述第三電機(jī)5-3與驅(qū)動(dòng)齒輪5-2相連，為驅(qū)動(dòng)齒輪5-2提供動(dòng)力，同時(shí)第三電機(jī)5-3還與控制器9相連。

所述敲打機(jī)構(gòu)2設(shè)置在切冰機(jī)構(gòu)的前方，敲打機(jī)構(gòu)2的結(jié)構(gòu)如圖1、圖2、圖3和圖5所示，主要包括敲擊錘2-1、導(dǎo)板2-6和第一電機(jī)2-2。所述敲擊錘2-1設(shè)置在切冰機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)刀5-1的前方，敲擊錘2-1至少設(shè)置一對(duì)即兩個(gè)，兩個(gè)敲擊錘以輸電線路為中心、對(duì)稱置于輸電線路的兩側(cè)，敲擊錘2-1用于敲打輸電線路上的不規(guī)則覆冰，為后續(xù)的旋轉(zhuǎn)刀切削掃除障礙。敲擊錘2-1與旋轉(zhuǎn)刀5-1之間的距離保證敲擊錘有足夠的時(shí)間至少敲擊輸電線路兩次之后，旋轉(zhuǎn)刀才到達(dá)相同位置開始切削。所述導(dǎo)板2-6用于引導(dǎo)限制敲擊錘2-1運(yùn)動(dòng)方向。所述第一電機(jī)2-2與控制器9相連接，第一電機(jī)2-2通過傳動(dòng)總成與敲擊錘2-1相連，帶動(dòng)敲擊錘2-1運(yùn)動(dòng)。

所述導(dǎo)板2-6為一方板，方板水平橫向布置、設(shè)置在輸電線路8下方并與輸電線路8的軸線垂直。導(dǎo)板2-6的兩端分別穿裝在敲擊錘2-1中，導(dǎo)板2-6的中部設(shè)置限位塊2-7，所述限位塊2-7用于限制兩個(gè)敲擊錘2-1的相對(duì)靠近運(yùn)動(dòng)時(shí)的停留位置，防止敲擊錘2-1相撞損傷輸電線路。

所述敲擊錘2-1的錘頭在上、錘柄在下。敲擊錘2-1的錘柄為一L形的折板，折板包括豎直段和水平段，豎直段和水平段垂直相交連接為一體。豎直段的頂端連接錘頭，錘頭方向與下方的水平段的方向相反。水平段貫穿設(shè)置橫向的滑道，通過滑道與導(dǎo)板2-6配合將敲擊錘2-1套裝在的導(dǎo)板2-6上。水平段的一端與豎直段相連；水平段的另一端向遠(yuǎn)離錘頭的方向布置，在遠(yuǎn)離錘頭一端的末端固定設(shè)置有壓簧2-3，所述壓簧2-3保持壓縮狀態(tài)，通過壓簧2-3的回復(fù)力能夠推動(dòng)敲擊錘2-1靠近輸電線路8。在水平段靠近壓簧2-3的一端底面設(shè)置有多個(gè)梯形齒，梯形齒占用水平段的長(zhǎng)度的1/3-1/2。

所述傳動(dòng)總成設(shè)置兩套，分別與敲擊錘2-1相對(duì)應(yīng)，每套傳動(dòng)總成帶動(dòng)一個(gè)敲擊錘2-1運(yùn)動(dòng)。傳動(dòng)總成包括一傳送輪組和一拉軌2-5，所述傳送輪組由兩個(gè)傳送輪2-4組成，傳送輪與第一電機(jī)2-2相連，在第一電機(jī)2-2的作用下旋轉(zhuǎn)。所述拉軌2-5與傳送輪2-4組配合、外切繞設(shè)在兩個(gè)傳送輪輪緣上，傳送輪2-4旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)拉軌2-5形成循環(huán)回路。拉軌2-5將敲擊錘2-1向遠(yuǎn)離輸電線路方向拖動(dòng)。在拉軌2-5上設(shè)置與錘柄的梯形齒嚙合的一段凸齒，所述凸齒的水平長(zhǎng)度與梯形齒相對(duì)應(yīng)，當(dāng)敲擊錘在壓簧作用下推至限位塊的位置時(shí)，敲擊錘的最外側(cè)梯形齒的位置能夠保證拉軌2-5上的凸齒嚙合進(jìn)入梯形齒，并且不會(huì)拉軌2-5與水平段的底面使與形成干涉。

本實(shí)用新型的使用過程為：

本實(shí)用新型所述的除冰裝置適用于150—500mm²線徑的高壓輸電線路上最大直徑120mm覆冰線路的除冰工作。在工作前應(yīng)予以怠速熱車，而后由工作人員將出兵機(jī)器人掛到輸電線路上，卡線機(jī)構(gòu)動(dòng)作，與行走機(jī)構(gòu)配合將輸電線路緊緊的鎖定在行走機(jī)構(gòu)中。工作人員使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過無(wú)線遙控對(duì)控制器發(fā)送指令，由控制器控制除冰裝置在輸電線路上進(jìn)行行走，同時(shí)控制敲打機(jī)構(gòu)和 切冰機(jī)構(gòu)進(jìn)行除冰操作，行走、敲打和切削速度均通過控制器調(diào)控。輸電線路上有任何異常現(xiàn)象，或者到達(dá)終點(diǎn)時(shí)均可以通過由攝像頭看到的圖像無(wú)線傳輸?shù)焦ぷ魅藛T的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，工作人員根據(jù)情況向控制器發(fā)送停機(jī)指令。

當(dāng)本實(shí)用新型不需要使用時(shí)，可以通過支架6放置在支座1上。所述支座1包括底座1-1、支桿1-2和吊環(huán)1-3。所述底座1-1為立置的工字架構(gòu)，工字架構(gòu)的底部橫梁垂直連接水平布置的橫板，形成穩(wěn)定的支撐。所述支桿1-2垂直設(shè)置在工字架構(gòu)的頂部橫梁上，支桿1-2的一端與底座1-1固定連接；支桿1-2的一端向外伸出懸置，伸出的方向與底部的橫板同向。所述吊環(huán)1-3套裝在支桿1-2的懸置段，吊環(huán)1-3的底部與支架6固定相連。支架6通過吊環(huán)1-3懸掛設(shè)置在支座1上。支桿與吊環(huán)可以設(shè)置多套，保證穩(wěn)定連接，本實(shí)施例中設(shè)置兩套。