本技术属于电气化铁路，更为具体地讲，涉及一种基于接触网跨线机器人的电气化铁路接触网除冰装置。
背景技术：
1、作为一种高效、安全、环保、舒适、快速的公共交通方式，如今电气化铁路已经被大量国家采用，但是部分铁路线路分布在纬度较高、年均气温较低的区域。作为牵引供电系统中的关键部件，接触网沿铁路线路架设，动态运行的列车通过车顶搭载的受电弓支撑的碳滑板(弓)与接触网(网)间的滑动电接触获取牵引电能，弓网间的滑动电接触质量直接决定了牵引电能传输的稳定性及效率。
2、近年来，世界各地的铁路常有遭受到极端天气的影响的案例，目前虽然已有实验尝试通过注入接触网直流、交流电产生的焦耳热对接触网进行融冰，但是由于接触网结构相较于传统输电线而言更加复杂，包含了承力索、吊悬、线夹、接触线等关键部件，各部件线材种类、材料和结构尺寸完全不同，导致电流注入后电流在接触网中各部件中的分布极其不均，即非均匀分布的电流所产生的焦耳热在整个接触网中分布不均。接触网中各部件的温度分布不可预测，也很难预防局部温度过高而导致的线材熔断风险。考虑到接触网熔断风险，目前鲜有采用电热融冰方式对接触网进行除冰的工程案例。如今，采用的更多的是人工敲击除冰的方式，但是采用该方式对施工人员的人身安全有一定风险，且除冰效率不高。因此，亟需提出一种更加高效、安全的接触网除冰装置/技术/方法。
技术实现思路
1、本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于接触网跨线机器人的电气化铁路接触网除冰装置，可以稳定牢固的安装在电气化铁路的支撑索和接触线上使用，同时可以自主跨越高铁接触网的连接处，自主移动，从而对于电气化铁路中支撑索，接触线和吊弦上的冰块进行高精度、无损伤的破除。
2、为实现上述目的，本实用新型基于接触网跨线机器人的电气化铁路接触网除冰装置包括2个支撑索运动机械臂，支撑索除冰模块，2个接触线运动机械臂，接触线除冰模块，连接机械臂和吊弦除冰模块，其中：
3、2个支撑索运动机械臂分别连接支撑索除冰模块的前后端，2个接触线运动机械臂分别连接接触线除冰模块的前后端，连接机械臂连接支撑索除冰模块和接触线除冰模块，吊弦除冰模块安装在支撑索除冰模块下方，2个支撑索运动机械臂和2个接触线运动机械臂分别沿支撑索和接触线进行爬线运动，使得整个除冰装置进行移动，在移动过程中支撑索除冰模块、接触线除冰模块和吊弦除冰模块分别对支撑索、接触线和吊弦进行除冰。
4、进一步地，支撑索运动机械臂和接触线运动机械臂采用相同结构，每个运动机械臂分别包括驱动轮，2个前段机械臂，前段连接杆，2个后段机械臂，前段电机，后段连接杆和后段电机，其中驱动轮安装于2个前段机械臂前端的安装罩中，2个前段机械臂的后端和2个后段机械臂的前端固定在前段连接杆上，前段电机的旋转柱通过前段连接杆外端的定位孔固定在前段连接杆上，后段连接杆穿过2个后段机械臂后端的定位孔，后段电机的旋转柱通过后段连接杆外端的定位孔固定在连接杆上。
5、进一步地，支撑索除冰模块和接触线除冰模块采用相同结构，每个除冰模块分别包括主体连接件，前部支撑机构，后部支撑结构，驱动电机，开合驱动杆，前水平延长杆，后水平延长杆，左滑轨，右滑轨，左滑块，中心滑块，右滑块，滑块连接件，左挡板，右挡板，除冰轮组，前连接件和后连接件，其中，前部支撑机构和后部支撑结构垂直固定在主体连接件中部，驱动电机固定于在主体连接件中前部支撑机构的前方。开合驱动杆的一端与驱动电机的驱动杆连接，另一端穿过前部支撑机构固定于后部支撑结构上。前部支撑机构和后部支撑结构分别设置有前水平延长杆和后水平延长杆，左滑轨的两端分别连接前水平延长杆和后水平延长杆的左端，右滑轨两端分别连接前水平延长杆和后水平延长杆的右端，左滑块、中心滑块和右滑块分别套设在左滑轨、开合驱动杆和右滑轨上，并由滑块连接件将左滑块、中心滑块和右滑块连接为一体。除冰轮组位于主体连接件的下方，包括两组除冰轮，分别固定在左挡板和右挡板上，左挡板与左滑块固定连接，右挡板与右滑块固定连接。前连接件和后连接件分别固定在主体连接件的前后两端，分别用于连接对应的运动机械臂。
6、进一步地，除冰轮包括除冰滑轮，支撑件，弹簧和除冰轮连接件，其中除冰滑轮与支撑件的两侧支撑板转动连接，支撑件的支撑杆穿过弹簧固定在连接件上，除冰轮连接件用于连接左挡板或右挡板。
7、进一步地，连接机械臂包括上连接件，上端电机，上端机械臂，连接电机，下端机械臂，下端电机和下连接件，其中上连接件的一端固定在支撑索除冰模块的主体连接件上，上端电机固定在上连接件的另一端，上端电机的旋转柱贯穿上端机械臂上端的定位孔，上端机械臂的下端安装连接电机，连接电机的旋转柱贯穿下端机械臂上端的定位孔，下端机械臂的下端安装下端电机，下端电机的旋转柱贯穿下连接件一端的定位孔，下连接件的另一端固定在接触线除冰模块的主体连接件上。
8、进一步地，吊弦除冰模块包括吊弦除冰模块连接件，吊弦除冰模块上端电机，吊弦除冰模块上端机械臂，吊弦除冰模块连接电机，吊弦除冰模块下端机械臂，吊弦除冰轮和除冰叶，其中，吊弦除冰模块连接件的一端固定在支撑索除冰模块的主体连接件上，吊弦除冰模块上端电机固定在吊弦除冰模块连接件的另一端，吊弦除冰模块上端电机的旋转柱贯穿吊弦除冰模块上端机械臂上端的定位孔，吊弦除冰模块上端机械臂的下端安装吊弦除冰模块连接电机，吊弦除冰模块连接电机的旋转柱贯穿吊弦除冰模块下端机械臂上端的定位孔，吊弦除冰模块下端机械臂的下端安装吊弦除冰轮，吊弦除冰轮的四周安装有除冰叶。
9、进一步地，除冰叶采用橡胶材质。
10、进一步地，电机采用42伺服电机。
11、本实用新型基于接触网跨线机器人的电气化铁路接触网除冰装置，包括2个支撑索运动机械臂，支撑索除冰模块，2个接触线运动机械臂，接触线除冰模块，连接机械臂和吊弦除冰模块，2个支撑索运动机械臂连接支撑索除冰模块，2个接触线运动机械臂连接接触线除冰模块，连接机械臂连接支撑索除冰模块和接触线除冰模块，吊弦除冰模块安装在支撑索除冰模块下方，2个支撑索运动机械臂和2个接触线运动机械臂分别沿支撑索和接触线进行爬线运动，使得整个除冰装置进行移动，在移动过程中支撑索除冰模块、接触线除冰模块和吊弦除冰模块分别对支撑索、接触线和吊弦进行除冰。
12、本实用新型具有以下有益效果：
13、1)本实用新型将整个驱动机构分为两个部分，即支撑索运动机械臂和接触线运动机械臂，分别安装于承力索和支撑网之上，通过连接机械臂进行上下部分的相连，使得整个驱动机构在运行时能够避开支撑索和接触线之间的吊弦，因此能够更长距离地在电气化铁路接触网上移动，更适合电气化铁路接触网的除冰；
14、2)本实用新型通过使用机械臂将驱动结构与主体装置相连，使整个装置在遇到电气化铁路接触网腕臂式支持装置时，可以通过机械臂的转动来使整个除冰装置越过支持装置，同时通过连接机械臂连接上下驱动机构来使整个装置保持平衡，因此能够使本装置更长距离地在高铁接触网上移动，减少人工干预的时间和次数，更适合高铁接触网的除冰；
15、3)本实用新型设置中支撑索除冰模块和接触线除冰模块可以通过开合驱动杆的开合作用使除冰轮组机械挤压接触线、支撑索来达到除冰的效果，与传统的电热式，通电除冰，冰刀式除冰方式相比，此种方式能够更好的防止接触线，支撑索的损坏，更好的保护接触网，更加适合电气化铁路接触网的除冰；
16、4)本实用新型通过在接触线，支撑索和吊弦上分别设置不同种类的除冰机构，能够更好地对接触网进行组合式的除冰，防止因为支撑索和吊弦上的冰雪脱落导致的接触线二次结冰，影响列车的运行，更加适合电气化铁路接触网的除冰。
1.一种基于接触网跨线机器人的电气化铁路接触网除冰装置，其特征在于，包括2个支撑索运动机械臂(1)，支撑索除冰模块(2)，2个接触线运动机械臂(3)，接触线除冰模块(4)，连接机械臂(5)和吊弦除冰模块(6)，其中：
2.根据权利要求1所述的电气化铁路接触网除冰装置，其特征在于，所述支撑索运动机械臂(1)和接触线运动机械臂(3)采用相同结构，每个运动机械臂分别包括驱动轮(101)，2个前段机械臂(102)，前段连接杆(103)，2个后段机械臂(104)，前段电机(105)，后段连接杆(106)和后段电机(107)，其中驱动轮(101)安装于2个前段机械臂(102)前端的安装罩中，2个前段机械臂(102)的后端和2个后段机械臂(104)的前端固定在前段连接杆(103)上，前段电机(105)的旋转柱通过前段连接杆(103)外端的定位孔固定在前段连接杆(103)上，后段连接杆(106)穿过2个后段机械臂(104)后端的定位孔，后段电机(107)的旋转柱通过后段连接杆(106)外端的定位孔固定在连接杆(106)上。
3.根据权利要求1所述的电气化铁路接触网除冰装置，其特征在于，所述支撑索除冰模块(2)和接触线除冰模块(4)采用相同结构，每个除冰模块分别包括主体连接件(201)，前部支撑机构(202)，后部支撑结构(203)，驱动电机(204)，开合驱动杆(205)，前水平延长杆(206)，后水平延长杆(207)，左滑轨(208)，右滑轨(209)，左滑块(210)，中心滑块(211)，右滑块(212)，滑块连接件(213)，左挡板(214)，右挡板(215)，除冰轮组(216)，前连接件(217)和后连接件(218)，其中，前部支撑机构(202)和后部支撑结构(203)垂直固定在主体连接件(201)中部，驱动电机(204)固定在主体连接件(201)中前部支撑机构(202)的前方；开合驱动杆(205)的一端与驱动电机(204)的驱动杆连接，另一端穿过前部支撑机构(202)固定于后部支撑结构(203)上；前部支撑机构(202)和后部支撑结构(203)分别设置有前水平延长杆(206)和后水平延长杆(207)，左滑轨(208)的两端分别连接前水平延长杆(206)和后水平延长杆(207)的左端，右滑轨(209)两端分别连接前水平延长杆(206)和后水平延长杆(207)的右端，左滑块(210)、中心滑块(211)和右滑块(212)分别套设在左滑轨(208)、开合驱动杆(205)和右滑轨(209)上，并由滑块连接件(213)将左滑块(210)、中心滑块(211)和右滑块(212)连接为一体；除冰轮组(216)位于主体连接件(201)的下方，包括两组除冰轮，分别固定在左挡板(214)和右挡板(215)上，左挡板(214)与左滑块(210)固定连接，右挡板(215)与右滑块(212)固定连接；前连接件(217)和后连接件(218)分别固定在主体连接件(201)的前后两端，分别用于连接对应的运动机械臂。
4.根据权利要求3所述的电气化铁路接触网除冰装置，其特征在于，所述除冰轮包括除冰滑轮(2131)，支撑件(2132)，弹簧(2133)和除冰轮连接件(2134)，其中除冰滑轮(2131)与支撑件(2132)的两侧支撑板转动连接，支撑件(2132)的支撑杆穿过弹簧(2133)固定在除冰轮连接件(2134)上，除冰轮连接件(2134)用于连接左挡板(214)或右挡板(215)。
5.根据权利要求1所述的电气化铁路接触网除冰装置，其特征在于，所述连接机械臂(5)包括上连接件(501)，上端电机(502)，上端机械臂(503)，连接电机(504)，下端机械臂(505)，下端电机(506)和下连接件(507)，其中上连接件(501)的一端固定在支撑索除冰模块(2)的主体连接件(201)上，上端电机(502)固定在上连接件(501)的另一端，上端电机(502)的旋转柱贯穿上端机械臂(503)上端的定位孔，上端机械臂(503)的下端安装连接电机(504)，连接电机(504)的旋转柱贯穿下端机械臂(505)上端的定位孔，下端机械臂(505)的下端安装下端电机(506)，下端电机(506)的旋转柱贯穿下连接件(507)一端的定位孔，下连接件(507)的另一端固定在接触线除冰模块(4)的主体连接件(201)上。
6.根据权利要求1所述的电气化铁路接触网除冰装置，其特征在于，所述吊弦除冰模块(6)包括吊弦除冰模块连接件(601)，吊弦除冰模块上端电机(602)，吊弦除冰模块上端机械臂(603)，吊弦除冰模块连接电机(604)，吊弦除冰模块下端机械臂(605)，吊弦除冰轮(606)和除冰叶(607)，其中，吊弦除冰模块连接件(601)的一端固定在支撑索除冰模块(2)的主体连接件(201)上，吊弦除冰模块上端电机(602)固定在吊弦除冰模块连接件(601)的另一端，吊弦除冰模块上端电机(602)的旋转柱贯穿吊弦除冰模块上端机械臂(603)上端的定位孔，吊弦除冰模块上端机械臂(603)的下端安装吊弦除冰模块连接电机(604)，吊弦除冰模块连接电机(604)的旋转柱贯穿吊弦除冰模块下端机械臂(605)上端的定位孔，吊弦除冰模块下端机械臂(605)的下端安装吊弦除冰轮(606)，吊弦除冰轮(606)的四周安装有除冰叶(607)。
7.根据权利要求6所述的电气化铁路接触网除冰装置，其特征在于，所述除冰叶(607)采用橡胶材质。
8.根据权利要求2-7任一所述的电气化铁路接触网除冰装置，其特征在于，所述电机采用42伺服电机。
