本发明涉及输电线除冰,特别是一种弹性储能式机械除冰装置。
背景技术:
1、在电力行业,架空输电线路起着将发电站发的电输送至各用电用户的功能,足见,架空输电线路的稳定运行,对用户用电的稳定性起着至关重要的作用,由此需对架空输电线进行定期检修及维护。特别是严冬及初春季节的玉溪华宁、通海及澄江等地区,常出现雾凇和雨凇现象,这使该地区的大部分架空输电线包覆大量的冰,如果不对这些输电线上包覆的冰进行及时去除,随着包覆于输电线上的冰越厚,这些架空输电线则出现低垂及舞动的状况,甚至引起架空输电线的断裂及电杆倾倒,间接影响各用电用户用电的稳定性。
2、针对以上架空输电线被冰包覆的情况,现有技术是采用较为复杂热力融冰技术、复杂机械除冰设备及通过火药引爆产生高压气体驱动活塞瞬间动作(加拿大魁北克水电局电力研究院开发的便携式机械除冰装置dac)进行除冰,但这种复杂热力融冰技术、复杂机械除冰设备及通过火药引爆产生高压气体驱动活塞瞬间动作的方式,虽然也能对架空输电线包覆的冰进行去除,但复杂热力融冰技术及复杂机械除冰设备存在制作及维护成本较高,每年需花费较大一笔维护费,至于通过火药引爆产生高压气体驱动活塞瞬间动作除冰方式,则存在安全风险高的状况。
3、由此,有必要对现有用于对输电线上冰除冰的设备进行改进及设计,以解决现有对输电线上的冰除冰时,采用热力融冰技术及用到复杂机械结构方式除冰,所引发的制造及维护成本高的问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于解决现有对输电线上的冰除冰时,采用热力融冰技术及用到复杂机械结构方式除冰,所引发的制造及维护成本高的问题,提供一种弹性储能式机械除冰装置。
2、为解决上述的技术问题,本发明采用以下技术方案:
3、弹性储能式机械除冰装置,包括支架、横向移动机构、弹性振动组件及破冰辊机构;所述支架顶部通过吊装绳与无人机底部连接,支架侧部与横向移动机构侧部滑动连接,横向移动机构移动端与弹性振动组件外侧壁连接,弹性振动组件内侧壁与破冰辊机构固定端连接,破冰辊机构破冰端与支架底部之间为导线破冰的区域。
4、进一步地,所述破冰辊机构包括连接板、主动齿轮、从动齿轮及破冰辊;连接板外侧壁与弹性振动组件侧壁连接,连接板上嵌入式设置有第一电机,第一电机输出轴上的主动齿轮与从动齿轮相啮合,从动齿轮套接于与连接板内侧壁转动连接的转轴上,远离连接板内侧壁的转轴一端与破冰辊端部连接。
5、进一步地,所述破冰辊外壁具有的破冰锥组,破冰锥组沿破冰辊周向至少分布有五组,每个破冰锥组至少有八个破冰锥,八个破冰锥沿破冰辊径向分布。
6、进一步地,所述弹性振动组件包括防护盒、振动弹簧、弹簧释放拨动板及拨动杆;防护盒外侧壁与连接板外侧壁连接,防护盒内壁与振动弹簧一端连接,振动弹簧另一端与弹簧释放拨动板侧壁抵接,弹簧释放拨动板两端分别通过转轴二与防护盒内侧壁转动连接,与弹簧释放拨动板相连的其中一转轴二还与防护盒外部的拨动杆一端连接,拨动杆另一端与横向移动机构限位卡接,拨动杆中部与用于释放振动弹簧储能的牵引绳一端连接。
7、进一步地,所述横向移动机构包括限位架、横向移动板、第二电机及移动单元;限位架上开设的限位槽与拨动杆相卡接,限位架一端与横向移动板侧壁连接,横向移动板一端与防护盒外壁连接,横向移动板另一端嵌入式设置有第二电机,第二电机通过移动单元与支架侧部滑动连接。
8、进一步地,拨动杆与限位架上开设的限位槽卡接时,防护盒内的振动弹簧处于压缩状态;拨动杆与限位架上开设的限位槽未卡接或脱离时,防护盒内的振动弹簧处于释放状态。
9、进一步地,所述移动单元包括移动卡套、齿轮及齿条;第二电机输出轴分别与移动卡套及横向移动板侧壁转动连接,位于移动卡套内的第二电机输出轴上的齿轮与支架侧壁的齿条相啮合,移动卡套内顶壁及内顶壁开设的滑槽与支架顶壁及底壁上的滑条滑动连接。
10、进一步地,所述齿条两端分别设置有限位凸块,两限位凸块与齿轮限位配合,两限位凸块之间为齿条与齿轮相啮合的齿牙部分。
11、进一步地,还包括弹性缓冲件,弹性缓冲件包括立板、缓冲垫套及连接条,立板底部与防护盒顶部连接,立板内侧壁与缓冲垫套一端连接,缓冲垫套另一端连接条一端连接,连接条另一端与第一电机外壁连接。
12、进一步地,所述支架顶部设置有吊耳,吊装绳一端与吊耳连接,吊装绳另一端与无人机顶部上的另一吊耳连接。
13、工作过程,对包覆有冰的输电线进行除冰时,用无人机将由支架、横向移动机构、弹性振动组件及破冰辊机构组成的弹性储能式机械除冰装置提升至覆冰输电线附近,并使覆冰输电线卡在破冰辊机构破冰端与支架底部之间的导线破冰区域,这时,弹性振动组件便通过释放弹性势能发生振动,振动的性振动组件进而带动与破冰辊机构破冰端接触的覆冰输电线发生振动,使包覆在输电线上的冰的附着度大幅度降低,在此情况下,横向移动机构沿支架带动破冰辊机构中转动的破冰端,在包覆冰的输电线上往复水平移动,对包覆在输电线上的冰进行击碎破除,以将包覆于输电线的冰除去。
14、与现有技术相比,本发明至少具有以下有益效果:
15、1、本发明通过将支架、横向移动机构、弹性振动组件及破冰辊机构集成弹性储能式机械除冰装置,能够在对包覆有冰的输电线进行除冰时,弹性振动组件的振动通过破冰辊机构先对输电线上包覆的冰进行振动,使冰与输电线之间附着度大幅度降低,在此情况下,破冰辊机构再对附着度降低的冰进行转动击碎去除,这样,通过降低冰与输电线的附着度及通过破冰辊机构再对附着度降低的冰转动击碎两种方式结合除冰,不仅除冰效果好,且这种除冰方式所涉及的机械结构还简单且易操作,并没有涉及热力融冰技术及用到复杂机械结构,间接降低了制造和维护的成本,使该装置更加经济实用,以解决现有对输电线上的冰除冰时,采用热力融冰技术及用到复杂机械结构方式除冰,所引发的制造及维护成本高的问题。
16、2、本发明中的弹性储能式机械除冰装置,在对输电线上的冰进行除冰过程中,只是降低冰与输电线的附着度及破冰辊机构对附着度降低的冰转动击碎两种方式结合进行除冰,未用到传统除冰机械设备中用火除冰,不仅高了操作的安全性,还降低了对输电线烧坏的风险。
17、3、本发明中的弹性储能式机械除冰装置,操作过程简单且直观,不仅便于现场工人快速响应和操作,还提高了除冰效率及减少了因操作复杂而导致的误操作和事故风险。
1.一种弹性储能式机械除冰装置,其特征在于:包括支架(1)、横向移动机构(2)、弹性振动组件(3)及破冰辊机构(4);所述支架(1)顶部通过吊装绳与无人机底部连接,支架(1)侧部与横向移动机构(2)侧部滑动连接,横向移动机构(2)移动端与弹性振动组件(3)外侧壁连接,弹性振动组件(3)内侧壁与破冰辊机构(4)固定端连接,破冰辊机构(4)破冰端与支架(1)底部之间为导线破冰的区域(5)。
2.根据权利要求1所述的弹性储能式机械除冰装置,其特征在于:所述破冰辊机构(4)包括连接板(6)、主动齿轮(7)、从动齿轮(8)及破冰辊(9);连接板(6)外侧壁与弹性振动组件(3)侧壁连接,连接板(6)上嵌入式设置有第一电机(10),第一电机(10)输出轴上的主动齿轮(7)与从动齿轮(8)相啮合,从动齿轮(8)套接于与连接板(6)内侧壁转动连接的转轴(11)上,远离连接板(6)内侧壁的转轴(11)一端与破冰辊(9)端部连接。
3.根据权利要求2所述的弹性储能式机械除冰装置,其特征在于:所述破冰辊(9)外壁具有的破冰锥组(12),破冰锥组(12)沿破冰辊(9)周向至少分布有五组,每个破冰锥组(12)至少有八个破冰锥,八个破冰锥沿破冰辊径向呈分布。
4.根据权利要求1所述的弹性储能式机械除冰装置,其特征在于:所述弹性振动组件(3)包括防护盒(13)、振动弹簧(14)、弹簧释放拨动板(15)及拨动杆(16);防护盒(13)外侧壁与连接板(6)外侧壁连接,防护盒(13)内壁与振动弹簧(14)一端连接,振动弹簧(14)另一端与弹簧释放拨动板(15)侧壁抵接,弹簧释放拨动板(15)两端分别通过转轴二(32)与防护盒(13)内侧壁转动连接,与弹簧释放拨动板(15)相连的其中一转轴二(32)还与防护盒(13)外部的拨动杆(16)一端连接,拨动杆(16)另一端与横向移动机构(2)限位卡接,拨动杆(16)中部与用于释放振动弹簧储能的牵引绳一端连接。
5.根据权利要求1所述的弹性储能式机械除冰装置,其特征在于:所述横向移动机构(2)包括限位架(17)、横向移动板(18)、第二电机(19)及移动单元(20);限位架(17)上开设的限位槽(21)与拨动杆(16)相卡接,限位架(17)一端与横向移动板(18)侧壁连接,横向移动板(18)一端与防护盒(13)外壁连接,横向移动板(18)另一端嵌入式设置有第二电机(19),第二电机(19)通过移动单元(20)与支架(1)侧部滑动连接。
6.根据权利要求4所述的弹性储能式机械除冰装置,其特征在于:拨动杆(15)与限位架(17)上开设的限位槽(21)相卡接时,防护盒(13)内的振动弹簧(14)处于压缩状态;拨动杆(15)与限位架(17)上开设的限位槽(21)未卡接时,防护盒内的振动弹簧(14)处于释放状态。
7.根据权利要求5所述的弹性储能式机械除冰装置,其特征在于:所述移动单元(20)包括移动卡套(31)、齿轮(22)及齿条(23);第二电机(19)输出轴分别与移动卡套(31)及横向移动板(18)侧壁转动连接,位于移动卡套(31)内的第二电机(19)输出轴上的齿轮(22)与支架(1)侧壁的齿条(23)相啮合,移动卡套(21)内顶壁及内顶壁开设的滑槽(24)与支架(1)顶壁及底壁上的滑条滑动连接。
8.根据权利要求7所述的弹性储能式机械除冰装置,其特征在于:所述齿条(23)两端分别设置有限位凸块(25),两限位凸块(25)与齿轮(22)限位配合,两限位凸块(25)之间为齿条(23)与齿轮(22)相啮合的齿牙部分。
9.根据权利要求1所述的弹性储能式机械除冰装置,其特征在于:还包括弹性缓冲件(26),弹性缓冲件(26)包括立板(27)、缓冲垫套(28)及连接条(29),立板(27)底部与防护盒(13)顶部连接,立板(27)内侧壁与缓冲垫套(28)一端连接,缓冲垫套(28)另一端连接条(29)一端连接,连接条(29)另一端与第一电机(10)外壁连接。
10.根据权利要求1所述的弹性储能式机械除冰装置,其特征在于:所述支架(1)顶部设置有吊耳(30),吊装绳一端与吊耳(30)连接,吊装绳另一端与无人机顶部上的另一吊耳连接。
