CN102255270A

CN102255270A - 输电线路园锥刀盘铣挤除冰方法及装置

Info

Publication number: CN102255270A
Application number: CN2010101737360A
Authority: CN
Inventors: 陈水胜; 万启发; 李奕; 刘辉林; 姜发全; 张志俊; 陈倩倩; 范焱锋
Original assignee: Hubei University of Technology
Current assignee: Hubei University of Technology
Priority date: 2010-05-17
Filing date: 2010-05-17
Publication date: 2011-11-23

Abstract

一种输电线路园锥刀盘铣挤除冰方法及装置，由一个箱体组成，箱体中有除冰单元、准停单元、开合单元、行走单元、蓄电池及高压取电单元和遥控控制单元。除冰单元采用园锥铣刀盘，以端面铣、斜面挤方法机械除冰，圆锥铣刀盘一方面做旋转运动，铣切输电线上的覆冰，另一方面在行走单元带动下以巡线方式沿输电线平移运动，挤掉铣刀盘铣切开的覆冰，达到快速高效除冰效果，有利于保护输电线路在除冰过程中免受损伤，利用高压输电导线的感应取电装置向蓄电池实时充电，提高了除冰装置的有效工作时间。

Description

输电线路园锥刀盘铣挤除冰方法及装置

技术领域

本发明涉及一种输电线路清除覆冰方法及其装置，具体涉及输电线路圆锥刀盘铣挤除冰方法及装置，以巡线方式沿导线平行移动机械除冰，属输变电线路维护技术领域。

背景技术

高低压输变电线路的覆冰和积雪，对电力***安全稳定运行带来威胁，由于覆冰可引起输电线路倒杆(塔)、断线和绝缘子闪络等重大事故，采用消除覆冰或积雪技术及装置，一直是该领域长期以来努力解决的迫切问题。保证输电***的安全运行，是防冰、除冰的最终目的，目前已报道的国内外防冰除冰技术约有30余种，可大体划分为五类：1)热力防冰法；2)机械除冰法；3)自然被动法；4)涂料防冰法，5)激光除冰法等。驱动单元沿输电线行走，带动除冰单元破碎输电线的冰层。它所采用的除冰器成本低，效率高、特别适应山区电网使用。热力除冰法、机械滑轮铲刮法、重锤法、除冰环等其它方法均未取得满意效果，导线的加热法最易实施，但能耗大，设备成本高。除机械滑轮铲刮法在实际中已得到应用外，其余都未得到足够重视。滑轮铲刮工作强度大，难操作，受地形影响，难以推广。防覆冰涂料方法目前还不能保证可靠除冰，也不能完全阻止冰的形成。

中国发明专利《遥控电动机械式线路除冰***》(申请号：200710188599.6)及实用新型专利《遥控电动机械式线路除冰器》(申请号： 200720311290.7)公开了一种遥控电动机械式线路除冰***，包括行走驱动单元、控制单元及除冰单元，机械除冰装置采园盘式多爪弧形铣刀片沿导线方向呈直线状刮铣，不能在导线的全部外径上除冰，导线下方的垂悬覆冰难以清除。实用新型专利《输变电线路除冰机器人》(申请号：200820032934.3)公开了一种输变电线路除冰机器人，除冰工作臂的前端连接一可开合除冰工作头，可开合除冰工作头的前端可弧线摆动地连接至少两个正向除冰转动刀组，该除冰工作头外型体积较大，不利于运输与现场组装。发明专利《高压输电线路覆冰清除设备》(200910009782.4)分布了一种高压输电线路覆冰清除设备，通过在同一个机架上安装有除冰刀机构，实现机械方式清除高压输电线路覆冰，该方法存在缺陷为四把除冰刀安装与拆除麻烦。

设计一种能在高压线上来回巡线的除冰器，在冰雪天气，提前将除冰器安放在高压线上，可以高效快速的除去高压输电线路上的覆冰和积雪，使电力***能够正常的运行的线路除冰装置成为必要。

发明内容

为了克服上述各类线路除冰方法的不足，本发明提出一种新型机械除冰方法及装置，该装置解决安装困难及操作人员多次攀爬铁塔的安全问题，能够方便快捷的清除高压线上的覆冰，且不损伤高压线，保障证输电路线的安全运行。

本发明的技术方案是，输电线路圆锥刀盘铣挤除冰方法，其特征在于：采用一个除冰箱体，该箱体分为上箱体与下箱体，箱体中有除冰单元、行走单元、准停单元、开合单元、蓄电池及高压取电单元、遥控控制单元，除冰单元采用圆锥刀盘除冰装置，以端面铣、斜面挤方法机械除冰。

如上所述的输电线路圆锥铣刀盘铣挤除冰方法，其特征在于：采用圆锥铣刀盘铣挤除冰方法，工作时，输电线圆心与位于箱体外部的中空剖分式圆锥铣刀盘圆心同心，圆锥铣刀盘的内径大于输电线外径，圆锥铣刀盘一方面绕输电线做旋转运动，铣切输电线上的覆冰，另一方面在行走单元带动下以巡线方式沿输电线做平移运动，挤掉铣刀盘铣切开的覆冰。

如上所述的输电线路圆锥铣刀盘铣挤除冰方法的装置，其特征在于：所述的除冰单元由电机及与电机固联的齿轮、剖分齿轮、中空剖分式圆锥铣刀盘、宽面剖分式轴承和窄面剖分式轴承、随箱体一起移动的滚轮组成；中空剖分式圆锥铣刀盘上、下半部与剖分齿轮上、下半部固联，其固联处通过固定在上、下箱体的宽面剖分轴承和窄面剖分轴承旋转定位，本除冰单元的中空剖分式圆锥铣刀盘外露于箱体，其余部分安装在箱体内；电机及与之相联的齿轮固定在下箱体内部，齿轮与剖分齿轮啮合；上、下剖分齿轮之间有定位键，沿宽面剖分轴承固定圈内侧，还有两个均匀分布的可以随箱体一起移动的滚轮。

本发明的有益效果是：利用圆锥刀盘沿输电线方向旋转前进，铣冰与挤压相结合，箱体体积小，拆装方便，除冰效率高，同时采用《用于架空高压输电导线的感应取电装置》(申请号：200410061314.9)发明的感应取电装置，在除冰作业的同时，给蓄电池充电，提高了有效工作时间，当电量不足时，可暂停除冰在线充电或摇控其行走到塔架边，以利人工方便取下，消除了电量不足时，悬停在任意位置，不利于收回事件发生。

附图说明

附图1为本发明除冰单元部分结构示意图；

附图2为圆锥铣刀盘示意图；

附图2.1为附图2的局部放大图；

附图3为准停单元结构示意图；

附图4为宽面剖分式轴承示意图；

附图5为窄面剖分式轴承示意图；

附图6为箱体中的开合单元结构示意图；

附图7为行走单元结构示意图；

附图8为除冰装置的总体外形图；

附图9为上下箱体的连接及锁紧具体结构示意图。

具体实施方式

附图中的标记说明：

附图1中，11-中空剖分式圆锥铣刀盘，12-宽面剖分式轴承，13-窄面剖分式轴承，14-A定位键，15-剖分齿轮，16-电磁铁，17-电机，18-挡板，19-齿轮，110-B定位键，111-滚轮，112-固定圈。

附图2中，11A-圆锥铣刀盘铣刀，11B-圆锥铣刀盘圆锥面，41-上箱体，42-下箱体，43-输电线，44-覆冰，113-紧固螺栓。

附图3中，151-销孔，161-销轴。

附图4、附图5中，12A-宽面剖分式轴承内档圈，12B-宽面剖分式轴承滚子，13A-窄面剖分式轴承内挡圈，13B-窄面剖分式轴承滚子。

附图6中，21-箱体开闭电机，210-A连接轴，211-连杆支座，22-开闭电机支座，23-联轴器，24-丝杠，25-螺套，26-B连接轴，27-导向杆，28-导向槽，29-连杆。

附图7中，31-行走电机，32A-左行走齿轮，32B-挂轮，32C-右行走齿轮，33A-左行走轮，33B-右行走轮，34-行走变速箱，35A-右槽形轮，35B-左槽形轮，36A-右支架，36B-左支架，37-支撑座，38-拉簧，39A-左行走轮轴，39B-右行走轮轴。

附图8中，45-高压取电器控制箱，46-A高压取电器，47-B高压取电器，48-控制箱。

附图9中，51-箱体挡块，52A-右锁用电磁铁，52B-左锁用电磁铁，53-箱体固定加强块，54A-右合页，54B-左合页，55-锁紧孔。

以下结合附图对本发明实施例进一步说明：

如附图1、附图2，圆锥刀盘铣挤除冰装置，由一个箱体组成，箱体分上箱体41和下箱体42两部分，除冰单元由电机17及与电机固联的挡板18、齿轮19、剖分齿轮15、中空剖分式圆锥铣刀盘11、宽面剖分式轴承12、窄面剖分式轴承13、A定位键14、电磁铁16、B定位键110、滚轮111和固定圈112组成；中空剖分式圆锥铣刀盘11与剖分齿轮15固联，其固联处通过固定在下箱体42上的宽面剖分轴承12和窄面剖分轴承13旋转定位，电机17固联在挡板18上、固定圈112固联在挡板另左侧、中空剖分式圆锥铣刀盘11装在下箱体42之外部分有圆锥面11B，在圆锥面11B外沿还装有铣刀11A，齿轮19与剖分齿轮15啮合；上、下剖分齿轮之间有A定位键14和B定位键110，沿固定宽面剖分轴承12的固定圈112的内侧，还有两个均匀分布的可以随着箱体一起移动滚轮111，滚轮111可以随着箱体一起移动。

当进行除冰作业时，先将箱体开启，将输电线43放于箱体内，再控制箱体闭合锁紧，此时输电线43位于中空剖分式圆锥铣刀盘11中心位置，再遥控控制行走单元行走电机31和除冰单元电机17启动，固定在下箱体42上的电机17带动齿轮19转动，齿轮19与剖分齿轮15啮合，剖分齿轮15与铣刀盘11固联，使铣刀盘11转动，铣刀盘11一方面做旋转运动，切除输电线43上的覆冰44，另一方面在行走单元行走电机31带动下沿输电线43平移运动，挤掉铣刀切开的覆冰。

上、下剖分齿轮之间通过定位键14、110定位，并由窄面剖分轴承13和宽面剖分轴承12支撑。

如附图3所示，准停单元包括电磁铁16、剖分齿轮15上的销孔151，工作时，电机17速度减到一定值后，电磁铁16得电，销轴161伸出，***销孔151中，齿轮19停在预定位置。

如附图6所示，开合单元中，开合装置包括开闭电机支座22、箱体开闭电机21、联轴器23、丝杠24、螺套25、连杆29、连杆支座211、A连接轴210和B连接轴26。工作时，启动箱体开闭电机21，带动丝杠24转动，丝杠24再带动螺套25移动，连杆29撑开上箱体盖41沿右合页54A、左合页54B的页芯转动。箱体开闭电机21反转时，箱体合拢。安装时，遥控控制开合装置，上箱体41和下箱体42合拢，左、右锁用电磁铁52A、52B得电，推动销轴***锁紧孔55，锁紧装置锁紧。

如附图7，行走单元包括行走部分和压紧部分，行走部分主要由行走电机31、挂轮32B、左右行走齿轮32A和32C、左右行走轮33A和33B等组成。工作时，固定在上箱体上的行走电机31，带动挂轮32B转动，与挂轮相啮合的左右行走齿轮32A、32C转动，再带动左右行走轮33A、33B行走；压紧部分主要由左右槽形轮35A、35B、左右支架36A、36B、拉簧38、支撑座37组成。左右槽形轮35A、35B和左右支架36A、35B用螺栓连接，左右支架36A、36B与支撑座37通过铰链连接，在拉簧38的作用下自动张紧，使左右槽形轮35A、35B与输电线43压紧。

如附图8所示，除冰装置的总体外形图，由上箱体41和下箱体42组成，上下箱体之间用左右合叶54A、54B连接，还有控制箱48，高压取电装置46、47，工作时，遥控控制行走电机31和电机17启动，上下箱体沿高压输电线移动，同时铣刀盘11转动，巡线来回往复除冰。

高压取电器控制箱45进行除冰作业同时，控制A高压取电器46、B高压取电器47，给蓄电池充电，控制箱48为与地面人员遥控通信总控制器。

Claims

1.输电线路圆锥刀盘铣挤除冰方法，其特征在于：采用一个除冰箱体，该箱体分为上箱体与下箱体，箱体中有除冰单元、行走单元、准停单元、开合单元、蓄电池及高压取电单元、遥控控制单元，除冰单元采用圆锥刀盘除冰装置，以端面铣、斜面挤方法机械除冰。

2.如权利要求1所述的输电线路圆锥铣刀盘铣挤除冰方法，其特征在于：采用圆锥铣刀盘铣挤除冰方法，工作时，输电线圆心与位于箱体外部的中空剖分式圆锥铣刀盘圆心同心，圆锥铣刀盘的内径大于输电线外径，圆锥铣刀盘一方面绕输电线做旋转运动，铣切输电线上的覆冰，另一方面在行走单元带动下以巡线方式沿输电线做平移运动，挤掉铣刀盘铣切开的覆冰。

3.实施权利要求1或2所述的输电线路圆锥铣刀盘铣挤除冰方法的装置，其特征在于：所述的除冰单元由电机及与电机固联的齿轮、剖分齿轮、中空剖分式圆锥铣刀盘、宽面剖分式轴承和窄面剖分式轴承、随箱体一起移动的滚轮组成；中空剖分式圆锥铣刀盘上、下半部与剖分齿轮上、下半部固联，其固联处通过固定在上、下箱体的宽面剖分轴承和窄面剖分轴承旋转定位，本除冰单元的中空剖分式圆锥铣刀盘外露于箱体，其余部分安装在箱体内；电机及与之相联的齿轮固定在下箱体内部，齿轮与剖分齿轮啮合；上、下剖分齿轮之间有定位键，沿宽面剖分轴承固定圈内侧，还有两个均匀分布的可以随箱体一起移动的滚轮。