專利名稱：輸變電線路除冰機器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于除冰裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種輸變電線路除冰機器人。
背景技術(shù)：
目前電力線路除冰主要有兩種方法 一是用人工方法，即派工人徒手攀 登上塔、上線，用木棒敲擊碎冰，這樣做既十分危險，效率又很低，高山大
嶺、寬江大河人力難及；二是通過線路自身融冰，即先讓線路暫時脫離電網(wǎng)，
然后用瞬間短路方法產(chǎn)生熱量除冰，這種方法也不理想，輸變電線路既不能 隨意、經(jīng)常停運，也因線路自身電阻太低(通常為盡量減少電力損耗，輸變 電線路電阻越小越好)，熱值遠遠不夠，不能從根本上解決問題。凍雨凍雪對 輸電系統(tǒng)的危害主要在電線上，只要控制和清除線上覆冰，基塔覆冰再厚也 不致垮塔。因此，解決輸變電線路除冰問題是個關(guān)鍵。從理論和實踐兩方面 看，人工除冰和熱量化冰的最大缺點是低效率、高消耗和難操作，但現(xiàn)尚未 發(fā)明輸變電線路專用除冰機械。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高效率，低消耗，易操作的輸變 電線路除冰機器人。
本發(fā)明的一種形式為包括主機，所述主機上連接柔性推動臂、懸掛導 向臂和除冰工作臂，在柔性推動臂的前端連接一可開合電機動力組，懸掛導 向臂的前端連接一可開合握線導向組，除冰工作臂的前端連接一可開合除冰 工作頭，在所述可開合除冰工作頭的前端可弧線擺動地連接至少兩個正向除 冰轉(zhuǎn)動刀組。
作為本發(fā)明的改進，所述柔性推動臂包括第一柔性推動臂、第二柔性推 動臂和第三柔性推動臂，所述第一柔性推動臂的一端固定連接在主機上，另一端與第二柔性推動臂的一端通過一萬向聯(lián)軸節(jié)相互連接，第二柔性推動臂 的另一端與第三柔性推動臂的一端相互鉸連接，第三柔性推動臂的另一端連 接可開合電機動力組。
作為本發(fā)明的再改進，所述懸掛導向臂包括第一懸掛導向臂和第二懸掛 導向臂，第一懸掛導向臂的一端固定連接在主機上，另一端與第二懸掛導向 臂的一端相互鉸連接，第二懸掛導向臂的另一端連接可開合握線導向組。
作為本發(fā)明的進一步改進，所述除冰工作臂包括第一除冰工作臂、第二 除冰工作臂、第三除冰工作臂和第四除冰工作臂，第一除冰工作臂的一端固 定連接在主機上，另一端通過一萬向聯(lián)軸節(jié)與第二除冰工作臂的一端相互連 接，第二除冰工作臂的另一端通過另一萬向聯(lián)軸節(jié)與第三除冰工作臂的一端 相互連接，第三除冰工作臂的另一端與第四除冰工作臂的一端相互鉸連接， 第四除冰工作臂的另 一端連接可開合除冰工作頭。
作為本發(fā)明的進一步改進，在可開合除冰工作頭的后端可滑動調(diào)距地連
接至少兩個反向除冰飛輪組。
作為本發(fā)明的改進，可開合電機動力組包括上罩殼和下罩殼，所述上罩
殼固定連接在柔性推動臂的上端，下罩殼與柔性推動臂之間滑動連接；在上
罩殼內(nèi)布置一滾動電機，所述滾動電機的輸出軸上連接一輸出齒輪，輸出齒 輪與過渡齒輪相互嚙合，過渡齒輪同時與輸入齒輪相互嚙合，所述輸入齒輪 連接在摩擦滾輪連接軸上，且摩擦滾輪連接軸上還連接摩擦滾輪，摩擦滾輪
連接軸連接在上罩殼上；下罩殼內(nèi)布置導向輪，導向輪通過導向輪連接軸連 接在下罩殼上；在所述下罩殼外連接一可控制下罩殼開合的裝置。
作為本發(fā)明的再改進，可開合握線導向組包括上罩殼和下罩殼，所述上 罩殼固定連接在懸掛導向臂的上端，下罩殼滑動連接在懸掛導向臂上；在上 罩殼內(nèi)布置摩擦滾輪，所述摩擦滾輪通過摩擦滾輪連接軸連接在上罩殼內(nèi)， 下罩殼內(nèi)布置導向輪，導向輪通過導向輪連接軸連接在下罩殼上；在所述下 罩殼外連接一可控制下罩殼開合的裝置。作為本發(fā)明的進一步改進，可開合除冰工作頭包括上罩殼和下罩殼，所 述上罩殼固定連接在除冰工作臂的上端，下罩殼滑動連接在除冰工作臂上；
在上罩殼內(nèi)布置摩擦滾輪，所述摩擦滾輪通過摩擦滾輪連接軸連接在上罩殼
內(nèi)，下罩殼內(nèi)布置導向輪，導向輪通過導向輪連接軸連接在下罩殼上；在所 述下罩殼外連接一可控制下罩殼開合的裝置。
作為本發(fā)明的改進，在可開合除冰工作頭的上部還設(shè)置一探測頭；在主 機的底部設(shè)置一指示燈。
本發(fā)明的另一種形式為包括主機、懸掛導向推動臂和可開合工作頭； 所述主機中內(nèi)設(shè)微電腦控制系統(tǒng)和動力系統(tǒng)；懸掛導向推動臂的一端固定連 接在主機上，另一端連接一可開合工作頭；在所述可開合工作頭的前端連接 一正向除冰轉(zhuǎn)動刀組。
本發(fā)明的主機為一臺微電腦，其根據(jù)內(nèi)設(shè)程序和探測系統(tǒng)指令控制整機 動作，達到全自動除冰作業(yè)的目標。本設(shè)備的動力系統(tǒng)采用若干組高效鎳氫 電池，并隨機配置備用電池若干，可在機充電也可單獨充電，以適應野外作 業(yè)需要。柔性摩擦推動臂可全向伸曲，頂端連接的可開合電機動力組用于抱 握并可換握輸電線，提供前進動力，防止原地打滑，并可根據(jù)可開合除冰工 作頭的阻力控制和調(diào)整前進速度。懸掛導向臂可伸曲，主要功能是承擔全機 重量，為全機確定基準方向，并可在柔性推動臂和除冰工作臂的聯(lián)動下越過 防并線支架等障礙。工作臂可全向伸曲，頂端連接的可開合除冰工作頭上設(shè) 置的正向除冰轉(zhuǎn)動刀組用于除冰，反向除冰轉(zhuǎn)動飛輪可為可開合除冰工作頭 越障后創(chuàng)造換握線條件。正向除冰兩組刀頭轉(zhuǎn)動、擺動并前進，擺動由內(nèi)部 控制，前進靠推動；反向除冰時用兩個飛輪狀刀具的旋轉(zhuǎn)和滑動調(diào)距，同時 工作臂給出徑向推力和反向移動推力達到除冰目的。探測頭用于在線探測并 識別冰雪層、防并線支架、絕緣瓷瓶串等參數(shù)和障礙物，以確定機器人正確 動作。主機底部設(shè)置的指示燈用于指示機器人工作方位。另外，本機器人還 具有余電測量功能，在電池電力不足時暫停作業(yè)，自動返回基塔更換電池。全機重心下限配置，以利克服除冰阻力并抗擺動。機身設(shè)絕緣把手，用于帶 電情況下安全掛機。背帶用于人員背負上塔。而且，全機使用抗低溫、抗覆 冰設(shè)計。相對于傳統(tǒng)的除冰方式，使用本發(fā)明可以高效地在線、帶電、自動 化除冰，且除冰成本低，消耗少，整個機器易操作。本發(fā)明的第一種形式為 單臂直達型機器人，另一種形式為三臂越障型機器人。
在需要進行除冰雪作業(yè)時，由工人背負除冰機器人上輸電塔，在線端一 定的距離內(nèi)人工清除覆冰，將懸掛導向臂掛于輸電線上，打開總開關(guān)，除冰 機器人的柔性推動臂和除冰工作臂即自動握線，并沿電線自動進行除冰作業(yè)， 遇防并線支架時，工作頭繞過支架并調(diào)整方向，反向除冰一段距離，以便重 新握線，工作臂和推動臂聯(lián)合動作，使懸掛臂松開電線，越過障礙重新握線， 推動臂隨后以相同方式換握后再次進入正向除冰。機器探測到絕緣瓷瓶串即 到達另一基塔時停止工作，等待人工換線作業(yè)。在保證空中無障礙交互時可 多機分線作業(yè)。


圖1是本發(fā)明實施例1的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是實施例1中可開合電機動力組的正視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是實施例1中可開合電機動力組的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4是實施例1中可開合握線導向組的正視結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5是實施例1中可開合握線導向組的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。 圖6是本發(fā)明實施例2的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
實施例1
主機1內(nèi)設(shè)微電腦控制系統(tǒng)和動力系統(tǒng)，且在主機1上連接柔性推動臂 2、懸掛導向臂3以及除冰工作臂4。
所述柔性推動臂2包括第一柔性推動臂2-1、第二柔性推動臂2-2和第三 柔性推動臂2-3。第一柔性推動臂2-1的一端固定連接在主機1上，另一端與第二柔性推動臂2-2的一端通過一萬向聯(lián)軸節(jié)5相互連接，第二柔性推動臂 2-2的另一端與第三柔性推動臂2-3的一端相互鉸連接，第三柔性推動臂2-3 的另一端連接一可開合電機動力組6。
所述懸掛導向臂3包括第一懸掛導向臂3-1和第二懸掛導向臂3-2。第一 懸掛導向臂3-1的一端固定連接在主機1上，另一端與第二懸掛導向臂3-2 的一端相互鉸連接，第二懸掛導向臂3-2的另一端連接一可開合握線導向組 7。
所述除冰工作臂4包括第一除冰工作臂4-l、第二除冰工作臂4-2、第三 除冰工作臂4-3和第四除冰工作臂4-4。第一除冰工作臂4-1的一端固定連接 在主機1上，另一端通過一萬向聯(lián)軸節(jié)8與第二除冰工作臂4-2的一端相互 連接，第二除冰工作臂4-2的另一端通過另一萬向聯(lián)軸節(jié)9與第三除冰工作 臂4-3的一端相互連接，第三除冰工作臂4-3的另一端與第四除冰工作臂4-4 的一端相互鉸連接，第四除冰工作臂4-4的另一端連接一可開合除冰工作頭 10。
如圖2和3所示，可開合電機動力組6包括上罩殼6-1和下罩殼6-2，所 述上罩殼6-1固定連接在第三柔性推動臂2-3的上端，下罩殼6-2與第三柔性 推動臂2-3之間滑動連接。在上罩殼6-l內(nèi)布置一滾動電機6-3，所述滾動電 機6-3的輸出軸上連接一輸出齒輪6-4，輸出齒輪6-4與過渡齒輪6-5相互嚙 合，過渡齒輪6-5同時與輸入齒輪6-6相互嚙合，所述輸入齒輪6-6連接在摩 擦滾輪連接軸6-7上，且摩擦滾輪連接軸6-7上還連接摩擦滾輪6-8，摩擦滾 輪連接軸6-7連接在上罩殼6-l上。優(yōu)選地，本實施方式中有兩個摩擦滾輪 6-8，每個摩擦滾輪6-8分別對應一個過渡齒輪6-5、 一個輸入齒輪6-6和一 個摩擦滾輪連接軸6-7。下罩殼6-2內(nèi)布置導向輪6-9，優(yōu)選地，本實施方式 中有三個導向輪6-9，每個導向輪6-9通過一導向輪連接軸6-10連接在下罩 殼6-2上。在所述下罩殼6-2外連接一可控制下罩殼6-2開合的裝置6-11。 當上罩殼6-1和下罩殼6-2合并時，輸電線11處于摩擦滾輪6-8和導向輪6-9之間。
如圖4和5所示，可開合握線導向組7包括上罩殼7-1和下罩殼7-2，所 述上罩殼7-1固定連接在第二懸掛導向臂3-2的上端，下罩殼7-2滑動連接在 第二懸掛導向臂3-2上。與可開合電機動力組6類似，在上罩殼7-l內(nèi)布置 摩擦滾輪7-3，所述摩擦滾輪7-3通過摩擦滾輪連接軸7-4連接在上罩殼7-1 內(nèi)。本實施方式的摩擦滾輪7-3和摩擦滾輪連接軸7-4分別是兩個。下罩殼 7-2內(nèi)布置導向輪7-5，優(yōu)選地，本實施方式中有三個導向輪7-5，每個導向 輪7-5通過一導向輪連接軸7-6連接在下罩殼7-2上。在所述下罩殼7-2外連 接一可控制下罩殼7-2開合的裝置7-7。相同地，上罩殼7-l和下罩殼7-2合 并時，輸電線11處于摩擦滾輪7-3和導向輪7-5之間。
如圖1所示，在可開合除冰工作頭10的前端可弧線擺動地連接兩個正向 除冰轉(zhuǎn)動刀組10-1，且在可開合除冰工作頭10的后端可滑動調(diào)距地連接兩 個反向除冰飛輪組10-2。在可開合除冰工作頭10的上部還設(shè)置一探測頭 10-3。
所述可開合除冰工作頭10與可開合握線導向組7的結(jié)構(gòu)類似，也包括上 罩殼、下罩殼、摩擦滾輪、導向輪、用于將摩擦滾輪連接在上罩殼的連接軸、 用于將導向輪連接在下罩殼的連接軸、以及控制下罩殼開合的裝置。另外， 還增加了驅(qū)動正向除冰轉(zhuǎn)動刀組轉(zhuǎn)動的電機，以及驅(qū)動反向除冰飛輪組轉(zhuǎn)動
的另一電機，正向除冰轉(zhuǎn)動刀組的擺動由摩擦滾輪電機通過齒輪帶動，反向 除冰飛輪組之間的間隙由控制下罩殼開合的裝置調(diào)節(jié)。
而且，可開合除冰工作頭10的上罩殼也是固定連接在第四除冰工作臂 4-4上端，可開合除冰工作頭10的下罩殼滑動連接在第四除冰工作臂4-4上。
另外，在主機1上還連接背帶12和一對絕緣把手13，圖中只示出了一 個絕緣把手13，另一絕緣把手13處于主機的背面。
主機1的外表面設(shè)置一微電腦控制系統(tǒng)面板14。
在主機1的底部設(shè)置一指示燈15。實施例2
如圖6所示，輸變電線路除冰機器人包括主機16，主機16內(nèi)設(shè)微電腦 控制系統(tǒng)和動力系統(tǒng)。懸掛導向推動臂17的一端固定連接在主機16上，另 一端連接一可開合工作頭18。在所述可開合工作頭18的前端連接一正向除 冰轉(zhuǎn)動刀組19，在所述正向除冰轉(zhuǎn)動刀組19的中心設(shè)置一繞線孔19-1。
可開合工作頭18的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與實施例1中可開合電機動力組6的內(nèi)部結(jié) 構(gòu)相同，且在主機16上也設(shè)置背帶、 一對絕緣把手、微電腦控制系統(tǒng)面板、 指示燈等部件。
權(quán)利要求
1、輸變電線路除冰機器人，其特征在于包括主機，所述主機上連接柔性推動臂、懸掛導向臂和除冰工作臂，在柔性推動臂的前端連接一可開合電機動力組，懸掛導向臂的前端連接一可開合握線導向組，除冰工作臂的前端連接一可開合除冰工作頭，在所述可開合除冰工作頭的前端可弧線擺動地連接至少兩個正向除冰轉(zhuǎn)動刀組。
2、 如權(quán)利要求1所述的輸變電線路除冰機器人，其特征在于所述柔性 推動臂包括第一柔性推動臂、第二柔性推動臂和第三柔性推動臂，所述第一 柔性推動臂的一端固定連接在主機上，另一端與第二柔性推動臂的一端通過 一萬向聯(lián)軸節(jié)相互連接，第二柔性推動臂的另一端與第三柔性推動臂的一端 相互鉸連接，第三柔性推動臂的另 一端連接可開合電機動力組。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的輸變電線路除冰機器人，其特征在于所述 懸掛導向臂包括第一懸掛導向臂和第二懸掛導向臂，第一懸掛導向臂的一端 固定連接在主機上，另一端與第二懸掛導向臂的一端相互鉸連接，第二懸掛 導向臂的另一端連接可開合握線導向組。
4、 如權(quán)利要求3所述的輸變電線路除冰機器人，其特征在于所述除冰 工作臂包括第一除冰工作臂、第二除冰工作臂、第三除冰工作臂和第四除冰 工作臂，第一除冰工作臂的一端固定連接在主機上，另一端通過一萬向聯(lián)軸 節(jié)與第二除冰工作臂的一端相互連接，第二除冰工作臂的另一端通過另一萬 向聯(lián)軸節(jié)與第三除冰工作臂的一端相互連接，第三除冰工作臂的另一端與第 四除冰工作臂的一端相互鉸連接，第四除冰工作臂的另一端連接可開合除冰 工作頭。
5、 如權(quán)利要求4所述的輸變電線路除冰機器人，其特征在于在可開合 除冰工作頭的后端可滑動調(diào)距地連接至少兩個反向除冰飛輪組。
6、 如權(quán)利要求1所述的輸變電線路除冰機器人，其特征在于可開合電機動力組包括上罩殼和下罩殼，所述上罩殼固定連接在柔性推動臂的上端， 下罩殼與柔性推動臂之間滑動連接；在上罩殼內(nèi)布置一滾動電機，所述滾動電機的輸出軸上連接一輸出齒輪，輸出齒輪與過渡齒輪相互嚙合，過渡齒輪 同時與輸入齒輪相互嚙合，所述輸入齒輪連接在摩擦滾輪連接軸上，且摩擦 滾輪連接軸上還連接摩擦滾輪，摩擦滾輪連接軸連接在上罩殼上；下罩殼內(nèi)布置導向輪，導向輪通過導向輪連接軸連接在下罩殼上；在所述下罩殼外連 接一可控制下罩殼開合的裝置。
7、 如權(quán)利要求1或6所述的輸變電線路除冰機器人，其特征在于可開合握線導向組包括上罩殼和下罩殼，所述上罩殼固定連接在懸掛導向臂的上端，下罩殼滑動連接在懸掛導向臂上；在上罩殼內(nèi)布置摩擦滾輪，所述摩擦 滾輪通過摩擦滾輪連接軸連接在上罩殼內(nèi)，下罩殼內(nèi)布置導向輪，導向輪通 過導向輪連接軸連接在下罩殼上；在所述下罩殼外連接一可控制下罩殼開合 的裝置。
8、 如權(quán)利要求7所述的輸變電線路除冰機器人，其特征在于可開合除 冰工作頭包括上罩殼和下罩殼，所述上罩殼固定連接在除冰工作臂的上端， 下罩殼滑動連接在除冰工作臂上；在上罩殼內(nèi)布置摩擦滾輪，所述摩擦滾輪 通過摩擦滾輪連接軸連接在上罩殼內(nèi)，下罩殼內(nèi)布置導向輪，導向輪通過導 向輪連接軸連接在下罩殼上；在所述下罩殼外連接一可控制下罩殼開合的裝 置。
9、 如權(quán)利要求1或2所述的輸變電線路除冰機器人，其特征在于在可開合除冰工作頭的上部還設(shè)置一探測頭；在主機的底部設(shè)置一指示燈。
10、 輸變電線路除冰機器人，其特征在于包括主機、懸掛導向推動臂 和可開合工作頭；所述主機中內(nèi)設(shè)微電腦控制系統(tǒng)和動力系統(tǒng)；懸掛導向臂 的一端固定連接在主機上，另一端連接一可開合工作頭；在所述可開合工作 頭的前端連接一正向除冰轉(zhuǎn)動刀組。
全文摘要
本發(fā)明公開了除冰裝置技術(shù)領(lǐng)域中的一種高效率，低消耗，易操作的輸變電線路除冰機器人，所述輸變電線路除冰機器人包括主機，所述主機上連接柔性推動臂、懸掛導向臂和除冰工作臂，在柔性推動臂的前端連接一可開合電機動力組，懸掛導向臂的前端連接一可開合握線導向組，除冰工作臂的前端連接一可開合除冰工作頭，在所述可開合除冰工作頭的前端可弧線擺動地連接至少兩個正向除冰轉(zhuǎn)動刀組。
文檔編號B25J9/00GK101299523SQ20081001973
公開日2008年11月5日 申請日期2008年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月13日
發(fā)明者湯靖邦 申請人:湯靖邦