一種高壓線路除冰機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]高壓輸電線路除冰機(jī)器人是一種用于代替人工對高壓線的覆冰進(jìn)行清除的裝置，屬于機(jī)械工程領(lǐng)域，實現(xiàn)對高壓線路的維護(hù)工作。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國電力行業(yè)的迅猛發(fā)展，高壓輸電網(wǎng)覆蓋面積不斷擴(kuò)大，線路穿越不同的地理環(huán)境，有些地區(qū)經(jīng)常會遭遇低溫、冰雪或冰凍的天氣，由于高壓線輸送電能而發(fā)熱，致使附在線路上的冰融化，但是由于大氣溫度低于零度，空氣濕度比較大，融化的冰會迅速凝結(jié)成冰，使得結(jié)冰速度超過融化速度，致使覆冰越來越多。嚴(yán)重的高壓線覆冰會導(dǎo)致塔桿倒塌、導(dǎo)線舞動、斷線、絕緣子閃絡(luò)和脫冰跳躍等，引發(fā)線路跳閘、供電中斷等事故，這些會給國家電網(wǎng)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，還會給社會生產(chǎn)和人民生活造成嚴(yán)重的影響。
[0003]為了減輕冰雪災(zāi)害對輸電線路造成的不利影響，國內(nèi)外進(jìn)行了各種除冰技術(shù)研宄工作。國內(nèi)外除冰方法有30余種，基本上分為機(jī)械除冰法與熱力融冰法兩種。機(jī)械除冰方法有強(qiáng)力震動法、滑輪鏟刮法，該方法價格低廉，但是耗費大量人力和物力，除冰效率低；熱力融冰主要有三相短路融冰、帶負(fù)荷融冰等方法，與機(jī)械除冰相比，除冰速度快，安全性高，但是只能用于局部線路。對于嚴(yán)重的導(dǎo)線覆冰一般以人工上線除冰最為有效，但人工除冰危險性很高，并且效率較低。此外，輸電系統(tǒng)是一個具有強(qiáng)電場的系統(tǒng)，長時間工作在強(qiáng)電場中，人體將受到電磁輻射的侵害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型是提供一種使用除冰砂輪和除冰錘實現(xiàn)高壓線覆冰清除的裝置，其目的在于代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工清除高壓線覆冰的方式，采用一對除冰砂輪或多對除冰砂輪配合一組除冰錘先切削后撞擊的方式，實現(xiàn)高壓線覆冰的高效率、機(jī)械化除冰作業(yè)。
[0005]本實用新型的高壓輸電線路除冰機(jī)器人的上述目的是這樣實現(xiàn)的，結(jié)合【附圖說明】如下:高壓線除冰機(jī)器人通過覆冰輪使高壓線始終在切削時保持水平狀態(tài)，保證除冰時機(jī)器人的平穩(wěn)性。利用張緊機(jī)構(gòu)可以減少驅(qū)動行走機(jī)構(gòu)的電機(jī)數(shù)量，保證機(jī)器人行走時動力的連續(xù)性。采用變位的機(jī)械傳動方式來實現(xiàn)機(jī)器人的越障功能。利用棘輪棘爪的鎖緊功能帶動絲杠旋轉(zhuǎn)調(diào)整一對除冰砂輪的間隙來適應(yīng)不同規(guī)格的高壓線。
[0006]所述的除冰機(jī)器人的傳動系統(tǒng)主要由錐齒輪、減速直齒輪、不完全齒輪和直齒圓柱齒輪組成。其特征在于，電機(jī)通過錐齒輪將動力傳遞給同軸相連的減速直齒輪，減速直齒輪與兩個規(guī)格相同的直齒圓柱齒輪相互嚙合，進(jìn)行動力的二級傳遞，與兩個直齒圓柱齒輪同軸相連的不完全齒輪再一次將動力傳遞給帶有除冰錘的兩個直齒圓柱齒輪，實現(xiàn)對除冰錘往復(fù)運動的控制。
[0007]本實用新型的高壓線除冰機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu)與越障機(jī)構(gòu)集為一體。
[0008]所述的越障機(jī)構(gòu)由滑移齒輪、螺旋齒輪、絲杠、升降螺母、位移扳手、花鍵軸和電動絲杠組成。其特征在于，電動絲杠帶動位移扳手進(jìn)行水平移動，位移扳手將滑移齒輪在花鍵軸上移動，并帶到指定位置與螺旋齒輪進(jìn)行嚙合傳動，螺旋齒輪轉(zhuǎn)動帶動與其固連的絲杠轉(zhuǎn)動，絲杠的轉(zhuǎn)動帶動升降螺母的上升，通過改變安裝在花鍵軸上的電機(jī)的轉(zhuǎn)向使升降螺母下降，實現(xiàn)機(jī)器人的越障功能。
[0009]所述的行走機(jī)構(gòu)包括行走輪、電機(jī)、張緊輪和皮帶輪。其特征在于，裝置設(shè)有三個行走輪，三個行走輪在行走時保持與除冰錘中心水平，前邊為覆冰輪，行走在覆冰未被切除的高壓線上，保證覆冰在被切除時高壓線形成一條水平線，進(jìn)而提高除冰的可靠性。在中間行走輪上安裝有電機(jī)，后兩輪之間用皮帶進(jìn)行動力傳遞，皮帶之間設(shè)有張緊輪進(jìn)行張緊，張緊機(jī)構(gòu)中安裝有一定強(qiáng)度的彈簧，在機(jī)構(gòu)實現(xiàn)越障時，由于達(dá)到彈簧的強(qiáng)度極限使張緊輪隨之上升，保證了機(jī)器人在越障時為裝置提供連續(xù)的動力。
[0010]所述的行走機(jī)構(gòu)的線上行走路程必須小于1.5-2倍的除冰錘的有效撞擊長度。
[0011]本實用新型主要是突破傳統(tǒng)的人工敲除或切削的作業(yè)方式，采用一對除冰砂輪或旋轉(zhuǎn)刀具配合一組除冰錘先切削后撞擊的方式，實現(xiàn)高效率、機(jī)械化清除高壓線覆冰。一對砂輪或刀具對高壓線覆冰兩側(cè)進(jìn)行切削，設(shè)有的鎖緊機(jī)構(gòu)采用棘輪棘爪調(diào)節(jié)一對除冰砂輪之間的距離，滿足不同尺寸高壓線的除冰工作；左右除冰錘通過間歇往復(fù)運動實現(xiàn)對高壓線覆冰的撞擊?？坎煌耆X輪實現(xiàn)除冰錘的間歇往復(fù)運動，不完全齒輪也可替換成凸輪實現(xiàn)除冰錘的間歇往復(fù)運動。行走機(jī)構(gòu)由三個行走輪實現(xiàn)機(jī)器人在高壓線上行走，同時每個凹形輪還可以通過升降螺母實現(xiàn)越障。這種技術(shù)與傳統(tǒng)的人工清除方式相比，效率高、成本低、適應(yīng)性廣。
[0012]機(jī)架上安裝有攝像裝置，攝像裝置可以實時監(jiān)控高壓線線路情況和機(jī)器人的工作狀況。若機(jī)器人在高壓線上作業(yè)時發(fā)生故障，地面的通信控制系統(tǒng)通過攝像裝置的反饋信息還可以對機(jī)器人進(jìn)行遠(yuǎn)程故障診斷和在線控制，確保了機(jī)器人工作的準(zhǔn)確性和可靠性。
【附圖說明】
[0013]圖1是高壓線除冰機(jī)器人的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是高壓線除冰機(jī)器人的三維結(jié)構(gòu)視圖。
[0015]圖3是高壓線除冰機(jī)器人的傳動系統(tǒng)局部結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖4是高壓線除冰機(jī)器人的越障機(jī)構(gòu)工作原理示意圖。
[0017]圖5是高壓線除冰機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖所示實施例進(jìn)一步說明本實用新型的高壓輸電線路除冰機(jī)器人的具體內(nèi)容及其工作過程。
[0019]圖1是高壓線除冰機(jī)器人的總體結(jié)構(gòu)示意圖，主要由機(jī)架、傳動系統(tǒng)、除冰工具、越障機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)和攝像單元組成。所述的傳動系統(tǒng)，錐齒輪(7)將電機(jī)(8)的動力傳遞給與錐齒輪(7)同軸相連的減速齒輪(13)，減速齒輪與直齒圓柱齒輪(14)相嚙合，通過二級齒輪傳動將動力傳遞給齒輪(17)，齒輪(17)帶動與其固連的除冰錘運動。所述的除冰工具主要通過一對除冰砂輪和一組除冰錘來清除高壓線覆冰。所述的越障機(jī)構(gòu)，花鍵軸(35)上安裝有驅(qū)動電機(jī)(10)，電機(jī)(10)帶動花鍵軸(35)轉(zhuǎn)動，從而帶動滑移齒輪(2)轉(zhuǎn)動。電動絲杠(37)通過位移扳手(3)調(diào)節(jié)滑移齒輪(2)的位置分別與螺旋齒輪(5) (9) (34)相嚙合，滑移齒輪(2)通過與之相連的絲杠對升降螺母進(jìn)行上升或下降的調(diào)節(jié)，實現(xiàn)機(jī)器人的越障功能。在裝置非越障工作狀態(tài)時，與皮帶輪同軸固定的螺旋齒輪始終與滑移齒輪相嚙合，使除冰砂輪(28)始終處于工作狀態(tài)，提高了機(jī)器人的工作效率。所述的行走機(jī)構(gòu)，行走輪(25)上安裝有電機(jī)(26)。行走輪(25)與行走輪(20)之間用皮帶(24)進(jìn)行動力傳遞，兩皮帶輪之間設(shè)有張緊輪(23)對皮帶進(jìn)行預(yù)緊。所述的攝像單元主要由攝像頭(21)和地面控制軟硬件構(gòu)成，對機(jī)器人進(jìn)行在線作業(yè)控制和遠(yuǎn)程故障診斷。
[0020]圖2是高壓線除冰機(jī)器人的三維結(jié)構(gòu)視圖。本機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu)和越障