一種電動遙控電力架空輸電線作業裝置的製作方法

2023-05-06 12:38:36

專利名稱：一種電動遙控電力架空輸電線作業裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種可自動在高空電力架空輸電線上作業的裝置，具 體地說，涉及一種電動遙控電力架空輸電線作業裝置。
技術背景一個高度發展的國家，必然有強大的輸配電線路作為其基礎保 障，即必須具有雄厚的動力保障。我國電力事業一直發展較快，高壓與超高壓輸配電網的架設與投入運行必將與日倶增，110KV、 220KV、 330KV、500KV等不同電壓等級的大型輸配電線與變電站分布區域很 廣，作用日益突出。到2003年底止，我國已建成500千伏輸電線路 4萬多公裡，330千伏輸電線路1萬多公裡。由於高壓輸電線一般都是高空架設，現有的直升機巡線^t支術，利 用先進的機載設備，可及時準確地發現電力架空輸電線路的故障及缺 陷。而發現的小型故障及缺陷就希望能夠實現帶電直接作業，通過一 些小型的設備能夠及時排除故障，保障供電安全。而如何實現在高空架設的電力架空輸電線上直接帶電作業，如對 電力架空輸電線進行清潔、除水和檢修等，成為一個難題。我國東北和西北地區冬季非常寒冷， 一些地區由於特定的氣象原 因使得電力架空輸電線產生結冰的現象。當冰層達到一定厚度時必須 將其清除，否則會造成壓斷輸電線造成停電事故，嚴重影響工業生產 和生活。目前，電力架空輸電線除冰採用的方法主要有1.利用電流發熱融冰，其原理就是將輸電線用戶端短^各，通過 降壓變壓器將供電電壓降低，向輸電線路提供比正常供電電流大的多 的電流，讓導線產生大量的熱而將其表面覆蓋的冰層融化。專用的變壓器價格約幾十萬元人民幣，而且利用率極低。因而利用電流發熱融 冰的特點是需要專用的設備、必須停電才能融水，能量消耗極大、投 資巨大，一4殳應用於主幹電力網。2. 利用人力方法清除導線表面的結水，這不需要專用的設備， 但效率很低。 一般應用於非主幹電力網例如各個油田的專業電網，但 對跨度很大，特別是過山澗處的輸電線^各基本無法完成除冰^f壬務。3. 機械除冰，如公開號為CN1404644A的中國專利申請公開了 一種監測電力架空輸電線的遙控線路行車和破冰工具，該工具包括行 走驅動部分、運行工作部分、接受發送控制部分，具體^^開了以下內 容在通電導線上使用的行車具有三個共面施動輪裝在輪架上並沿與 導線平行而又在其上方的第一長軸上相間排列，兩個共面壓4侖可卸開 地安裝在輪架上並沿與導線平行並在其下方的第二長軸上相間排列。 一個驅動電機安裝在輪架上用於驅動拖輪。 一個壓力裝置用於維持在 拖動輪和壓輪之間對導線的擠壓力。 一個控制系統用於控制電機，行 車上還有的破水裝置具有一個可以通電導線周圍閉合的軸套、軸套的 若干翼刀呈錐形間隔裝置，其縱形的開口指向行車的前進方向。但該 工具結構複雜，製作成本高，使用也不方便，而且其行走驅動部分行 走穩定性差，運行工作部分效率也有待提高。因而綜上分析，上述幾種方法都存在各自的在^M^ 發明內容本發明需要解決的技術問題就在於克服現有的電力架空輸電線 帶電作業裝置存在的結構複雜、使用不方便、工作效率低等方面的缺 陷，提供一種電動遙控電力架空輸電線作業裝置，它結構簡單新穎， 小巧輕便，使用方便，可以方便地實現電力架空輸電線的帶電除水、 清洗、和簡單的4企修等作業。為解決上述問題，本發明採用如下技術方案本發明一種電動遙控電力架空輸電線作業裝置，所述電動遙控電力架空輸電線作業裝置由電動行走驅動器、線上作業器和遙控控制器 構成，所述電動行走驅動器和線上作業器安裝在一個結構架上，線上 作業器安裝在電動行走驅動器前端、通過可調的彈性支架與電動行走驅動器連接；電動行走驅動器和線上作業器分別設置有和遙控控制器相配合的遙控電路和發射器，所述遙控控制器內設置有接收器，所述 遙控控制器和電動行走驅動器及線上作業器通過發射器和接收器實 現遠程無線數據傳輸。為了使整個裝置結構緊湊，調節方便並平穩行駛，本發明所述結 構架由上結構架和下結構架構成，所述上、下結構架通過由螺母和絲槓組成的螺旋連接器連接；旋轉絲槓可調節上、下結構架之間的距離。 所述電動行走驅動器包括三個上懸掛壓緊輪和兩個下行走驅動輪，所 述上懸掛壓緊輪通過滾動軸承安裝在上結構架上，所述兩個下行走驅 動輪分別為主驅動4侖和輔助驅動輪，兩者通過皮帶連接並通過滾動軸 承安裝於下結構架上，所述主驅動輪通過蝸輪蝸杆減速器和直流電動 機連接。為了使行走輪和電線緊密配合，保證行走平穩，本發明所述上懸 掛壓緊輪和下行走驅動輪外輪周均設置有一 圈和電線相配合的凹槽， 為了增加行走輪的摩擦力，在行走輪凹槽內表面設置有一圏彈性絕緣 填充材料層。為了實現多種作業，本發明所述線上作業器可以為除冰器、清洗 器或電線檢修器，並可實現它們之間的互換。為了達到最佳的除冰效果，本發明所述除水器包括兩片輪式外破 水銑刀和一個輪式內破冰銑刀，內、外破水銑刀同軸安裝並通過蝸輪 蝸杆式減速器和直流電機連接，兩片外破水銑刀將內破水銑刀夾於中 間，內、外破冰銑刀通過螺栓連接，外破冰銑刀長度大於內破冰銑刀 長度。為了有效地控制除冰器和電力架空輸電線之間的距離，本發明所述除水器上安裝有限位器。為了減輕重量，本發明所述減速器外殼採用鑄鋁材料製作，所述 內、外破水銑刀均採用高碳鋼材料並做中空處理。為了完成上、下結構架的定位，本發明所述上、下結構架兩端分 別套裝有定位滑套。為了防止絲槓反松，本發明所述絲槓上設置有絲槓鎖緊裝置，由 絲槓鎖緊裝置防止絲槓反松。為了方便地調節皮帶的鬆緊，本發明所述皮帶上設置有皮帶撐緊輪。為了使用方便，本發明所述電機採用鋰離子蓄電池提供電源。 本發明將電動行走驅動器和線上作業器安裝於一結構架上，線上 作業器位於結構架前端、電力架空輸電線上部，工作時，通過遙控控 制器使線上作業器對電力架空輸電線實現帶電作業，如除冰、清洗和 簡單的檢修等，電動行走驅動器使整個結構架前進，這樣就可實現對 電力架空輸電線的電動遙控的自動作業。本發明結構簡單新穎，小巧輕便，可以在不停電的情況下替代人 工完成對電力架空輸電線的除水、清洗和簡單的4企》務等工作，不僅能 耗低、而且攜帶方便、操作簡單、可適用於各種複雜地形上的供電線 路。


圖1為本發明所述電動遙控電力架空輸電線除冰器結構示意圖。圖2為圖1的A-A^L圖。 圖3為本發明所述除冰器結構示意圖。 圖4為本發明所述遙控控制器中的接收器電路原理框圖。 圖5為本發明所述發射器電路原理框圖。
具體實施方式
下面以線上作業器為除水器為例，對本發明做進一步說明。如圖l所示， 一種電動遙控電力架空輸電線除冰器，由電動行走驅動器l、除冰器2和遙控控制器3構成，所述電動行走驅動器和除 水器安裝在一個結構架4上，除水器安裝在電動行走驅動器前端、通 過可調的彈性支架5與電動行走驅動器連4妄；電動^f亍走驅動器和除冰 器分別設置有和遙控控制器相配合的遙控電路和發射器，所述遙控控 制器內設置有接收器，所述遙控控制器和電動行走驅動器及除冰器通 過發射器和接收器實現遠程無線數據傳輸。所述發射器的電路原理框 圖如圖5所示，所述接收器的電路原理框圖如圖4所示。本發明所述電動行走驅動器結構如圖1所示，所述結構架由上結 構架41和下結構架42構成，所述上、下結構架通過由螺母和絲槓組 成的螺旋連接器43連接；旋轉絲槓可調節上、下結構架之間的距離。 採用滑套結構44完成上、下結構架的定位。由絲槓夾緊裝置防止絲 槓反松。上、下結構架採用單邊連接方式，便於將整個裝置懸掛於輸 電線上。為了增大行走輪與輸電線的摩擦，所述電動行走驅動器l採 用上三下二的結構，包括三個上懸掛壓緊輪11和兩個下行走驅動輪， 所述上懸掛壓緊輪通過滾動軸承安裝在上結構架上，所述兩個下行走 驅動輪分別為主驅動輪121和輔助驅動4侖122,兩者通過皮帶13連 接以增大驅動能力，並通過滾動軸承安裝於下結構架上，所述主驅動 輪通過蝸輪蝸杆減速器和直流電動機連接。由於上懸掛壓緊輪直徑較小，為了保證其強度採用高碳鋼材料制 作，經中空處理減輕重量。兩個下行走驅動輪的直徑較大，為了減輕 重量採用鑄鋁材料製作，並使皮帶輪與其一體，皮帶的鬆緊可通過調 節安裝在下結構架上的皮帶撐緊輪14調節裝置完成。如圖2所示，為了使行走輪和電線緊密配合，保證行走平穩，本 發明所迷上懸掛壓緊輪和下行走驅動輪外輪周均設置有一 圈和電線 相配合的凹槽15，為了增加行走輪的摩擦力，在行走輪凹槽內表面 設置有一圈彈性絕緣填充材料層16。本發明所述除冰器的結構如圖1、圖3所示，所述除冰器為輪式 破水器，包括兩片輪式外破水銑刀21和一個輪式內破水銑刀22，內、 外破冰銑刀同軸安裝並通過蝸輪蝸杆式減速器和直流電機23連接， 兩片外破冰銑刀將內破冰銑刀夾於中間，這樣可使輸電線位於其中， 當其旋轉時可有效的破碎輸電線覆蓋的水層。內、外破水銑刀通過螺 才全24連接，可以通過加減墊片的方式來調節以適應不同直徑的輸電 線。外破冰銑刀直徑大於內破冰銑刀直徑。蝸輪蝸杆式減速器具有大 減速比、體積小、工作可靠的特點，將其與直流電動機和輪式破冰銑 刀連接，可使輪式破水銑刀獲得需要的旋轉速度和足夠的力矩。採用 直流電動機驅動可使輪式破冰銑刀具有較大的啟動轉矩和良好的控 制性。整個輪式破冰器通過連接架與上結構架連接，通過調整輪式破 水器限位器來調節其與輸電線之間的距離，保證既能有效破碎輸電線 上覆蓋的冰層，又不損傷輸電線。為了減輕重量減速器外殼採用鑄鋁、 內、外破冰銑刀均採用高碳鋼材料並做中空處理以減輕其重量。如圖4、圖5所示，本發明無線接收控制器採用工業用無線發射 和接收機配合相應的編碼和解碼電路，形成遠程無線數據傳輸系統， 可靠傳輸距離大於500米。通過發射機上的控制編碼按鈕控制除冰器 的除水、前進、後退、驅動電源復位等工作狀態。由於鋰離子蓄電池具有過載自動保護功能，當其保護時將不能提 供電能，而除冰器在工作過程中可能會因為某些原因出現過載，使裝 置停止工作。而必須切除負載才能使電源重新恢復工作。為了解決這 個問題採用了控制和驅動雙電源供電的模式，在驅動電源過載時，由 於控制電源仍然可以有效工作，所以，可^f吏驅動電源復位而重新投入 工作。避免除水器停到架空線的中部造成不能回收的事故。由於驅動 電機在啟動時會出現很大的啟動電流造成蓄電池過載而無法啟動，所 以電路中加入了啟動電流控制電路，保證了行走電4幾的可靠啟動。本發明電動遙控電力架空輸電線除水器性能測試結果如下裝置全重19.5Kg,採用手動夾緊方式置於待除冰的輸電線上， 在模擬的環境下對電動遙控高壓線除冰器進行了測試。裝置在75 mm2和120mm2輸電線上行走自如，在500米遠的距離進行遠程控制 效果良好。可有效地完成除冰電機啟動停止、行走裝置的前進和後退， 驅動電源過載保護後的遠程恢復。利用石蠟模擬輸電線上的結冰，清除效果良好。裝置每秒約運行0.5米。驅動蓄電池在充滿電的條件下可連續使 用4小時以上。為了方便野外作業，驅動蓄電池釆用了可快速更換的 方式，當一塊蓄電池放電接近完成時可擰松驅動蓄電池的固定螺釘， 快速更換另一塊備用電池。而控制蓄電池可以連續工作10小時以上。 裝置在不使用時可利用220V工頻交流電源分別對控制和驅動蓄電池 充電。由於本發明所述的電動行走驅動器採用上三下二的結構，它可以 緊緊地夾住電線而且使之行走方便自如，因而，本發明所述作業裝置 不但可應用於高壓輸電線上，而且可以應用於一切電力架空輸電線 上，不但可應用於水平架設的輸電線上，也可以應用於斜線或是垂直 的輸電線上。最後應說明的是以上實施例僅用以說明本發明而並非限制本發 明所描述的技術方案；因此，儘管本說明書參照上述的各個實施例對 本發明已進行了詳細的說明，但是，本領域的普通技術人員應當理解， 仍然可以對本發明進行修改或等同替換；如用清洗器或電線檯r-修器代 替本實施例中的除冰器，就可以實現電力架空輸電線的帶電清洗和簡 單的檢修等作業，而一切不脫離本發明的精神和範圍的技術方案及其 改進，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍中。
權利要求
1、一種電動遙控電力架空輸電線作業裝置，其特徵在於所述電動遙控電力架空輸電線作業裝置由電動行走驅動器、線上作業器和遙控控制器構成，所述電動行走驅動器和線上作業器安裝在一個結構架上，線上作業器安裝在電動行走驅動器前端、通過可調的彈性支架與電動行走驅動器連接；電動行走驅動器和線上作業器分別設置有和遙控控制器相配合的遙控電路和發射器，所述遙控控制器內設置有接收器，所述遙控控制器和電動行走驅動器及線上作業器通過發射器和接收器實現遠程無線數據傳輸。
2、 如權利要求1所述的電動遙控電力架空輸電線作業裝置，其 特徵在於所述結構架由上結構架和下結構架構成，所述上、下結構 架通過由螺母和絲槓組成的螺旋連接器連接；所述電動行走驅動器包 括三個上懸掛壓緊輪和兩個下行走驅動輪，所述上懸掛壓緊輪通過滾 動軸承安裝在上結構架上，所述兩個下行走驅動輪分別為主驅動輪和 輔助驅動輪，兩者通過皮帶連接並通過滾動軸承安裝於下結構架上， 所述主驅動輪通過蝸輪蝸杆減速器和直流電動機連4妻。
3、 如權利要求2所述的電動遙控電力架空輸電線作業裝置，其 特徵在於所述上懸掛壓緊輪和下行走驅動輪外輪周均設置有一圈凹 槽，所述凹槽內表面設置有一圈彈性絕緣填充材料層。
4、 如權利要求l、 2或3所述的電動遙控電力架空輸電線作業裝 置，其特徵在於所述線上作業器為除冰器、清洗器或電線檯H務器。
5、 如權利要求4所述的電動遙控電力架空輸電線作業裝置，其 特徵在於所述除冰器包括兩片輪式外破水銑刀和一個輪式內破水銑 刀，內、外破冰銑刀同軸安裝並通過蝸4侖蝸杆式減速器和直流電機連 接，兩片外破水銑刀將內破冰銑刀夾於中間，內、外破水銑刀通過螺 栓連接，外破冰銑刀長度大於內破冰銑刀長度。
6、 如權利要求5所述的電動遙控電力架空輸電線作業裝置，其 特徵在於所述除冰器上安裝有限位器。
7、 如權利要求6所述的電動遙控電力架空輸電線作業裝置，其 特徵在於所述減速器外殼釆用鑄鋁材料製作，所述內、外石皮冰銑刀 均採用高碳鋼材料並做中空處理。
8、 如權利要求7所述的電動遙控電力架空輸電線作業裝置，其 特徵在於所述上、下結構架兩端分別套裝有定位滑套。
9、 如權利要求8所述的電動遙控電力架空輸電線作業裝置，其 特徵在於所述絲槓上設置有絲槓鎖緊裝置。
10、 如權利要求9所述的電動遙控電力架空輸電線作業裝置，所 述電機採用鋰離子蓄電池提供電源。
全文摘要
本發明公開了一種電動遙控電力架空輸電線作業裝置，所述電動遙控電力架空輸電線作業裝置由電動行走驅動器、線上作業器和遙控控制器構成，所述電動行走驅動器和線上作業器安裝在一個結構架上，線上作業器安裝在電動行走驅動器前端、通過可調的彈性支架與電動行走驅動器連接；電動行走驅動器和線上作業器分別設置有和遙控控制器相配合的遙控電路和發射器，所述遙控控制器內設置有接收器，所述遙控控制器和電動行走驅動器及線上作業器通過發射器和接收器實現遠程無線數據傳輸。它結構簡單新穎，小巧輕便，使用方便，可以方便地實現電力架空輸電線的帶電除冰、清洗、和簡單的檢修等作業。
文檔編號H02G1/02GK101232157SQ20081005725
公開日2008年7月30日 申請日期2008年1月31日 優先權日2008年1月31日
發明者周宇涵 申請人:周宇涵