四分裂高壓線除冰裝置

 四分裂高壓線除冰裝置

關鍵詞：高壓線除冰  越障機構自我調節重心 機器人

簡介：

四分裂高壓線除冰裝置主要用于清除四分裂高壓線上的覆冰，保證電力設施的正常工作。本裝置采用雙向十字形點射除冰裝置清除四分裂高壓線子導線上的覆冰。上下可伸縮夾持越障機構夾持在四分裂高壓線子導線上完成行進，當遇到間隔棒等障礙物時可伸縮夾持機構上下伸縮，越過間隔棒上的線夾完成越障。設計的同步可伸縮滑桿機構使下面的四個從動輪同步的卡在四分裂高壓線的自導線上。本裝置上還裝有攝像頭 對高壓線進行巡檢。

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詳細介紹：

一。整體介紹 通過對四分裂高壓線環境的分析以及需要滿足的機械設計要求，設計研發了這套四分裂高壓線除冰裝置。本裝置主要有車體，行進機構，除冰機構，加持越障機構以及巡檢機構五部分組成。 　　1、車體 車體主要有車身、翻轉合頁、插銷以及活動底板組成。活動地板通過翻轉合頁和車身連接在一起，活動底板可以翻轉，以便車體放置在高壓線上。在活動底板的另一端有插銷，當車體放置在高壓線上時插上插銷即可使整個車體成為一個固定的組合體，增加了車體的強度和韌性。 　　2、行進機構 行進機構為整個裝置提供動力，使本裝置在四分裂高壓輸電線上行進驅動，它主要有行進輪、行進電機、行進軸、軸承支座、行進電機支座等組成。行進電機通過聯軸器和行進軸連接。行進軸穿過軸承固定在軸承支座上。行進軸通過鍵和行進輪固定連接。 　　3、夾持越障機構 加持越障機構主要是靠上下四個輪以及壓縮彈簧的彈力來實現的。本機構主要有車身、上夾持部分和下夾持部分組成。上夾持部分主要有行進機構、上端蓋、下端蓋、中心管、滑桿、壓縮彈簧以及中心軸等組成。中心管上開有滑道，滑桿可以在滑道中上下滑動，滑桿卡在滑道中，避免了電機的左右移動。其中中心管、滑桿、壓縮彈簧、中心軸以及上端蓋、下端蓋組成了上伸縮部分。壓縮彈簧放在中心軸的軸肩上，在重力的作用下彈簧可以壓縮恢復，進而使中心軸可以在中心管中上下滑動，實現越障和夾持。 　　夾持越障機構的下半部分主要有U”字型支撐座、中心管、“Z”字型固定架、壓縮彈簧以及上下端蓋和滑桿組成，同理，在中心管中也開有滑道。壓縮彈簧穿過中心軸放置在上端蓋上，當行進輪收到向下的作用力或遇到障礙物時壓縮彈簧，彈簧壓迫中心軸在中心管中上下滑動，實現越障夾持。 　　為了使本裝置在高壓線上更容易的進行夾線所以本裝置還設計了同步可伸縮連桿。其主要有移動手柄、連桿等組成。其中同步可伸縮連桿和加持越障的下半部分共同組成了下夾持越障部分。 　　4、除冰裝置。除冰裝置主要有除冰電機、除冰電機幾字型支撐座、十字形點射除冰機構、旋轉除冰橡膠棒以及聯軸器等組成。除冰電機幾字型支撐座固定在車身上，除冰電機通過聯軸器和十字形點射除冰機構連接在一起，十字形點射除冰機構上裝有旋轉除冰橡膠棒。除冰電機通過聯軸器帶動十字形點射除冰機構，進而帶動該機構上的旋轉除冰橡膠棒高速運轉，完成敲擊除冰。由于一次點射除冰方式只能對高壓線的一個半圓弧進行敲擊除冰，不能對高壓線的另一個半月弧進行除冰，所以在除冰裝置的前后面安裝了旋轉方向相反的兩對十字形點射除冰裝置，完成對整根子導線的全面除冰。 　　5、巡檢機構主要有攝像頭等組成。通過攝像頭的上下左右四自由度的運動進行檢測高壓線的除冰情況以及高壓線的損壞情況。由于四分裂高壓線上下各有兩根線所以為了保證巡檢的完整性，在本裝置的上面和下面分別安裝了一個攝像頭。上面的攝像頭用于檢測上面的兩根子導線，下面的攝像頭用于檢測下面兩根子導線。 二、創新優勢 　　1、雙向十字形點射除冰。前面的十字形點射除冰裝置敲擊子導線外側的冰棱，后面的點射除冰裝置敲擊內測的冰，通過對內外冰層的敲擊，保證了除冰的清潔度，兩個點射除冰電機旋轉方向相反，產生的扭矩相互抵消，保證了本裝置在高壓線上行進的穩定性。 　　2、自我調節重心。夾持機構不僅可以使本裝置加持在高壓線上進行除冰，而且該機構還有自我調節重心的功能。當遇到間隔棒等障礙物的時候，整個裝置會出現重心失調，此時上下夾持機構中心軸上的壓縮彈簧開始壓縮或者上升，使整個裝置的重心得到重新調節，避免了重心調節不及時出現加持不緊甚至從高空墜落的現象。 　　3、可跨越間隔棒。間隔棒是四分裂高壓線常見的金具，本裝置創新性使用了倒“U”型車架和十字形點射除冰裝置。倒“U”型車架剛好可以穿過四分裂間隔棒。十字形點射除冰裝置在除冰行進的過程中也不會接觸間隔棒的框架。使其可以快速的越過間隔棒，保證了除冰的高效性和連續性。 　 4、電能回收與重復利用。本裝置開發研究了一種電能回收與重復利用裝置，當電源電壓不足時，電源殘余的電壓帶動電動機，電動機帶動柴油機，柴油機啟動后帶動電機進行發電。及時的補充電壓不足的電源。 　　5、活動倒“U”型車身。本裝置在外觀上使用了倒“U”型車身，車身的下面通過活動板鉸連接。在工作時即使行進輪從子導線上滑落下來，但是倒“U”型車身一直懸掛在高壓線上，保證了本裝置工作的安全性。 　　除了以上創新點本裝置還有以下特點： 　　1、除冰巡檢同時進行。在進行除冰的時候，相應的巡檢裝置會對高壓輸電線進行巡檢，通過攝像頭采集輸電線周圍的環境，防止一些樹枝接觸高壓線造成危害。巡檢裝置檢測高壓輸電線的內部情況，損害的輸電線就可以及時得到處理，避免一些危害的發生。 　　2、二四分裂導線均可除冰。本裝置獨特的加持機構的設計，不僅適用于四分裂高壓線的除冰，同樣適用于二分裂高壓線的除冰巡檢。用于四分裂高壓線除冰時上下四個輪都要加持高壓線。當用于二分裂高壓線除冰時，只需要使用上面四個行進輪進行加持即可。此時下面四個從能輪用于自我調節重心。 　　3、同步可伸縮連桿。通過調節同步可伸縮連桿，保證下面四個從動輪的運動同步性，可以是下面的從動輪精準的落在下面的子導線上，便于本裝置安放在高壓線上。 三、關鍵技術指標 車體規格：600×400×600 重量：30KG 額定電壓：12V 額定電流：2.1A 行進電機轉速：28r/min 除冰電機轉速：120r/min 行進速度：0.1746m/s 信息采集方式：CCD攝像機采集 控制模式：人工遠程控制 除冰方式：十字形雙向點射除冰 抗風能力 7級 適用高壓線類型：二分裂，四分裂 四、工作原理 　　本裝置主要用于清除四分裂二分裂高壓線覆冰。其工作原理如下：操作人員把四分裂高壓線除冰裝置放置在四分裂高壓線上之后，調節上面的行進輪使其卡在高壓線子導線上。由于高壓線上有覆冰，因此先打開除冰電機控制開關，使其敲擊子導線上的覆冰，然后打開行進電機的控制開關。打開除冰控制開關，四個除冰電機帶動減速器運轉，減速器通過聯軸器帶動十字形點射除冰裝置往復運動。十字形點射除冰裝置在電機的帶動下做高速旋轉，當十字形點射除冰裝置上的旋轉敲擊橡膠棒碰到高壓線子導線上的覆冰的時候，會產生一個很大的離心速度，彼此之間接觸時間短暫，產生很大的敲擊力，使高壓線子導線上的覆冰敲碎。打開行進輪控制開關，行進電機帶動減速器運轉，減速器通過聯軸器帶動行進輪運轉，通過行進輪與高壓線子導線之間的摩擦使整個裝置在高壓線上前進。地面上的操作人員通過遠程操作控制進行控制整個裝置的運動姿態，上下攝像頭拍攝的圖像通過無線傳輸模塊傳送到中位機儲存起來。 五、使用說明 打開下底板與倒“U”型車架連接的插銷，使下底板翻轉到與地面垂直的位置，把下底板固定在本裝置的一個側面。通過吊繩把本裝置運到四分裂高壓線上。調整上面行進輪的位置，使上面的四個行進輪全都落在四分裂高壓線上。然后把下底板從本裝置的側面拉下來。此時拉動手柄，使下面的四個從動輪低于四分裂高壓線下面兩根子導線，把下底板合在倒“U”型車架上，插上插銷，使其固定在一起。松動手柄使下面的從動輪同步的卡在下面兩根子導線上，調整下面從動輪與下面高壓線子導線的位置，使其完全卡位。先打開十字形點射除冰裝置的開關，四分裂高壓線除冰裝置開始在高壓線上旋轉敲擊除冰，然后打開行進機構的開關，整個裝置開始在四分裂高壓線上前進行走。地面上的操作人員通過遠程操作系統進行控制整個裝置的運動姿態。攝像頭拍攝的圖像傳遞到中位機處理系統，對拍攝的圖像進行記錄處理。