输电线路异物清除装置的制作方法

本发明涉及一种应用在输电线路中的检修装置，具体的说是一种用于清除输电线路上的异物的装置，可以对异物进行准确定位清理，清理效率高，效果好。

背景技术：

当今社会，电力作为不可或缺的能源，在社会发展中发挥着越来越重要的作用，输电网络也是遍布各处，这些输电线路长期暴露在自然环境中，由于人为或自然因素的影响，在输电线路上经常会挂上一些异物，严重影响了输电线路的正常运行，造成输电安全事故。

输电线路上的异物大致可分为两类，第一类是人为或自然环境导致的垃圾类异物，如塑料袋或纸张、树叶、广告条幅等被风刮起来，缠绕到输电线路上，或是过年过节，居民燃放烟花爆竹，残余物下落过程中挂在输电线路上，这种异物若不及时清理，会导致输电线路跳闸故障，甚至是雷击、火灾等严重事故的发生，危害生命财产安全；第二类是冬季输电线路上的覆冰，在冬季，由于温度低，输电线路上经常容易被冰雪包裹，会引起供电中断，甚至电网瘫痪等严重的事故，对于长距离输电的高压线路，依靠铁塔支撑，覆冰也容易加大支撑铁塔的载荷，甚至使铁塔倒塌，造成大面积电力中断。

目前，清理输电线路上的异物主要依靠人工进行清理，但输电线路架设在高空中，人工清理比较困难，为了解决该问题，对于第一类异物，现有技术中通常采用在输电线路上的可移动小车上安装刀片或剪刀等工具来切割异物，如图1-3所示的专利文献CN104767148A，一种架空输电线路导地线异物清除工具，包括切割盘11、传动装置、悬挂装置和绝缘绳4；切割盘11为圆形，切割盘11中间开有第一通孔14，第一通孔14周围有向外突出的柱台12，柱台12上开有槽孔，切割盘11边缘有切割面11a，切割盘11表面固定有三组伸缩刀片13，伸缩刀片13的刀柄固定在柱台12与切割面11a之间，刀片可伸出切割盘11；传动转置包括U形框架21、横向锥齿轮25和纵向锥齿轮24，U形框架21两侧壁之间有一可转动的横轴22，纵向锥齿轮24固定在横轴22上，横轴22中间固定有导轮23，U形框架21底壁上开有第二通孔，横向锥齿轮25穿过第二通孔安装在柱台12上，横向锥齿轮25与纵向锥齿轮24相互配合；绝缘绳4套在导轮23的凹槽中，绝缘绳4的两自由端从第一通孔14中穿出；悬挂装置包括底座31、挂扣32和滚动轮34，底座31固定在U形框架21顶部，挂扣32固定在底座31上，所述挂扣32呈钩状，挂扣32两侧壁之间有横杆33，滚动轮34套装在横杆33上，挂扣32顶部还固定有挂钩35。

这种依靠刀片或剪刀进行切割的方式往往存在切割准确率低，清除效率低，并容易误操作切割到输电线路的问题，由于刀片只有一种运动方式，只能进行单一方向的切割，如果异物位置和方向不同，往往多次切割都无法清除，另外，由于线路复杂，经常会切割到输电线，甚至割断线路，造成电力中断等事故。

对于第二类异物，现有技术中一般采用热空气加热或撒盐等方式进行消除，如专利文献CN203071499U，其公开一种气喷式输电线路清理实现装置，如图4所示，包括气体压缩机(101)，储气罐(102)，气体输送(103)，气体喷嘴(104)，气体控制阀(105)；气体压缩机(101)将空气压缩入储气罐(102)，移动气体输送管(103)和气体喷嘴(104)，使气体喷嘴(104)对准输电线路的连接杆上的绝缘子，打开气体控制阀(105)，利用高压气体吹散绝缘子上的积灰和结晶，从而消除输电线路的闪烁，避免因输电线路闪烁而跳闸。

这种依靠热空气融冰的方式存在以下缺陷，第一是输电线路一般假设高度较高，因此需要非常长的输送管，太长的输送管很难保证足够的强度，如果强度不够，则喷嘴左右摇摆，很难对准输电线路，无法定向进行清除，第二是对于高压输电线路，支撑塔十几米甚至几十米高，无法进行清理作业。

另外，上述两篇现有技术都是针对某一类型的异物进行清理，不能同时清理两种异物，例如刀片类设备无法清除覆冰，热空气类专门针对覆冰，对树叶、纸张等异物清除效果不佳，效率低，因此需要一种同时能够清除两种异物的装置，且清除效率高，清除干净彻底。

技术实现要素：

本发明为了要解决上述现有技术中存在的不足，提供一种输电线路异物清除装置，针对上述两种异物，都可以进行定向清除，且清除效率高。清除效果干净，彻底，同时具有使用安全的优点。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案如下:

本发明的输电线路异物清除装置包括机架1、滚轮2、压缩机3、驱动装置4、控制装置5和摄像机6。其中机架1包括左右对称的滚轮安装部10和中间的设备安装部11，滚轮2通过安装轴安装在机架1的滚轮安装部10上，压缩机3和驱动装置4并排固定安装在机架1的设备安装部11的一侧，控制装置5和摄像机6并排固定安装在机架1的设备安装部11的另一侧，并且压缩机3、驱动装置4、摄像机6都与控制装置5电连接，受控制装置5的控制而动作，为了适应输电线路两条线路之间不同的距离，机架1的中间设备安装部11为可伸缩结构，通过大小不同的两个管子套接在一起，接合处用螺纹销钉固定住，根据两条线路之间的距离，调整好两侧滚轮的间距后，旋紧螺纹销钉，固定住机架的整体结构，从而提高清除装置的适应性。

压缩机3通过支架和螺栓活动安装在机架1的设备安装部11的一侧，包括压缩机本体和喷气管，其中喷气管包括出口管8和与出口管8活动连接的文氏管7，压缩机3的支架通过球铰与机架1的设备安装部11活动连接，在安装在机架1上的驱动器(未示出)驱动下，可实现压缩机上下摆动，其中压缩机本体可采用涡旋式压缩机或是旋转叶片式压缩机，也可以采用活塞式压缩机，压缩气体通过出口管8和文氏管7排出来，用来通过高压气体清除挂在输电线路上的异物，出口管8还可以包括加热器(图中未示出)，对压缩气体进行加热，用来融化包裹在输电线路上的覆冰，另外，文氏管7和出口管8活动连接，文氏管7可以以出口管8为中心旋转，在控制装置5的控制下，选择合适的角度排出压缩气体，清除异物，并且压缩机3上还设置驱动器(图中未示出)用来驱动文氏管7的旋转，为了防止压缩气体泄漏，文氏管7和出口管8接合处设置密封圈进行密封，该密封圈可以是高强度橡胶密封圈或是金属迷宫式密封圈。其中，如图7所示，为了使排出气体具备需要的速度，文氏管7的入口直径D1和出口直径D2的比值D1/D2介于5.2-8.7之间，这样，经过大量实验可知，这个区间尺寸的文氏管，排出的压缩气流基本可以满足各种异物的清除要求，且成本最低，另外，文氏管7和出口管8的接合处还设置了电磁阀12，电磁阀12在控制装置的控制下，可选择打开和关闭，根据不同方向的清除异物请求，打开或关闭文氏管的两个出口。

驱动装置4通过支架和螺杆固定安装在机架1的设备安装部11一侧，与压缩机并排安装，驱动装置与控制装置5和滚轮2连接，在控制装置5的控制指令下，驱动滚轮旋转，带动清除装置在输电线路上来回运动。

滚轮2通过滚轴安装在机架1的滚轮安装部10上，滚轮2对称安装在机架1的两侧，其中为了与输电线路紧密配合，防止清除装置整体的从输电线路上滑落，滚轮2的形状为外表面为向滚轴方向凹陷的圆弧形，且圆弧的半径大于输电线路的直径，滚轮2的材质为不锈钢或铝合金，滚轮2在机架1左右两侧设置数量分别至少为两个。

控制装置5通过支架和螺栓固定安装在机架1的设备安装部11的另一侧，控制装置5包括压缩机控制模块、驱动装置控制模块、摄像机控制模块和无线遥控控制模块，无线遥控模块将摄像机采集的图像信息不断传送给地面上的操作人员，操作人员根据得到的图像信息，通过控制装置5控制压缩机5，包括设置在压缩机上的驱动器和设置在机架1上的驱动器，以及文氏管7、驱动装置4的运动，驱动装置控制模块控制驱动装置4驱动清除装置运动到合适的位置，压缩机控制模块控制压缩机运作，不断压缩气体，根据摄像机6的图像，控制机架1上的驱动器运动，压缩机3调整位置，再控制电磁阀12的开闭以及文氏管7旋转的方向，选择合适的角度对准需要清除的异物，喷出压缩气体，直到清除干净为止。摄像机控制模块控制摄像机不断旋转，搜寻需要清除的异物，将图形信号不断发送给地面人员。

由于本发明对现有技术的上述改进，非常巧妙的解决了现有技术中，不能同时清除上述两类异物的缺陷，且可以做到定向清除，清除效率高，清除效果彻底，并且控制自动化程度高，使用方便快捷。

附图说明

图1是本发明背景技术1的未套绝缘绳的示意图；

图2是本发明背景技术1的切割盘的示意图；

图3是本发明背景技术1套有绝缘绳的示意图；

图4是本发明背景技术2的的示意图；

图5是本发明实施方式的平面示意图；

图6是本发明实施方式的喷气装置的放大图；

图7是本发明实施方式的排出管的示意图；

图8是本发明实施方式的控制方式示意图；

图中：1-机架，2-滚轮，3-压缩机，4-驱动装置，5-控制装置，6-摄像机，7-文氏管，8-出口管，9-密封圈，10-滚轮安装部，11-设备安装部，12-电磁阀

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

如图5-8所示，本发明的输电线路异物清除装置包括机架1、滚轮2、压缩机3、驱动装置4、控制装置5和摄像机6。其中机架1包括左右对称的滚轮安装部10和中间的设备安装部11，滚轮2通过安装轴安装在机架1的滚轮安装部10上，压缩机3和驱动装置4并排固定安装在机架1的设备安装部11的一侧，控制装置5和摄像机6并排固定安装在机架1的设备安装部11的另一侧，并且压缩机3、驱动装置4、摄像机6都与控制装置5电连接，受控制装置5的控制而动作，为了适应输电线路两条线路之间不同的距离，机架1的中间设备安装部11为可伸缩结构，通过大小不同的两个管子套接在一起，接合处用螺纹销钉固定住，根据两条线路之间的距离，调整好两侧滚轮的间距后，旋紧螺纹销钉，固定住机架的整体结构，从而提高清除装置的适应性。

如图5-7所示，压缩机3通过支架和螺栓活动安装在机架1的设备安装部11的一侧，包括压缩机本体和喷气管，其中喷气管包括出口管8和与出口管8活动连接的文氏管7，压缩机3的支架通过球铰与机架1的设备安装部11活动连接，在安装在机架1上的驱动器(未示出)驱动下，可实现压缩机上下摆动，其中压缩机本体可采用涡旋式压缩机或是旋转叶片式压缩机，也可以采用活塞式压缩机，压缩气体通过出口管8和文氏管7排出来，用来通过高压气体清除挂在输电线路上的异物，出口管8还可以包括加热器(图中未示出)，对压缩气体进行加热，用来融化包裹在输电线路上的覆冰，另外，文氏管7和出口管8活动连接，文氏管7可以以出口管8为中心旋转，在控制装置5的控制下，选择合适的角度排出压缩气体，清除异物，并且压缩机3上还设置驱动器(图中未示出)用来驱动文氏管7的旋转，为了防止压缩气体泄漏，文氏管7和出口管8接合处设置密封圈进行密封，该密封圈可以是高强度橡胶密封圈或是金属迷宫式密封圈。其中，如图7所示，为了使排出气体具备需要的速度，文氏管7的入口直径D1和出口直径D2的比值D1/D2介于5.2-8.7之间，这样，经过大量实验可知，这个区间尺寸的文氏管，排出的压缩气流基本可以满足各种异物的清除要求，且成本最低，另外，文氏管7和出口管8的接合处还设置了电磁阀12，电磁阀12在控制装置的控制下，可选择打开和关闭，根据不同方向的清除异物请求，打开或关闭文氏管的两个出口。

驱动装置4通过支架和螺杆固定安装在机架1的设备安装部11一侧，与压缩机并排安装，驱动装置与控制装置5和滚轮2连接，在控制装置5的控制指令下，驱动滚轮旋转，带动清除装置在输电线路上来回运动。

滚轮2通过滚轴安装在机架1的滚轮安装部10上，滚轮2对称安装在机架1的两侧，其中为了与输电线路紧密配合，防止清除装置整体的从输电线路上滑落，滚轮2的形状为外表面为向滚轴方向凹陷的圆弧形，且圆弧的半径大于输电线路的直径，滚轮2的材质为不锈钢或铝合金，滚轮2在机架1左右两侧设置数量分别至少为两个。

控制装置5通过支架和螺栓固定安装在机架1的设备安装部11的另一侧，控制装置5包括压缩机控制模块、驱动装置控制模块、摄像机控制模块和无线遥控控制模块，无线遥控模块将摄像机采集的图像信息不断传送给地面上的操作人员，操作人员根据得到的图像信息，通过控制装置5控制压缩机5，包括设置在压缩机上的驱动器和设置在机架1上的驱动器，以及文氏管7、驱动装置4的运动，驱动装置控制模块控制驱动装置4驱动清除装置运动到合适的位置，压缩机控制模块控制压缩机运作，不断压缩气体，根据摄像机6的图像，控制机架1上的驱动器运动，压缩机3调整位置，再控制电磁阀12的开闭以及文氏管7旋转的方向，选择合适的角度对准需要清除的异物，喷出压缩气体，直到清除干净为止。摄像机控制模块控制摄像机不断旋转，搜寻需要清除的异物，将图形信号不断发送给地面人员。

如图8所示，该输电线路异物清除装置的清除方法如下：压缩机3、驱动装置4、摄像机6分别与控制装置5电连接，摄像机6不断旋转，采集输电线路上的信息，不断将采集的信息通过无线遥控模块发送到地面接收者，当发现需要清除的异物时，驱动装置控制模块发出指令信号，控制驱动装置驱动滚轮2旋转，移动到合适位置后，压缩机控制模块发出指令，开启压缩机，并根据异物的位置和角度，控制压缩机3的空间位置，接着控制文氏管7的旋转角度，选择合适的角度并选择是否开启电磁阀12以及是否开启加热装置，压缩空气经过文氏管7高速喷出，清除完异物后，关闭压缩机。

本发明输电线路异物清除装置，采用同一设备，可以清除各种异物，包括树叶、报纸、塑料袋、广告纸、冰雪等，且可以调整支架尺寸，适应不同输电线路的尺寸要求，具有适应性广，定向清除效率高，清除效果好的有点，另外，装置整体采用无线控制，控制灵活，适应性强。

本发明并不局限于上述具体实施方式，本领域技术人员还可据此做出多种变化，但任何与本发明等同或者类似的变化都应涵盖在本发明权利要求的范围内。