一种自走式线路清障装置的制作方法

本发明涉及一种用于电力线路智能巡检清障的自走式线路清障装置。

背景技术：

配电架空线路经常会遇到各种异物例如塑料薄膜、小树枝、小绳、气球、风筝、广告布条等等缠挂，这些异物会使相间距离、导线对地距离缩小，极易引发短路和接地事故，危及到线路及系统的安全运行。

对于低空线路的异物，一般采用简易工具例如顶端带爪的绝缘杆即可使异物脱落，然而对于中高空线路来说，这种简易工具的适应性大幅降低，一般需要沿线路行走的专用清障工具。

中国发明专利cn105703269b公开了一种手自一体输电线路异物清除器，清除器上设有由电机驱动的电动刀具，由拉索提供拉力，使清除器沿导线行走，避免了复杂的行走机构。但是对于弧形下垂的线路场合，拉索操作控制工具比较困难。

中国发明专利申请cn106569308a公开了一种电力光缆线路清障装置，其由动力行走越障机构、监控系统、多自由度剪枝机构、控制箱以及人机交互界面等组成，该动力行走越障机构包括架设在光缆上面行走的驱动轮和位于驱动轮正下方的锁紧轮，二者间距不可调，将光缆卡设在二者之间的操作非常不方便。

中国发明专利cn104682309b公开了一种悬挂式高压线路除冰装置，其由机架、蓄电池、电机、c型开口齿轮、除冰犁刀、行走轮及夹紧机构等组成。除冰器设有上、下两对行走轮，轮面中间有圆弧凹槽，由除冰器的自重下驱动夹紧机构动作。

在实践过程中发现，由驱动力不足、线路弧形下垂、线路表面冰化均容易导致工具打滑，停滞不前，使线路清障工具在线路上可靠地自动行走还是非常困难的，另外，由于异物在导线上随机缠挂，切割刀具的安装位置固定使得异物切割操作局限性很强。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种自走式线路清障装置，以实现清障工具在线路上可靠地行走。

为此，本发明提供了一种自走式线路清障装置，包括机架和在所述机架上设置的行走机构、防滑机构、切割机构、电源和控制器，所述行走机构包括沿线路走向前后布置的第一主动辊和第二主动辊，其中，第一主动辊和第二主动辊位于线缆的顶部，所述防滑机构包括升降平台、第一从动辊、第一从动辊支架、第二从动辊、第二从动辊支架、以及弹性元件，其中，所述第一从动辊支架和第二从动辊支架对称铰接在升降平台上，其中，所述第一从动辊和第二从动辊具有随所述升降平台下降以远离上方线缆的第一位置和随所述升降平台上升以压迫线缆的第二位置，并且在该第二位置，所述第一从动辊支架和第二从动辊支架呈八字形张开。

进一步地，上述切割机构包括c型齿条保持槽、c型齿条、与c型齿条啮合传动的小齿轮、以及旋转减速电机、以及安装至c型齿条上的至少一个切割刀具，所述c型齿轮能够在线缆外周的部分圆周上偏转，用于调整至少一个切割刀具相对于线缆的周向方位。

进一步地，上述第一主动辊和第二主动辊分别由一个行走减速电机驱动。

进一步地，上述第一从动辊支架和第二从动辊支架上分别设有运动限位块，用于限定第一从动辊支架和第二从动辊支架的收拢位置。

进一步地，上述机架包括底座、竖向连接板和横向安装板，其中，所述第一主动辊和第二主动辊分别通过连体法兰轴承安装在横向安装板上，所述电源和控制器作为配重安装在所述底座上。

进一步地，上述自走式线路清障装置还包括连接至所述机架的底座的绝缘杆连接座。

本发明的自动式线路清障装置具有体积小，重量轻，不易与导线脱落，行走可靠、清除异物无死角的特点。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明的自走式线路清障装置的背面结构示意图；

图2是根据本发明的自走式线路清障装置的防滑机构的立体结构示意图；

图3是根据本发明的自走式线路清障装置处于初始未行走状态的示意图；

图4是根据本发明的自走式线路清障装置处于未行走状态的示意图；

图5是根据本发明的自走式线路清障装置的切割机构的立体结构示意图；

图6是根据本发明的自走式线路清障装置的切割机构的c型齿条处于部分伸出状态的示意图；

图7是根据本发明的自走式线路清障装置的切割机构的c型齿条处于完全伸出状态的示意图；以及

图8是根据本发明的自走式线路清障装置的立体结构图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1至图8示出了根据本发明的一些实施例。

结合参照图1至图8，本清障装置包括行走机构10、防滑机构20、切割机构30、电源40、控制器50、机架60、以及绝缘杆连接座70。

行走机构包括：第一主动辊11、第一连体法兰轴承12、第一联轴器13、第一行走减速电机14、第二主动辊15、第二连体法兰轴承16、第二联轴器17、第二行走减速电机18，其中，第一主动辊和第二主动辊沿线缆100走向前后布置，第一连体法兰轴承和第二连体法兰轴承设置在机架的安装板上。25

其中，第一主动辊和第二主动辊位于线缆的顶部，截面呈凹弧形，以与线缆的顶部圆弧外周配合，第一主动辊和第二主动辊呈悬臂状连接在安装板上，第一行走减速电机和/或第二行走减速电机驱动时带动本清障装置沿线缆行走。

如图2所示，防滑机构包括：升降平台21、第一从动辊支架22、第一从动辊23、第二从动辊支架24、第二从动辊25、以及弹性元件26。还包括垂直导向架27、步进电机28和中心丝杆29。

其中，第一从动辊支架和第二从动辊支架枢接在升降平台上，并且关于中心丝杆对称设置，二者可呈八字形相对打开，第一从动辊位于第一从动辊支架的末端，第二从动辊位于第二从动辊支架的末端，弹性元件的一端与第一从动辊支架连接，另一端与第二从动辊支架连接。

第一从动辊支架和第二从动辊支架包括轴套和位于轴套两端的摆臂，该摆臂上设有运动限位块，该运动限位块与升降平台配合，用于限定第一从动辊支架和第二从动辊支架的收拢位置。

中心丝杆与升降平台上的螺母传动连接，形成丝杠螺母副。垂直导向架上设有第一垂直导向轴和第二垂直导向轴，升降平台沿第一垂直导向轴和第二垂直导向轴升降移动。垂直导向架与机架连接，步进电机设置在机架的底座上，驱动中心丝杆转动，升降平台随之上升或下降。

如图3所示，第一从动辊支架和第二从动辊支架二者处于初始的收拢位置，此时两主动辊和两从动辊二者之间的垂直间距较大，本装置可从线缆的侧面挂在电缆上。

如图4所示，第二从动辊支架和第二从动辊支架随升降平台上升，第一从动辊和第二从动辊抵接在线缆的下部，第一从动辊和第二从动辊的截面呈凹弧形，与线缆的底部圆弧外周配合，线缆被可靠地保持在从动辊和主动辊之间。

其中，第一从动辊和第二从动辊被迫呈八字形张开，此时弹性元件处于拉伸状态，迫使第一从动辊和第二从动辊对线缆施加偏压力，此时第一主动辊和第二主动辊位于第一从动辊和第二从动辊的内侧，第一和第二从动辊二者间距w2大于第一和第二主动辊二者间距w1，第一从动辊和第二从动辊偏离第一主动辊和第二主动辊的正下方，偏离量由夹角α控制。

现有技术中，从动辊位于主动辊正下方，从线缆的正交方向施加压力，形成摩擦驱动力。本发明中，从动辊偏离主动辊的正下方，从动辊向线缆施加斜向压力，能够使线缆发生轻微形变，形成型轻微翘曲状态，具有防滑作用。

如图5所示，切割机构包括c型齿条保持槽31、c型齿条32、小齿轮33、旋转减速电机34、安装至c型齿条上的至少一个清障工具。

如图5所示，切割机构上设有两个清障工具，分别为：由第一电机安装座351、第一切割电机352、第一电机驱动装置353、第一旋转割刀354构成的第一动力切割刀具35，由第二电机安装座361、第二切割电机362、第二电机驱动装置363、第二旋转割刀364构成的第二动力切割刀具36。

其中，c型齿条保持槽的横截面呈c型齿条位于c型齿条保持槽中，该c型齿条与小齿轮啮合传动，第一电机安装座和第二电机安装座分别与c型电机的两端部连接。

c型齿条保持槽连接至安装板上，旋转减速电机驱动小齿轮转动，进而带动c型齿条左右旋转，由第一旋转割刀和第二旋转割刀实现线缆周向360°无死角选择切割。

上述第一旋转割刀和第二旋转割刀可选择为相互平行地布置在线缆的两旁，二者也可以呈夹角布置，或者仅使用一个旋转割刀。

控制器与遥控器连接，用于控制各电机，其中，第一电机驱动装置和第二电机驱动装置与控制器无线连接，受控地驱动第一动力切割刀具和第二动力切割刀具旋转。

如图7所示，c型齿条部分地伸出c型齿条保持槽，以适应线缆上异物的切割。其中，c型齿条保持槽31上设有挡块311，c型齿条32上设有运动起始位置限位块321和运动终止位置限位块322，以避免c型齿条脱离c型齿条保持槽。

如图7所示，c型齿条完全伸出c型齿条保持槽，以适应线缆上异物的切割。

如图1和图8所示，机架包括底座61、竖向连接板62和横向安装板63。其他部件通过过渡连接板或座连接至机架的这三个组件上。

竖向连接板的一端与底座通过若干螺栓连接，另一端通过若干螺栓与横向安装板的中部连接。

电源40(快换电池盒)与控制器连接至底座上，同时作为配重使用。绝缘杆连接座70连接至底座61的底部。

本发明的自走式清障装置具有以下特点/优势：

本清障装置采用两个独立的行走辊，配合两个防滑的从动辊，可防止因导线弯曲下垂而导致的行走辊打滑。

本装置的两个从动轮与由步进电机带动的升降平台连接，且两个从动轮之间由一根大直径拉簧连接，从而达到从动轮与主动轮之间自锁紧状态，防止装置从导线上脱落。

本装置的旋转割刀由两个大马力直流电机带动，可有效切除导线上的异物。两个割刀电机装在一个c型齿条的两端，且c型齿条能够在齿轮槽里沿逆时针方向或顺时针方向旋转一角度例如170°，从而使割盘能够沿着导线周围无死角切割异物。且能实现边行走边切割，边切割边旋转。

两个割刀电机均有独立的由电源和控制模块构成的驱动装置，可实现旋转部分与行走部分进行无线控制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。