高压输电线路除冰机主动式越障机构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102832583A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102832583A(43)申请公布日2012.12.19(21)申请号201210350328.7(22)申请日2012.09.20(71)申请人北京林业大学地址100083北京市海淀区清华东路35号(72)发明人肖爱平解勇钱桦黄晨(51)Int.Cl.H02G7/16(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书22页页附图附图22页(54)发明名称高压输电线路除冰机主动式越障机构(57)摘要本发明涉及一种高压输电线路除冰机主动式越障机构，它由齿轮减速机构、支撑盖、转动圆盘、方位滚轮、方位滚珠和距离传感器组成。所述的齿轮减速机构由带涡轮蜗杆减速器的自锁电机、电机输出盘、齿轮连接盘、减速齿轮和齿轮圈组成，自锁电机可以实现除冰机在正常的直线除冰过程中的自锁，保证除冰机在线上的稳定性；在越障过程中，除冰机整机的前行和越障机构转动圆盘的转动以额定速度比运动，使转动圆盘相对于障碍物转动，保证其顺利通过障碍物；方位滚轮和方位滚珠沿转动圆盘的周向均匀分布于左右支撑盖内，不仅对转动圆盘起到了定位作用，使其圆心的位移误差在R＝0.1mm的圆内，而且减小了转动圆盘与支撑盖之间的摩擦力。本发明相对比较灵便、安全稳定，能够自主跨越高压线上的障碍物(如防震锤、悬垂线夹等)，且不会对线路造成影响。CN102835ACN102832583A权利要求书1/1页1.一种高压输电线路除冰机主动式越障机构，包括齿轮减速机构、支撑盖、转动圆盘、方位滚轮、方位滚珠和距离传感器，其特征是：所述的齿轮减速机构由带涡轮蜗杆减速器的自锁电机、电机输出盘、齿轮连接盘、减速齿轮和齿轮圈组成；所述导向轮装置由导向轮和安装块组成；所述的转动圆盘是由安装在支撑盖上的方位滚轮和方位滚珠来实现定位的。2.根据权利要求1所述的高压输电线路除冰机主动式越障机构，其特征是在于：所述的齿轮减速机构要能实现自锁功能，保证整机在线上运动时的平稳性，采用带涡轮蜗杆减速器的自锁电机实现机构的自锁，其将动力输出至电机输出盘，电机输出盘带动齿轮连接盘转动，齿轮连接盘带动减速齿轮的转动，进而带动与其啮合的齿轮圈运动，齿轮圈和转动圆盘固定为一体，从而驱动转动圆盘的转动。在正常直线除冰的工作过程中，越障机构实现自锁；在遇到障碍物时，待距离传感器检测处与障碍物之间的距离后，整机的前进速度要求与转动圆盘的转动速度以定比匹配运动，保证障碍物不会由于二者之间的速度不匹配引起与转动圆盘发生碰撞的可能。3.根据权利要求1所述的高压输电线路除冰机主动式越障机构，其特征是在于：减速齿轮和齿轮圈的安装是整个越障机构的重点。齿轮啮合的中心距应保持不变，由于齿轮圈和转动圆盘采用螺钉固连在一起，而转动圆盘的定位并不是通常的中心轴定位方式，而是采用安装在支撑盖上的周向方位滚轮和方位滚珠来定位，这样势必会导致转动圆盘中心的偏移。为了保证偏移量的减小，对于方位滚轮的加工精度有一定要求，保证转动圆盘中心轴的偏移量在R＝0.1mm内移动，以保证齿轮传动不受影响。2CN102832583A说明书1/2页高压输电线路除冰机主动式越障机构技术领域[0001]本发明属高压输电线路除冰机跨越越障物的机械部件装置，具体涉及一种高压输电线路除冰机主动式越障机构。背景技术[0002]我国是输电线路覆冰最为严重的国家之一，多变的气候，使南北方都面临着冰雪天气，南方的冻雨致使降雨在高压线上结冰，冰越结越厚，导致输电线不堪重负，最后被压断或者高压线塔被压垮，造成了很大的经济损失。目前输电线路除冰作业大都是人工除冰，不仅效率低下而且增加了人员伤亡的危险，国外现在对两个线塔之间高压线上的除冰机器人有比较深入的研究，有些已经投入使用了，但大都只能用于两个线塔之间的除冰机，不能越障，这样还是需要人为的频繁上线，增加了操作危险性；而对于一些可以越障的除冰机器人，其研究很不成熟，存在很多问题：结构复杂，自由度多，平衡性差，控制复杂。如已经公开的专利为200910273509.2的一种用于输电线除冰的机器人：其包含沿输电线移动的前后两个臂，在越障过程中，通过以前臂悬挂在输电线实现自转上，后臂绕其旋转实现公转使后臂越过障碍物，前臂的越障过程和后臂越障原理一致，而且在越障的过程中还得调节整机的重心，这样使得整机自由度增多，单臂悬挂降低了其在输电线上的平稳性，增加了控制的难度。综合国内外对高压输电线路除冰和巡线机器人的研究成果，设计了针对高压输电线路除冰机器人的越障机构。我们所设计的主动式越障机构主要用于塔桥悬挂式线路的越障，它能够利用越障盘转动圆盘的转动速度和整机前行的速度匹配实现对悬垂线夹和防震锤等障碍物的顺利通过，从而避免了人员频繁上线工作。发明内容[0003]本