基本信息
- 項目名稱：
- “越障號”輸電線除冰車
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 該輸電線除冰車是一種能夠自動檢測并跨越障礙物的高壓線除冰機械。該輸電線除冰車主要由除冰裝置、行走裝置、越障裝置、配重裝置、電路控制系統(tǒng)等部分組成。整個裝置采用三懸臂結(jié)構(gòu)，使裝置能夠穩(wěn)定的懸掛在輸電線上并完成行走、除冰及越障。
- 詳細介紹：
- 除冰機構(gòu)由切冰片、敲冰錘及升降裝置組成，切冰與敲冰結(jié)合極大的提高了除冰效率，由齒輪齒條機構(gòu)帶動使其越障時完成升降。電機通過變速箱同時為切冰片和曲柄擺桿機構(gòu)提供動力，曲柄擺桿機構(gòu)帶動敲冰錘以一定頻率敲擊覆冰。行走裝置主要由固定在每套懸臂上的上、下壓緊輪及驅(qū)動電機組成。兩壓緊輪壓緊輸電線提供足夠的摩擦力，兩個上壓緊輪上的驅(qū)動電機提供動力使整個裝置前行。越障機構(gòu)由三套懸臂和光電傳感器組成，實現(xiàn)對障礙的自動檢測與跨越。在傳感器檢測到障礙物后，由絲杠帶動通過曲柄滑塊機構(gòu)使上壓緊輪向外翻轉(zhuǎn)，同時下壓緊輪與除冰裝置下行。在跨越障礙后，該機構(gòu)能夠使上、下壓緊輪返回原位，三套懸臂依次跨越障礙，保證了裝置平穩(wěn)前行。配重機構(gòu)由配重塊及配重絲杠實現(xiàn)時時配重，電機帶動絲杠使配重塊前后移動，從而使其在不同工況下保持平穩(wěn)。電路控制系統(tǒng)以單片機為核心，完成信號處理并保證電機的動作控制。此外，遠程遙控模塊使操作者可根據(jù)實際情況手動調(diào)整該裝置的運行。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 項目背景冰凍災(zāi)害作為一種特殊的氣象條件，在我們的生活中經(jīng)常遇到，對農(nóng)作物和基礎(chǔ)設(shè)施的危害很大，特別是對電力系統(tǒng)的危害，給世界各地許多架空線路的安全運行造成嚴重影響。在低溫條件下，風(fēng)力加劇架空線路的振動和舞動，架空線路在懸點處反復(fù)拗折，引起金屬材料疲勞、導(dǎo)致斷股甚至斷線；狂風(fēng)引起電力線路持續(xù)大幅擺動或震動，這易引起相間閃絡(luò)跳閘或燒傷導(dǎo)線等嚴重設(shè)備事故。隨著西電東送規(guī)模的不斷擴大和送電距離的不斷提高，輸電線路電壓等級越來越高，中、重冰區(qū)線路將越來越多，覆冰厚度越來越大，這對我國的電力系統(tǒng)也提出了更高的要求，給人們的交通、通信等日常生活各方面構(gòu)成了影響甚至威脅。鑒于以上的情況，發(fā)明出一種行之有效的防災(zāi)、減災(zāi)的方法或設(shè)備迫在眉睫。因此了解和制作具有除冰功能的產(chǎn)品，這對我國電力部門控制冰災(zāi)和架空輸電線的保護具有非常重要的意義和作用。設(shè)計目的根據(jù)以上項目背景，我們提出了一種新型的高壓輸電線除冰車，這種除冰車具有高效、節(jié)能、安全、自動化程度高、成本低的特點，能夠徹底除冰并能自動檢測、跨越障礙物。該除冰裝置適用于多種輸電線，對外界環(huán)境具有良好的適應(yīng)性。因此能夠在氣候多變的環(huán)境下，擁有廣闊的市場價值。
科學(xué)性、先進性
- 應(yīng)用特點（1）除冰與過障同步自動進行，安全高效；（2）切割與敲擊組合除冰，除冰徹底、高效節(jié)能；（3）自動時時配重，保證產(chǎn)品在平衡狀態(tài)下工作；（4）單片機控制，自動化程度高，遙控系統(tǒng)的引入，以應(yīng)對突發(fā)情況；（5）越障裝置結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定可靠。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 國家實用新型專利 2010年第四屆全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽一等獎 2010年第七屆山東省大學(xué)生機電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計競賽一等獎 2010年第四屆中國（蕪湖）科普產(chǎn)品博覽交易會參展作品。
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 暫無
作品可展示的形式
- 實物 視頻 論文
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 意義與前景 我國地域廣闊，隨之有一個巨大的輸電網(wǎng)，然而冬天雨雪自然災(zāi)害時有發(fā)生常常導(dǎo)致電網(wǎng)故障，我們的除冰車具有線上“行走”功能并且能自動越障，巧妙的除冰機械結(jié)構(gòu)更是大大提高了除冰的效率，全過程省去了人的參與，提高了安全性，爭取了時間，節(jié)約了成本，它能在一條高壓電線上，通過自動過障完成各線塔間的除冰工作。本產(chǎn)品具有除冰高效、快捷、多功能、組裝靈活等特點，適用高空高壓電線和其它高空網(wǎng)線除冰。這有利于保障高壓電網(wǎng)、國家經(jīng)濟和社會生活的正常秩序。相信這樣的除冰車一定會為電力事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻。目前，除冰方式主要是人力敲擊、強電流加熱等。而市場上的除冰機構(gòu)不能越障連續(xù)工作，推廣受限。因此本產(chǎn)品有廣闊的應(yīng)用前景。
同類課題研究水平概述
- 現(xiàn)有除冰方法概況 熱力除冰法 利用附加熱源或?qū)Ь€自身發(fā)熱, 使冰雪在導(dǎo)線上無法積覆, 或是使已經(jīng)積覆的冰雪熔化。目前應(yīng)用較多的是低居里鐵磁材料, 這種材料在溫度小于 0°C時, 磁滯損耗大, 發(fā)熱可阻止積覆冰雪或熔冰; 當溫度大于 0°C時, 不需要熔冰, 損耗很小。這種方法除冰的效果較明顯, 低居里熱敏防冰套筒和低居里磁熱線已投入工程實用。或采用熱蒸汽融冰，此裝置可直接將水轉(zhuǎn)化成可調(diào)式高溫高壓熱蒸汽，對變電設(shè)備進行停電熱力融冰，熱蒸汽出口溫度可達100℃；干燥熱空氣融冰裝置則通過高壓離心風(fēng)機，將冷空氣送入加熱裝置，利用加熱裝置出風(fēng)口的高溫、高壓氣體，對變電站電氣設(shè)備進行不停電熱力融冰，但此方法是將電能轉(zhuǎn)化為熱能，達到除冰的目的，致使能源消耗太大，不利于環(huán)保和節(jié)能，并且很有局限性，只對覆冰高壓線未斷電的情況下可以使用。 被動除冰法 此種方法主要是在導(dǎo)線上安裝阻雪環(huán)、平衡錘等裝置可使導(dǎo)線上的覆冰堆積到一定程度時,由風(fēng)或其它自然力的作用自行脫落。該法簡單易行, 但穩(wěn)定性和可靠性太差，并且還可能因不均勻或不同期脫冰產(chǎn)生的導(dǎo)線跳躍的線路事故，造成更大和不必要的損失。 人工除冰法工人掛在吊滑輪上進行人工除冰，除冰人員配有敲冰劍、敲冰鎬、除冰鏟、除冰斧等人力除冰工具，防護服、工作鞋、安全帽、手套等除冰專用防護用品，則在普通防護用品的基礎(chǔ)上，增強了防寒保暖、防滑、防雨雪、透氣等功能，保證在低溫雨雪氣候條件下的戶外、高空作業(yè)。這樣投入巨額資金、配置專職人員，而且工人易疲勞加大了危險性，而且降低了工作效率。 其它除冰方法 電子凍結(jié)、電暈放電和碰撞前顆粒凍結(jié)、超聲波、電脈沖、可控整流等方法也正在國內(nèi)外研究。
