一种高压输电线在线除冰爬行机器人的制作方法

1.本发明涉及除冰机器人技术领域，尤其涉及一种高压输电线在线除冰爬行机器人。


背景技术：

2.在高压输电线技术领域，因线路结冰导致塔杆无力承受压力而倾倒、断裂的问题时有发生，不仅会造成了重大的经济损失，同时也给人们的生活带来了极大的不便，因此需要对高压线进行除冰，以保证高压线的正常输电功能。
3.但是现有的除冰装置，通过冰具将高压线上的冰块铲除，但在实际运用中，尤其在冰块较厚时，易出现硬接触铲除冰块时，会导致高压线表面产生刮伤甚至开裂，从而影响高压线的输电效率，且在遇到高压线上的间隔棒时，现有的除冰装置难以通过间隔板进行除冰，影响除冰效果。
4.所以需要一种高压输电线在线除冰爬行机器人。


技术实现要素：

5.基于现有的除冰装置，易出现硬接触铲除冰块时，导致高压线表面产生刮伤甚至开裂，影响高压线的输电效率，和在遇到高压线上的间隔棒时，除冰装置难以通过间隔板进行除冰的技术问题，本发明提出了一种高压输电线在线除冰爬行机器人。
6.本发明提出的一种高压输电线在线除冰爬行机器人，包括螺旋壳体，所述螺旋壳体的表面呈螺旋形状，所述螺旋壳体上设有太阳能发电系统，所述太阳能发电系统中的太阳能电池板沿着所述螺旋壳体的外表面螺旋固定安装，所述太阳能发电系统中的充电电池以相同螺旋的方式安装在所述螺旋壳体的内壁处，所述太阳能电池板将太阳能转化成电能后储存在所述充电电池内；所述螺旋壳体的内壁还固定安装有通信机构，所述通信机构包括控制器和无线信号收发器，所述无线信号收发器信号连接有终端；所述螺旋壳体的内壁径向设置有除冰机构，所述除冰机构包括固定管，所述固定管的一端与螺旋壳体的内壁固定连接；所述螺旋壳体的前进端铰接有规避机构，所述通信机构无线控制所述规避结构铰接转动时规避所述螺旋壳体的前进端与间隔棒外表面的接触处；所述通信机构无线控制所述除冰机构对输电线表面的冻冰进行螺旋驱动除冰动作，所述充电电池同时为所述通信机构、所述除冰机构和所述通信机构进行供电。
7.优选地，所述无线信号收发器通过电线分别与控制器和终端电性连接，所述无线信号收发器通过电线与蓄电池电性连接；通过上述技术方案，无线信号收发器具有便于接收无线控制信号指令，并反馈到控制器，从而具有达到更好的除冰效果的特点。
8.优选地，多个所述固定管在螺旋壳体的内壁均匀分布，所述固定管的内壁滑动连
接有连接杆；通过上述技术方案，连接杆在固定管内滑动，并与安装架固定连接，从而具有对安装架运动行程进行限位，并防止压力弹簧受到压力过大出现变形的效果。
9.优选地，所述连接杆的一端固定连接有安装架，所述安装架的表面呈u形状；通过上述技术方案，安装架的表面呈u形状，不仅具有便于进行除冰轮的安装，还具有确保在螺旋壳体内进行伸缩运动时，保持直线运动，并对伸出后的行程进行限位的效果。
10.优选地，所述安装架的一端贯并延伸至螺旋壳体的表面，所述固定管的表面套接有压力弹簧，所述压力弹簧的两端分别与螺旋壳体的内壁和安装架的表面固定连接；通过上述技术方案，压力弹簧具有对安装架保持从螺旋壳体内向外伸出的压力，确保除冰轮与输电线的表面保持接触贴合的效果。
11.优选地，所述安装架的内壁固定安装有除冰轮，所述除冰轮的表面与所述螺旋壳体相同旋向的方式固定连接有除冰锥块，多个所述除冰锥块以除冰轮的轴心为中心在除冰轮的表面呈环形螺旋阵列分布；通过上述技术方案，除冰锥块具有对输电线表面的冰块进行螺旋破碎的效果。
12.优选地，所述安装架的表面固定安装有驱动电机，所述驱动电机的输出轴通过键与键槽与除冰轮的表面固定连接，所述驱动电机通过电线分别与控制器和充电电池电性连接。
13.优选地，所述驱动电机的表面套接有密封管，所述密封管的一端与安装架的表面固定连接。
14.优选地，所述密封管的表面套接有储油管，所述储油管的一端与安装架的表面固定连接。
15.优选地，所述储油管的内壁与密封管的表面设置有储油腔，所述储油腔的内部设置有变压器油。
16.本发明中的有益效果为：1、通过设置除冰机构，在使用时，除冰轮通过驱动电机驱动，在输电线的表面运动，通过除冰锥块与冰接触碾压，对输电线表面的冰进行破碎除冰，并通过螺旋壳体呈螺旋形状，多个除冰轮在螺旋壳体的表面均匀分布，在通过驱动电机带动除冰轮转动除冰的同时，带动螺旋壳体螺旋运动，对输电线除冰，并便于通过输电线上的间隔棒的效果，从而解决了现有的除冰装置，易出现硬接触铲除冰块时，导致高压线表面产生刮伤甚至开裂，影响高压线的输电效率，和在遇到高压线上的间隔棒时，除冰装置难以通过间隔板进行除冰的问题。
17.2、通过设置规避机构，可有效的防止螺旋壳体在前进过程中的前进端与间隔棒外表面发生接触而阻碍整体设备螺旋行进的问题发生。
18.3、通过设置螺旋壳体的表面固定安装有太阳能电池板，多个太阳能电池板均螺旋壳体的表面均匀分布，在使用时，太阳能电池板将太阳能转换为电能，并通过蓄电池进行存储，为除冰机构提供电能，从而具有适用自带电能供电工作，适用性能强的特点。
附图说明
19.图1为本发明提出的一种高压输电线在线除冰爬行机器人的示意图；图2为本发明提出的一种高压输电线在线除冰爬行机器人的整体安装立体图；图3为本发明提出的一种高压输电线在线除冰爬行机器人的螺旋壳体结构侧视图；图4为本发明提出的一种高压输电线在线除冰爬行机器人的螺旋壳体结构正视图；图5为本发明提出的一种高压输电线在线除冰爬行机器人的除冰轮结构立体图；图6为本发明提出的一种高压输电线在线除冰爬行机器人的固定管结构立体图；图7为本发明提出的一种高压输电线在线除冰爬行机器人的控制器结构安装立体图。
20.图中：1、螺旋壳体；2、太阳能发电系统；21、太阳能电池板；3、终端；4、充电电池；41、隔温海绵；5、控制器；6、无线信号收发器；7、固定管；701、连接杆；702、安装架；703、压力弹簧；704、除冰轮；705、除冰锥块；706、驱动电机；707、密封管；708、储油管；709、储油腔；8、绝缘橡胶块；81、间隔棒；82、输电线；83、高清摄像头。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
22.参照图1
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7，一种高压输电线在线除冰爬行机器人，包括螺旋壳体1，螺旋壳体1的表面呈螺旋形状；进一步地，螺旋壳体1采用氧化铝陶瓷材料制作，其具有良好的电绝缘性能,在高温下的电绝缘性能尤为突出,每毫米厚度可耐电压8000v以上，并且还具有硬度大、耐磨性能极好和重量轻的优点，从而便于在输电线82上运动除冰的效果。
23.较佳的，螺旋壳体1的表面呈螺旋形状，不仅具有套接在输电线82的表面便于运动的效果，还具有在遇到输电线82上间隔棒81时可以顺利通过的效果。
24.螺旋壳体1上设有太阳能发电系统2，太阳能发电系统2中的太阳能电池板21沿着螺旋壳体1的外表面螺旋固定安装，；太阳能发电系统2中的充电电池4以相同螺旋的方式安装在螺旋壳体1的内壁处，太阳能电池板21将太阳能转化成电能后储存在充电电池4内；进一步地，太阳能电池板21通过光伏控制器5与充电电池4电性连接，从而便于对充电电池4进行充电的效果，而将太阳能电池板21安装在螺旋壳体1的外表面，可实现圆周方向上的安装和便于最佳位置接受阳光照射的效果，而太阳发电系统2的技术已经相当成熟，不仅成本低，且易于安装，增加发电，整体重量亦不会超过太多。
25.较佳的，充电电池4安装于螺旋壳体1的内部，从而具有便于安装多个蓄电池4增加电能供应的效果，同时为了应对极端寒冷天气下的电池耗电量过大的问题，在螺旋壳体1的内壁处再固定套接上用于对充电电池4实现保温隔温效果的保温或隔温海绵41，以确保充电电池4不会因为温度过低而不能使用或电量耗能过快的问题，同时，还能实现自我增温的效果，具体为，在充电电池4实际充放电过程中，会产生一点余温，而通过隔温海绵41能够实
现将这点余温保存在螺旋壳体1的内部，使得充电电池4的温度大于螺旋壳体1外部的温度，降低因低温而增大耗电量的损耗问题发生。
26.通过设置螺旋壳体1的表面固定安装有太阳能电池板2，多个太阳能电池板2均螺旋壳体1的表面均匀分布，在使用时，太阳能电池板2将太阳能转换为电能，并通过蓄电池4进行存储，为除冰机构提供电能，从而具有适用自带电能供电工作，适用性能强的特点。
27.螺旋壳体1的内壁还固定安装有通信机构，通信机构包括控制器5和无线信号收发器6，无线信号收发器6信号连接有终端3，控制器5固定在螺旋壳体1的内部防止被冻坏，而无线信号收发器6可采用带有无线信号天线，以防止无线信号收发器6设置在外部的时候被冻坏；无线信号收发器6通过电线分别与控制器5和终端3电性连接，无线信号收发器6通过电线与蓄电池4电性连接。
28.进一步地，无线信号收发器6通过信号转换器与控制器电性连接，无线信号收发器6的天线延伸至密封箱3的表面，并在无线信号收发器6的天线表面套接安装抗干扰磁环，从而具有增加无线信号收发器6的无线信号收发功能，达到更好的通过控制器5进行控制指令的发送和接收的效果。操作者可通过终端3与无线信号收发器6的连接来控制整机在输电线82上的运行和操作动作，终端3可以为显示终端或后台服务器，以增加整个设备的可操作性和多样性。
29.进一步地，无线信号收发器6还可以根据实际通讯情况采用4g/5g无线通信模块代替。
30.螺旋壳体1的内壁固定连接有除冰机构，除冰机构包括固定管7，固定管7的一端与螺旋壳体1的内壁固定连接；多个固定管7在螺旋壳体1的内壁均匀分布，固定管7的内壁滑动连接有连接杆701，连接杆701的一端固定连接有安装架702，安装架702的表面呈u形状，安装架702的一端贯并延伸至螺旋壳体1的表面，固定管7的表面套接有压力弹簧703，压力弹簧703的两端分别与螺旋壳体1的内壁和安装架702的表面固定连接，安装架702的内壁固定安装有除冰轮704；进一步地，除冰轮704通过陶瓷轴承与安装架702的内壁固定转动连接，通过陶瓷轴承具有的无油润滑和高耐磨性能的特点，确保除冰轮704转动除冰时，不会出现使用普通金属轴承因锈蚀问题导致转动卡死的情况，进一步加强除冰机构的使用寿命的效果。
31.进一步地，压力弹簧703具有对安装架702保持向螺旋壳体1轴心伸出的压力，确保除冰时安装架702上除冰轮704与输电线82贴合，并遇到坚冰时可以保持弹性收缩，防止除冰轮704与坚冰硬接触导致损坏，便于通过除冰轮704与坚冰反复接触碾压除冰，从而达到更好的除冰效果。
32.除冰轮704的表面与螺旋壳体1相同旋向的方式固定连接有除冰锥块705，多个除冰锥块705以除冰轮704的轴心为中心在除冰轮704的表面呈环形螺旋阵列分布；进一步地，位于螺旋壳体1两端的除冰轮704的侧面也固定连接有多个除冰锥块705，从而具有便于在运动除冰过程中，对输电线82的表面的运动路线进行障碍清除的效果，而除冰锥块705与螺旋壳体1同螺旋方向，可通过除冰锥块705与输电线82上的冰边螺旋去除边产生螺旋推力，进而带动整个设备实现螺旋前进的效果。同时为了不对输电线82的
表面产生伤害，可设置除冰锥块705在螺旋壳体1径向最大伸缩量刚好与输电线82的表面接触到，更可将除冰锥块705的硬度设置成小于输电线82的表面硬度，防止除冰锥块705高速旋转对输电线82产生的磨损。
33.进一步地，除冰轮704和除冰锥块705均采用陶瓷材料制作，从而具有在进行除冰工作时保持与输电线82接触的绝缘性能，且具有较高的耐磨性能，便于对输电线82上进行除冰的效果。
34.通过设置除冰机构，在使用时，除冰轮704安装在安装架702内，安装架702通过压力弹簧703向螺旋壳体1的轴心出伸出，从而具有便于除冰轮704与输电线82保持紧密贴合，便于除冰，同时在遇到大冰块或坚冰时，具有一定的弹性避让空间，避免除冰轮704与大冰块或坚冰之间硬接触除冰，对输电线82和除冰轮704造成损坏，影响输电线82输电性能和除冰轮704除冰效果的特点。
35.安装架702的表面固定安装有驱动电机706，驱动电机706的输出轴通过键与键槽与除冰轮704的表面固定连接，驱动电机706通过电线分别与控制器5和充电电池4电性连接，驱动电机706的表面套接有密封管707，密封管707的一端与安装架702的表面固定连接，密封管707的表面套接有储油管708，储油管708的一端与安装架702的表面固定连接，储油管708的内壁与密封管707的表面设置有储油腔709，储油腔709的内部设置有变压器油；进一步地，变压器油是天然石油中经过蒸馏、精炼而获得的一种矿物油，是石油中的润滑油馏份经酸碱精制处理得到纯净稳定、粘度小、绝缘性好、冷却性好的液体天然碳氢化合物的混合物，变压器油所具有的绝缘性能和消弧性能，具有确保驱动电机706不受输电线82输电时产生的电磁干扰，影响驱动电机706工作的效果。
36.通过设置除冰机构，在使用时，除冰轮704通过驱动电机706驱动，在输电线82的表面运动，通过除冰锥块705与冰接触碾压，对输电线82表面的冰进行破碎除冰，并通过螺旋壳体1呈螺旋形状，多个除冰轮704在螺旋壳体1的表面均匀分布，在通过驱动电机706带动除冰轮704转动除冰的同时，带动螺旋壳体1螺旋运动，对输电线82除冰，并便于通过输电线82上的间隔棒81的效果，从而解决了现有的除冰装置，易出现硬接触铲除冰块时，导致高压线表面产生刮伤甚至开裂，影响高压线的输电效率，和在遇到高压线上的间隔棒81时，除冰装置难以通过间隔板进行除冰的问题。
37.为了避免螺旋壳体1的前进端与间隔棒81发生螺旋触碰的问题，螺旋壳体1的前进端铰接有规避机构，通信机构无线控制规避结构铰接转动时规避螺旋壳体1的前进端与间隔棒81外表面的接触处。
38.具体的，规避结构包括呈三棱柱形状高弹性的绝缘橡胶块8，绝缘橡胶块8的尖端位于最前部，其铰接转动的销轴一端亦通过驱动电机706驱动转动，当绝缘橡胶块8的尖端碰到了间隔棒81时，控制驱动电机706转动，进而带动绝缘橡胶块8转动，进而使得绝缘橡胶块8的尖端快速的规避间隔棒81，使得其两侧面与间隔棒81的两端端面中任一端面接触，再通过螺旋壳体1的除冰驱动力作用下，顺利的规避间隔棒81，同时为了更好的监控整个机器人的除冰状态动作，将无线信号收发器6安装在绝缘橡胶块8的顶部中部表面上，再在无线信号收发器6的顶部安装上高清摄像头83，用于实时监测整个设备的工作状态，同时还能够利用无线信号收发器6的高度，来增加高清摄像头83相对于螺旋壳体1的监控高度，有利于广泛角度的监控。无线信号收发器6安装在螺旋壳体1的外部，能够更好的接收到信号，有利
于信号的传输，高清摄像头83与控制器5电性连接，以方便集中整体控制。
39.设置规避结构从而具有在螺旋壳体1运动绕过间隔棒81时起到导向作用，便于螺旋壳体1绕过间隔棒81除冰的效果。可有效的防止螺旋壳体1在前进过程中的前进端与间隔棒81外表面发生接触而阻碍整体设备螺旋行进的问题发生。
40.通信机构无线控制除冰机构对输电线表面的冻冰进行螺旋驱动除冰动作，充电电池4同时为通信机构、除冰机构和通信机构进行供电。
41.工作原理：在使用时，螺旋壳体1套接在输电线82的表面，除冰轮704的表面与输电线82上冰的表面接触，太阳能电池板21吸收太阳能并转换成电能通过充电电池4进行存储；在输电线82上出现结冰时，通过终端3的控制系统发送控制指令，无线信号收发器6接收信号后，反馈到控制器5，控制器5接收信号后同时控制多个驱动电机706同时正转或反转，驱动电机706的输出轴带动除冰轮704转动，除冰轮704在输电线82上转动带动螺旋壳体1运动，通过除冰轮704表面除冰锥块705与冰接触碾压进行，当遇到凹凸不平的冰块时，压力弹簧703对整个安装架702上的结构沿着固定管7产生弹力，使得除冰轮704沿着输电线82径向实现弹性伸缩，对进行破碎除冰，同时产生的螺旋力推动整个螺旋壳体1在输电线82的表面螺旋前进，整个除冰过程可通过高清摄像头83进行实时监控。
42.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。