本發(fā)明涉及高壓輸電線除冰領(lǐng)域，特別是一種高壓輸電線壓彎除冰方法及裝置。

背景技術(shù)：
電網(wǎng)中架空輸電線路的安全運(yùn)行問題一直是國際上普遍關(guān)注的問題，隨著近幾年極端天氣的頻繁發(fā)生，架空輸電線路冰災(zāi)事故頻有發(fā)生，當(dāng)覆冰厚度超過線路設(shè)計(jì)冰厚時(shí)，線路極易出現(xiàn)斷線、倒塌等事故。目前常用于輸電線路除冰的有效方法主要有兩種：一種是熱力融冰法，通過對導(dǎo)線通直流生熱融冰；另一種是機(jī)械式除冰。電熱融冰具有較好的融冰效果，但是在融冰期間覆冰線路需要停電，會造成較大經(jīng)濟(jì)損失；采用直流電熱融冰需要直流換流站，設(shè)備價(jià)格十分昂貴；對于大檔距線路，覆冰的大面積無規(guī)律的脫落會發(fā)生脫冰跳躍等情況，嚴(yán)重時(shí)會發(fā)生到倒塔事故。機(jī)械式除冰中，目前常有的為振動除冰以及冰刀碾壓式除冰。對于振動式除冰，導(dǎo)線處于振動狀態(tài)極易發(fā)生疲勞破壞，危害線路；對于冰刀碾壓式或銑削式除冰，運(yùn)用冰刀先破冰再用碾壓輪壓碎覆冰，為了冰刀達(dá)到破冰功能，需要消耗大量的能量來驅(qū)動除冰裝置，除冰效果不穩(wěn)定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高壓輸電線壓彎除冰方法及裝置，能夠降低能耗，確保除冰效果。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種高壓輸電線壓彎除冰方法，包括以下步驟：一、在機(jī)架兩端設(shè)有掛在高壓輸電線的行走裝置；二、在機(jī)架中部設(shè)有可升降的破冰輪，破冰輪位于高壓輸電線的下方；三、根據(jù)高壓輸電線的導(dǎo)線型號、覆冰層厚度設(shè)定壓彎高度；四、使破冰輪升起，以靜力的方式將高壓輸電線向上壓彎至壓彎高度；通過以上步驟，以壓彎的方式去除高壓輸電線的覆冰層。破冰輪與破冰輪電機(jī)連接。在行走裝置的下方還設(shè)有可升降的第一升降輪和第二升降輪。一種用于上述的高壓輸電線壓彎除冰方法的裝置，機(jī)架兩端分別設(shè)有第一行走裝置和第二行走裝置，第一行走裝置和第二行走裝置的行走輪掛在高壓輸電線上；第一行走裝置或/和第二行走裝置的行走輪與行走驅(qū)動裝置連接；在機(jī)架的中部設(shè)有第三升降輪，第三升降輪中，破冰輪與升降裝置連接，升降裝置與升降驅(qū)動裝置連接；破冰輪與破冰輪電機(jī)連接；機(jī)架上還設(shè)有控制裝置。在行走輪的下方，還設(shè)有碎冰輪，碎冰輪與升降裝置連接，升降裝置與升降驅(qū)動裝置連接。所述的升降裝置中，螺紋套筒通過軸承支承，升降螺桿與螺紋套筒螺紋連接；升降驅(qū)動裝置中，驅(qū)動電機(jī)通過蝸桿蝸輪傳動機(jī)構(gòu)或齒輪傳動機(jī)構(gòu)與螺紋套筒連接。在機(jī)架的中部設(shè)有中部縱向支架，中部縱向支架上設(shè)有縱向的滑槽，破冰輪的軸沿著滑槽滑動，破冰輪采用帶有凹槽的結(jié)構(gòu)，以對高壓輸電線構(gòu)成較大的包覆角；。碎冰輪與套筒固定連接，套筒與升降桿套接，套筒與升降桿之間設(shè)有彈簧。在機(jī)架兩端設(shè)有端部縱向支架，行走輪支承在端部縱向支架內(nèi)，在端部縱向支架的一側(cè)設(shè)有鎖定蓋，鎖定蓋一端與端部縱向支架鉸接，另一端通過鎖緊螺釘與端部縱向支架固定連接。在第三升降輪上設(shè)有壓力傳感器。本發(fā)明提供的一種高壓輸電線壓彎除冰方法及裝置，利用覆冰層較脆的特性，通過采用靜力壓彎的方式進(jìn)行除冰，結(jié)構(gòu)相對簡單，能耗較低，且除冰效果穩(wěn)定，在除冰過程中也不會對高壓輸電線造成損傷。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：其一，本發(fā)明采用壓彎應(yīng)力使導(dǎo)線上覆冰破碎的原理，運(yùn)用行走輪約束覆冰高壓輸電線兩端，對高壓輸電線中間部位施加彎曲位移使高壓輸電線上的覆冰層受到壓彎應(yīng)力，當(dāng)覆冰層受到的壓彎應(yīng)力達(dá)到極限應(yīng)力時(shí)，覆冰破碎，達(dá)到除冰的目的，此方法相對于使用破冰刀或者碾壓輪之類的直接使覆冰壓碎的方法有更好的除冰效果，同時(shí)，本發(fā)明彎曲除冰的方法和裝置更節(jié)省能源，提升本發(fā)明裝置的續(xù)航能力。其二，本發(fā)明的行走輪、碎冰輪和破冰輪的內(nèi)層采用采用材質(zhì)輕的鋁合金材料，外層采用耐磨的聚氨酯材料，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕且能夠避免高壓輸電線在除冰過程中損傷。其三，設(shè)置有壓力傳感器，可以在預(yù)設(shè)壓彎高度的基礎(chǔ)上根據(jù)反饋的壓力值對壓彎高度進(jìn)行調(diào)整和限制，使得本發(fā)明的裝置在穩(wěn)定行進(jìn)中覆冰高壓輸電線始終保持最佳應(yīng)力彎曲的狀態(tài)，相比于熱力融冰的方法，除冰裝置平穩(wěn)的行進(jìn)不會發(fā)生覆冰導(dǎo)線大幅度的振動或者舞動，具有較好的穩(wěn)定性，也避免造成高壓輸電線的損傷。附圖說明下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)主視示意圖。圖2為圖1的A-A剖視示意圖。圖3為圖1的B-B剖視示意圖。圖4為本發(fā)明中升降裝置和升降驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明中升降裝置和升降驅(qū)動裝置的另一可選的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明中高壓輸電線壓彎時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本發(fā)明裝置進(jìn)行除冰時(shí)的流程示意圖。圖8為本發(fā)明控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖。圖9為本發(fā)明的除冰流程示意圖。圖中：機(jī)架1，中部縱向支架101，滑槽102，端部縱向支架103，銷軸104，鎖定蓋105，鎖緊螺釘106，第一行走裝置2，行走輪21，行走驅(qū)動裝置22，第二行走裝置2'，控制裝置3，第三升降輪4，碎冰輪41，升降桿42，套筒43，彈簧44，破冰輪45，升降裝置46，升降螺桿461，螺紋套筒462，軸承463，升降驅(qū)動裝置47，破冰輪電機(jī)48，驅(qū)動電機(jī)471，蝸桿472，蝸輪473，第一齒輪474，第二齒輪475，第一升降輪4'，第二升降輪4'’，高壓輸電線5，覆冰層6，壓彎高度7。具體實(shí)施方式實(shí)施例1：如圖1~7、9中一種高壓輸電線壓彎除冰方法，包括以下步驟：一、在機(jī)架1兩端設(shè)有掛在高壓輸電線5的行走裝置，通過行走裝置使整個(gè)除冰裝置沿著高壓輸電線5行走；二、在機(jī)架1中部設(shè)有可升降的破冰輪45，破冰輪45位于高壓輸電線5的下方；三、根據(jù)高壓輸電線5的導(dǎo)線型號、覆冰層6厚度設(shè)定壓彎高度7；四、通過控制裝置3使破冰輪45升起，以靜力的方式將高壓輸電線5向上壓彎至壓彎高度7；在壓彎過程中，覆冰層6破裂從高壓輸電線的表面脫落。隨著整個(gè)機(jī)架總成沿著高壓輸電線5的行走，高壓輸電線表面的覆冰層6被持續(xù)地分離。通過以上步驟，以壓彎的方式去除高壓輸電線的覆冰層6。優(yōu)選的方案如圖3中，破冰輪45與破冰輪電機(jī)48連接。破冰輪45采用帶有凹槽的結(jié)構(gòu)，以對高壓輸電線5構(gòu)成較大的包覆角。破冰輪45邊緣的線速度可以與行走裝置的行走速度相同，以起到提供輔助行走動力的效果。對于覆冰層6較厚的情形，破冰輪45的線速度，也可以采用與行走裝置的行走速度不同，以提高破冰的效果。優(yōu)選的，在破冰輪45的凹槽結(jié)構(gòu)設(shè)有凸起的紋理，以避免破冰輪45打滑，增強(qiáng)破冰的效果。進(jìn)一步優(yōu)選的方案中，如圖8中，在破冰輪45的升降裝置46中設(shè)有壓力傳感器。壓力傳感器能夠反饋破冰輪45對高壓輸電線5的壓力，根據(jù)壓力調(diào)節(jié)壓彎高度7，即圖1中第三升降輪4的升降高度，避免損壞高壓輸電線5。優(yōu)選的方案如圖1中，在行走裝置的下方還設(shè)有可升降的第一升降輪4'和第二升降輪4'’。由此方法，能夠?qū)Ω邏狠旊娋€5更好的進(jìn)行約束，從而進(jìn)一步提高除冰的效果。實(shí)施例2：在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，如圖1~8中，一種用于上述的高壓輸電線壓彎除冰方法的裝置，機(jī)架1兩端分別設(shè)有第一行走裝置2和第二行走裝置2'，第一行走裝置2和第二行走裝置2'的行走輪21掛在高壓輸電線5上；第一行走裝置2或/和第二行走裝置2'的行走輪21與行走驅(qū)動裝置22連接；如圖1中，行走輪21的驅(qū)動電機(jī)在圖中未示出，驅(qū)動電機(jī)與行走驅(qū)動裝置22的小齒輪固定連接，小齒輪與大齒輪嚙合連接，大齒輪與行走輪21同軸固定連接。驅(qū)動電機(jī)采用直流電機(jī)。本例中采用兩個(gè)第一行走裝置2和第二行走裝置2'的行走輪21都設(shè)置行走驅(qū)動裝置22的方案，以增強(qiáng)行走裝置的行走性能。在行走輪21與高壓輸電線5接觸的輪槽中，設(shè)有凸起的花紋，以增強(qiáng)摩擦力，避免打滑。優(yōu)選的方案如圖1、3~5中，在機(jī)架1的中部設(shè)有第三升降輪4，第三升降輪4中，破冰輪45與升降裝置46連接，升降裝置46與升降驅(qū)動裝置47連接；破冰輪45采用帶有凹槽的結(jié)構(gòu)，以對高壓輸電線5構(gòu)成較大的包覆角。根據(jù)覆冰層6的厚度，破冰輪45采用可更換的結(jié)構(gòu)。優(yōu)選方案如圖3中，破冰輪45與破冰輪電機(jī)48連接；破冰輪45邊緣的線速度可以與行走裝置的行走速度相同，以起到提供輔助行走動力的效果。對于覆冰層6較厚的情形，破冰輪45的線速度，也可以采用與行走裝置的行走速度不同，以提高破冰的效果。機(jī)架1上還設(shè)有控制裝置3?？刂蒲b置3包含電源開關(guān)42、蓄電池和系統(tǒng)控制模塊，蓄電池采用直流電源，系統(tǒng)控制模塊如圖8所示，包含輸入與顯示模塊、信號傳輸模塊、驅(qū)動機(jī)構(gòu)、升降裝置、壓力傳感器、數(shù)據(jù)處理模塊和電源管理模塊，其中電池管理模塊與蓄電池采用電氣連接，數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)儲存模塊采用電氣連接，機(jī)箱外安裝有用于顯示和相關(guān)參數(shù)輸入的顯示屏和輸入鍵盤。使用時(shí)，通過控制裝置3控制第一行走裝置2、第二行走裝置2'、第一升降輪4'、第二升降輪4'’和第三升降輪4的動作。如圖1、2中，在行走輪21的下方，還設(shè)有碎冰輪41，碎冰輪41與升降裝置46連接，升降裝置46與升降驅(qū)動裝置47連接。由此結(jié)構(gòu)，通過碎冰輪41的升降能夠配合行走輪21將高壓輸電線5夾緊，從而更好的約束高壓輸電線5。通過在碎冰輪41的輪槽中設(shè)置花紋，也能夠進(jìn)一步起到防滑的作用，從而確保整個(gè)裝置沿著高壓輸電線5的行走過程中避免打滑。如圖4、5中，所述的升降裝置46中，螺紋套筒462通過軸承463支承，升降螺桿461與螺紋套筒462螺紋連接；升降驅(qū)動裝置47中，驅(qū)動電機(jī)471通過蝸桿蝸輪傳動機(jī)構(gòu)或齒輪傳動機(jī)構(gòu)與螺紋套筒462連接。在機(jī)架1的中部設(shè)有中部縱向支架101，中部縱向支架101上設(shè)有縱向的滑槽102，破冰輪45的軸沿著滑槽102滑動。通過控制裝置3控制驅(qū)動電機(jī)471旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動電機(jī)471通過蝸桿蝸輪傳動機(jī)構(gòu)或齒輪傳動機(jī)構(gòu)帶動螺紋套筒462旋轉(zhuǎn)，由于螺紋套筒462的旋轉(zhuǎn)，且破冰輪45在滑槽102內(nèi)滑動，并被滑槽限位不能隨之旋轉(zhuǎn)，破冰輪45實(shí)現(xiàn)升降動作。碎冰輪41的升降結(jié)構(gòu)與破冰輪45的升降結(jié)構(gòu)相同，由于碎冰輪41需要配合行走輪沿著高壓輸電線5行走，而高壓輸電線5的表面覆蓋有厚度不規(guī)整的覆冰層6，因此優(yōu)選的方案如圖2中，碎冰輪41與套筒43固定連接，套筒43與升降桿42套接，套筒43與升降桿42之間設(shè)有彈簧44。由此結(jié)構(gòu)，碎冰輪41能夠在一定范圍內(nèi)自適應(yīng)的升降，從而適應(yīng)高壓輸電線5的表面狀況。如圖1、2中，在機(jī)架1兩端設(shè)有端部縱向支架103，行走輪21支承在端部縱向支架103內(nèi)，在端部縱向支架103的一側(cè)設(shè)有鎖定蓋105，鎖定蓋105一端與端部縱向支架103鉸接，另一端通過鎖緊螺釘106與端部縱向支架103固定連接。由此結(jié)構(gòu)，便于將整個(gè)裝置掛在高壓輸電線5上，且通過鎖緊螺釘106能夠避免脫落，避免發(fā)生安全事故。實(shí)施例3：更為完整的除冰步驟如下：一、通過查閱覆冰線路資料得到高壓輸電線5的導(dǎo)線型號，覆冰層6的厚度由覆冰監(jiān)測裝置或人工測量得到；壓彎高度7根據(jù)導(dǎo)線型號、冰層6的厚度通過有限元方法計(jì)算導(dǎo)線覆冰層6達(dá)到破碎壓彎應(yīng)力時(shí)得到；二、檢查各部件結(jié)構(gòu)連接是否正常，打開控制裝置3的電源開關(guān)，進(jìn)行裝置調(diào)試；并通過控制裝置3的鍵盤，向系統(tǒng)輸入導(dǎo)線型號、覆冰層厚度和覆冰導(dǎo)線約束長度等參數(shù)，求解計(jì)算得出壓彎高度7；三、通過滑車將除冰裝置吊至鐵塔，吊裝后打開前、后鎖定蓋105，將除冰裝置掛在高壓輸電線5上，啟動第一升降輪4'和第二升降輪4'’，將高壓輸電線5夾緊在碎冰輪41和行走輪21之間，關(guān)上鎖定蓋105，上緊鎖緊螺釘106。四、啟動第三升降輪4，升降驅(qū)動裝置47驅(qū)動升降裝置46將破冰輪45頂起，根據(jù)壓彎高度7，將高壓輸電線5壓彎。五、同時(shí)啟動第一行走裝置2和第二行走裝置2'，配合啟動破冰輪電機(jī)48，實(shí)現(xiàn)除冰裝置沿著高壓輸電線5行走。實(shí)現(xiàn)持續(xù)的高壓輸電線5除冰作業(yè)。由于高壓輸電線5表面的覆冰層6厚度不均勻，除冰裝置上第三升降輪4的壓力傳感器對破冰輪45承受的壓力值進(jìn)行監(jiān)測并實(shí)時(shí)反饋，當(dāng)壓力值過大，超過預(yù)設(shè)值時(shí)，系統(tǒng)控制升降驅(qū)動裝置47動作，使升降裝置46的高度降低，壓力值過小時(shí)，系統(tǒng)控制降裝置46的高度升高，使高壓輸電線5達(dá)到最佳碎冰彎曲撓度。除冰裝置在穩(wěn)定行進(jìn)的過程中進(jìn)行彎曲除冰，直至完成整個(gè)高壓輸電線5的除冰。然后利用滑車越過電塔，繼續(xù)下一段的除冰作業(yè)。對于懸掛的冰凌，通過除冰裝置三處電機(jī)產(chǎn)生的行走動力，即可使其脫落，確保除冰效果。上述的實(shí)施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，而不應(yīng)視為對于本發(fā)明的限制，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的技術(shù)特征在不沖突的情況下，可以相互任意組合。本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求記載的技術(shù)方案，包括權(quán)利要求記載的技術(shù)方案中技術(shù)特征的等同替換方案為保護(hù)范圍。即在此范圍內(nèi)的等同替換改進(jìn)，也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。