基于压杆结构的电线防鸟筑巢机构的制作方法

本申请是名称为：基于压杆结构的电线防鸟筑巢机构、申请日为：2016年08月20日、申请号为：201610690914.4的发明专利申请的分案申请。

本发明属于高压电安全技术领域，尤其涉及一种基于压杆结构的电线防鸟筑巢机构。

背景技术：

目前随着电力行业的发展，高压电线在远程输电过程中由于耗能较低而被广泛采用。但是由于鸟类在电线上停留筑巢会对高压电路上的电流产生影响，尤其是在一些安全等级要求比较高的送电线路上尤其要注意防止鸟害保障电网安全，当鸟类一旦筑巢，人工清除难度大、范围广且危险系数高，因此非常需要一种能够自动清扫电线杂物防止鸟类筑巢的机构，利用自然界无处不在的清洁能源，一方面随时清扫电线上鸟类筑巢用的杂物防止鸟类筑巢，另一方面也能驱赶鸟类停留在电线上，从根本上解决鸟患。

本发明设计一种基于压杆结构的电线防鸟筑巢机构解决如上问题。

技术实现要素：

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种基于压杆结构的电线防鸟筑巢机构，它是采用以下技术方案来实现的。

一种基于压杆结构的电线防鸟筑巢机构，其特征在于：它包括通电线支撑、第一通电线路、第二通电线路、第三通电线路、第一支撑梁、横梁、支柱、第二支撑梁、第三支撑梁、第一支撑架、第二支撑架，其中横梁安装在支柱上端，横梁的上方从一端至另一端依次安装有与它垂直的第一支撑梁、第二支撑梁和第三支撑梁，横梁的作用是支撑第一支撑梁、第二支撑梁和第三支撑梁，第一支撑梁和第三支撑梁上各有三个等距安装的通电线支撑，在第一支撑梁和第三支撑梁之间相对应的3组通电线支撑的上方依次安装有第一通电线路、第二通电线路和第三通电线路；第二支撑梁的上方依次安装有结构相同的第一支撑架和第二支撑架，第一通电线路安装在第一支撑架外侧，第二通电线路安装在第一支撑架与第二支撑架之间，第三通电线路安装在第二支撑架外侧，以上三个通电线支撑和两个支撑架的作用是支撑和固定第一通电线路、第二通电线路和第三通电线路，两个支撑架和第一通电线路、第二通电线路和第三通电线路采用交替布置的方式目的是满足三根电线并列布置的结构要求。

上述六个通电线支撑的结构及安装方法完全相同，对于其中任意一个，它包括方杆、方杆铰链、电线卡套，其中方杆的下端固定安装在第一支撑梁上，电线卡套通过方杆铰链与方杆连接，电线卡套环套在电线上，方杆铰链的作用是连接方杆和电线卡套，使得电线卡套可相对于方杆转动，电线的风摆能够带着电线卡套在一定的小范围内运动，防止电线在电线卡套固定的地方发生长时间弯折而折断。

上述第一通电线路、第二通电线路、第三通电线路的结构及安装方法完全相同，对于其中任意一个，它包括电线、惯性滑套、惯性弹簧、铰接滑套、横杆、横杆铰链、斜支杆、斜支杆铰链、油缸、开放铰套、伸缩杆、轨道环、球铰链、风摆、电线连接结构、软电线、开放铰链支撑，其中风摆叶片的根部与伸缩杆的一端连接，伸缩杆的另一端与开放铰链支撑固连，开放铰链支撑上安装有开放铰套，开放铰套是一个圆弧形的环套与轨道环配合，使得开放铰套可在轨道环内周向滑动并且可以上下摆动，目的是当风吹过作用于风摆时，风摆旋转达到一个最合适风向的位置，使得风摆更能充分的利用风能。所以设计的开放铰套必须在轨道环内周向滑动和上下摆动才能满足功能需求。风摆根部下端与球铰链固连，球铰链与油缸一端固连，当风摆受风力作用旋转和上下摆动的过程中，风摆根部受到力的作用上下摆动运动，此时开放铰套和球铰链的直线距离发生变化，所以设计伸缩杆，利用伸缩杆的伸缩效果一方面将风摆与开放铰套连接，另一方面去适应开放铰套和球铰链的直线距离的变化，保证风摆能在风向作用下顺利运行。在风摆运动过程中风摆压缩油缸，此过程能量由风能到机械能再到油缸内压力能，油缸的另一端与横杆的中间部位固连，由于油缸压力能的作用，使得垂直于油缸轴线方向的横杆空间位置发生变化并且产生上下运动，压力能转化为机械能；横杆的两端与两侧电线的连接方式完全相同并且对称，对于横杆的任意一端，横杆一端通过横杆铰链与斜支杆的上端连接，斜支杆的下端通过斜支杆铰链与铰接滑套连接，斜支杆铰链安装在空心的铰接滑套上，惯性弹簧将空心的惯性滑套和铰接滑套连接，动力经横杆、斜支杆、斜支杆铰链、铰接滑套、惯性弹簧至惯性滑套，惯性滑套、惯性弹簧、铰接滑套以及电线卡套依次按顺序空套在电线上，两侧对称的电线之间通过两个电线连接结构以及一段软电线连接，铰接滑套在斜支杆作用下滑动并获得一定的速度，通过惯性弹簧将能量传动到惯性滑套上，惯性滑套上将具有一定的速度，之后在惯性弹簧作用下发生往复运动，并且往复运动所经过的距离比没有往复运动下要长。因此，惯性弹簧和惯性滑套的设计增加了铰接滑套的滑动距离，达到可以通过惯性滑套的往复运动清理掉较长的长度范围内的电线上杂物。

上述第一支撑架与第二支撑架具有相同的结构，对于第一支撑架，它包括轨道环支条、油缸支条、竖支条，其中轨道环支条安装在竖支条顶端且轨道环支条两端与轨道环固连，起到支撑轨道环的作用，油缸支条安装在竖支条上且位于轨道环支条下端，油缸支条的两端与油缸固连，油缸支条起到支撑油缸的作用。

上述油缸包括复位卡板、复位弹簧、第一活塞杆、第一活塞、第一油缸、第二油缸、第二活塞、第二活塞杆，其中复位卡板上侧与球铰链固连，复位卡板下侧与第一活塞杆的一端固定连接，第一活塞杆的另一端与位于第一油缸中的第一活塞连接；复位弹簧通过第一活塞杆作为中间支撑安装在复位卡板与第一油缸顶端之间，复位弹簧具有复位功能，当无风或风力减小时，复位弹簧使得风摆根部、球铰链、油缸、横杆、斜支杆、铰接滑套、惯性弹簧、惯性滑套等运动部件由运动状态恢复接近原位，并且在复位弹簧弹性势能和风力共同作用下，整个油缸与惯性滑套的往复运动才能反复进行；第一油缸的直径为第二油缸直径的3倍且二者贯通连接，第二油缸中的第二活塞与第二活塞杆的一端固连，第二活塞杆的另外一端与横杆固连，油缸直径变化的目的是放大横杆的运动位移量，从而进一步放大惯性滑套的滑动位移量。

上述伸缩杆包括伸缩内杆、伸缩内杆导块、卡槽、限位环、伸缩外套、伸缩外套顶板，其中伸缩内杆一端与风摆固连，伸缩内杆的另一端两侧对称分布有两个伸缩内杆导块，伸缩外套的内表面加工有贯通的卡槽，伸缩内杆导块与伸缩外套内部的卡槽配合使得伸缩内杆可在伸缩外套内相对滑动；伸缩外套套在伸缩内杆上，且伸缩外套的两端依次安装有限位环和伸缩外套顶板，伸缩内杆穿过限位环，伸缩外套顶板和限位环的作用是限制伸缩内杆的运动范围，防止伸缩内杆向外顶穿伸缩外套或与伸缩外套脱开，造成对整个机构造成破坏，伸缩外套顶板与开放铰套通过开放铰链支撑固连。

以上所述的电线防鸟筑巢机构主要由支柱、横梁、第一支撑梁、第二支撑梁、第三支撑梁、通电线支撑、第一支撑架、第二支撑架、第一通电线路、第二通电线路、第三通电线路、风摆、轨道环、油缸、横杆、斜支杆、铰接滑套、惯性弹簧、惯性滑套、电线组成，其中支柱的作用相当于电线杆，支柱支撑着一根横梁，横梁上方安装有与它垂直的第一支撑梁、第二支撑梁和第三支撑梁，第一支撑梁和第三支撑梁上各有三个等距安装的通电线支撑，第二支撑梁上安装第一支撑架和第二支撑架，通电线支撑的上方安装有电线，第一支撑架和第二支撑架支撑有第一通电线路、第二通电线路和第三通电线路，对于三者中任意一个通电线路，风摆位于整个通电线路的最顶端，风摆可绕轨道环转动和上下摆动，风摆的根部与油缸连接，油缸与横杆连接，横杆与斜支杆连接，铰接滑套、惯性弹簧、惯性滑套均空套在电线上，斜支杆与铰接滑套连接，铰接滑套与惯性滑套通过惯性弹簧连接；通过风摆的运动使得油缸往复运动，并且通过油缸的位移放大作用，使经过斜支杆传到惯性滑套上的位移增大，另外惯性滑套和惯性弹簧的共同作用是惯性滑套能够往复运动，进一步增加了惯性滑套往复运动幅度，最大程度的利用风力达到对电线长距离的清理能力。

作为本技术的进一步改进，上述方杆铰链包括卡套卡块、圆柱销、支耳，其中方杆上端安装有两个对称的支耳，两个支耳上均加工有两个圆孔，卡套卡块卡在两支耳之间并且也加工有圆孔，卡套卡块固定安装在电线卡套上，卡套卡块与两支耳通过圆柱销连接，该铰链限制了电线卡套空间的五个自由度，使得电线卡套只有一个绕圆柱销的转动自由度，当电线在风力作用下发生摆动时，电线卡套随着电线的摆动能够防止电线长时间弯折而断裂。

作为本技术的进一步改进，上述球铰链包括半球套和内球，其中半球套与风摆根部固连，内球与复位卡板固连，球铰链的设计目的在于球铰链即能够保证风摆与油缸固定，同时又能够保证风摆跟随风向自由摆动到最合适的位置。

作为本技术的进一步改进，上述通电线路包括第一通电线路、第二通电线路、第三通电线路，它还可以包括第四通电线路和第五通电线路，本发明的设计能够根据具体情况适应各种情形。

作为本技术的进一步改进，上述软电线具有绝缘皮，一方面防止电线架上本身的意外触电，另一方面也能对电线内部结构起到保护作用。

相对于传统的高压电安全技术，本发明中采用自然界风能作为动力来源，当吹过风摆时，风摆发生摆动并且产生向下的作用力压缩油缸，由于油缸的缸径不同使得压缩过程的位移被放大，横杆和斜支杆的位移随之放大，最终惯性滑套在电线上的运动位移放大，与惯性滑套连接的惯性弹簧也具有放大位移的作用，惯性滑套在电线上的往复滑动达到清理电线上杂物的目的从而防止鸟类筑巢，并且在一定程度上还可以起到驱赶鸟类的作用，本发明利用清洁能源风能，无需外部供能装置，结构可靠，清洁环保，具有较强的实用性。

附图说明

图1是整体部件分布示意图。

图2是支撑架以及支撑梁结构及安装示意图。

图3是通电线路结构及安装示意图。

图4是通电线路结构及安装主视图。

图5是通电线支撑结构示意图。

图6是惯性滑套结构及安装示意图。

图7是通电线路部分机构示意图。

图8是风摆安装示意图。

图9是伸缩杆的结构及安装示意图。

图10是伸缩外套连接示意图。

图中标号名称：1、通电线支撑，2、第一通电线路，3、第一支撑架，4、第二通电线路，5、第三通电线路，6、第一支撑梁，7、横梁，8、支柱，9、第二支撑梁，10、第三支撑梁，11、第二支撑架，12、轨道环支条，13、油缸支条，14、竖支条，15、电线，16、惯性滑套，17、惯性弹簧，18、铰接滑套，19、横杆，20、横杆铰链，21、斜支杆，22、斜支杆铰链，23、油缸，24、开放铰套，25、伸缩杆，26、轨道环，27、球铰链，28、风摆，29、电线连接结构，30、软电线，31、方杆，32、方杆铰链，33、电线卡套，34、卡套卡块，35、圆柱销，36、支耳，37、开放铰链支撑，38、伸缩外套，39、伸缩内杆，40、复位卡板，41、第一活塞杆，42、复位弹簧，43、第一活塞，44、第一油缸，45、第二油缸，46、第二活塞，47、第二活塞杆，48、伸缩外套顶板，49、限位环，50、伸缩内杆导块，51、内球，52、半球套，53、卡槽。

具体实施方式

如图1、3、4所示，它包括通电线支撑1、第一通电线路2、第二通电线路4、第三通电线路5、第一支撑梁6、横梁7、支柱8、第二支撑梁9、第三支撑梁10、第一支撑架3、第二支撑架11、电线15，其中横梁7安装在支柱8上端，横梁7的上方从一端至另一端依次安装有与它垂直的第一支撑梁6、第二支撑梁9和第三支撑梁10，横梁7的作用是支撑第一支撑梁6、第二支撑梁9和第三支撑梁10，第一支撑梁6和第三支撑梁10上各有三个等距安装的通电线支撑1，在第一支撑梁6和第三支撑梁10之间相对应的3组通电线支撑1的上方依次安装有第一通电线路2、第二通电线路4和第三通电线路5；第二支撑梁9的上方依次安装有结构相同的第一支撑架3和第二支撑架11，第一通电线路2安装在第一支撑架3外侧，第二通电线路4安装在第一支撑架3与第二支撑架11之间，第三通电线路5安装在第二支撑架11外侧，以上三个通电线支撑1和两个支撑架的作用是支撑和固定第一通电线路2、第二通电线路4和第三通电线路5，两个支撑架和第一通电线路2、第二通电线路4和第三通电线路5采用交替布置的方式目的是满足三根电线15并列布置的结构要求。

如图5所示，上述六个通电线支撑1的结构及安装方法完全相同，对于其中任意一个，它包括方杆31、方杆铰链32、电线卡套33，其中方杆31的下端固定安装在第一支撑梁6上，电线卡套33通过方杆铰链32与方杆31连接，电线卡套33环套在电线15上，方杆铰链32的作用是连接方杆31和电线卡套33，使得电线卡套33可相对于方杆31转动，电线15的风摆28能够带着电线卡套33在一定的小范围内运动，防止电线15在电线卡套33固定的地方发生长时间弯折而折断。

如图4、5所示，上述第一通电线路2、第二通电线路4、第三通电线路5的结构及安装方法完全相同，对于其中任意一个，它包括电线15、惯性滑套16、惯性弹簧17、铰接滑套18、横杆19、横杆铰链20、斜支杆21、斜支杆铰链22、油缸23、开放铰套24、伸缩杆25、轨道环26、球铰链27、风摆28、电线连接结构29、软电线30、开放铰链支撑37，其中如图7、8、10所示，风摆28叶片的根部与伸缩杆25的一端连接，伸缩杆25的另一端与开放铰链支撑37固连，开放铰链支撑37上安装有开放铰套24，开放铰套24是一个圆弧形的环套且与轨道环26配合，使得开放铰套24可在轨道环26内周向滑动并且可以上下摆动，目的是当风吹过作用于风摆28时，风摆28旋转达到一个最合适风向的位置，使得风摆28更能充分的利用风能。所以设计的开放铰套24必须在轨道环26内周向滑动和上下摆动才能满足功能需求。风摆28根部下端与球铰链27固连，球铰链27与油缸23一端固连，当风摆28受风力作用旋转和上下摆动的过程中，风摆28根部受到力的作用上下摆动运动，此时开放铰套24和球铰链27的直线距离发生变化，所以设计伸缩杆25，利用伸缩杆25的伸缩效果一方面将风摆28与开放铰套24连接，另一方面去适应开放铰套24和球铰链27的直线距离的变化，保证风摆28能在风向作用下顺利运行。在风摆28运动过程中风摆28压缩油缸23，此过程能量由风能到机械能再到油缸23内压力能，油缸23的另一端与横杆19的中间部位固连，由于油缸23压力能的作用，使得垂直于油缸23轴线方向的横杆19空间位置发生变化并且产生上下运动，压力能转化为机械能；如图3、4、6所示，横杆19的两端与两侧电线15的连接方式完全相同并且对称，对于横杆19的任意一端，横杆19一端通过横杆铰链20与斜支杆21的上端连接，斜支杆21的下端通过斜支杆铰链22与铰接滑套18连接，斜支杆铰链22安装在空心的铰接滑套18上，惯性弹簧17将空心的惯性滑套16和铰接滑套18连接，动力经横杆19、斜支杆21、斜支杆铰链22、铰接滑套18、惯性弹簧17至惯性滑套16，惯性滑套16、惯性弹簧17、铰接滑套18以及电线卡套33依次按顺序空套在电线15上，两侧对称的电线15之间通过两个电线连接结构29以及一段软电线30连接，铰接滑套18在斜支杆21作用下滑动并获得一定的速度，通过惯性弹簧17将能量传动到惯性滑套16上，惯性滑套16上将具有一定的速度，之后在惯性弹簧17作用下发生往复运动，并且往复运动所经过的距离比没有往复运动下要长。因此，惯性弹簧17和惯性滑套16的设计增加了铰接滑套18的滑动距离，达到可以通过惯性滑套16的往复运动清理掉较长的长度范围内的电线15上杂物。

如图1、2所示，上述第一支撑架3与第二支撑架11具有相同的结构，对于第一支撑架3，它包括轨道环支条12、油缸支条13、竖支条14，其中轨道环支条12安装在竖支条14顶端且轨道环支条12两端与轨道环26固连，起到支撑轨道环26的作用，油缸支条13安装在竖支条14上且位于轨道环支条12下端，油缸支条13的两端与油缸23固连，油缸支条13起到支撑油缸23的作用。

如图7所示，上述油缸23包括复位卡板40、复位弹簧42、第一活塞杆41、第一活塞43、第一油缸44、第二油缸45、第二活塞46、第二活塞杆47，其中复位卡板40上侧与球铰链27固连，复位卡板40下侧与第一活塞杆41的一端固定连接，第一活塞杆41的另一端与位于第一油缸44中的第一活塞43连接；复位弹簧42通过第一活塞杆41作为中间支撑安装在复位卡板40与第一油缸44顶端之间，复位弹簧42具有复位功能，当无风或风力减小时，复位弹簧42使得风摆28根部、球铰链27、油缸23、横杆19、斜支杆21、铰接滑套18、惯性弹簧17、惯性滑套16等运动部件由运动状态恢复接近原位，并且在复位弹簧42弹性势能和风力共同作用下，整个油缸23与惯性滑套16的往复运动才能反复进行；第一油缸44的直径为第二油缸45直径的3倍且二者贯通连接，第二油缸45中的第二活塞46与第二活塞杆47的一端固连，第二活塞杆47的另外一端与横杆19固连，油缸23直径变化的目的是放大横杆19的运动位移量，从而进一步放大惯性滑套16的滑动位移量。

如图8、9、10所示，上述伸缩杆25包括伸缩内杆39、伸缩内杆导块50、卡槽53、限位环49、伸缩外套38、伸缩外套顶板48，其中伸缩内杆39一端与风摆28固连，伸缩内杆39的另一端两侧对称分布有两个伸缩内杆导块50，伸缩外套38的内表面加工有贯通的卡槽53，伸缩内杆导块50与伸缩外套38内部的卡槽53配合使得伸缩内杆39可在伸缩外套38内相对滑动；伸缩外套38套在伸缩内杆39上，且伸缩外套38的两端依次安装有限位环49和伸缩外套顶板48，伸缩内杆39穿过限位环49，伸缩外套顶板48和限位环49的作用是限制伸缩内杆39的运动范围，防止伸缩内杆39向外顶穿伸缩外套38或与伸缩外套38脱开，造成对整个机构造成破坏，伸缩外套顶板48与开放铰套24通过开放铰链支撑37固连。

以上所述的电线防鸟筑巢机构主要由支柱8、横梁7、第一支撑梁6、第二支撑梁9、第三支撑梁10、通电线支撑1、第一支撑架3、第二支撑架11、第一通电线路2、第二通电线路4、第三通电线路5、风摆28、轨道环26、油缸23、横杆19、斜支杆21、铰接滑套18、惯性弹簧17、惯性滑套16、电线15组成，其中支柱8的作用相当于电线杆，支柱8支撑着一根横梁7，横梁7上方安装有与它垂直的第一支撑梁6、第二支撑梁9和第三支撑梁10，第一支撑梁6和第三支撑梁10上各有三个等距安装的通电线支撑1，第二支撑梁9上安装第一支撑架3和第二支撑架11，通电线支撑1的上方安装有电线15，第一支撑架3和第二支撑架11支撑有第一通电线路2、第二通电线路4和第三通电线路5，对于三者中任意一个通电线路，风摆28位于整个通电线路的最顶端，风摆28可绕轨道环26转动和上下摆动，风摆28的根部与油缸23连接，油缸23与横杆19连接，横杆19与斜支杆21连接，铰接滑套18、惯性弹簧17、惯性滑套16均空套在电线15上，斜支杆21与铰接滑套18连接，铰接滑套18与惯性滑套16通过惯性弹簧17连接；通过风摆28的运动使得油缸23往复运动，并且通过油缸23的位移放大作用，使经过斜支杆21传到惯性滑套16上的位移增大，另外惯性滑套16和惯性弹簧17的共同作用是惯性滑套16能够往复运动，进一步增加了惯性滑套16的往复运动幅度，最大程度的利用风力达到对电线15长距离的清理能力。

如图5所示，上述方杆铰链32包括卡套卡块34、圆柱销35、支耳36，其中方杆31上端安装有两个对称的支耳36，两个支耳36上均加工有两个圆孔，卡套卡块34卡在两支耳36之间并且也加工有圆孔，卡套卡块34固定安装在电线卡套33上，卡套卡块34与两支耳36通过圆柱销35连接，该铰链限制了电线卡套33空间的五个自由度，使得电线卡套33只有一个绕圆柱销35的转动自由度，当电线15在风力作用下发生摆动时，电线卡套33随着电线15而摆动，能够防止电线15发生长时间弯折而断裂。

如图9所示，上述球铰链27包括半球套52和内球51，其中半球套52与风摆28根部固连，内球51与复位卡板40固连，球铰链27的设计目的在于球铰链27即能够保证风摆28与油缸23固定，同时又能够保证风摆28跟随风向自由摆动到最合适的位置。

上述通电线路包括第一通电线路2、第二通电线路4、第三通电线路5，它还可以包括第四通电线路和第五通电线路，本发明的设计能够根据具体情况适应各种情形。

上述软电线30具有绝缘皮，一方面防止电线架上本身的意外触电，另一方面也能对电线15内部结构起到保护作用。

如图1所示，本发明中采用自然界风能作为动力来源，当风吹过风摆28时，由于开放铰套24和轨道环26内周向滑动和上下摆动，一方面风摆28能旋转达到一个最适合风向的位置，使得风摆28更能充分利用风能；另一方面伸缩杆25的伸缩效果能够适应开放铰套24和球铰链27之间直线距离的变化，风摆28在风力作用产生向下的作用力压缩油缸23，由于油缸23的缸径不同使得压缩过程的位移被放大，横杆19和斜支杆21的位移随之放大，最终惯性滑套16在电线15上的运动位移放大，与惯性滑套16连接的惯性弹簧17也具有放大位移的作用，惯性滑套16在电线15上的往复滑动达到清理电线15上杂物的目的，整个过程的动力传递路线为风摆28、球铰链27、油缸23、横杆19、斜支杆21、惯性滑套16、惯性弹簧17到惯性滑套16，能量转化的顺序为风能、机械能、油缸压力能再到机械能，并且在复位弹簧42弹性势能和风力的共同作用下，上述惯性滑套16往复运动清理电线15的过程反复进行，因此不仅能防止鸟类筑巢，并且在一定程度上还可以起到驱赶鸟类的作用，本发明利用清洁能源风能，无需外部供能装置，结构可靠，清洁环保，具有较强的实用性。