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陕西理工大学毕业设计
图2.3 压轮夹持的除冰机简图
（4）夹爪夹持越障机构：其主要由连接杆、左右爪片以及旋转棘轮三部分组成。当整机遇到障碍物的时候,旋转棘轮能够绕轴线自由旋转使得障碍物顺利通过的同时还能自主回到
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旋转棘轮的初始位置。这种方法机构的爬坡能力不足，越障机构运动较为复杂。
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图2.4 夹爪夹持越障机构
（5）这是指导老师讲解的一种越障方案，通过查阅资料，转动圆盘式的越障机构，靠圆
盘转动从而机械手抓到导线上，既实现了行走，既实现了越障，但此方案对制造和安装精度
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要求较高。
图2.5 机械手转动越障 通过参考已有越障的方法，机械臂、压轮夹持、转动圆盘、夹爪夹持这几种，虽然均能实现越障但都有各种不足之处，所以本次设计要求结构要更简单，性能更好。 2.2 总体方案确定
本次设计的重点是跨越间隔棒和跨越电线杆，所以最少最少需要两种以上机构才能完成越[4][7]
障。通过查阅大量资料，构思了以下两种方案： 方案一越障原理：除冰机放置在导线上，依靠压轮和夹紧轮与导线之间产生的摩擦力前进，遇到间隔棒时夹紧轮随着接触障碍物的程度变大，从而变成与导线平行的位置，通过障碍物后通过弹簧复位装置夹紧轮又回到正常工作位置，又与压轮夹紧导线继续前进，从而完成对间隔棒的跨越。最后利用类似曲柄滑块装置在机械手的帮助下实现对电线杆的越障。简图如下：
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图2.6 除冰机方案一
方案二：行走和跨越间隔棒还是采用同样的机构。把方案一中类似曲柄滑块机构替换为翻转装置，在跨越电线杆时，由机械手向下拉使夹紧轮离开导线，并向机器自身的外侧偏转一的角度，由机械手移动到下根导线，从而完成对电线杆的跨越。机构简图即如下图：
图2.7 方案二
在对两种方案的机构的简洁性以及可制造性对比之下，确定最后方案为方案二。
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2.3驱动方式选择
2.3.1 驱动源的类型的确定
交流电机：电机功率虽然较大可以实现动力要求，但由于导线受空间的限制，不可以用于高空作业，因此在这里不合适。
直流电机：振动方面有着不可替代的优势。绿色无污染，可以满足环环境保护要求的型号较多，选择种类多。现在已经有的电机，可以参考的有Z系列和ZY系列和ZT系列，但Z系列的电机一般使用在海拔高度较低的地方，但此除冰机大部分都是用在我国海拔较高的地区故不适合本次设计，本次需要的电机都不需要高频率调速，因此不考虑ZT系列的电机，所以最后确定用ZY系列的电动机。
所以设计最后采用ZY系列直流电机为驱动电机，采用蓄电池供电作为驱动源。 2.3.2减速方式的选择
（1）带传动 抗拉强度较大，耐湿性好，廉价，可以传送较大功率，但所需空间比较大，
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对空间要求比较高要求一定空间才能正常工作，使用时间长了容易产生打滑和疲劳破坏。 （2）蜗杆传动 蜗杆传动用于交错轴间传递运动及动力，传动比大，零件数目少，工作较平稳，噪声低，结构紧凑，可以自锁；效率低，易发热，蜗轮制造需要贵重的有色金属，
[15]
当滑动速度过大时，会产生严重的摩擦与磨损，从而引起过分发热，使润滑情况恶化。 （3）链传动 链传动的制造与安装精度要求较低，链轮齿受力情况较好，承载能力较大；与带传动相比，链传动无弹性滑动和整体打滑现象，可以适应高温和潮湿的环境有一定的缓冲与减震性能；中心距可大而结构轻便。但是同样，所需空间较大，但结构简单，使用
[15]
方便比较适合本次设计要求。
（4）齿轮传动 具有传动效率高、传动比大、传动扭矩大、寿命长等，但有传动距离小，
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噪声大、制造安装精度较高、价格较贵等缺点。
为了能适应恶劣的环境，传动距离大、能具有一定的减震性能，以及机械效率等，所以最终选择链轮传动作为减速机构。 2.4除冰方式的选择
目前已经用于实际的除冰方式有这几种：
（1）靠热能除冰：通过使用交流电，利用热电阻原理是冰块消融，或者通过人工直接加热，这种方法虽然对环境无污染，但太耗费能源。
（2）化学方法除冰：通过使用化学物品洒落在导线上，从而使冰块慢慢融化，但这种方法容易损坏导线，对地面植被的损坏也比较严重。
（3）敲击棒除冰：此方法靠电机带动，从而不断敲打导线上的冰块，最终达到脱落的目的，这种方法高效节能。
（4）铣削除冰：这种方法除冰效率高，也无污染，但容易划伤导线磨损刀具。 因此设计最终采用敲击锤除冰，这种绿色的除冰方式。
（5）挤压除冰：当挤压力达到一定的程度后，挤破冰块，这种除冰绿色环保，且易于实现，经济性好。
本次设计为了达到结构简单，易于制造等要求，故采用敲击棒敲击除冰和挤压除冰。设计的挤压轮和敲击棒如下图所示：
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