CN203711378U - 一种绝缘子电动清洗臂 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种绝缘子电动清洗臂，包括：第一电机、第二电机、清洗头驱动电机、可调整姿态的清洗机械臂、清洗头；清洗机械臂包括依次连接的一对固定臂、一对第一活动关节、一对第二活动关节；固定臂和第一活动关节的端部通过第一轮轴铰接，第一活动关节的另一端与第二活动关节的端部通过第二轮轴铰接，第一轮轴和第二轮轴分别由第一电机、第二电机调控旋转；清洗头活动连接设置在第二活动关节的自由端部；清洗头通过弹簧轴与清洗头驱动电机的转轴连接驱动；弹簧轴穿设在清洗机械臂的夹缝中；清洗头上设置有压力传感器，用于监测清洗头按压在绝缘子上的压力；第二活动关节上对准清洗头的位置设置有用于对绝缘子的位置进行识别的摄像头。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种绝缘子电动清洗臂，属于电力***领域，具体为一种由电机驱动的自动清洗装置，可以实现对绝缘子表面污秽物的自动清洗作业。
背景技术
在输电线路运行的过程中，由于大气中存在各种微粒，有些粘附在绝缘子表面，在受潮及泄漏比不足的情况下，由于绝缘子表面绝缘能力降低，表面泄漏电流增加，导致在正常运行电压下发生闪络故障。闪络对电力***影响很大，有可能会造成整个电网的瘫痪，因此必须采取措施降低闪络事件的发生，提高电力***运行可靠性。通常情况下，电力***每隔固定的时间就要对电力输电线路中的绝缘子进行检修，清洗绝缘子表面的污秽，评估绝缘子的积污状况，然而目前绝缘子的除污工作大都采取人工方式，存在登高作业等风险，且工作量巨大，同时，人工摘取绝缘子容易造成表面污秽流失，难以准确评估绝缘子积污状态，费时费力，对于电力***的大规模清污工作难以适用。
近年来，尽管采取了定期清洗、采用大爬距绝缘子、选择自洁性好的绝缘子、合成绝缘子和使用RTV涂料等防止污秽闪络的措施，使500kV、220kV架空输电线路绝缘子污闪事故率得到了较好的控制，但还是无法避免，严重影响电网的安全稳定运行。可见，依靠大规模人工清扫建立起来的输变电设备外绝缘配置无法满足现代化大电网安全运行的需要，难以杜绝大面积污闪事故的发生。
之后出现了一种使用干冰清洗的技术。干冰清洗技术于20世纪80年代末开始应用于美国国内工业领域，经过多年的发展，目前该项技术已经广泛应用于美国、德国、日本、加拿大等国汽车制造业、航空业、核电工业、食品加工等领域。该技术在我国主要用于铸模、生产线、汽轮机和电路板等精密设备的清洗，具有不损坏被清洗设备、无二次污染等优点。2011年7月31号发表于《高电压技术》第37卷第7期的文章《干冰清洗变电站绝缘子试验》介绍了一种使用干冰对绝缘子表面污秽物，原理为利用固体干冰高速运动产生的冲击力、干冰的低温产生的差异冷收缩效果以及“微***效应”综合作用，剥离清除清洗表面的结垢、油污、残留杂质。但这种清洗方式对等值盐密污秽物的清洗效果不佳，而且制备干冰需要庞大的设备和干冰存储装置，不利于野外的清污作业。
公开号为CN103323497A的实用新型专利《电力绝缘子表面盐密检测装置》，公开日期2013年09月25日，提出了一种电力绝缘子盐密检测装置，使用在绝缘子清污作业上时，其具体方案是把绝缘子整体浸入清洗箱的水中，将绝缘子清洗干净。这种方式局限性在于：绝缘子悬挂状态差别很大，为了规避绝缘子上的输电线路，清洗箱的形状难以适应所有清污作业遇到的工况。
基于以上原因，本实用新型专利采用模拟“人工式”的擦洗方式，但是整个清污过程由自动化的电动清洗臂来执行，这样不仅能够保证对绝缘子的清洗效果，而且能减少电力工人的劳动强度，省时省力，节约较大的生产成本。
实用新型内容
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种绝缘子电动清洗臂。
技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
一种绝缘子电动清洗臂，其特征在于，包括：第一电机、第二电机、清洗头驱动电机、可调整姿态的清洗机械臂、清洗头；所述清洗机械臂包括依次连接的一对固定臂、一对第一活动关节、一对第二活动关节；所述固定臂和第一活动关节的端部通过第一轮轴铰接，所述第一活动关节的另一端与第二活动关节的端部通过第二轮轴铰接，所述第一轮轴和第二轮轴分别由第一电机、第二电机调控旋转；所述清洗头活动连接设置在第二活动关节的自由端部；清洗头通过弹簧轴与清洗头驱动电机的转轴连接驱动；所述弹簧轴穿设在清洗机械臂的夹缝中。
作为优选方案，所述的一种绝缘子电动清洗臂，其特征在于：所述清洗头上设置有压力传感器，用于监测清洗头按压在绝缘子上的压力。
作为优选方案，所述的一种绝缘子电动清洗臂，其特征在于：所述第二活动关节上对准清洗头的位置设置有用于对绝缘子的位置进行识别的摄像头。
作为优选方案，所述的一种绝缘子电动清洗臂，其特征在于：所述一对固定臂、一对第一活动关节、一对第二活动关节均分别平行设置，所述第一电机的转轴、第二电机的转轴上均缠绕设置有钢丝绳，分别缠绕铰链设置在第一轮轴和第二轮轴上，带动第一轮轴和第二轮轴旋转。
作为优选方案，所述的一种绝缘子电动清洗臂，其特征在于：还包括清洗臂底座，清洗臂底座设置在靠近清洗机械臂的固定臂自由端，所述第一电机、第二电机、清洗头驱动电机均设置在清洗臂底座上。
有益效果：本实用新型提供的一种绝缘子电动清洗臂，采用清洗机械臂模拟“人工式”的擦洗方式，整个清污过程由自动化的清洗机械臂来执行，不仅能够保证对绝缘子的清洗效果，还能减少电力工人的劳动强度，省时省力，节约较大的生产成本，适用于大规模推广应用。具有以下优点：（1）本绝缘子电动清洗臂是模拟“人工式”的擦洗方式，能够有效去除绝缘子表面上的等值盐密和等值灰密污秽物，清洁效率高，而且能够大大节省人力物力；（2）本绝缘子电动清洗臂可以安装在多种作业平台上，只需将电动清洗臂的底座与作业平台相连接，便能适用于电力***绝缘子清污的各种工况条件。
附图说明
图1为本实用新型一种绝缘子电动清洗臂的结构示意图；
图2为本实用新型中第一活动关节驱动结构示意图；
图3为本实用新型中第二活动关节驱动结构示意图；
图4为本实用新型中清洗头的驱动结构示意图；
图中：第一电机1、第二电机2、清洗头驱动电机3、固定关节4、第一活动关节5、第二活动关节6、摄像头7、清洗头8、压力传感器9、绝缘子10、电动清洗臂底座11、钢丝绳12、第一轮轴13、第二轮轴14、弹簧轴15。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
如图1至图4所示，为一种绝缘子电动清洗臂，包括：第一电机1、第二电机2、清洗头驱动电机3、可调整姿态的清洗机械臂、清洗头8；所述清洗机械臂包括依次连接的一对固定臂4、一对第一活动关节5、一对第二活动关节6；所述固定臂4和第一活动关节5的端部通过第一轮轴13铰接，所述第一活动关节5的另一端与第二活动关节6的端部通过第二轮轴14铰接，所述第一轮轴13和第二轮轴14分别由第一电机1、第二电机2调控旋转；所述清洗头8活动连接设置在第二活动关节6的自由端部；清洗头8通过弹簧轴15与清洗头驱动电机3的转轴连接驱动；所述弹簧轴15穿设在清洗机械臂的夹缝中。
所述的一种绝缘子电动清洗臂，其特征在于：所述清洗头8上设置有压力传感器9，用于监测清洗头按压在绝缘子10上的压力。
所述的一种绝缘子电动清洗臂，其特征在于：所述第二活动关节6上对准清洗头8的位置设置有用于对绝缘子的位置进行识别的摄像头7。
所述的一种绝缘子电动清洗臂，其特征在于：所述一对固定臂4、一对第一活动关节5、一对第二活动关节6均分别平行设置，所述第一电机1的转轴、第二电机2的转轴上均缠绕设置有钢丝绳12，分别缠绕铰链设置在第一轮轴13和第二轮轴14上，带动第一轮轴13和第二轮轴14旋转。
所述的一种绝缘子电动清洗臂，其特征在于：还包括清洗臂底座11，清洗臂底座11设置在靠近清洗机械臂的固定臂4自由端，所述第一电机1、第二电机2、清洗头驱动电机3均设置在清洗臂底座11上。
本实用新型的工作原理过程如下：电机（第一电机1、第二电机2）装设在清洗臂底座上，其转轴上固定着钢丝绳12，该钢丝绳分别与关节连接处的第一轮轴13和第二轮轴14相连，第一电机1、第二电机2转动调节钢丝绳，以带动关节处的轮轴旋转，调节电动清洗臂整体姿态；清洗头驱动电机3同样装设在清洗臂底座上，其通过一根弹簧轴15与清洗头8相连，以传递旋转力矩。
装设在清洗头8后方的摄像头7通过机器视觉识别绝缘子10的位置，引导电动清洗臂逐渐接近绝缘子表面，且能对清洗效果进行检查，信号传至电动清洗臂控制器，电动清洗臂控制器控制驱动第一电机1和第二电机2，第一电机1和第二电机2的转轴上缠绕着钢丝绳12，当第一电机1或者第二电机2旋转，便可以通过钢丝绳12驱动第一活动关节5和第二活动关节6的控制轮轴，从而使第一活动关节5，第二活动关节6绕对应的控制轮轴旋转，于是电动清洗臂的整体姿态发生改变，清洗头8就可以与绝缘子10表面相接触。当清洗头8与绝缘子10表面接触后，为了保证清洗头8能够对污秽物有一定的接触力度，以便能够进行有效地清洗作业，装设在清洗头8上的压力传感器9将压力信号反馈给电动清洗臂控制器，控制器根据预先设定好的压力信号值来驱动第一电机1和第二电机2，以使清洗头8和绝缘子10表面接触的力度达到规定值。电动清洗臂整个姿态的调整，是第一活动关节5和第二活动关节6共同配合的结果，是由摄像头7和压力传感器9的反馈信号经控制器处理来确定的。
如图2所示，为第一活动关节的驱动示意图。第一电机1的转轴缠绕着钢丝绳12，钢丝绳12铰链在第一活动关节的第一轮轴13，当第一电机1转动拉动钢丝绳12，钢丝绳12通过摩擦力驱动第一轮轴13，使第一活动关节5绕第一轮轴13转动。
如图3所示，为第二活动关节的驱动示意图。第二活动关节6的第二轮轴14，当第二活动关节6需要进行调整时，第二电机2旋转，缠绕钢丝绳22，钢丝绳22通过摩擦力驱动控制第二轮轴14旋转，使得第二活动关节6能够绕第二轮轴14转动。
如图4所示，为清洗头的驱动示意图。清洗头驱动电机3的转轴通过弹簧轴32与清洗头8相连，弹簧轴32放置在电动清洗机械臂的夹缝中，当清洗头驱动电机3旋转时，转矩便由弹簧轴32传递至清洗头8。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种绝缘子电动清洗臂，其特征在于，包括：第一电机、第二电机、清洗头驱动电机、可调整姿态的清洗机械臂、清洗头；所述清洗机械臂包括依次连接的一对固定臂、一对第一活动关节、一对第二活动关节；所述固定臂和第一活动关节的端部通过第一轮轴铰接，所述第一活动关节的另一端与第二活动关节的端部通过第二轮轴铰接，所述第一轮轴和第二轮轴分别由第一电机、第二电机调控旋转；所述清洗头活动连接设置在第二活动关节的自由端部；清洗头通过弹簧轴与清洗头驱动电机的转轴连接驱动；所述弹簧轴穿设在清洗机械臂的夹缝中。
2.根据权利要求1所述的一种绝缘子电动清洗臂，其特征在于：所述清洗头上设置有压力传感器，用于监测清洗头按压在绝缘子上的压力。
3.根据权利要求1所述的一种绝缘子电动清洗臂，其特征在于：所述第二活动关节上对准清洗头的位置设置有用于对绝缘子的位置进行识别的摄像头。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种绝缘子电动清洗臂，其特征在于：所述一对固定臂、一对第一活动关节、一对第二活动关节均分别平行设置，所述第一电机的转轴、第二电机的转轴上均缠绕设置有钢丝绳，分别缠绕铰链设置在第一轮轴和第二轮轴上，带动第一轮轴和第二轮轴旋转。
5.根据权利要求4所述的一种绝缘子电动清洗臂，其特征在于：还包括清洗臂底座，清洗臂底座设置在靠近清洗机械臂的固定臂自由端，所述第一电机、第二电机、清洗头驱动电机均设置在清洗臂底座上。
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