RU2659252C1 - Robot for cleaning insulators - Google Patents
Robot for cleaning insulators Download PDFInfo
- Publication number
- RU2659252C1 RU2659252C1 RU2016151311A RU2016151311A RU2659252C1 RU 2659252 C1 RU2659252 C1 RU 2659252C1 RU 2016151311 A RU2016151311 A RU 2016151311A RU 2016151311 A RU2016151311 A RU 2016151311A RU 2659252 C1 RU2659252 C1 RU 2659252C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- insulators
- robot
- gear
- cleaning
- brush
- Prior art date
Links
- 239000012212 insulator Substances 0.000 title claims abstract description 108
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 106
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 113
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 37
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000013461 design Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000009193 crawling Effects 0.000 claims description 37
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 19
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims description 7
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 6
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 5
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000004323 axial length Effects 0.000 claims description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 abstract 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 abstract 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 210000002105 tongue Anatomy 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 244000089486 Phragmites australis subsp australis Species 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B1/00—Cleaning by methods involving the use of tools
- B08B1/30—Cleaning by methods involving the use of tools by movement of cleaning members over a surface
- B08B1/32—Cleaning by methods involving the use of tools by movement of cleaning members over a surface using rotary cleaning members
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B13/00—Accessories or details of general applicability for machines or apparatus for cleaning
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
- G01R31/1227—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials
- G01R31/1245—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of line insulators or spacers, e.g. ceramic overhead line cap insulators; of insulators in HV bushings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B17/00—Insulators or insulating bodies characterised by their form
- H01B17/52—Insulators or insulating bodies characterised by their form having cleaning devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Cleaning In General (AREA)
- Insulators (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к роботу для очистки изоляторов.The invention relates to a robot for cleaning insulators.
Уровень техникиState of the art
Непрерывное развитие энергетических систем Китая заставляет все больше и больше придавать значение безопасности и стабильности работы энергосистем. В частности, в активно развивающихся в последние годы системах передачи электроэнергии ультравысокого и сверхвысокого напряжений безопасная работа изоляторов непосредственно определяет капиталовложения и уровень безопасности систем в целом. Для обеспечения электробезопасности высоковольтных линий электропередачи необходимо диагностировать их электрические свойства, в частности, характеристику безопасности изолятора, для предотвращения таких явлений, как короткое замыкание после некоторого периода эксплуатации линий.The continuous development of China's energy systems is forcing more and more to attach importance to the safety and stability of energy systems. In particular, in the ultra-high and ultra-high voltage power transmission systems that have been actively developed in recent years, the safe operation of insulators directly determines the investment and the level of security of the systems as a whole. To ensure the electrical safety of high-voltage power lines, it is necessary to diagnose their electrical properties, in particular, the safety characteristic of the insulator, to prevent phenomena such as a short circuit after a period of operation of the lines.
Через некоторое время после введения изоляторов в эксплуатацию на их поверхности неизбежно скапливается грязь, что является причиной снижения их сопротивления с последующим ухудшением их изоляционных характеристик. Соответственно учащаются случаи образования электрической дуги, и могут возникнуть некоторые скрытые проблемы обеспечения безопасных и нормальных условий эксплуатации линий электропередачи. Таким образом, возникает необходимость в регулярной чистке изоляторов. В настоящее время чистка изоляторов, как правило, осуществляется вручную или при использовании простых механических инструментов. Указанная работа сопряжена с большой опасностью, и для осуществления чистки изоляторов зачастую требуется прерывание подачи электроэнергии. Иными словами, нынешнему подходу к чистке изоляторов присущи такие недостатки, как большая трудоемкость чистки при малой ее скорости, низкий уровень безопасности, а также высокие экономические потери.Some time after the insulators are put into operation, dirt inevitably accumulates on their surface, which causes a decrease in their resistance with a subsequent deterioration in their insulating characteristics. Correspondingly, cases of the formation of an electric arc are becoming more frequent, and some hidden problems may arise in ensuring safe and normal operating conditions for power lines. Thus, there is a need for regular cleaning of the insulators. Currently, insulators are usually cleaned manually or using simple mechanical tools. This work is fraught with great danger, and interruptions in the supply of electricity are often required to clean insulators. In other words, the current approach to cleaning insulators has such drawbacks as the high laboriousness of cleaning at its low speed, low level of safety, and also high economic losses.
В настоящее время благодаря развитию робототехники для выполнения операций, связанных с электротехническим оборудованием и линиями электропередач, все больше и больше применяются управляемые роботы.Currently, thanks to the development of robotics, controlled robots are more and more used to perform operations related to electrical equipment and power lines.
Из документа CN 103042000 A известна интеллектуальная роботизированная система для чистки гирлянды изоляторов, которая содержит опору, направляющую, механизм привода, чистящее устройство и блок управления. Чистящее устройство такой системы выполнено с возможностью колебания и вращения в поперечной плоскости опоры для осуществления чистящего движения. Было установлено, что в связи с расположением механизма привода с одной стороны указанной системы происходит смещение центра тяжести, в результате чего возникает эксцентриситет, приводящий к некоторому отклонению робота от очищаемой поверхности. Несмотря на то, что чистящее устройство указанной системы выполнено с возможностью колебания и вращения в указанной плоскости, это чистящее устройство не может очистить изолятор по всей окружности, а также не способно качественно очистить нижние канавки изоляторов. Кроме того, при работе устройства по меньшей мере один ролик механизма привода робота из верхней или нижней группы роликов прижат к изолятору, следовательно, в процессе чистки этот ролик будет создавать препятствие для прохода чистящего валика, вызывая нестабильность работы устройства.An intelligent robotic system for cleaning a string of insulators is known from CN 103042000 A, which comprises a support, a guide, a drive mechanism, a cleaning device and a control unit. The cleaning device of such a system is made with the possibility of oscillation and rotation in the transverse plane of the support for the implementation of the cleaning movement. It was found that due to the location of the drive mechanism on one side of the specified system, the center of gravity shifts, resulting in an eccentricity leading to some deviation of the robot from the surface being cleaned. Despite the fact that the cleaning device of the specified system is made with the possibility of oscillation and rotation in the specified plane, this cleaning device cannot clean the insulator around the entire circumference, and is also not able to clean the lower grooves of the insulators qualitatively. In addition, when the device is operating, at least one roller of the robot drive mechanism from the upper or lower group of rollers is pressed against the insulator, therefore, during cleaning this roller will create an obstacle for the cleaning roller to pass, causing the device to become unstable.
В патентном документе US 5119851 A описано устройство для очистки гирлянды изоляторов линии высокого напряжения, которое установлено по окружности гирлянды изоляторов. Механизм привода этого чистящего устройства имеет подвижные зубцы в форме язычков, которые перемещаются по замкнутой траектории, взаимодействуя с верхней поверхностью изоляторов в гирлянде и приводя это чистящее устройство в движение вверх и вниз вдоль гирлянды изоляторов. Чистящее устройство имеет множество расположенных по окружности форсунок, к которым посредством нагнетающего устройства подается электроизоляционная очищающая жидкость из расположенной на земле цистерны. Форсунки распыляют указанную жидкость на изоляторы в гирлянде. Таким образом, при работе указанного чистящего устройства обеспечивается регулируемая подача электроизоляционной очищающей жидкости, поступающей из цистерны под действием нагнетающего устройства. Очевидно, что выполняется достаточно большой объем работ, требующих как производственных затрат, так и материальных ресурсов, что отрицательно влияет на широкое распространение указанного чистящего устройства. Кроме того, само по себе чистящее устройство имеет сложную конструкцию и дополнительно соединено с трубопроводом, обеспечивающим подачу чистящей жидкости, в результате чего увеличивается вес указанного устройства и усложняется его эксплуатация. Подвижные зубцы в форме язычков чистящего устройства соединены с направляющей и способны смахивать грязь с изоляторов, однако направляющая обладает упругостью, в связи с чем, подвижные язычки в процессе работы испытывают напряжение и могут подвергнуться угловому смещению на направляющей, вызывающему изменение зазора между ними, что неблагоприятно влияет на прилегание язычков к изоляторам гирлянды.US Pat. No. 5,119,851 A describes a device for cleaning a string of insulators of a high voltage line, which is arranged around the circumference of a string of insulators. The drive mechanism of this cleaning device has movable teeth in the form of tongues that move along a closed path, interacting with the upper surface of the insulators in the garland and putting this cleaning device in motion up and down along the garland of insulators. The cleaning device has a plurality of nozzles arranged around the circumference to which an electric insulating cleaning liquid is supplied from the tank located on the ground by means of a pumping device. Nozzles spray the indicated liquid onto the insulators in the garland. Thus, when the specified cleaning device is operated, an adjustable supply of an electrical insulating cleaning liquid coming from the tank under the action of the pumping device is provided. Obviously, a rather large amount of work is being done, requiring both production costs and material resources, which negatively affects the widespread use of the specified cleaning device. In addition, the cleaning device itself has a complex structure and is additionally connected to a pipe supplying a cleaning fluid, as a result of which the weight of the specified device increases and its operation becomes more complicated. The movable teeth in the form of tongues of the cleaning device are connected to the guide and are able to wipe away dirt from the insulators, however, the guide has elasticity, and therefore, the movable tongues during operation are stressed and may undergo angular displacement on the guide, causing a change in the gap between them, which is unfavorable affects the fit of the reeds to the insulators of the garland.
В патентном документе US 7797781 B2 раскрыто роботизированное устройство для очистки и контроля изоляторов линий, находящихся под напряжением, которое в основном содержит подвижный блок, чистящее устройство, фиксирующее устройство, средство обнаружения изолятора и т.д. Указанное устройство перемещается прерывисто. Поворотное устройство вращается в горизонтальной плоскости, принуждая зажимные губки совершать прямолинейное движение по направляющей для обжатия изоляторов. Ходовой винт и ползун выполнены с возможностью перемещения в вертикальной плоскости вверх и вниз. Чистящее устройство приспособлено для вращательного движения. Изоляторы очищаются щеткой. К тому же, имеется средство обнаружения изоляторов. Указанное устройство перемещается прерывисто, следовательно, медленно. Кроме того, чистящее устройство приспособлено для единовременной очистки только верхних поверхностей или только нижних поверхностей изоляторов, то есть для однократной чистки изолятора необходимо осуществление движений вверх и вниз с двумя зажимными действиями, в связи с чем скорость очистки является низкой. К тому же, не могут быть очищены изоляторы на двух концах гирлянды, поскольку диапазон очистки ограничен и очистка поучается неудовлетворительной. В описании изобретения по US 7797781 со ссылкой на фиг. 9 указано, что средство обнаружения изолятора установлено на внутренней окружности, так что во время очистки вертикальная опора этого средства будет мешать чистящей щетке.US 7797781 B2 discloses a robotic device for cleaning and monitoring live line insulators, which basically comprises a movable unit, a cleaning device, a fixing device, an insulator detection means, etc. The specified device moves intermittently. The rotary device rotates in a horizontal plane, forcing the clamping jaws to make a rectilinear movement along the guide for crimping the insulators. The lead screw and the slider are arranged to move in a vertical plane up and down. The cleaning device is adapted for rotational movement. Insulators are cleaned with a brush. In addition, there is a means of detecting insulators. The specified device moves intermittently, therefore, slowly. In addition, the cleaning device is adapted for simultaneous cleaning of only the upper surfaces or only the lower surfaces of the insulators, that is, for a single cleaning of the insulator, it is necessary to perform up and down movements with two clamping actions, and therefore the cleaning speed is low. In addition, insulators at the two ends of the garland cannot be cleaned, since the cleaning range is limited and the cleaning is not satisfactory. In the specification of US 7797781 with reference to FIG. 9, it is indicated that the insulator detection means is mounted on the inner circumference, so that during cleaning the vertical support of this means will interfere with the cleaning brush.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Вышеуказанные проблемы решаются созданием робота для очистки изоляторов, способного быстро перемещаться и осуществлять качественную чистку изоляторов в широком диапазоне на линии, находящейся под напряжением.The above problems are solved by creating a robot for cleaning insulators, capable of quickly moving around and carrying out high-quality cleaning of insulators in a wide range on a live line.
Согласно изобретению робот для очистки изоляторов содержит ползающий механизм, чистящее устройство, запорные механизмы, датчик и управляемый блок питания, при этом ползающий механизм имеет замкнутую кольцевую конструкцию для охвата гирлянды изоляторов и выполнен с возможностью приведения робота в непрерывное движение вдоль гирлянды изоляторов; чистящее приспособление имеет замкнутую кольцевую конструкцию для охвата гирлянды изоляторов; запорные механизмы равномерно распределены на ползающем механизме; ползающий механизм соединен с чистящим устройством посредством указанных запорных механизмов; датчик расположен с одной стороны запорных механизмов; а управляемый блок питания установлен на ползающем механизме.According to the invention, the robot for cleaning insulators contains a crawling mechanism, a cleaning device, locking mechanisms, a sensor and a controllable power supply, the crawling mechanism has a closed ring structure to enclose a string of insulators and is configured to bring the robot in continuous motion along the string of insulators; the cleaning device has a closed ring design to cover the string of insulators; locking mechanisms are evenly distributed on the crawling mechanism; a creeping mechanism is connected to the cleaning device by means of said locking mechanisms; the sensor is located on one side of the locking mechanisms; and the controlled power supply is mounted on a crawling mechanism.
Ползающий механизм содержит расположенные на верхнем и нижнем уровнях приводы, соединительные приспособления и несколько направляющих планок, равномерно расположенных по окружности ползающего механизма, при этом указанные приводы соединены посредством соединительных приспособлений, а направляющие планки прикреплены с внутренней стороны этих приводов.The crawling mechanism comprises actuators located at the upper and lower levels, connecting devices and several guide rails equally spaced around the circumference of the crawling mechanism, said actuators being connected by means of connecting devices, and the guide rails are attached on the inside of these actuators.
Указанные приводы расположены симметрично в радиальной плоскости изоляторов и управляются синхронно. Каждый привод содержит двигатель, передачу, приводной механизм подачи и крепежную раму. Выходные валы двигателей соединены с передачей, которая представляет собой редуктор, содержащий комплект ведущих и ведомых зубчатых колес, неподвижную ось и передаточный вал. Подвижные захваты соединены с выходами передачи; двигатели установлены внутри крепежной рамы, а передача и подвижные захваты установлены снаружи крепежной рамы.These drives are located symmetrically in the radial plane of the insulators and are controlled synchronously. Each drive includes an engine, a gear, a feed drive, and a mounting frame. The output shafts of the engines are connected to the transmission, which is a gearbox containing a set of driving and driven gears, a fixed axis and a transmission shaft. Movable captures are connected to transmission outputs; motors are installed inside the mounting frame, and the transmission and movable grips are installed outside the mounting frame.
На концах подвижных захватов установлены ролики из изоляционного материала, выполненные с возможностью свободного вращения и контакта с изоляторами при перемещении ползающего механизма.At the ends of the movable grippers installed rollers of insulating material, made with the possibility of free rotation and contact with the insulators when moving the crawling mechanism.
Соединительные приспособления образованы вертикальными опорами и различными кольцевыми опорами и соединяют приводы, образуя единую кольцевую конструкцию, при этом вертикальные опоры соединены с осевыми приводами, кольцевые опоры соединены с радиальными приводами, а в вертикальных опорах выполнены регулировочные установочные отверстия, позволяющие регулировать расстояние между осевыми приводами.The connecting devices are formed by vertical supports and various ring supports and connect the drives, forming a single ring structure, while the vertical supports are connected with axial drives, the ring supports are connected with radial drives, and the vertical supports are made with adjusting mounting holes that allow you to adjust the distance between the axial drives.
Чистящее устройство содержит симметрично расположенные слева и справа полушайбы, симметрично расположенные сверху и снизу зубчатые рейки, приводы зубчатых реек, направляющие зубчатых реек, верхние и нижние узлы щеток и несколько направляющих штанг, при этом указанные две симметрично расположенные слева и справа полушайбы образуют кольцевую конструкцию в виде основания чистящего устройства; направляющие штанги установлены внутри внутренней окружности кольцевой конструкции; направляющие зубчатых реек установлены симметрично сверху и снизу полушайб; каждая направляющая зубчатых реек образована несколькими комплектами больших и малых роликовых подшипников; зубчатые рейки выполнены с возможностью кругового перемещения по кольцевым направляющим, образованным роликовыми подшипниками, под действием приводов зубчатых реек; верхние и нижние узлы щеток установлены на верхней и нижней зубчатых рейках, соответственно, причем на каждой зубчатой рейке установлено по меньшей мере два узла щеток.The cleaning device comprises half washers symmetrically located on the left and right, gear racks symmetrically located on the top and bottom, gear rack drives, gear rack guides, upper and lower brush assemblies, and several guide rods, while the two half washers symmetrically located on the left and right form an annular structure in view of the base of the cleaning device; guide rods are installed inside the inner circle of the ring structure; guide racks of gear racks installed symmetrically on top and bottom of the washers; each gear rack guide is formed by several sets of large and small roller bearings; gear racks made with the possibility of circular movement along ring guides formed by roller bearings, under the action of gear rack drives; the upper and lower brush assemblies are mounted on the upper and lower gear racks, respectively, with at least two brush assemblies mounted on each gear rack.
Направляющие штанги изготовлены из изоляционного материала и имеют длину, не препятствующую перемещению щеток при очистке.Guide rods are made of insulating material and have a length that does not interfere with the movement of the brushes during cleaning.
Зубчатые рейки выполнены полукруглыми и симметрично расположены на верхней и нижней поверхностях полушайб.The gear racks are made semicircular and are symmetrically located on the upper and lower surfaces of the half washers.
Приводы зубчатых реек прикреплены к полушайбам, при этом на каждой полушайбе установлен по меньшей мере один привод; причем, если на каждой полушайбе установлено по одному приводу зубчатой рейки, тол два таких привода расположены один относительно другого под углом не более 180° для обеспечения плавного перемещения полукруглых зубчатых реек.The gear rack drives are attached to the half washers, with at least one drive installed on each half washer; moreover, if there is one gear rack drive installed on each half-washer, then two such drives are located relative to each other at an angle of no more than 180 ° to ensure smooth movement of the semicircular gear racks.
Каждый привод зубчатой рейки содержит двигатель, симметричные зубчатые колеса, передаточный вал и опору двигателя. Двигатель зубчатой рейки установлен на опоре, закрепленной на полушайбе, а выходной вал двигателя зубчатой рейки соединен с симметричными зубчатыми колесами посредством передаточного вала. Симметричные зубчатые колеса выполнены с возможностью зацепления с верхними и нижними симметричными зубчатыми рейками, соответственно. Верхние и нижние симметричные зубчатые рейки выполнены с возможностью синхронного перемещения по окружности при вращении вала двигателя. Each rack drive comprises an engine, symmetrical gears, a transmission shaft and an engine mount. The gear rack motor is mounted on a support fixed to the half-washer, and the output shaft of the gear rack motor is connected to the symmetrical gears by means of a transmission shaft. Symmetrical gears are adapted to mesh with upper and lower symmetrical gear racks, respectively. The upper and lower symmetrical gear racks are made with the possibility of synchronous movement around the circumference during rotation of the motor shaft.
Узлы как верхних, так и нижних щеток имеют механизм поворота, основание механизма поворота, двигатель щетки, опору двигателя щетки, соединитель опоры двигателя щетки, фланец вала двигателя и щетку; каждая из верхних и нижних щеток соединена с задним концом выходного вала двигателя щетки посредством указанного фланца; двигатели щеток установлены на опорах и прикреплены к основаниям механизмов поворота посредствам соединителей опоры двигателя; механизмы поворота установлены на зубчатых рейках с помощью оснований механизмов поворота; так что при вращении выходных валов механизмов поворота щетки качаются вдоль радиальных поверхностей изоляторов, а при вращении выходных валов двигателей щеток щетки вращаются вокруг своих осей.The nodes of both the upper and lower brushes have a rotation mechanism, a base of the rotation mechanism, a brush motor, a brush motor support, a brush motor support connector, a motor shaft flange and a brush; each of the upper and lower brushes is connected to the rear end of the output shaft of the brush motor by a specified flange; brush motors are mounted on supports and attached to the bases of rotation mechanisms by means of engine mount connectors; rotation mechanisms are mounted on gear racks using the bases of rotation mechanisms; so that when the output shafts of the rotation mechanisms of the brush rotate, the brushes swing along the radial surfaces of the insulators, and when the output shafts of the brush motors rotate, the brushes rotate around their axes.
Поскольку основание механизма поворота может быть приспособлено к изоляторам разного размера за счет изменения количества переходных втулок, использования сменных щеток и т.п., чистящее устройство обладает высокой эксплуатационной гибкостью.Since the base of the rotation mechanism can be adapted to insulators of different sizes by changing the number of adapter sleeves, using replaceable brushes, etc., the cleaning device has high operational flexibility.
Каждый запорный механизм содержит две части, одна из которых является шарнирным узлом, вокруг оси которого робот поворачивается, открываясь и закрываясь, а другая часть является замком. Створки шарнирного узла выполнены с возможностью поворота вокруг оси шарнира, обеспечивая разведение и сведение левой и правой частей робота.Each locking mechanism contains two parts, one of which is a hinge assembly, around the axis of which the robot rotates, opening and closing, and the other part is a lock. The flaps of the hinge assembly are rotatable around the axis of the hinge, providing dilution and mixing of the left and right parts of the robot.
Следует отметить, что шарнирный узел может дополнительно иметь двигатель, обеспечивающий поворот створок для открытия и закрытия робота. Замок может представлять собой простую болтовую конструкцию или может быть выполнен в виде задвижки с механическим приводом, или может действовать по принципу зажима, язычкового замка и т.п.It should be noted that the hinge assembly may additionally have an engine that rotates the flaps to open and close the robot. The lock can be a simple bolted structure or can be made in the form of a valve with a mechanical actuator, or it can act on the principle of a clamp, reed lock, etc.
На запорных механизмах могут быть выполнены вспомогательные элементы, например, ручки, подвесные кольца и т.п., облегчающие работу обслуживающего персонала при переноске и установке робота на линии.Auxiliary elements, for example, handles, suspension rings, etc., can be made on the locking mechanisms, facilitating the work of maintenance personnel when carrying and installing the robot on the line.
Датчик выполнен с возможностью мониторинга условий эксплуатации робота, наличия поверхностных трещин, загрязнения гирлянды изоляторов и окружающей арматуры, определения крайних положений и получения соответствующих данных с датчика, при этом датчик содержит камеру, ограничитель и средство обнаружения изоляторов. Средство обнаружения изоляторов содержит механизм поворота щупов, держатель щупов и щупы. Механизм поворота щупов содержит ведущее зубчатое колесо, кривошип, шатун и поворотную ось, обеспечивая качательное движение щупов вперед и назад. Расстояние между по меньшей мере двумя соседними щупами равно осевой длине двух изоляторов.The sensor is configured to monitor the operating conditions of the robot, the presence of surface cracks, contamination of a string of insulators and surrounding fittings, determine the extreme positions and obtain the corresponding data from the sensor, while the sensor contains a camera, a limiter, and means for detecting insulators. The tool for detecting insulators contains a rotation mechanism of the probes, the probe holder and probes. The probe rotation mechanism comprises a driving gear, a crank, a connecting rod and a pivot axis, providing a swiveling movement of the probes forward and backward. The distance between at least two adjacent probes is equal to the axial length of the two insulators.
Управляемый блок питания соединен с приводами ползающего механизма, приводами чистящего устройства и с датчиком и выполнен с возможностью управления этими приводами и датчиком.The controlled power supply is connected to the drives of the crawling mechanism, the drives of the cleaning device and to the sensor and is configured to control these drives and the sensor.
Робот согласно изобретению обладает следующими преимуществами.The robot according to the invention has the following advantages.
1. Робот функционирует в непрерывном режиме и, следовательно, при непрерывном движении имеет высокую скорость перемещения.1. The robot operates in a continuous mode and, therefore, with continuous movement has a high speed of movement.
2. Робот имеет симметричную конструкцию, обеспечивающую стабильность работы без эксцентриситета в процессе перемещения и чистки.2. The robot has a symmetrical design, ensuring stability without eccentricity during movement and cleaning.
3. Робот, выполняя очистку с высокой скоростью, может обеспечить достаточную степень очистки, причем способ очистки является простым и удобным. Конструкция робота позволяет одновременно проводить очистку верхних и нижних поверхностей изолятора, в результате чего эффективность очистки значительно повышается. Кроме того, использование способа сухой очистки щеткой приводит к снижению сложности и трудоемкости по сравнению со способом влажной очистки.3. The robot, performing cleaning at a high speed, can provide a sufficient degree of cleaning, and the cleaning method is simple and convenient. The design of the robot allows simultaneous cleaning of the upper and lower surfaces of the insulator, as a result of which the cleaning efficiency is significantly increased. In addition, the use of the dry brushing method reduces the complexity and complexity in comparison with the wet cleaning method.
4. Робот выполнен с возможностью обеспечения очистки нескольких изоляторов с низким абразивным износом изоляционного материала покрытий; все контактирующие с изолятором детали конструкции робота изготовлены из изоляционного материала, что позволяет исключить абразивный износ противодуговых покрытий фарфоровых юбок изоляторов.4. The robot is configured to provide cleaning of several insulators with low abrasive wear of the insulating coating material; all robot construction parts in contact with the insulator are made of insulating material, which eliminates the abrasive wear of the anti-arc coatings of the porcelain skirts of the insulators.
5. Робот надежно фиксируется и обладает более высокой устойчивостью, обеспечивая высокую безопасность, поскольку имеет замкнутую конструкцию.5. The robot is securely fixed and has a higher stability, providing high security, because it has a closed structure.
6. Робот обладает эксплуатационной гибкостью, благодаря возможности корректировки расстояния между осевыми приводами ползающего механизма и расстояния между верхней и нижней щетками чистящего устройства. Кроме того, благодаря регулируемой длине щеток робот может быть приспособлен к очистке гирлянд изоляторов, отличающихся по высоте и диаметру диска.6. The robot has operational flexibility due to the possibility of adjusting the distance between the axial drives of the crawling mechanism and the distance between the upper and lower brushes of the cleaning device. In addition, thanks to the adjustable length of the brushes, the robot can be adapted to clean garlands of insulators that differ in height and diameter of the disk.
7. Датчик робота, кроме очистки, позволяет измерить сопротивление и потенциал изоляторов и определить характеристики изоляторов.7. The robot sensor, in addition to cleaning, allows you to measure the resistance and potential of insulators and determine the characteristics of insulators.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На фиг. 1 схематично показан робот согласно изобретению, вид в перспективе;In FIG. 1 schematically shows a robot according to the invention, a perspective view;
на фиг. 2 – ползающий механизм согласно изобретению, вид в перспективе;in FIG. 2 is a crawling mechanism according to the invention, a perspective view;
на фиг. 3 – то же, вид сверху;in FIG. 3 - the same, top view;
на фиг. 4 – привод ползающего механизма согласно изобретению;in FIG. 4 - drive crawling mechanism according to the invention;
на фиг. 5 – чистящее устройство согласно изобретению;in FIG. 5 - cleaning device according to the invention;
на фиг. 6 – привод зубчатой рейки чистящего устройства;in FIG. 6 - drive gear rack cleaning device;
на фиг. 7 – узел верхней щетки чистящего устройства;in FIG. 7 - node of the upper brush of the cleaning device;
на фиг. 8 – узел нижней щетки чистящего устройства;in FIG. 8 - node of the lower brush of the cleaning device;
на фиг. 9 – запорный механизм;in FIG. 9 - locking mechanism;
на фиг. 10(а) и 10(b) схематично показан процесс обнаружения изолятора.in FIG. 10 (a) and 10 (b) schematically illustrate an insulator detection process.
На чертежах использованы следующие ссылочные позиции: 100 – ползающий механизм, 110 – привод, 111 – двигатель, 112 – крепежная рама, 120 – передача, 121 – ведущее зубчатое колесо, 122 – ведомое зубчатое колесо, 123 – неподвижная ось, 124 – передаточный вал, 130 – приводной механизм подачи, 131 – подвижный захват, 132 – ролик, 140 – соединительное приспособление, 141 – вертикальная опора, 142 – кольцевая опора, 150 – направляющая планка, 200 – чистящее устройство, 210 – полушайба, 220 – зубчатая рейка, 230 – привод зубчатой рейки, 231 – двигатель зубчатой рейки, 232 – опора двигателя, 233 – зубчатое колесо, 234 – вал зубчатого колеса, 240 – направляющая зубчатой рейки, 241 – комплект больших роликовых подшипников, 242 – комплект малых роликовых подшипников, 250 – узел верхней щетки, 251 – основание механизма поворота, 252 – механизм поворота, 253 – двигатель щетки, 254 – опора двигателя щетки, 255 – соединитель опоры верхнего двигателя, 256 – верхняя щетка, 257 – фланец вала двигателя, 260 – узел нижней щетки, 261 – соединитель опоры нижнего двигателя, 262 – нижняя щетка, 300 – запорный механизм, 301 – створка, 302 – шпилька, 303 – ручка, 400 – датчик, 410 – механизм поворота щупов, 411 – опора, 412 – ведущее зубчатое колесо, 413 – кривошип, 414 – шатун, 415 – поворотная ось, 416 – щуп, 420 – камера, 430 – ограничитель, 500 – управляемый блок питания, 600 – изолятор.The following reference positions were used in the drawings: 100 — crawling mechanism, 110 — drive, 111 — engine, 112 — mounting frame, 120 — transmission, 121 — drive gear, 122 — driven gear, 123 — fixed axis, 124 — transmission shaft 130 - feed drive mechanism, 131 - movable gripper, 132 - roller, 140 - connecting device, 141 - vertical support, 142 - ring support, 150 - guide bar, 200 - cleaning device, 210 - half washer, 220 - gear rack, 230 - gear rack drive, 231 - gear rack engine, 232 - support engine, 233 - a gear wheel, 234 - a gear wheel shaft, 240 - a gear guide, 241 - a set of large roller bearings, 242 - a set of small roller bearings, 250 - a top brush assembly, 251 - a base of a rotation mechanism, 252 - a rotation mechanism, 253 - brush motor, 254 - brush motor support, 255 - upper motor support connector, 256 - upper brush, 257 - motor shaft flange, 260 - lower brush assembly, 261 - lower motor support connector, 262 - lower brush, 300 - locking mechanism, 301 - casement, 302 - hairpin, 303 - handle, 4 00 - sensor, 410 - probe rotation mechanism, 411 - bearing, 412 - driving gear, 413 - crank, 414 - connecting rod, 415 - rotary axis, 416 - probe, 420 - camera, 430 - limiter, 500 - controllable power supply , 600 - an insulator.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Далее будут описаны варианты выполнения робота со ссылками на чертежи.Next, embodiments of the robot will be described with reference to the drawings.
Как показано на фиг. 1, робот имеет в целом кольцевую конструкцию и содержит ползающий механизм 100, чистящее устройство 200, запорные механизмы 300, датчик 400 и управляемый блок 500 питания. Ползающий механизм 100 соединен с чистящим устройством 200 посредством запорных механизмов 300. Датчик 400 расположен с одной стороны запорных механизмов 300. Управляемый блок 500 питания установлен на ползающем механизме 100.As shown in FIG. 1, the robot is generally ring-shaped and includes a
Как показано на фиг. 2 – 4, ползающий механизм 100 может открываться и закрываться. Этот механизм представляет собой замкнутую кольцевую конструкцию, приспособленную для охвата гирлянды изоляторов, и содержит приводы 110, соединительное приспособление 140 и несколько направляющих планок 150. Приводы 110 симметрично соединены друг с другом посредством соединительных приспособлений 140 в радиальной плоскости изоляторов. Каждый привод 110 соответствует группе направляющих планок 150, внутренний диаметр которых соответствует диаметру наружной поверхности изоляторов. Каждый привод 110 содержит двигатель 111, передачу 120, приводной механизм 130 подачи и крепежную раму 112. Двигатели 111 установлены на крепежной раме 112. Передача 120 и механизм 130 подачи установлены с наружных сторон крепежной рамы 112, которая закреплена на наружной цилиндрической поверхности соответствующей направляющей планки 150. Каждый привод 110 содержит по меньшей мере один двигатель 111, приводящий в действие по меньшей мере одну группу подвижных захватов 131. Вал каждого двигателя 111 соединен с передачей 120. Передача 120 представляет собой редуктор и содержит ведущие зубчатые колеса 121, ведомые зубчатые колеса 122, неподвижную ось 123 и передаточный вал 124. Оба выходных конца передачи 120 соединены с механизмами 130 подачи, содержащими подвижные захваты 131 с роликами 132 на концах. Ролики 132 установлены с возможностью свободного вращения и вступают в контакт с изоляторами 600 при перемещении ползающего механизма. Каждое соединительное приспособление 140 имеет вертикальные опоры 141 и разные кольцевые опоры 142. Соединительные приспособления соединяют приводы 110 для образования кольцевого несущего корпуса. Как показано на фиг. 2, вертикальные опоры 141 соединены с приводами 110 осевого перемещения ползающего механизма, а кольцевые опоры 142 соединены с приводами 110 радиального перемещения ползающего механизма. В вертикальных опорах 141 выполнены установочные отверстия для регулировки расстояния между приводами 110 осевого перемещения ползающего механизма.As shown in FIG. 2-4, the
Как показано на фиг. 5 и 6, чистящее устройство 200 робота также имеет по существу замкнутую кольцевую конструкцию, охватывающую изоляторы 600, и может открываться и закрываться. Чистящее устройство 200 содержит полушайбы 210, расположенные симметрично слева и справа, зубчатые рейки 220, расположенные симметрично сверху и снизу, приводы 230 зубчатых реек, направляющие 240 зубчатых реек, узел 250 верхней щетки, узел 260 нижней щетки и несколько направляющих штанг 270. Полушайбы 210, расположенные симметрично слева и справа, образуют кольцевую конструкцию, являющуюся основанием чистящего устройства 200. Направляющие штанги 270 установлены на внутренней окружности основания. Направляющие 240 зубчатых реек расположены симметрично на верхней и нижней боковых поверхностях основания, при этом каждая направляющая образована несколькими комплектами 241 больших роликовых подшипников и комплектами 242 малых роликовых подшипников. Как показано на фиг. 5 и 6, комплекты 241 больших роликовых подшипников образуют наружную кольцевую направляющую, а комплекты 242 малых роликовых подшипников образуют внутреннюю кольцевую направляющую в окружном направлении, ограничивая перемещение зубчатых реек 220 в плоскости направляющей. Зубчатые рейки 220 являются полукруглыми и симметрично расположены на верхней и нижней поверхностях полушайб 210. Каждая из верхней или нижней направляющих 240 соответствует одной зубчатой рейке 220. Под действием приводов 230 две зубчатые рейки 220 могут синхронно совершать круговое движение по кольцевым направляющим, образованным комплектами роликовых подшипников. На каждой полушайбе 210 установлен по меньшей мере один привод 230 зубчатой рейки. Если на каждой полушайбе 210 установлен один привод 230, то для обеспечения плавного перемещения полукруглых зубчатых реек 220 два привода 230 устанавливают относительно друг друга под углом не более 180°.As shown in FIG. 5 and 6, the
Как показано на фиг. 6, приводы 230 зубчатых реек закреплены на полушайбах 210, и каждый привод 230 содержит двигатель 231, симметричные зубчатые колеса 233, вал 234 и опору 232 двигателя. Двигатель 231 прикреплен к опоре 232, которая закреплена на полушайбе 210. Выходной вал двигателя 231 соединен с валом 234 симметричных зубчатых колес 233. Симметричные зубчатые колеса 233 находятся в зацеплении с соответствующими верхней и нижней симметричными зубчатыми рейками 220. Двигатель 231 зубчатых реек выполнен с возможностью вращения, приводя в движение верхнюю и нижнюю симметричные зубчатые рейки 220 для их синхронного перемещения в круговом направлении.As shown in FIG. 6, gear rack drives 230 are mounted on
Как показано на фиг. 5, 7, 8, на верхней и нижней зубчатых рейках 220 установлены узлы 250 верхних щеток и узлы 260 нижних щеток, соответственно. На каждой зубчатой рейке 220 установлены по меньшей мере два узла щеток. Из-за различий в формах верхней и нижней поверхностей изоляторов верхний и нижний узлы щеток имеют некоторые отличия. Каждый верхний узел 250 содержит основание 251 механизма поворота, механизм 252 поворота, двигатель 253 щетки, опору 254 двигателя щетки, соединитель 255 опоры верхнего двигателя, фланец 257 вала двигателя и верхнюю щетку 256. Каждый нижний узел 260 содержит основание 251 механизма поворота, механизм 252 поворота двигатель 253 щетки, опору 254 двигателя щетки, соединитель 261 опоры нижнего двигателя, фланец 257 вала двигателя и нижнюю щетку 262. Щетки подразделяются на верхние и нижние и имеют конструкцию, соответствующую очищаемым поверхностям изоляторов. Каждая щетка соединена с выходным валом двигателя 253 посредством фланца 257. Двигатель 253 щетки установлен на опоре 254 и прикреплен к механизму 252 поворота посредством соединителя опоры двигателя. Механизм 252 поворота прикреплен к зубчатой рейке 220 посредством основания 251. При вращении выходного вала механизма 252 поворота щетка совершает качательное движение относительно поверхности изолятора. При вращении выходного вала двигателя 253 щетка вращается вокруг своей оси.As shown in FIG. 5, 7, 8, on the upper and
Как показано на фиг. 1 и 9, запорный механизм разделен на две части, одна из которых является шарнирным узлом, вокруг оси которого робот поворачивается, открываясь и закрываясь, а другая часть является замком. Как показано на фиг. 9, створки шарнирного узла поворачиваются вокруг оси шарнира, разводя и сводя левую и правую части робота для его открытия и закрытия, соответственно. На замках могут иметься вспомогательные элементы, например, ручки, подвесные кольца и т.п., облегчающие работу обслуживающего персонала при переноске и установке робота на линии.As shown in FIG. 1 and 9, the locking mechanism is divided into two parts, one of which is a hinge assembly, around the axis of which the robot rotates, opening and closing, and the other part is a lock. As shown in FIG. 9, the leaves of the hinge assembly rotate around the axis of the hinge, spreading and bringing together the left and right parts of the robot to open and close it, respectively. The locks may have auxiliary elements, for example, handles, hanging rings, etc., facilitating the work of staff when carrying and installing the robot on the line.
Как показано на фиг. 1, фиг. 3 – 5, датчик робота содержит камеру, ограничитель и средство обнаружения изоляторов. Камера используется для мониторинга условий эксплуатации ползающего механизма и чистящих щеток. Ограничитель ограничивает перемещение робота и определяет положение робота при очистке и обнаружении изоляторов. Средство обнаружения изоляторов выполнено с возможностью измерения сопротивления и потенциала изоляторов.As shown in FIG. 1, FIG. 3 to 5, the robot sensor comprises a camera, a limiter, and insulator detection means. The camera is used to monitor the operating conditions of the crawling mechanism and cleaning brushes. The limiter limits the movement of the robot and determines the position of the robot when cleaning and detecting insulators. The insulator detection means is configured to measure the resistance and potential of the insulators.
Как показано на фиг. 1 и 10, датчик содержит щупы, механизм их поворота и опору. Этот датчик устанавливается с одной стороны чистящего приспособления. Механизм привода щупов содержит ведущее зубчатое колесо, кривошип, шатун и поворотную ось. Имеется по меньшей мере два измерительных щупа, при этом расстояние между соседними щупами равно осевой длине двух изоляторов. При вращении вала механизма поворота щупов обеспечивается их качательное движение вперед и назад для обнаружения стальных шапок двух смежных изоляторов.As shown in FIG. 1 and 10, the sensor contains probes, a mechanism for their rotation and support. This sensor is mounted on one side of the cleaning tool. The probe drive mechanism comprises a drive gear, a crank, a connecting rod and a rotary axis. There are at least two probes, the distance between adjacent probes being equal to the axial length of the two insulators. During rotation of the shaft of the rotation mechanism of the probes, their oscillating movement forward and backward is provided to detect the steel caps of two adjacent insulators.
Робот для очистки изоляторов работает следующим образом.The robot for cleaning insulators works as follows.
Когда робот находится в нерабочем состоянии, ползающий механизм, чистящее устройство и датчик находятся в исходном положении: подвижные захваты верхних и нижних приводов ползающего механизма находятся в вертикальном положении, а края полукруглых зубчатых реек чистящего приспособления совмещены с краями полушайб (как показано на фиг. 5). Кроме того, узлы верхних и нижних щеток отведены и расположены по касательной к кольцу направляющей зубчатой рейки (положение левое щетки на фиг. 5). При этом измерительные щупы тоже находятся в отведенном состоянии (как показано на фиг. 10(а)); запорные механизмы находятся в закрытом состоянии, то есть робот в целом замкнут по окружности.When the robot is inoperative, the crawling mechanism, cleaning device and sensor are in the initial position: the movable grips of the upper and lower drives of the crawling mechanism are in the vertical position, and the edges of the semicircular gear rails of the cleaning device are aligned with the edges of the half washers (as shown in Fig. 5 ) In addition, the nodes of the upper and lower brushes are allotted and located tangentially to the ring of the guide rack (the position of the left brush in Fig. 5). In this case, the measuring probes are also in the allotted state (as shown in Fig. 10 (a)); locking mechanisms are in a closed state, that is, the robot as a whole is closed around the circumference.
Робот может быть поднят на высоту расположения гирлянды изоляторов на опоре посредством ручек на частях запорного механизма и других подъемных компонентов при использовании полиспаста и подъемного механизма. Затем включают управляемый блок питания, и части запорного механизма раздвигают. Запорный механизм может иметь простой шарнирный механизм, обеспечивающий открытие-закрытие робота. В качестве альтернативы, для обеспечения открытия и закрытия робота створки могут поворачиваться под действием двигателей или подобных устройств. Соответственно, замок запорного механизма может представлять собой простую болтовую конструкцию, или может содержать электромеханический привод, или может действовать по принципу зажима, язычкового замка и т.п.The robot can be raised to the height of the garland of insulators on the support by means of handles on the parts of the locking mechanism and other lifting components when using the chain hoist and the lifting mechanism. Then the controlled power supply is turned on, and the parts of the locking mechanism are moved apart. The locking mechanism may have a simple articulated mechanism for opening and closing the robot. Alternatively, the flaps can be rotated by motors or similar devices to open and close the robot. Accordingly, the lock of the locking mechanism may be a simple bolted structure, or may contain an electromechanical drive, or may act on the principle of a clamp, reed lock, etc.
Степень открытия робота регулируется. Робот подталкивают к гирлянде изоляторов посредством изолирующего стержня и других вспомогательных инструментов, а затем приводят в действие запорный механизм для закрепления робота на гирлянде изоляторов. При этом направляющие планки, расположенные внутри ползающего механизма, и направляющие штанги, расположенные внутри чистящего приспособления, входят в контакт с гирляндой изоляторов, охватывая ее по окружности. Затем положение подвижных захватов ползающего приспособления корректируется так, чтобы подвижные захваты верхнего и нижнего приводов охватывали, по меньшей мере сверху, гирлянду изоляторов. Таким образом, монтаж робота на гирлянде изоляторов полностью завершен.The degree of opening of the robot is adjustable. The robot is pushed to a string of insulators by means of an insulating rod and other auxiliary tools, and then a locking mechanism is actuated to secure the robot to a string of insulators. In this case, the guide bars located inside the crawling mechanism, and the guide rods located inside the cleaning device, come in contact with a string of insulators, covering it around the circumference. Then, the position of the movable grippers of the crawling device is adjusted so that the movable grips of the upper and lower drives cover at least the garland of insulators. Thus, the installation of the robot on a string of insulators is fully completed.
На начальном этапе работы робота верхний и нижний приводы ползающего механизма управляются попеременно для осуществления ползающего движения. Установленный на роботе ограничитель приспособлен для точного контроля углов поворота подвижных захватов и области очистки, а также для определения положения. После перемещения робота в заданное положение очистки начинается процесс очистки. Прежде всего, приводятся во вращение валы механизмов поворота узлов верхних и нижних щеток, так что верхняя и нижняя щетки качаются в пределах диаметра диска одного изолятора. При этом оси щеток направлены к оси гирлянды изоляторов. Затем запускаются двигатели верхней и нижней щеток, приводящие во вращение эти щетки, соответственно. В этот момент щетки совершают только вращательное движение. После этого запускаются двигатели приводов зубчатых реек для приведения в синхронное вращение симметричных верхних и нижних зубчатых колес, в результате чего симметричные верхняя и нижняя зубчатые рейки, входящие в зацепление с симметричными верхними и нижними зубчатыми колесами, перемещаются по окружности в пределах направляющих, приводя в движение верхние и нижние щетки для чистки изолятора по окружности. На каждой полушайбе установлен по меньшей мере один привод зубчатой рейки. Если на каждой полушайбе установлен один привод зубчатой рейки, то эти два привода устанавливают относительно друг друга под углом не более 180° для обеспечения плавного перемещения полукруглых зубчатых реек посредством этих двух приводов. В этом случае для выполнения операции очистки изоляторов щетки должны дважды совершить поворот назад и вперед. Если в окружном направлении установлено более двух приводов зубчатых реек, для выполнения операции очистки изолятора по окружности щетки совершают один поворот на 360°.At the initial stage of the robot’s operation, the upper and lower drives of the crawling mechanism are controlled alternately to effect crawling motion. The limiter mounted on the robot is adapted for precise control of the rotation angles of the movable grippers and the cleaning area, as well as for determining the position. After moving the robot to the set cleaning position, the cleaning process begins. First of all, the shafts of the rotation mechanisms of the nodes of the upper and lower brushes are driven into rotation, so that the upper and lower brushes swing within the diameter of the disk of one insulator. The axis of the brushes are directed to the axis of the string of insulators. Then the engines of the upper and lower brushes are started, which rotate these brushes, respectively. At this moment, the brushes only rotate. After that, the motors of the gear rack drives are started to bring the symmetrical upper and lower gears into synchronous rotation, as a result of which the symmetrical upper and lower gear racks, which mesh with the symmetrical upper and lower gears, move around the circumference within the guides, setting in motion upper and lower brushes for cleaning the insulator around the circumference. At least one gear rack drive is installed on each half-washer. If one gear rack drive is installed on each half-washer, then these two drives are mounted relative to each other at an angle of no more than 180 ° to ensure smooth movement of the semicircular gear racks by means of these two drives. In this case, the brushes must rotate back and forth twice to perform the cleaning operation of the insulators. If more than two gear rack drives are installed in the circumferential direction, to perform the cleaning operation of the insulator around the circumference of the brush, make one 360 ° turn.
После выполнения операции очистки одного изолятора моторы щеток прекращают работу. Под действием механизмов поворота щетки откидываются назад, возвращаясь в исходное положение, а приводы зубчатых реек поворачивают эти зубчатые рейки для возврата в исходное положение. При следующем запуске ползающего механизма верхний и нижний приводы перемещаются совместно, обеспечивая перемещение робота к следующему изолятору, подлежащему очистке. Робот принимает заданное положение для чистки, определяемое ограничителем, а затем запускается чистящее устройство для очистки следующего изолятора. Рабочий процесс осуществляется многократно до завершения очистки всей гирлянды изоляторов.After the cleaning operation of one insulator, the brush motors stop working. Under the action of rotation mechanisms, the brushes recline back to their original position, and the gear rack drives rotate these gear racks to return to their original position. At the next start of the crawling mechanism, the upper and lower drives move together, providing the robot to move to the next insulator to be cleaned. The robot assumes a predetermined cleaning position as determined by the limiter, and then a cleaning device is started to clean the next insulator. The working process is carried out repeatedly until the completion of the cleaning of the entire garland of insulators.
Кроме очистки робот может выполнять функцию обнаружения. Установленная на роботе камера используется для мониторинга условий эксплуатации ползающего механизма и чистящих щеток. Ограничитель задает положение робота при перемещении и очистке, а также при мониторинге. Датчик может измерять сопротивление и потенциал изоляторов. Такие датчики приспособлены для мониторинга условий эксплуатации робота, наличия поверхностных трещин и загрязнения гирлянды изоляторов и окружающей арматуры, и по соответствующим характеристикам изоляторов при их диагностике могут определяться экстремальные условия эксплуатации.In addition to cleaning, the robot can also perform a detection function. A camera mounted on the robot is used to monitor the operating conditions of the crawling mechanism and cleaning brushes. The limiter sets the position of the robot when moving and cleaning, as well as during monitoring. The sensor can measure the resistance and potential of the insulators. Such sensors are adapted to monitor the operating conditions of the robot, the presence of surface cracks and contamination of the string of insulators and surrounding fittings, and extreme operating conditions can be determined from their respective characteristics of insulators during their diagnosis.
Робот работает в непрерывном режиме и, соответственно, при непрерывном движении имеет высокую скорость перемещения. Робот имеет по существу симметричную конструкцию без эксцентриситета, что обеспечивает стабильность работы в процессе перемещения и очистки. Робот выполняет очистку с высокой скоростью, обеспечивая достаточную степень очистки, при этом способ очистки является простым и удобным, что приводит к снижению сложности и трудоемкости такой операции по сравнению с водной очисткой. Робот может выполнять очистку с низким абразивным износом изоляционного материала покрытий и исключает абразивный износ противодуговых покрытий фарфоровых юбок изоляторов. Робот надежно фиксируется и обеспечивает высокую безопасность, поскольку он имеет замкнутую конструкцию и в процессе работы обладает более высокой устойчивостью. Робот обладает эксплуатационной гибкостью. Можно корректировать расстояние между осевыми приводами ползающего механизма робота, а также расстояние между верхней и нижней щетками чистящего устройства. Кроме того, длина щеток является регулируемой, так что робот приспособлен к очистке гирлянд изоляторов, отличающихся по высоте конструкции и диаметру диска. Робот может выполнять очистку гирлянд изоляторов линии под напряжением и определять эксплуатационные характеристики изоляторов. Кроме того, при определении характеристик изоляторов может быть измерено сопротивление и потенциал изоляторов в гирлянде изоляторов.The robot operates in continuous mode and, accordingly, with continuous movement has a high speed of movement. The robot has a substantially symmetrical design without eccentricity, which ensures stability during movement and cleaning. The robot performs cleaning at a high speed, providing a sufficient degree of cleaning, while the cleaning method is simple and convenient, which reduces the complexity and complexity of such an operation compared to water cleaning. The robot can perform cleaning with low abrasive wear of the insulating coating material and eliminates the abrasive wear of the anti-arc coatings of the porcelain skirts of the insulators. The robot is securely fixed and provides high security, because it has a closed structure and in the process has higher stability. The robot has operational flexibility. You can adjust the distance between the axial drives of the crawling mechanism of the robot, as well as the distance between the upper and lower brushes of the cleaning device. In addition, the length of the brushes is adjustable, so that the robot is capable of cleaning garlands of insulators that differ in design height and disc diameter. The robot can clean the strings of live line insulators and determine the performance of the insulators. In addition, when determining the characteristics of insulators, the resistance and potential of the insulators in a string of insulators can be measured.
Изобретение не ограничивается описанными выше вариантами его осуществления. Специалистам в этой области техники понятно, что возможны различные модификации или изменения на основе технических решений, представленных в этом изобретении, не выходящие за объем формулы изобретения.The invention is not limited to the embodiments described above. Those skilled in the art will appreciate that various modifications or changes are possible based on the technical solutions presented in this invention, without departing from the scope of the claims.
Claims (8)
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410710635.0A CN104438164B (en) | 2014-11-28 | 2014-11-28 | Insulator cleaning robot |
| CN201410710635.0 | 2014-11-28 | ||
| CN201420736485.6U CN204276402U (en) | 2014-11-28 | 2014-11-28 | A kind of insulator cleaning robot |
| CN201420736485.6 | 2014-11-28 | ||
| PCT/CN2015/096837 WO2016082805A1 (en) | 2014-11-28 | 2015-12-09 | Insulator cleaning robot |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2659252C1 true RU2659252C1 (en) | 2018-06-29 |
Family
ID=56073647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016151311A RU2659252C1 (en) | 2014-11-28 | 2015-12-09 | Robot for cleaning insulators |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2659252C1 (en) |
| WO (1) | WO2016082805A1 (en) |
Families Citing this family (40)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106670140B (en) * | 2017-03-02 | 2023-09-08 | 国家电网公司 | Live cleaning device for insulator of power transmission line |
| CN107348930A (en) * | 2017-05-05 | 2017-11-17 | 河南理工大学 | Ceiling fan cleaning robot |
| CN107413707B (en) * | 2017-05-08 | 2023-07-04 | 国家电网公司 | Elastic cleaning mechanism of insulator cleaning and dirt removing robot |
| CN108873873B (en) * | 2017-05-10 | 2023-12-26 | 深圳市朗驰欣创科技股份有限公司 | Live detection robot for GIS equipment of transformer substation |
| CN110065049B (en) * | 2018-01-24 | 2024-07-09 | 深圳市创客工场科技有限公司 | Robot assembly and robot kit |
| CN108839723B (en) * | 2018-08-20 | 2023-10-24 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | Pole climbing device and pole climbing method thereof |
| CN109433679B (en) * | 2018-11-14 | 2024-06-18 | 黄河科技学院 | Cleaning device for dust and rust spots on outer surface of street lamp post |
| CN109483509A (en) * | 2018-12-27 | 2019-03-19 | 北京史河科技有限公司 | Robot |
| CN110133033B (en) * | 2019-03-26 | 2022-06-24 | 贵州电网有限责任公司 | Omnibearing efficient online detection device for composite insulator umbrella skirt |
| CN110053967A (en) * | 2019-05-23 | 2019-07-26 | 沈阳吕尚科技有限公司 | A kind of intelligent cleft hand under the environment for nuclear pollution |
| CN110420910A (en) * | 2019-09-02 | 2019-11-08 | 重庆垣戎塑胶有限公司 | A kind of electric pole cleaning device |
| CN110680226B (en) * | 2019-10-31 | 2024-05-14 | 长春汽车工业高等专科学校 | Intelligent and efficient cleaning robot |
| CN111482397B (en) * | 2020-04-25 | 2022-04-29 | 李丰儒 | Double-sided cleaning structure for insulator salt density detection cleaning and extracting device |
| CN111672796A (en) * | 2020-05-22 | 2020-09-18 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | Wire cleaning device and wire insulation robot |
| CN112007881A (en) * | 2020-07-21 | 2020-12-01 | 国网山西省电力公司阳泉供电公司 | Automatic cleaning device for porcelain insulator |
| CN112517481B (en) * | 2020-12-17 | 2024-05-14 | 国网福建省电力有限公司福州供电公司 | Live cleaning device for tension porcelain insulator of grid-connected overhead line and use method of live cleaning device |
| CN112916477B (en) * | 2020-12-25 | 2022-10-21 | 安徽工业大学 | Automatic cleaning system for cleaning electrical cabinet |
| CN113049679B (en) * | 2021-03-24 | 2022-11-08 | 海南电网有限责任公司琼海供电局 | Join in marriage net overhead line insulator crackle ultrasonic detection auxiliary device |
| CN113275279B (en) * | 2021-06-29 | 2024-02-23 | 江苏量为石科技股份有限公司 | Power transmission line insulator cleaning robot for power grid engineering |
| CN113561297A (en) * | 2021-08-06 | 2021-10-29 | 醴陵华鑫电瓷科技股份有限公司 | Fettling system for recycling electroceramic blanks |
| CN114104136B (en) * | 2021-11-10 | 2022-10-21 | 国网江苏省电力有限公司检修分公司 | Intelligent cleaning equipment for insulator of electrical equipment of transformer substation |
| CN116135346B (en) * | 2021-11-17 | 2024-06-18 | 贵州电网有限责任公司 | Electrified scrubbing device that cleans of insulator |
| CN113990587B (en) * | 2021-11-29 | 2024-06-11 | 江西誉鹏电气集团有限公司 | Composite insulator protection device |
| CN114430136B (en) * | 2022-01-27 | 2024-01-26 | 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院 | Insulation recovery device for wire clamps of overhead distribution lines and operation method of insulation recovery device |
| CN114468320B (en) * | 2022-02-25 | 2023-12-15 | 湖北荆沙食品有限公司 | Food processing device |
| CN114670222B (en) * | 2022-03-14 | 2023-08-01 | 国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司 | Insulator detection robot motion control device |
| CN114769028A (en) * | 2022-04-25 | 2022-07-22 | 哈尔滨国铁科技集团股份有限公司 | Coating device applied to electric locomotive insulator |
| CN114985351B (en) * | 2022-05-30 | 2023-08-04 | 广东电网有限责任公司 | Insulator cleaning robot |
| CN114832995B (en) * | 2022-07-01 | 2022-10-04 | 石家庄斯凯福科技有限公司 | Equipment is paintd to daily anticorrosive material of industrial pipeline |
| CN115257990B (en) * | 2022-07-06 | 2024-01-12 | 广东科驭科技有限公司 | Lifting robot for maintaining street lamp |
| CN115261971B (en) * | 2022-07-15 | 2023-11-10 | 南京晶能半导体科技有限公司 | Single crystal growing furnace auxiliary chamber pipeline cleaning robot |
| CN115352546A (en) * | 2022-07-21 | 2022-11-18 | 湖南工程学院 | Cylinder wall crawling robot |
| CN115284088B (en) * | 2022-08-04 | 2024-03-22 | 南京乐道机器人科技有限公司 | Self-adaptive wall surface compacting and polishing mechanism |
| CN115350842A (en) * | 2022-09-02 | 2022-11-18 | 国网山东省电力公司青岛市黄岛区供电公司 | Insulator chain high altitude touch-up paint device |
| CN115625702A (en) * | 2022-09-22 | 2023-01-20 | 广西科学院 | Cylindrical pile body cleaning and detecting robot |
| CN116722480B (en) * | 2023-08-07 | 2023-10-20 | 国网山东省电力公司青岛市即墨区供电公司 | Intelligent overhaul device for power transmission line |
| CN116752799B (en) * | 2023-08-17 | 2023-11-07 | 合肥工业大学 | Transmission tower overhauls device |
| CN116899931B (en) * | 2023-09-08 | 2023-12-15 | 河南云飞智能装备制造有限公司 | Cleaning device for agricultural measuring and reporting equipment |
| CN116930672B (en) * | 2023-09-19 | 2023-12-08 | 溧阳市明之盛科技有限公司 | Power battery copper-aluminum composite electrode performance testing device |
| CN117046769B (en) * | 2023-10-08 | 2023-12-26 | 苏州信颐***集成有限公司 | Automatic cleaning structure for ball type network acquisition device |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100691616B1 (en) * | 2006-04-25 | 2007-03-12 | 한국전력공사 | Robot mechanism for cleaning and inspection of live-line insulator |
| US7797781B2 (en) * | 2007-06-11 | 2010-09-21 | Korea Electric Power Corporation | Robot mechanism for cleaning and inspection of live-line insulators |
| KR100827787B1 (en) * | 2007-07-06 | 2008-05-07 | 한국전력공사 | Remote control system for robot that cleans and inspects insulators supporting power transmission line |
| CN102608474B (en) * | 2012-04-01 | 2015-06-03 | 山东鲁能智能技术有限公司 | Robot for electrified detection insulator string |
| CN103158154B (en) * | 2013-03-29 | 2014-11-05 | 山东鲁能智能技术有限公司 | Insulator string intelligent detection robot system and control method thereof |
| CN104128320B (en) * | 2014-08-19 | 2016-04-13 | 武汉大学 | A kind of Voltage for Insulators on HV Lines detects and sweeping robot |
| CN104438165B (en) * | 2014-11-28 | 2017-02-22 | 国家电网公司 | Insulator cleaning robot system |
| CN204276404U (en) * | 2014-11-28 | 2015-04-22 | 国家电网公司 | A kind of insulator cleaning robot system |
| CN204276402U (en) * | 2014-11-28 | 2015-04-22 | 国家电网公司 | A kind of insulator cleaning robot |
| CN104438164B (en) * | 2014-11-28 | 2017-02-22 | 国家电网公司 | Insulator cleaning robot |
-
2015
- 2015-12-09 RU RU2016151311A patent/RU2659252C1/en active
- 2015-12-09 WO PCT/CN2015/096837 patent/WO2016082805A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2016082805A1 (en) | 2016-06-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2659252C1 (en) | Robot for cleaning insulators | |
| CN104128320B (en) | A kind of Voltage for Insulators on HV Lines detects and sweeping robot | |
| CN204276405U (en) | A kind of insulator cleaning robot cleaning mechanism | |
| CN104438164A (en) | Insulator cleaning robot | |
| CN106269658A (en) | A kind of insulator device, control system and robot | |
| CN204276402U (en) | A kind of insulator cleaning robot | |
| CN104438165A (en) | Insulator cleaning robot system | |
| CN107104390B (en) | A kind of live detection and clean integrated robot | |
| CN105855200B (en) | A kind of high-voltage transmission line insulator cleans and detection robot | |
| US7797781B2 (en) | Robot mechanism for cleaning and inspection of live-line insulators | |
| CN106540902A (en) | A kind of insulator water washing device and robot | |
| CN204276404U (en) | A kind of insulator cleaning robot system | |
| JPH02177221A (en) | Device for conducting maintenance work, particularly washing of insulator chain for high-tension electric line | |
| CN105414070B (en) | A kind of Spinneret faceplate cleaning device | |
| CN109604196B (en) | Insulator cleaning device for transformer substation | |
| CN111921936A (en) | Insulator cleaning device | |
| CN206947855U (en) | A kind of live detection and the gripping arm device for cleaning integrated robot | |
| CN206947854U (en) | A kind of live detection and cleaning integrated robot | |
| CN103042000A (en) | Robot system for intelligently cleaning insulator chains | |
| CN204278024U (en) | A kind of insulator cleaning robot crawling mechanism | |
| CN109277339A (en) | Encircle creeping-type insulator deashing robot | |
| CN102698972A (en) | Special equipment for rapidly cleaning insulator of electrified railway | |
| CN111438105A (en) | Automatic cleaning device for composite post insulator and application method thereof | |
| CN108722946A (en) | Supply station insulator automatic rinser | |
| CN105797990B (en) | A kind of insulator cleaning robot mechanism |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20210315 |