CN102319683A

CN102319683A - 一种绝缘子清洗装置

Info

Publication number: CN102319683A
Application number: CN201110248253A
Authority: CN
Inventors: 向平; 阳明; 丁力; 杜立斌; 唐储建; 王世强; 欧如春; 赵鑫; 张钊; 唐婉璐
Original assignee: Chongqing Electric Power College
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; Chongqing Electric Power College
Priority date: 2011-08-26
Filing date: 2011-08-26
Publication date: 2012-01-18
Anticipated expiration: 2031-08-26
Also published as: CN102319683B

Abstract

本发明公开了一种绝缘子清洗装置，在机械手关节内固定有旋转缸，在旋转缸两伸出端均固套有直齿圆柱齿轮，在所述机械手关节上固定有关节旋转轴，该关节旋转轴位于所述旋转缸的前方，在该关节旋转轴上支撑有机械手骨架，在所述机械手骨架外壁上设有与所述直齿圆柱齿轮相对应的扇形直齿齿轮，所述扇形直齿齿轮与所述直齿圆柱齿轮啮合，在所述机械手骨架内安装有清扫刷和喷头。本发明通过设置清扫刷、喷头等，能够实现对绝缘子的自动化清扫，清扫效率高，清扫彻底，劳动强度低；具有成本低、结构简单、可靠性好等特点。

Description

一种绝缘子清洗装置

技术领域

本发明涉及一种清洗设备，特别是涉及一种绝缘子清洗装置。

背景技术

绝缘子是一种特殊的绝缘控件，能够在架空输电线路中起到重要作用。早年间绝缘子多用于电线杆，慢慢发展为高型高压电线连接塔的一端挂了很多盘状的绝缘体,它是为了增加爬电距离的，通常由玻璃或陶瓷制成，就叫绝缘子。绝缘子在架空输电线路中起着两个基本作用，即支撑导线和防止电流回地，这两个作用必须得到保证，绝缘子不应该由于环境和电负荷条件发生变化导致的各种机电应力而失效，否则绝缘子就不会产生重大的作用，就会损害整条线路的使用和运行寿命。

我国大气环境污染严重，随着国民经济和工业化的发展，城乡大气环境质量在一个较长时期内还将日趋劣化，因此，防污闪工作是一项长期而重要的任务。当前，我国环境保护技术还处于初级阶段，加上电力设施配置相对滞后，导致电力设备外绝缘在运行过程中发生波及面较大的污闪事故。据调查，1971～1994年，全国35Kv～500Kv输电线路共发生污秽闪络3542次，1971～1992年全国35kv～500kv变电站共发生污闪事故1768次，造成长时间、大面积断电，尤其是在2001年2月22日凌晨的辽宁电网建国以来最严重的1次大面积污闪停电事故，事故波及东北大部分地区。220kv线路跳闸151条次，跳闸线路44条，并造成12座220kv变电所全停；66kv系统全省跳闸171条次，120座66kv变电所全停。由此可见，高压外绝缘的大面积污闪事故已经对电力系统安全运行构成严重威胁，由于抗污秽绝缘技术水平业已成为发展超高压、特高压技术的瓶颈，因此，采取有效措施防止电网大面积积污闪事故的发生、降低污闪跳闸率，是提高电网供电可靠性重要内容之一，定期清除污秽是保持设备实际抗污能力的有效手段。为保证直流换流站的安全可靠运行、防止污闪事故的发生，对换流站内众多的支柱绝缘子进行定期清扫就显得尤为重要了。与此同时，户外配电装置不断改进，软母线改为管母线，为节约占地面积，加高设备的安装高度，造成配电装置内支柱绝缘子林立，就220千伏配电装置来将，高的支柱绝缘子要安装在9米之上，在一个出线间隔内的电气设备形式为立式的支柱绝缘子多达二十几个，使清扫增加了困难，如手工清扫一次，不但需要停电很长时间，还需要投入大量人力，而在现场确因种种原因，很少清洗，即使清洗也常常是敷衍了事。现有的支柱绝缘子通常采用手工清洗和机械清洗两种，手工清洗由于绝缘子安装位置高，同时也需要停电等，从而造成清洗难度大，成本高，同时也不能彻底清扫干净；对绝缘子的清扫采用机械清洗较多，各种各样的清扫设备也较多，中国专利号为：201020506666.1，名称为“气液混合高压带电绝缘清洗绝缘子的设备”的实用新型专利公开了一种气液混合高压带电绝缘清洗绝缘子的设备，有效解决清洗不彻底，施工不安全等问题，其解决的技术方案是，包括空压机和气动隔膜泵，空压机经三通管分别和混合式喷枪下部的管口、气动隔膜泵的第一进气口相连通，气动隔膜泵的第二进气口和清洗剂储罐相连通，气动隔膜泵的出气口和混合式喷枪上部的供液口相连通。中国专利号为：200920270782.5，名称为“支柱一种绝缘子清洗装置”的实用新型专利公开了一种支柱一种绝缘子清洗装置，其结构主要由手推式助力车、水箱、水泵、水管、升降装置、环形喷头和伸缩装置组成，所述伸缩装置水平安装在升降装置上端，环形喷头安装在伸缩装置的前端，水泵进水口经水管与水箱连接，水泵出水口经水管与环形喷头连接，具有结构简单合理，使用安全方便，清洗速度快等优点，适合设有户外配电装置的各级变电站配备使用。中国专利号为：201010128290.X，名称为“一种直流换流站支柱绝缘子污秽带电清扫装置”的发明专利申请公开了一种直流换流站支柱绝缘子污秽带电清扫装置，该装置由底盘、绝缘车架和气动臂等部分组成，整个系统包括电路、气路和清洗液回路三种控制回路，装置由220V交流电源供电，能自动行走，但需手动调节行走方向，绝缘车架分为三级，其中第二级和第三级绝缘车架能够由绝缘绳控制自动升降，从而带动清扫作业的气动臂进行上移、下移动作。装置设置有顶杆，顶杆下部的底盘压紧地面，使得装置底盘上的车轮升起与地面不接触，防止清扫装置在作业过程中底盘前后滚动。为保障装置清扫机构能够平稳的完成各种清扫动作,在绝缘车架的第一级顶部与底盘之间安装了四根斜拉杆。装置具有安全性能好,自动化程度高和清扫效果好的特点。以上绝缘子清扫设备都具有如下不足：第一是自动化程度低，清扫过程中许多步骤都需要人工进行操作，故而清扫效率低，而劳动强度大；第二是不能对处于各种状态下的绝缘子进行清扫，只适用某种状态的绝缘子清扫，从而使用范围小；第三是清扫不彻底，清扫是由于设备对绝缘子只能从一侧到另外一侧进行清扫，故而清扫是会留下死角，故而造成清扫不彻底、不干净。

清洗装置是清洗设备的一个重要组成部分，因此设计一种效率高，清洗彻底的清洗装置成为必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种自动化程度高、清洗效果好的绝缘子清洗装置。

本发明的技术方案如下：一种绝缘子清洗装置，其要点是：包括机械手关节，在该机械手关节内固定有旋转缸，在旋转缸两伸出端均固套有直齿圆柱齿轮，在所述机械手关节上固定有关节旋转轴，该关节旋转轴位于所述旋转缸的前方，在该关节旋转轴上支撑有机械手骨架，在所述机械手骨架外壁上设有与所述直齿圆柱齿轮相对应的扇形直齿齿轮，所述扇形直齿齿轮与所述直齿圆柱齿轮啮合，在所述机械手骨架内安装有清扫刷和喷头。采用以上结构，需要清洗绝缘子时，所述机械手骨架伸向绝缘子，此时，绝缘子位于该机械手骨架内，开启喷头和清扫刷即可对绝缘子表面进行清洁处理，同时启动旋转缸，旋转缸工作带动其两个伸出端的直齿圆柱齿轮转动，该直齿圆柱齿轮带动扇形直齿齿轮转动，从而使得扇形直齿齿轮带动所述机械手骨架转动，所述机械手骨架往复摆角均为80度，使机械手骨架内的喷头和清扫刷对绝缘子进行轨迹重叠的清洗，从而能够对绝缘子圆周上的不留死角进行清洁处理，因此，不需要手工进行调节就可将绝缘子清扫干净，自动化程度高，同时效率高；以上结构中设置两个直齿圆柱齿轮和两个扇形直齿齿轮分别啮合，如此增加了机械手骨架转动的可靠性和稳定性。

所述机械手关节为前侧开口的框形结构，所述旋转缸固定在该机械手关节的后侧板上，所述关节旋转轴的上下两端分别固定在所述机械手关节的上下两侧板上，所述机械手骨架前侧开口呈倒“U”字形结构，在该机械手骨架后部设有腰形孔，所述关节旋转轴穿过该腰形孔将所述机械手骨架支撑在所述机械手关节上，所述机械手骨架内侧设有与该机械手骨架结构相适应的倒“U”字形内腔，在该内腔装有气动马达，所述清扫刷安装在该气动马达上，并该清扫刷的刷毛伸出所述内腔，在所述内腔的内壁上沿周向安装有喷管，在该喷管上装有一组所述喷头。采用以上结构，由于机械手骨架前侧开口呈倒“U”字形结构，在清洁绝缘子时，绝缘子从机械手骨架前侧进入机械手骨架内，开启气动马达，气动马达运转，从而带动气动马达上的清扫刷运转，该清扫刷上的刷毛对绝缘子表面进行清洁，同时，使清洗液进入喷管内，清洗液从喷嘴内喷到绝缘子上，从而清洁更加干净，当清扫完绝缘子的一侧时，同时开启旋转缸，旋转缸工作带动其两个伸出端的直齿圆柱齿轮转动，该直齿圆柱齿轮带动扇形直齿齿轮转动，从而使得扇形直齿齿轮带动所述机械手骨架转动，从而能够对绝缘子圆周上的各个部分进行清洁处理。

所述气动马达的个数为六个，其中在所述关节旋转轴上固定两个所述气动马达，在该关节旋转轴两侧的所述内腔的内壁上部和下部均均匀固定两个所述气动马达，位于内腔的内壁上部和下部的所述气动马达正对设置。采用以上结构，能够对绝缘子的各个部分进行清洁，从而使得清洁更加彻底。

在所述机械手骨架的内腔内壁上沿周向均匀安装有三根所述喷管，在每根喷管上均匀分布有四个所述喷头，所述喷头均指向所述机械手骨架的中心。采用以上结构，安装三根喷管以及每根喷管上均匀分布有四个喷头，这样的话能够对绝缘子的每个部分喷洒清洁液，使得清扫更加容易。

在所述机械手骨架内侧固定有绝缘子限位杆，该绝缘子限位杆为两根，竖向设置在机械手骨架内，并两根绝缘子限位杆对称分布在所述关节旋转轴的两侧。采用以上结构，设置限位杆的作用是：当本发明移动到绝缘子时，限位杆的存在能够很好的避免绝缘子与机械手骨架碰撞，同时能够使绝缘子的轴线位于机械手骨架的扇形直齿齿轮的摆动中心，便于精确清扫。

在所述关节旋转轴上下两端部均安装有轴承座，该关节旋转轴端部伸入所述轴承座内并螺纹连接，所述机械手骨架支撑在所述轴承座上。

所述轴承座呈“T”字形结构，所述机械手骨架套装在该轴承座上，并该机械手骨架端部抵在该轴承座横向部分上，在所述机械手骨架端部与所述轴承座横向部分之间安装有第一滚珠和滚珠定位板，在所述轴承座的竖向部分开有轴向孔，在该轴承座的竖向部分沿径向开有滚珠安装孔，所述滚珠安装孔与所述轴向孔相通，在所述轴向孔内安装有滚珠定位销，在所述滚珠安装孔内安装有内凸外凹的圆柱销，该圆柱销内端抵在所述滚珠定位销上，在该圆柱销外端装有第二滚珠，该第二滚珠抵在所述机械手骨架上。采用以上结构，有第一滚珠和第二滚珠的存在，能够可靠的实现机械手骨架的转动。

所述轴承座的横截面呈腰子形结构，在该轴承座上沿轴向开有三个所述轴向孔，在该轴承座的两侧均分布有三个与三个所述轴向孔对应的所述滚珠安装孔。以上两种受力性质的开式轴承，通过关节旋转轴两端正、反螺纹与轴承座的联接，构成了一种特种复合轴承，清洗摆动时，动作更加灵活自如。

有益效果：本发明通过设置清扫刷、喷头等，能够实现对绝缘子的自动化清扫，清扫效率高，清扫彻底，劳动强度低；具有成本低、结构简单、可靠性好等特点。

附图说明

图1是本发明的结构意图；

图2为图1中的A-A剖视图；

图3为图1中的B部分放大示意图；

图4为图3中的C-C剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

请参见图1和图2：一种绝缘子清洗装置，包括机械手关节1，所述机械手关节1为前侧开口的框形结构，在该机械手关节1内固定有旋转缸2，所述旋转缸2固定在该机械手关节1的后侧板上，在旋转缸2两伸出端均固套有直齿圆柱齿轮3，在所述机械手关节1上固定有关节旋转轴4，所述关节旋转轴4的上下两端分别固定在所述机械手关节1的上下两侧板上，并该关节旋转轴4位于所述旋转缸2的前方，在该关节旋转轴4上支撑有机械手骨架5，所述机械手骨架5前侧开口呈倒“U”字形结构，在该机械手骨架5后部设有弧形孔5a，所述关节旋转轴4穿过该弧形孔5a将所述机械手骨架5支撑在所述机械手关节1上，在所述机械手骨架5后侧外壁上设有与所述直齿圆柱齿轮3相对应的扇形直齿齿轮6，所述扇形直齿齿轮6与所述直齿圆柱齿轮3啮合，所述机械手骨架5内侧设有与该机械手骨架5结构相适应的倒“U”字形内腔5b，在该内腔5b装有气动马达9，在该气动马达9上安装有清扫刷7，并该清扫刷7的刷毛伸出所述内腔5b，在所述内腔5b的内壁上沿周向安装有喷管10，在该喷管10上装有一组喷头8。

结合图1和图2还可以看出：所述气动马达9的个数为六个，其中在所述关节旋转轴4上固定两个所述气动马达9，在该关节旋转轴4两侧的所述内腔5b的内壁上部和下部均均匀固定两个所述气动马达9，位于内腔5b的内壁上部和下部的所述气动马达9正对设置；在所述机械手骨架5的内腔5b内壁上沿周向均匀安装有三根所述喷管10，在每根喷管10上均匀分布有四个所述喷头8，所述喷头8均指向所述机械手骨架5的中心。

在图1和图2中还可以看出：在所述机械手骨架5内侧固定有绝缘子限位杆11，该绝缘子限位杆11为两根，竖向设置在机械手骨架5内，并两根绝缘子限位杆11对称分布在所述关节旋转轴4的两侧。

结合图1、图3和图4可以看出：在所述关节旋转轴4上下两端部均安装有轴承座12，该关节旋转轴4端部伸入所述轴承座12内，并该关节旋转轴4上下两端分别通过正、反螺纹与轴承座12螺纹连接，所述机械手骨架5支撑在所述轴承座12上，所述轴承座12呈“T”字形结构，所述机械手骨架5套装在该轴承座12上，并该机械手骨架5端部抵在该轴承座12横向部分上，在所述机械手骨架5端部与所述轴承座12横向部分之间安装有第一滚珠13和滚珠定位板14，在所述轴承座12的竖向部分开有轴向孔12a，在该轴承座12的竖向部分沿径向开有滚珠安装孔12b，所述滚珠安装孔12b与所述轴向孔12a相通，在所述轴向孔12a内安装有滚珠定位销15，在所述滚珠安装孔12b内安装有内凸外凹的圆柱销16，该圆柱销16内端抵在所述滚珠定位销15上，在该圆柱销16外端装有第二滚珠17，该第二滚珠17抵在所述机械手骨架5上，在所述滚珠安装孔12b内壁与所述圆柱销16之间安装有滚珠定位套18，该滚珠定位套18外套在所述圆柱销16和第二滚珠17外。

请参见图4：所述轴承座12的横截面呈腰子形结构，在该轴承座12上沿轴向开有三个所述轴向孔12a，在该轴承座12的两侧均分布有三个与三个所述轴向孔12a对应的所述滚珠安装孔12b，当安装在该轴承座12上的机械手骨架5运动时，由于轴承座12的横截面呈腰子形结构，同时每个所述滚珠安装孔12b均安装有所述第二滚珠17，从而保证所述机械手骨架5运行的稳定性。

当高压通电作业时，上述机械手关节1、旋转缸2、直齿圆柱齿轮3、关节旋转轴4、机械手骨架5、扇形直齿齿轮6、清扫刷7、喷头8、气动马达9、喷管10、绝缘子限位杆11、轴承座12、第一滚珠13、滚珠定位板14、滚珠定位销15、圆柱销16、第二滚珠17等部件均选用绝缘材料做成，尤其是采用高分子绝缘工程材料做成，如此在通电时作业安全性高，避免需要对绝缘子清洁时的大面积断电。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种绝缘子清洗装置，其特征在于：包括机械手关节（1），在该机械手关节（1）内固定有旋转缸（2），在旋转缸（2）两伸出端均固套有直齿圆柱齿轮（3），在所述机械手关节（1）上固定有关节旋转轴（4），该关节旋转轴（4）位于所述旋转缸（2）的前方，在该关节旋转轴（4）上支撑有机械手骨架（5），在所述机械手骨架（5）外壁上设有与所述直齿圆柱齿轮（3）相对应的扇形直齿齿轮（6），所述扇形直齿齿轮（6）与所述直齿圆柱齿轮（3）啮合，在所述机械手骨架（5）内安装有清扫刷（7）和喷头（8）。

2.根据权利要求1所述的一种绝缘子清洗装置，其特征在于：所述机械手关节（1）为前侧开口的框形结构，所述旋转缸（2）固定在该机械手关节（1）的后侧板上，所述关节旋转轴（4）的上下两端分别固定在所述机械手关节（1）的上下两侧板上，所述机械手骨架（5）前侧开口呈倒“U”字形结构，在该机械手骨架（5）后部设有腰形孔（5a），所述关节旋转轴（4）穿过该腰形孔（5a）将所述机械手骨架（5）支撑在所述机械手关节（1）上，所述机械手骨架（5）内侧设有与该机械手骨架（5）结构相适应的倒“U”字形内腔（5b），在该内腔（5b）装有气动马达（9），所述清扫刷（7）安装在该气动马达（9）上，并该清扫刷（7）的刷毛伸出所述内腔（5b），在所述内腔（5b）的内壁上沿周向安装有喷管（10），在该喷管（10）上装有一组所述喷头（8）。

3.根据权利要求2所述的一种绝缘子清洗装置，其特征在于：所述气动马达（9）的个数为六个，其中在所述关节旋转轴（4）上固定两个所述气动马达（9），在该关节旋转轴（4）两侧的所述内腔（5b）的内壁上部和下部均均匀固定两个所述气动马达（9），位于内腔（5b）的内壁上部和下部的所述气动马达（9）正对设置。

4.根据权利要求2所述的一种绝缘子清洗装置，其特征在于：在所述机械手骨架（5）的内腔（5b）内壁上沿周向均匀安装有三根所述喷管（10），在每根喷管（10）上均匀分布有四个所述喷头（8），所述喷头（8）均指向所述机械手骨架（5）的中心。

5.根据权利要求2所述的一种绝缘子清洗装置，其特征在于：在所述机械手骨架（5）内侧固定有绝缘子限位杆（11），该绝缘子限位杆（11）为两根，竖向设置在机械手骨架（5）内，并两根绝缘子限位杆（11）对称分布在所述关节旋转轴（4）的两侧。

6.根据权利要求2所述的一种绝缘子清洗装置，其特征在于：在所述关节旋转轴（4）上下两端部均安装有轴承座（12），该关节旋转轴（4）端部伸入所述轴承座（12）内并螺纹连接，所述机械手骨架（5）支撑在所述轴承座（12）上。

7.根据权利要求6所述的一种绝缘子清洗装置，其特征在于：所述轴承座（12）呈“T”字形结构，所述机械手骨架（5）套装在该轴承座（12）上，并该机械手骨架（5）端部抵在该轴承座（12）横向部分上，在所述机械手骨架（5）端部与所述轴承座（12）横向部分之间安装有第一滚珠（13）和滚珠定位板（14），在所述轴承座（12）的竖向部分开有轴向孔（12a），在该轴承座（12）的竖向部分沿径向开有滚珠安装孔（12b），所述滚珠安装孔（12b）与所述轴向孔（12a）相通，在所述轴向孔（12a）内安装有滚珠定位销（15），在所述滚珠安装孔（12b）内安装有内凸外凹的圆柱销（16），该圆柱销（16）内端抵在所述滚珠定位销（15）上，在该圆柱销（16）外端装有第二滚珠（17），该第二滚珠（17）抵在所述机械手骨架（5）上。

8.根据权利要求7所述的一种绝缘子清洗装置，其特征在于：所述轴承座（12）的横截面呈腰子形结构，在该轴承座（12）上沿轴向开有三个所述轴向孔（12a），在该轴承座（12）的两侧均分布有三个与三个所述轴向孔（12a）对应的所述滚珠安装孔（12b）。