CN103170988B - 电力变压器检修用机械臂装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电力变压器检修用机械臂装置，该装置包括由后端至前端依次连接的伸缩杆组件、第二关节组件、第一关节组件、延伸臂，以及由后端至前端依次穿过伸缩杆组件、第二关节组件、第一关节组件、延伸臂的内窥镜和探测检修工具，机械臂的前端设有照明LED，机械臂的后端设有用于控制第一关节组件和第二关节组件的控制开关。与现有技术相比，本发明结构简单、轻巧、可扩展性好、双自由度、转动灵活、适用于大型电力设备(变压器)检修工作中手动操作延伸工具。

Description

电力变压器检修用机械臂装置

技术领域

本发明涉及一种用于大型电力设备检修用装置，尤其是涉及一种电力变压器检修用机械臂装置。

背景技术

大型电力变压器和开关对于供电系统来说是极为重要的部分，在运行过程中常出现异常发热。由于大型电力设备内部结构比较复杂、可用空间非常小、弯处比较多，在维修中经常会遇到人眼难以查看、维修人员的手臂难以深入的检测点。当现场无法用常规方法消除故障，就需要设备进行吊罩检修。吊罩工作量大、费用高、停电时间长。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术难题而提供一种操作简单、可扩展性好、双自由度、转动灵活、适用于大型电力设备检修的专用机械臂，尤其是大型电力变压器。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种电力变压器检修用机械臂装置，包括由后端至前端依次连接的伸缩杆组件、第一关节组件、第二关节组件、延伸臂，以及由后端至前端依次穿过伸缩杆组件、第一关节组件、第二关节组件、延伸臂的内窥镜和探测检修工具，机械臂的前端设有照明LED，机械臂的后端设有用于控制第一关节组件和第二关节组件的控制开关。

所述的伸缩杆组件包括手柄和至少2节伸缩杆，伸缩杆的直径由前端至后端逐节增加，每节伸缩杆之间套接，手柄与位于最后端的伸缩杆连接，所述的控制开关设在伸缩杆组件的手柄处。

所述的手柄为直纹管。

所述的伸缩杆组件还包括固定支架和紧固件，所述的紧固件设在伸缩杆的连接处，所述的固定支架设在伸缩杆上，伸缩杆套接后通过紧固件固定，并通过固定支架加固。

所述的第一关节组件和第二关节组件均包括关节固定长板，以及设在关节固定长板上的机械关节和关节驱动电机，所述的机械关节、关节驱动电机和控制开关之间依次连接。

所述的机械关节为可在同一平面内进行二维旋转的机械关节，机械关节与关节驱动电机通过螺杆齿轮耦合，并通过控制开关控制旋转方向。

第一关节组件的关节驱动电机的转速为第二关节组件的关节驱动电机转速的1.1～1.4倍。

关节驱动电机由控制开关进行同步控制，驱动机械关节根据关节驱动电机的转速进行同向旋转。

所述的关节驱动电机为微型直流减速电机。

所述的装置中可配备用于探测、检修的柔性内窥镜，该柔性内窥镜由后端至前端依次通过伸缩杆组件、第一关节组件、第二关节组件，并从上延伸臂伸出；也可配备冲洗油管，该由冲洗油管由后端至前端依次通过伸缩杆组件、第一关节组件、第二关节组件下部，并从下延伸臂伸出。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、采用了二个二维机械关节，并由微型减速电机带动，二个微型减速电机采用同一电源和控制信号，实现同步转动，但转速比不同，使前一个关节转动速度比后一关节快，这种转动方式能够满足前端快速稳定转动又不对内部通过的内窥镜和冲洗油管等探测工具产生很大扭力的目的。

2、机械关节通过控制开关，进行向左或向右的转动控制，操作简单，上下移动由人工自行控制，可以满足工作人员检修的要求。

3、伸缩杆组件采用套接的方式，外形上前端最细，后节逐步增大，并且手柄选用直纹管，以增强机械强度，伸缩臂全部伸展后可以达到原来长度的2.6倍左右，可以满足电力变压器检修的需求。

4、机械臂前端安装高亮度的照明LED，作为探头照明光源，能够帮助操作人员深入到没有光线的设备内部，同时提高内窥镜探测亮度。

附图说明

图1为本发明伸直状态的结构示意图；

图2为本发明弯折状态的结构示意图；

图中，1.手柄、2.控制开关、3.伸缩杆第一节、4.紧固件、5.伸缩杆第二节、6.伸缩杆第三节、7.第一关节固定长板、8.第一关节驱动电机、9.第一机械关节、10.第二关节固定长板、11.第二关节驱动电机、12.第二机械关节、13.第三关节固定长板、14.照明LED、15.上延伸臂、16.下延伸臂、17.内窥镜、18.冲洗油管、19.固定支架

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

如图1和图2所示，一种电力变压器检修用机械臂，该包括由后端至前端依次连接的伸缩杆组件、第一关节组件、第二关节组件和延伸臂，以及照明LED14、控制开关2、内窥镜17和冲洗油管18。该延伸臂包括了上延伸臂15和下延伸臂16两个，分别对应机械臂内部的双孔结构，其中，内窥镜17和冲洗油管18通过内部的双孔结构，由后端至前端依次穿过伸缩杆组件、第一关节组件、第二关节组件，再分别由上延伸臂15和下延伸臂16伸出。照明LED14设在机械臂的前端，作为探头照明光源，能够帮助操作人员深入到没有光线的设备内部，同时提高内窥镜探测亮度。

伸缩杆组件包括手柄1、紧固件4、固定支架19以及三节伸缩杆，分别为伸缩杆第一节3、伸缩杆第二节5和伸缩杆第三节6，三节伸缩杆的直径由前端至后端逐节增加，每节伸缩杆之间套接，手柄1与位于最后端的伸缩杆第一节3连接，控制开关2设在手柄1处，方便工作人员进行操作。紧固件4设在伸缩杆的连接处，固定支架19设在伸缩杆上，伸缩杆套接后通过紧固件4固定，并通过固定支架19加固。伸缩杆组件的手柄1选用直纹管以增强机械臂强度，伸缩臂全部伸展后可以达到原来长度的2.6倍左右。

第一关节组件包括了第一关节固定长板7、第一关节驱动电机8和第一机械关节9，而第二关节组件包括了第二关节固定长板10、第二关节驱动电机11和第二机械关节12。第一关节组件和第二关节组件依次连接在伸缩杆组件上，并通过第三关节固定长板13连接位于前端的上延伸臂15和下延伸臂16。以第一关节组件为例，第一机械关节9和第一关节驱动电机8之间通过螺杆齿轮耦合，并且第一关节驱动电机8均与控制开关2电气连接。而第一关节组件和第二关节组件均采用同一电源和控制信号，实现同步转动，但转速比不同，可以设置在1.2倍左右，使得第一关节组件的第一机械关节9的转动速度比第二关节组件的第二机械关节12快。机械臂这种转动方式能够满足前端快速稳定转动又不对内部通过的内窥镜17和冲洗油管18产生很大扭力，起到保护内窥镜和冲洗油管的作用。

由于内窥镜17和冲洗油管18的转动应力小，所以可以使用微型直流减速电机即可满足转动要求，这样可以减少装置体积和重量。机械臂的控制开关使用左、右转动二个按键，操作简单，可以满足检修人员左右探测的的要求。

本发明能很好地深入到大型电力设备比较狭小的空间内部，通过内窥镜查看设备内部图象。通过配备的冲洗油管对故障位置进行冲洗，同时通过内窥镜查看和记录操作过程，整套装置重量轻，装置可以分解成几个部件，携带方便，另外叶可以将冲洗油管更换成其他的探测检修工具，从而实现更多功能，拓展性好。

Claims (5)

1.一种电力变压器检修用机械臂装置，其特征在于，包括由后端至前端依次连接的伸缩杆组件、第一关节组件、第二关节组件、延伸臂，以及由后端至前端依次穿过伸缩杆组件、第一关节组件、第二关节组件、延伸臂的探测检修工具，机械臂的前端设有照明LED，机械臂的后端设有用于控制第一关节组件和第二关节组件的控制开关；

所述的第一关节组件和第二关节组件均包括关节固定长板，以及设在关节固定长板上的机械关节和关节驱动电机，第二机械关节连接第二关节驱动电机，第一机械关节连接第一关节驱动电机，第一关节驱动电机与控制开关电气连接；

所述的机械关节为可在同一平面内进行二维旋转的机械关节，机械关节与关节驱动电机通过螺杆齿轮耦合，并通过控制开关控制旋转方向；第一关节组件的关节驱动电机的转速为第二关节组件的关节驱动电机转速的1.1～1.4倍；

关节驱动电机由控制开关进行同步控制，驱动机械关节根据关节驱动电机的转速进行同向比例旋转；所述的探测检修工具包括：用于探测、检修的柔性内窥镜，该柔性内窥镜由后端至前端依次通过伸缩杆组件、第一关节组件、第二关节组件，并从上延伸臂伸出；冲洗油管，该冲洗油管由后端至前端依次通过伸缩杆组件、第一关节组件、第二关节组件下部，并从下延伸臂伸出。

2.根据权利要求1所述的一种电力变压器检修用机械臂装置，其特征在于，所述的伸缩杆组件包括手柄和至少2节伸缩杆，伸缩杆的直径由前端至后端逐节增加，相邻伸缩杆之间套接，手柄与位于最后端的伸缩杆连接，所述的控制开关设在伸缩杆组件的手柄处。

3.根据权利要求2所述的一种电力变压器检修用机械臂装置，其特征在于，所述的手柄为直纹管。

4.根据权利要求2所述的一种电力变压器检修用机械臂装置，其特征在于，所述的伸缩杆组件还包括固定支架和紧固件，所述的紧固件设在伸缩杆的连接处，所述的固定支架设在伸缩杆上，伸缩杆套接后通过紧固件固定，并通过固定支架加固。

5.根据权利要求1所述的一种电力变压器检修用机械臂装置，其特征在于，所述的关节驱动电机为微型直流减速电机。