CN105032798A - 一种绝缘子自动清洗系统 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种绝缘子自动清洗系统,主要包括清洗机构，机械手臂，以及旋转托盘装置，所述清洗机构通过机械手臂连接旋转托盘装置，所述清洗机构包括箱体，设置于箱体内的带传动机构，所述带传动机构包含两对称设置滚刷，两滚刷之间设置绝缘子，所述绝缘子固定在旋转机构与升降机构之间；所述箱体内还设有清洗液循环机构，所述清洗液循环机构包含喷水嘴，所述喷水嘴位于所述绝缘子旁。本发明将拆下来的绝缘子有序整齐的摆放在旋转托盘装置上，并通过机械手臂将绝缘子运送到清洗机构内进行清洗，整个工程自动化程度高，不仅安全，而且节约劳动力，提高劳动效率。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统领域，具体涉及一种绝缘子自动清洗系统。
背景技术
目前，绝缘子污闪是导致电气化铁道供电系统线路发生跳闸故障的主要因素，频繁的污闪跳闸给安全供电带来极大的隐患。但是列车顶部受电弓处绝缘子污闪给铁路运输带来的危险更是不可估量。目前列车顶部绝缘子防污闪工作主要由列车整备车间来完成，该工作是在列车入库检修时，通过拖车将车体停靠在无电区，然后工作人员通过手扶梯上到车顶用湿毛巾将绝缘子表面污染物清理干净，从而达到该部分绝缘子的清洗要求，显然这项工作的危险性是不言而喻的，为了安全考虑，整备车间便将绝缘子拆卸下来，再由整备工人将其清洗干净。
发明内容
针对背景技术中人工清洗绝缘子不安全，任务繁重，资源浪费等问题，本发明目的是提供一种绝缘子自动清洗系统。
为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案予以实现。
一种绝缘子自动清洗系统，包括清洗机构，机械手臂，以及旋转托盘装置，所述清洗机构通过机械手臂连接旋转托盘装置，所述清洗机构包括箱体，设置于箱体内的带传动机构，所述带传动机构包含两对称设置滚刷，两滚刷之间设置绝缘子，所述绝缘子固定在旋转机构与升降机构之间；所述箱体内还设有清洗液循环机构，所述清洗液循环机构包含喷水嘴，所述喷水嘴位于所述绝缘子旁。
优选地，所述箱体前面设置电动门，所述箱体顶部设有电动门电机，电动门电机驱动电动门开闭。
优选地，所述升降机构由丝杠、蜗轮、蜗杆、升降台、升降电机组成，所述升降电机传动连接蜗轮，所述蜗轮啮合蜗杆，所述蜗杆啮合丝杠，所述丝杠顶部设有升降台。
优选地，所述旋转机构设置于所述箱体的顶部，其包含旋转电机，与旋转电机通过v带连接的带轮，所述带轮通过轴承连接旋转盖。
优选地，所述带传动机构包括单相电机，与单相电机通过I级V带连接的双槽带轮，与双槽带轮通过Ⅱ级V带连接的单槽带轮，与单槽带轮通过第一旋转轴连接的第一滚刷，与双槽带轮通过另一第一旋转轴连接的第二滚刷，第一滚刷与第二滚刷平行设置，两者之间设置所述绝缘子。
优选地，所述清洗液循环机构包括位于箱体下方的水箱，水箱上设有水泵，所述水泵与进水管相连，进水管连接喷水嘴，所述箱体上设有排水孔，所述排水孔连接排水管，所述排水管连接水箱，所述进水管还连接回水管，所述回水管连接水箱。
优选地，所述机械手臂包括基座，连接于基座上的第一臂，与第一臂连接的第二臂，连接第一臂与第二臂的第一关节电机，与第二臂连接的第三臂，连接第二臂与第三臂的第二关节电机，连接于第三臂上的手爪，连接手爪与第三臂的旋转关节电机。
优选地，所述旋转托盘装置由盘体、底座、旋转组件三部分组成，所述底座配合于所述盘体的下方，所述旋转组件位于所述底座内。
优选地，所述底座由底壁以及设在底壁上的同心的圆筒内壁和圆筒外壁围合而成，圆筒外壁上设有排水孔，底壁中心设有所述旋转组件，圆筒内壁与圆筒外壁形之间成一轮槽。
优选地，所述旋转组件包括组件电机，与组件电机啮合的第一齿轮，所述第一齿轮传动连接第二旋转轴，所述第二旋转轴通过螺钉组件连接所述盘体。
本发明的有益效果为：本发明将拆下来的绝缘子有序整齐的摆放在旋转托盘装置上，并通过机械手臂将绝缘子运送到清洗机构内进行清洗，整个工程自动化程度高，不仅安全，而且节约劳动力，提高劳动效率。
附图说明
图1为本系统的立体结构示意图；
图2为清洗机构的结构示意图；
图3为升降机构的结构示意图；
图4为升降机构与旋转机构的结构示意图
图5为清洗机构另一角度立体结构示意图；
图6为旋转托盘装置示意图；
图7为盘体结构示意图；
图8为底座结构示意图；
图9为旋转组件结构示意图；
图10为机械手臂结构示意图；
图11为手爪结构示意图；
图中：1-清洗机构；2-机械手臂；3-旋转托盘装置；4-箱体；5-电动门；6-升降机构；7-旋转机构；8-带传动机构；9-清洗液循环机构；11-电动门电机；12-丝杠；13-蜗轮；14-蜗杆；15-升降台；16-升降电机；17-旋转电机；18-V带；19-带轮；20-旋转盖；21-单相电机；22-I级V带；23-双槽带轮；24-Ⅱ级V带；25-单槽带轮；26-第一旋转轴；27-第一滚刷；28-第二滚刷；29-水箱；30-水泵；31-进水管；32-喷水嘴；33-排水孔；34-排水管；35-回水管；36-第一轴承；37-第二轴承；38-第三轴承；39-组件电机；40-盘体；41-底座；42-旋转组件；43-滚动轮；44-底壁，45-圆筒内壁，46-圆筒外壁；47-排水孔；48-轮槽，49-第一齿轮；50-第二旋转轴；51-基座；52-第一臂；53-第二臂；54-第一关节电机，55-第三臂，56-第二关节电机，57-手爪，58-旋转关节电机；59-支架；60-第二齿轮；61-连杆；62-手指；63-支座；64-螺钉组件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如附图1至11所示，本发明所述的一种绝缘子自动清洗系统，包括清洗机构1，机械手臂2，以及旋转托盘装置3，所述清洗机构1通过机械手臂2连接旋转托盘装置3，通过它们互相配合实现绝缘子10的自动清洗过程。
如附图2所示，所述清洗机构1是该系统的主体部分，该机构主要实现的是绝缘子10的自动清洗过程，其工作原理较为简单，方便实现。清洗机构1由箱体4、电动门5、升降机构6、旋转机构7，带传动机构8，清洗液循环机构9等组成。
请参阅附图2，所述箱体4为一方形框架结构，上部为中空腔室，该中空腔室前面设置电动门5，所述箱体4顶部设有电动门电机11，电动门电机11驱动电动门5开闭。
请参阅附图2和3，所述升降机构6，主要目的是为了实现绝缘子10的固定及清洗机构1的柔性，其由丝杠12、蜗轮13、蜗杆14、升降台15、升降电机16组成。所述升降电机16传动连接蜗杆14，蜗杆14啮合涡轮13，所述涡轮13啮合丝杠12，所述丝杠12顶部设有升降台15。其工作原理是：通过升降电机16驱动蜗杆14转动，蜗杆14与蜗轮13啮合带动了蜗轮13转动，而蜗轮13与丝杠12啮合实现了丝杠12的上下运动，从而达到了升降的目的。由于绝缘子10的种类较多，长短各不相同，采用升降机构6可以更好的将清洗范围扩大，设备柔性增强。
请参阅图2和4，所述旋转机构7设置于所述箱体4的顶部，并与升降机构6配合，其包括旋转电机17，与旋转电机17通过v带18连接的带轮19，所述带轮19通过第一轴承36连接旋转盖20。
请参阅附图2和4，所述带传动机构8，主要是为了实现清洗刷的转动，为了清洗地更充分，本系统采用了一对大小及工作状态相同的清洗刷。该带传动结构8主要包括单相电机21，与单相电机21通过I级V带22连接的双槽带轮23，与双槽带轮23通过Ⅱ级V带24连接的单槽带轮25，与单槽带轮25通过第一旋转轴26连接的第一滚刷27，与双槽带轮23通过另一第一旋转轴26连接的第二滚刷28，第一滚刷27与第二滚刷28平行设置，两者之间设置所述绝缘子10，每一所述第一旋转轴26的上端部有安装第二轴承37，下端部安装第三轴承38。为了实现它们的同步同向的转动，在这里我们通过两级V带(即上述I级V带22和Ⅱ级V带24)传动，首先单相电机21将动力通过Ⅰ级V带22传递给Ⅱ级V带24，然后Ⅱ级V带24通过两个第一旋转轴26带动清洗刷(即第一滚刷27和第二滚刷28)转动。
请参阅附图2、附图5，所述清洗液循环机构9，采用高压水循环清洗。其包括位于箱体4下方的水箱29，水箱29上设有水泵30，所述水泵30连接进水管31，进水管31连接喷水嘴32，所述喷水嘴32设置在所述绝缘子10旁，所述箱体4上设有排水孔33，所述排水孔33连接排水管34，所述进水管31连接回水管35，所述回水管35连接水箱29。循环清洗原理：在清洗开始时，水泵30开启，清洗水在水泵30的压力下流入进水管31，水经过喷水嘴32时在高压的作用下达到雾化效果，而多余的水则从回水管35返回到水箱29，清洗用过的水则从排水孔33经排水管34排出，当水箱29水位低至一定限度后，外部供水系统通过注水口为水箱29注水，使水箱29水位保持平衡。
所述清洗机构1的总的工作原理是：将绝缘子10送过来之后，电动门电机11驱动电动门5打开，然后绝缘子10装夹到升降台15上，升降电机16驱动升降台15运动与旋转机构7配合，升降电机16停止转动实现自锁，电动门5关上，旋转电机17带动绝缘子10转动，此时单相电机21通过两级V带(即I级v带和II级v带)带动滚刷与(即第一滚刷27与第二滚刷28)绝缘子10朝相反的方向转动，其目的是为了使清洗充分；同时水泵30转动为清洗过程提供清洗液。
请参阅附图6和9，所述旋转托盘装置3，用以实现托盘的自动旋转，为后续机械手臂2定点抓取提供条件，它由盘体40、底座41、旋转组件42三部分组成。
请参阅图8，所述盘体40，为承载绝缘子10的载体，盘体40上分为三圈，总共可以承载30个绝缘子10，在盘下分布着五个滚动轮43，起到支撑和减小摩的作用。
请参阅附图6和8，所述底座41配合于所述盘体40的下方，所述底座41为上方开放式的圆柱形腔体结构，其由底壁44以及设在底壁44上的同心的圆筒内壁45和圆筒外壁46围合而成，圆筒外壁46上设有排水孔47，底壁44中心设有所述旋转组件42，圆筒内壁45与圆筒外壁46之间形成一轮槽48。
请参阅附图8～9，所述旋转组件42包括组件电机39，与组件电机39啮合的第一齿轮49，所述第一齿轮49传动连接第二旋转轴50，所述第二旋转轴50通过螺钉组件64连接所述盘体40，其中，所述第一齿轮49固定于支座63上，所述支座63固定于底壁44上。通过组件电机39带动第一齿轮49转动，第一齿轮49带动第二旋转轴50转动，由于第二旋转轴50固定于盘体40上，第二旋转轴50旋转带动盘体40的转动。
请参阅附图10～11，所述机械手臂2包括基座51，连接于基座51上的第一臂52，与第一臂52连接的第二臂53，连接第一臂52与第二臂53的第一关节电机54，与第二臂53连接的第三臂53，连接第二臂53与第三臂55的第二关节电机56，连接于第三臂55上的手爪57，连接手爪57与第三臂53的旋转关节电机58。所述机械手臂2定点的自动抓取，不但节省劳动力，而且使清洗效率大大提高，机械手臂2运用使本系统的自动化水平得到了进一步提高。
所述手爪57包含支架59，固定于支架59内的第二齿轮60，连接于第二齿轮60的连杆61，与连杆61铰接的手指62。
本系统的工作原理：本系统通过人工将待清洗的绝缘子10依次摆放在旋转托盘装置3上，启动后，旋转托盘装置3旋转一个角度到抓取点位置，机械手臂2在该位置抓取绝缘子10运动至箱体4正前方，电动门5打开，机械手臂2伸进去将绝缘子10放到升降结构6上，机械手臂2收回到箱体4外，升降机构6升起将绝缘子10与旋转机构7配合，旋转电机17转动，单相电机21通过V带(即I级V带22和Ⅱ级V带24)传动带动滚刷(即第一滚刷27与第二滚刷28)转动，电动门5关闭，水泵30打开，清洗开始，待清洗完毕之后，电动门5打开，机械手臂2将清洗完成的绝缘子10抓取出来放回到旋转托盘装置3上抓取的位置，之后旋转托盘装置3继续旋转同样的角度，下一个绝缘子10清洗过程开始。第一圈清洗完之后依次清洗第二圈、第三圈上的绝缘子10，直至清洗完托盘上的所有绝缘子10。
综上所述，本发明具有以下优点：
1、可以解决车顶绝缘子10清洗造成的安全隐患和繁重的劳动力，自动清洗不仅安全，而且节约劳动力。
2、采用设计机械手臂2，旋转托盘装置3，电动门5等自动结构，使得该系统自动化程度高；
3、采用旋转托盘装置3，使拆下来的绝缘子10有序整齐的摆放在托盘上，不会任意地堆放在车间，不占用工作空间，达到了现代化企业5S要求，而且为之后机械手臂2的抓取提供了条件。
4、绝缘子10在铁路系统中尤其高压电网应用十分广泛，这些绝缘子10同样要通过清洗来达到防污闪，保护铁路正常运行，该设计的柔性化为解决这个问题提供了一个方案。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种绝缘子自动清洗系统，其特征在于：包括清洗机构，机械手臂，以及旋转托盘装置，所述清洗机构通过机械手臂连接旋转托盘装置，所述清洗机构包括箱体，设置于箱体内的带传动机构，所述带传动机构包含两对称设置滚刷，两滚刷之间设置绝缘子，所述绝缘子固定在旋转机构与升降机构之间；所述箱体内还设有清洗液循环机构，所述清洗液循环机构包含喷水嘴，所述喷水嘴位于所述绝缘子旁。
2.根据权利要求1所述的一种绝缘子自动清洗系统，其特征在于：所述箱体前面设置电动门，所述箱体顶部设有电动门电机，电动门电机驱动电动门开闭。
3.根据权利要求1所述的一种绝缘子自动清洗系统，其特征在于：所述升降机构由丝杠、蜗轮、蜗杆、升降台、升降电机组成，所述升降电机传动连接蜗轮，所述蜗轮啮合蜗杆，所述蜗杆啮合丝杠，所述丝杠顶部设有升降台。
4.根据权利要求1所述的一种绝缘子自动清洗系统，其特征在于：所述旋转机构设置于所述箱体的顶部，其包含旋转电机，与旋转电机通过v带连接的带轮，所述带轮通过轴承连接旋转盖。
5.根据权利要求1所述的一种绝缘子自动清洗系统，其特征在于：所述带传动机构包括单相电机，与单相电机通过I级V带连接的双槽带轮，与双槽带轮通过Ⅱ级V带连接的单槽带轮，与单槽带轮通过第一旋转轴连接的第一滚刷，与双槽带轮通过另一第一旋转轴连接的第二滚刷，第一滚刷与第二滚刷平行设置，两者之间设置所述绝缘子。
6.根据权利要求1所述的一种绝缘子自动清洗系统，其特征在于：所述清洗液循环机构包括位于箱体下方的水箱，水箱上设有水泵，所述水泵与进水管相连，进水管连接喷水嘴，所述箱体上设有排水孔，所述排水孔连接排水管，所述排水管连接水箱，所述进水管还连接回水管，所述回水管连接水箱。
7.根据权利要求1所述的一种绝缘子自动清洗系统，其特征在于：所述机械手臂包括基座，连接于基座上的第一臂，与第一臂连接的第二臂，连接第一臂与第二臂的第一关节电机，与第二臂连接的第三臂，连接第二臂与第三臂的第二关节电机，连接于第三臂上的手爪，连接手爪与第三臂的旋转关节电机。
8.根据权利要求1所述的一种绝缘子自动清洗系统，其特征在于：所述旋转托盘装置由盘体、底座、旋转组件三部分组成，所述底座配合于所述盘体的下方，所述旋转组件位于所述底座内。
9.根据权利要求8所述的一种绝缘子自动清洗系统，其特征在于：所述底座由底壁以及设在底壁上的同心的圆筒内壁和圆筒外壁围合而成，圆筒外壁上设有排水孔，底壁中心设有所述旋转组件，圆筒内壁与圆筒外壁形之间成一轮槽。
10.根据权利要求8所述的一种绝缘子自动清洗系统，其特征在于：所述旋转组件包括组件电机，与组件电机啮合的第一齿轮，所述第一齿轮传动连接第二旋转轴，所述第二旋转轴通过螺钉组件连接所述盘体。
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