CN105449584A - 一种高压/特高压输电线路绝缘子带电清扫机器人及其使用方法 - Google Patents

一种高压/特高压输电线路绝缘子带电清扫机器人及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种高压/特高压输电线路绝缘子带电清扫机器人及其使用方法，包括二个由一个240°圆环(1)与一个120°圆环(9)一端铰接、另一端扣接组成的端环，在端环内圏设有行走齿条(16)，二个导轨固定架(7)的两端分别通过径向设置的调节螺栓(4)安装在二个240°圆环(1)上，一个导轨固定架(7)的两端分别通过径向设置的调节螺栓(4)分别安装在120°圆环(9)上，三个清扫装置(2)安装在设有行走齿条(16)的端环上且三个清扫装置(2)与三个导轨固定架(7)相间设置，在每个导轨固定架(7)上轴向设有一条线性导轨(6)及驱动线性导轨(6)转动的线性导轨电机(15)，在每条线性导轨(6)上设有下层舵机(10)和上层舵机(11)，下层舵机(10)和上层舵机(11)上均设有固定杆(13)。发明通用性强、适应范围广且安全性高。

Description

一种高压/特高压输电线路绝缘子带电清扫机器人及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种输电线路绝缘子清扫装置，尤其涉及一种高压/特高压输电线路绝缘子带电清扫机器人。本发明还涉及该高压/特高压输电线路绝缘子带电清扫机器人的使用方法。
背景技术
绝缘子在运行过程中因环境影响容易积污，污垢将使得绝缘子绝缘性能降低而极易发生“污闪”事件，严重影响电力系统的安全运行。避免“污闪”事件发生的最有效的方法就是对绝缘子进行定期清扫。虽然目前已经出现了用于高压绝缘子清扫的机器人，但这类机器人一般只用于变电站柱上瓷瓶清扫或者只能适应一种型号线路绝缘子的清扫，通用性和适应性不强；而特高压输电线路绝缘子带电清扫依然需要操作人员接触绝缘子进行带电清扫，这种人工带电清扫，技能要求苛刻，容不得半点马虎，虽然严格按照输电线路带电作业规范来操作一般来说是安全的，但是由于一些不可预知的意外情况，以及操作人员本身的疏忽而导致的灾难性事故依然屡见不鲜。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种通用性强、适应范围广且安全性高的高压/特高压输电线路绝缘子带电清扫机器人。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供该高压/特高压输电线路绝缘子带电清扫机器人的使用方法。
为了解决上述第一个技术问题，本发明提供的高压/特高压输电线路绝缘子带电清扫机器人，包括二个由一个240°圆环与一个120°圆环一端铰接、另一端扣接组成的端环，在至少一个所述的端环的所述的240°圆环和120°圆环的内圏设有行走齿条，还包括三个导轨固定架，其中二个所述的导轨固定架的两端分别通过径向设置的调节螺栓分别安装在二个所述的端环的所述的240°圆环上，其中一个所述的导轨固定架的两端分别通过径向设置的调节螺栓分别安装在所述的端环的所述的120°圆环上，还包括三个清扫装置，每个所述的清扫装置具有与所述的行走齿条16啮合行走的行走装置和一个毛刷及驱动所述的毛刷从径向转向侧边的转向装置，三个所述的清扫装置安装在设有所述的行走齿条的所述的端环上并与所述的行走齿条啮合行走且三个所述的清扫装置与三个所述的导轨固定架相间设置，在每个所述的导轨固定架上轴向设有一条线性导轨及驱动所述的线性导轨转动的线性导轨电机，在每条所述的线性导轨上设有下层舵机和上层舵机，所述的下层舵机和所述的上层舵机上均设有能径向转向的固定杆，在其中一个所述的端环上设有控制箱，所述的控制箱与所述的清扫装置、所述的下层舵机、所述的上层舵机和所述的线性导轨电机控制连接。
所述的240°圆环的一端与所述的120°圆环通过弧形合页铰接、另一端通过圆弧固定片扣接。
为了解决上述第二个技术问题，本发明提供的使用高压/特高压输电线路绝缘子带电清扫机器人的方法，其特征是：包括下述三个过程：
安装过程：使用时候打开圆弧固定片，再将120°圆环将清扫机器人环抱绝缘子，使得毛刷挂在第一片绝缘子上表面，将120°圆环合上240°圆环，扣上圆弧固定片；通过调节调节螺栓使得导轨固定架内外移动，控制下层舵机和上层舵机沿线性导轨向上运动，使得下层舵机到达第二片绝缘子上表面水平位置，上层舵机到达第三片绝缘子下表面水平位置，与舵机相连的固定杆从导轨固定架内在竖直平面内伸出直到分别碰触到第二片绝缘子上表面和第三片绝缘子下表面为止，整个机器人将固定好；
清扫工作过程：通过遥控控制机器人清扫装置的电机带动毛刷旋转清扫绝缘子，同时三个清扫装置沿着240°圆环和120°圆环在两个导轨固定架间的120°区间内运动，使得每个毛刷都刷到绝缘子上、下表面三分之一的面积，最终将整个绝缘子清扫干净；
运动过程：为了继续清扫其它绝缘子，机器人还得运动到其它绝缘子处；首先毛刷向外旋转，待毛刷都与绝缘子脱离后，下层舵机和上层舵机都不动，由线性导轨电机驱动线性导轨转动带动整个机器人机体运动直到毛刷到达第二片绝缘子上表面处，毛刷向内旋转固定在绝缘子上表面；再后控制与下层舵机和上层舵机相连的固定杆收回导轨固定架内，控制下层舵机和上层舵机沿线性导轨向上运动，使得下层舵机到达第三片绝缘子上表面水平位置，上层舵机正好到达第四片绝缘子下表面水平位置，与舵机相连的固定杆从导轨固定架内在竖直平面内伸出直到分别碰触到第三片绝缘子上表面和第四片绝缘子下表面为止，完成机器人由第一片绝缘子到第二片绝缘子的移动过程，接下来就是清扫第二片绝缘子，具体步骤同上清扫过程。
采用上述技术方案的高压/特高压输电线路绝缘子带电清扫机器人及其使用方法，本机器人能在带电情况下以绝缘子串为运行轨道，完成高压/特高压输电线路的绝缘子带电清扫。清扫机器人可根据绝缘子尺寸调节导轨固定架，使其能适应不同型号绝缘子进行清扫和运动。清扫机器人不仅能清扫悬垂串绝缘子还能清扫耐张串绝缘子。用于输电线路带电作业时，绝缘子的清扫作业。
综上所述，本发明是一种通用性强、适应范围广且安全性高的高压/特高压输电线路绝缘子带电清扫机器人及其使用方法。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
参见图1，高压/特高压输电线路绝缘子带电清扫机器人，包括二个由一个240°圆环1与一个120°圆环9一端铰接、另一端扣接组成的端环，在至少一个端环的240°圆环1和120°圆环9的内圏设有行走齿条16，还包括三个导轨固定架7，其中二个导轨固定架7的两端分别通过径向设置的调节螺栓4分别安装在二个端环的240°圆环1上，其中一个导轨固定架7的两端分别通过径向设置的调节螺栓4分别安装在端环的120°圆环9上，调节螺栓4通过安装在螺栓固定座3安装在240°圆环1和120°圆环9上，还包括三个清扫装置2，每个清扫装置2具有与行走齿条16啮合行走的行走装置和一个毛刷12及驱动毛刷12从径向转向侧边的转向装置，三个清扫装置2安装在设有行走齿条16的端环上并与行走齿条16啮合行走且三个清扫装置2与三个导轨固定架7相间设置，在每个导轨固定架7上轴向设有一条线性导轨6及驱动线性导轨6转动的线性导轨电机15，在每条线性导轨6上设有下层舵机10和上层舵机11，下层舵机10和上层舵机11上均设有能径向转向的固定杆13，在其中一个端环上设有控制箱5，控制箱5与清扫装置2、下层舵机10、上层舵机11和线性导轨电机15控制连接。
具体地，240°圆环1的一端与120°圆环9通过弧形合页14铰接、另一端通过圆弧固定片8扣接。
参见图1，高压/特高压输电线路绝缘子带电清扫机器人的使用方法，包括以下三个过程：
安装过程：使用时候打开圆弧固定片8，再将120°圆环9将清扫机器人环抱绝缘子，使得毛刷12挂在第一片绝缘子上表面，将120°圆环9合上240°圆环1，扣上圆弧固定片8。通过调节调节螺栓4使得导轨固定架7内外移动，控制下层舵机10和上层舵机11沿线性导轨6向上运动，使得下层舵机10正好到达第二片绝缘子上表面水平位置，上层舵机11正好到达第三片绝缘子下表面水平位置，与舵机相连的固定杆13从导轨固定架7内在竖直平面内旋转伸出直到分别碰触到第二片绝缘子上表面和第三片绝缘子下表面为止，整个机器人将固定好；
清扫工作过程：通过遥控控制机器人清扫装置2的电机带动毛刷12旋转清扫绝缘子，同时三个清扫装置2沿着240°圆环1和120°圆环9在两个导轨固定架7间的120°区间内运动，使得每个毛刷12都刷到绝缘子上、下表面三分之一的面积，最终将整个绝缘子清扫干净；
运动过程：为了继续清扫其它绝缘子，机器人还得运动到其它绝缘子处。首先毛刷12向外旋转，待毛刷12都与绝缘子脱离后，下层舵机10和上层舵机11都不动，由线性导轨电机15驱动线性导轨6转动带动整个机器人机体上下运动直到毛刷12到达第二片绝缘子上表面处，毛刷12向内旋转固定在绝缘子上表面。再后控制与下层舵机10和上层舵机11相连的固定杆13收回导轨固定架7内，控制下层舵机10和上层舵机11沿线性导轨6向上运动，使得下层舵机10正好到达第三片绝缘子上表面水平位置，上层舵机11正好到达第四片绝缘子下表面水平位置，与舵机相连的固定杆13从导轨固定架7内在竖直平面内旋转出直到分别碰触到第三片绝缘子上表面和第四片绝缘子下表面为止，完成机器人由第一片绝缘子到第二片绝缘子的移动过程，接下来就是清扫第二片绝缘子，具体步骤同上清扫过程。
绝缘子串的清扫就由上面三个大的步骤完成。
该机器人可以清扫悬垂串和耐张串绝缘子，上面主要针对悬垂串，耐张为水平，把上下运动改为前后即可。

Claims (3)

1.一种高压/特高压输电线路绝缘子带电清扫机器人，其特征是：包括二个由一个240°圆环(1)与一个120°圆环(9)一端铰接、另一端扣接组成的端环，在至少一个所述的端环的所述的240°圆环(1)和120°圆环(9)的内圏设有行走齿条(16)，还包括三个导轨固定架(7)，其中二个所述的导轨固定架(7)的两端分别通过径向设置的调节螺栓(4)分别安装在二个所述的端环的所述的240°圆环(1)上，其中一个所述的导轨固定架(7)的两端分别通过径向设置的调节螺栓(4)分别安装在所述的端环的所述的120°圆环(9)上，还包括三个清扫装置(2)，每个所述的清扫装置(2)具有与所述的行走齿条(16)啮合行走的行走装置和一个毛刷(12)及驱动所述的毛刷(12)从径向转向侧边的转向装置，三个所述的清扫装置(2)安装在设有所述的行走齿条(16)的所述的端环上并与所述的行走齿条(16)啮合行走且三个所述的清扫装置(2)与三个所述的导轨固定架(7)相间设置，在每个所述的导轨固定架(7)上轴向设有一条线性导轨(6)及驱动所述的线性导轨(6)转动的线性导轨电机(15)，在每条所述的线性导轨(6)上设有下层舵机(10)和上层舵机(11)，所述的下层舵机(10)和所述的上层舵机(11)上均设有能径向转向的固定杆(13)，在其中一个所述的端环上设有控制箱(5)，所述的控制箱(5)与所述的清扫装置(2)、所述的下层舵机(10)、所述的上层舵机(11)和所述的线性导轨电机(15)控制连接。
2.根据权利要求1所述的高压/特高压输电线路绝缘子带电清扫机器人，其特征是：所述的240°圆环(1)的一端与所述的120°圆环(9)通过弧形合页(14)铰接、另一端通过圆弧固定片(8)扣接。
3.使用权利要求1所述的高压/特高压输电线路绝缘子带电清扫机器人的方法，其特征是：包括下述三个过程：
安装过程：使用时候打开圆弧固定片，再将120°圆环将清扫机器人环抱绝缘子，使得毛刷挂在第一片绝缘子上表面，将120°圆环合上240°圆环，扣上圆弧固定片；通过调节调节螺栓使得导轨固定架内外移动，控制下层舵机和上层舵机沿线性导轨向上运动，使得下层舵机到达第二片绝缘子上表面水平位置，上层舵机到达第三片绝缘子下表面水平位置，与舵机相连的固定杆从导轨固定架内在竖直平面内伸出直到分别碰触到第二片绝缘子上表面和第三片绝缘子下表面为止，整个机器人将固定好；
清扫工作过程：通过遥控控制机器人清扫装置的电机带动毛刷旋转清扫绝缘子，同时三个清扫装置沿着240°圆环和120°圆环在两个导轨固定架间的120°区间内运动，使得每个毛刷都刷到绝缘子上、下表面三分之一的面积，最终将整个绝缘子清扫干净；
运动过程：为了继续清扫其它绝缘子，机器人还得运动到其它绝缘子处；首先毛刷向外旋转，待毛刷都与绝缘子脱离后，下层舵机和上层舵机都不动，由线性导轨电机驱动线性导轨转动带动整个机器人机体运动直到毛刷到达第二片绝缘子上表面处，毛刷向内旋转固定在绝缘子上表面；再后控制与下层舵机和上层舵机相连的固定杆收回导轨固定架内，控制下层舵机和上层舵机沿线性导轨向上运动，使得下层舵机到达第三片绝缘子上表面水平位置，上层舵机正好到达第四片绝缘子下表面水平位置，与舵机相连的固定杆从导轨固定架内在竖直平面内伸出直到分别碰触到第三片绝缘子上表面和第四片绝缘子下表面为止，完成机器人由第一片绝缘子到第二片绝缘子的移动过程，接下来就是清扫第二片绝缘子，具体步骤同上清扫过程。
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