CN108838131A - 卡式电力设备绝缘瓷柱、瓷套自动清扫器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种卡式电力设备绝缘瓷柱、瓷套自动清扫器，包括卡紧机构、清洗机构、驱动机构与控制器，其中卡紧机构上设置有清洗机构，在卡紧机构的内侧边缘上设置有与高压瓷柱颈部相配合的行走机构，其中行走机构与清洗机构均通过固定在卡紧机构上的驱动机构驱动，驱动机构还与控制器相互连接，通过控制器控制驱动机构的启停与速度设置的卡紧装置可以将本清洗装置卡在高压瓷柱上，并通过驱动机构驱动行走轮装置，这样本清洗机构可以围绕高压瓷柱转动，从而达到对瓷瓶自动进行360°清洗；设置的可调节机构，便于根据瓷瓶的长度来调节上行走体与下行走体之间的间距。
Description
技术领域
本发明涉及一种高压电路上瓷瓶清洗领域，具体涉及卡式电力设备绝缘瓷柱、瓷套自动清扫器。
背景技术
现在的高压电路上通过高压瓷柱来绝缘，由于高压瓷柱暴露在空气中，这样高压瓷柱上会积累大量的灰尘，这样的灰尘就覆盖在高压瓷柱的外表面上，在下雨天的时候高压瓷柱表面受潮后，污层湿润后变为干层。在运行电压作用下，表面产生泄漏电流，产生 焦耳热。在电流密度大、污层电阻高的局部区域烘干污层，称为干带。干带中断了泄漏电流，是作用电压集中形成高场强，而引起干带上空气击穿和泄漏电流的脉冲。干带上出现的放 电与未烘干的污层电阻串联，但串联电阻较低而泄漏电流脉冲较高时，放电将转为电弧，其燃烧和持续发展将导致高压瓷柱两极间的闪络。
频繁的污闪是导致电网供电发生跳闸故障的主要因素，严重时还能引起断线事故的发生，给安全供电带来极大的隐患。
现在的电气维修人员大多数通过手持式的毛刷对高压瓷柱进行清理，这样手持式的毛刷在对比较大型的高压瓷柱进行清理的时候，工作量比较大，清理的时间比较长，清理高压瓷柱的过程中危险系数比较高；现在采用干冰对高压瓷柱进行清理，当时干冰的成本高且干冰只能对高压瓷柱的局部进行清理，干冰清理高压瓷柱的时候，瓷瓶的外表面上有一定损伤，这样降低了高压瓷柱的使用寿命。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提出了卡式电力设备绝缘瓷柱、瓷套自动清扫器，便于对高压瓷柱进行自动清洗，这样降低的维修人员的工作强度，同样降低的工作人员的危险系数。
为实现上述的目的，本发明的方案：卡式电力设备绝缘瓷柱、瓷套自动清扫器，包括卡紧机构、清洗机构、驱动机构与控制器，其中卡紧机构上设置有清洗机构，在卡紧机构的内侧边缘上设置有与高压瓷柱颈部相配合的行走机构，其中行走机构与清洗机构均通过固定在卡紧机构上的驱动机构驱动，驱动机构还与控制器相互连接，通过控制器控制驱动机构的启停与速度。
优选地，卡紧机构包括上清扫体、下清扫体、上行走体与下行走体，其中上清扫体与上行走体铰接、下清扫体与下行走体铰接，在上清扫体与上行走体的铰接处设置有棘轮，在下清扫体与下行走体的铰接处同样设置有棘轮，在上行走体与下行走体之间设置有两根同步连杆且每根同步连杆与下行走体之间设置有可调节装置。
优选地，行走机构包括多个行走轮与多个被动轮，多个行走轮分别固定在上行走体与下行走体上且上行走体与下行走体上的行走轮上下相对应，在上行走体底面与下行走体顶面上分别设置有驱动机构，其中上行走体的底面上固定有驱动机构且驱动机构驱动固定在上行走体上的行走轮转动，下行走体的顶面上同样固定有驱动机构且驱动机构驱动固定在下行走体上的行走轮转动；在上清扫体、下清扫体内侧上还分别铰接有多个轮臂且每个轮臂的另外一端上固定有被动轮。
优选地，行走轮与被动轮均为凸形卡轮且凸形卡轮与高压瓷柱的颈部相配合。
优选地，行走轮与被动轮均为凹形卡轮且凹形卡轮与高压瓷柱波纹群边相配合。
优选地，多个行走轮通过单向轴承固定在上行走体与下行走体上。
优选地，在两个上下相对应的两个行走轮之间分别与同步连杆连接且同步连杆为棱柱，两个上下相对应的两个行走轮之间通过同步连杆传递动力。
优选地，其中固定在上清扫体上的被动轮与上清扫体铰接，固定在下清扫体上的被动轮与下清扫体铰接，在上清扫体或下清扫体的内侧上固定有行程开关，且行程开关位于上清扫体或下清扫体其中一个轮臂的外侧。
优选地，可调节装置包括通孔轴与单向锁扣，其中在通孔轴内穿过有同步连杆，在通孔轴内设置有单向锁扣且单向锁扣套在同步连杆上。
优选地，清洗机构包括毛刷辊筒与洒水机构，其中毛刷辊筒中间插入有毛刷主轴且毛刷主轴为棱柱，其中毛刷辊筒通过毛刷主轴固定在上清扫体与下清扫体之间，在上清扫体上同样固定有驱动机构，驱动机构驱动毛刷主轴转动，在上清扫体底部上还固定洒水机构且洒水机构包括有分流管与水箱，水箱固定在上清扫体上，在水箱的底部固定有分流管且分流管的长度与毛刷辊筒的长度一致。
与现有技术相比，本发明的优点在于；1、设置的卡紧装置可以将本清洗装置卡在高压瓷柱上，并通过驱动机构驱动行走轮装置，这样本清洗机构可以围绕高压瓷柱转动，从而达到对瓷瓶自动进行360°清洗；2、设置的凸形卡轮与凹形卡轮，便于对高压瓷柱的不同位置进行卡紧；3、设置的可调节机构，便于根据瓷瓶的长度来调节上行走体与下行走体之间的间距；4、设置的同步连杆技能将调节上行走体与下行走体之间的间距，同时也能为行走机构传递动力。
附图说明
图1为本发明的俯视图。
图2为本发明的立体图。
图3为本发明拆除挡板的俯视图。
图4为本发明的拆除挡板主视图。
图5为本发明的拆除挡板立体视图。
图6为本发明传动系的立体视图。
图7为本发明传动系的俯视图。
图8为本发明毛刷主轴与毛刷辊筒之间的配合示意图。
图9为本发明可调节装置的示意图。
图10为本发明单向锁扣与同步连杆之间的配合示意图。
图11为本发明凸形卡轮的立体视图。
图12为本发明凹形卡轮的立体视图。
图13为本发明电路图。
其中，1、卡紧机构，1.1、上清扫体，1.2、下清扫体，1.3、上行走体，1.4、下行走体，1.5、棘轮机构，1.6、同步连杆，1.7、可调节装置，1.71、通孔轴，1.72、单向锁孔，1.73、操纵杆， 1.8、行程开关，1.9、轮臂，2、清洗机构，2.1、毛刷辊筒，2.2、毛刷主轴，2.3、洒水机构，2.31、水箱，2.32、分流管，2.4、挡板，3、行走机构，3.1、行走轮，3.2、被动轮，3.3单向轴承，3.4、轮臂，4、驱动机构，5、控制器。
具体实施方式
现结合附图，对本发明进一步的阐述。
如图1-13所示，卡式电力设备绝缘瓷柱、瓷套自动清扫器，包括卡紧机构1、清洗机构2、驱动机构4与控制器5，其中卡紧机构1包括上清扫体1.1、下清扫体1.2、上行走体1.3与下行走体1.4，其中上清扫体1.1与上行走体1.3铰接、下清扫体1.2与下行走体1.4铰接，在上清扫体1.1与上行走体1.3的铰接处设置有棘轮机构1.5（棘轮机构1.5的棘轮固定在上清扫体1.1上，棘轮机构1.5的棘爪铰接在上行走体1.3上，上清扫体1.1可以顺时针转动将瓷柱或瓷套卡紧，当上清扫体1.1逆时针转动的时候，棘轮机构1.5的棘爪卡在棘轮的齿内，这样用于限制上清扫体1.1逆时针的转动），在下清扫体1.2与下行走体1.4的铰接处同样设置有棘轮机构1.5（棘轮机构1.5的棘轮固定在下清扫体1.2上，棘轮机构1.5的棘爪铰接在下行走体1.4上，下清扫体1.2可以顺时针转动将瓷柱或瓷套卡紧，当下清扫体1.2逆时针转动的时候，棘轮机构1.5的棘爪卡在棘轮的齿内，这样用于限制下清扫体1.2逆时针的转动），在上行走体1.3与下行走体1.4之间设置有两根六棱柱的同步连杆1.6，每根同步连杆1.6均穿过上行走体1.3与下行走体1.4，每根同步连杆1.6与下行走体1.4之间通过轴承固定有可调节装置1.7，可调节装置1.7包括通孔轴1.71与单向锁扣1.72，通孔轴1.71为在圆柱轴上开有六边形的通孔，其中在通孔轴1.71内穿过有形状为六棱柱的同步连杆1.6，其中单向锁扣1.72为与同步连杆1.6相配合的六边形框架（单向锁扣1.72的内侧边缘与同步连杆1.6存在一定的间隙），且单向锁孔1.72套在同步连杆1.6上，在通孔轴1.71的壁上开有矩形通孔，在矩形通孔内插入有与矩形通孔轴相互铰接的操纵杆1.73，操纵杆1.73的尾部与单向锁孔1.72铰接，这样下行走体1.4向上运动的时候，单向锁扣1.72不会对同步连杆1.6进行限位，当下行走体1.4向下运动时候，单向锁孔1.72向上偏转，单向锁孔1.72内侧的边缘与同步连杆1.6的边缘相接触，当下行走体1.4的重力越大，单向锁孔1.72与同步连杆1.6的摩擦力也越大，这样来限制下行走体1.4的下降（原理等同电工用于攀爬的脚耙），同时同步连杆1.6带动可调节装置1.7转动。
其中卡紧机构1的上清扫体1.1与下清扫体1.2之间设置有清洗机构2，清洗机构2包括毛刷辊筒2.1与洒水机构2.3，其中毛刷辊筒2.1中间插入有毛刷主轴2.2且毛刷主轴2.2为六棱柱，当毛刷主轴2.2转动的时候，毛刷主轴驱动毛刷辊筒2.1转动，其中毛刷辊筒2.1通过毛刷主轴2.2固定在上清扫体1.1与下清扫体1.2之间（在上清扫体1.1与下清扫体1.2上开有轴向相对且与毛刷主轴的相配合的通孔，毛刷主轴2.2穿过上清扫体1.1与下清扫体1.2上的通孔，在毛刷主轴2.2的顶部固定有限位块且毛刷主轴2.2以限位块为支撑而固定在上清扫体1.1上），在毛刷辊筒2.1外周设置有可伸缩的挡板2.4且挡板2.4的顶部固定在上清扫体1.1的底面上（可伸缩的挡板2.4包括内板与外板，在外板的两侧上通过固定有滑槽，内板的两侧嵌入到滑槽内进行滑动），同时挡板2.4可以防止毛刷辊筒2.1上的水向外飞溅，在上清扫体1.1上固定有驱动机构4且驱动机构4为步进电机，驱动机构4驱动毛刷主轴2.2转动（在毛刷主轴2.2上套有中心六边形孔的齿轮，驱动机构4通过齿轮啮合的方式驱动套在毛刷主轴2.2上的齿轮转动），在上清扫体1.1底部上还通过固定洒水机构2.3且洒水机构2.3包括有分流管2.32与水箱2.31，水箱2.31通过焊接的方式固定在上清扫体1.1上，在水箱2.31的底部螺纹配合的方式固定有分流管2.32且分流管2.32的长度与毛刷辊筒2.1的长度一致，在分流管2.32的顶部通过固定有水泵，通过水泵将水箱内的水抽出来并通过分流管2.32喷洒到毛刷辊筒2.1上，通过毛刷辊筒2.1的旋转对瓷柱或者瓷套进行清洗，设置在毛刷辊筒2.1外侧的挡板2.4可以阻止毛刷辊筒2.1上的水在毛刷辊筒2.1旋转的时候向外飞溅，当毛刷辊筒2.1的长度发生变化的时候，挡板可以自动调节挡板2.4的长度（即内板的底部与下清扫体1.2相接触，挡板2.4的长度即为上清扫体1.1与下清扫体1.2之间的间距）
在卡紧机构1的内侧边缘上设置有与高压瓷柱颈部相配合的行走机构3，行走机构3包括四个行走轮3.1与四个被动轮3.2，四个行走轮3.1上内侧均固定有单向轴承，其中每个行走轮3.1通过转轴固定在上行走体1.3与下行走体1.4上且上行走体1.3与下行走体1.4上的行走轮3.1上下相对应，在上行走体1.3底面与下行走体1.4顶面上分别固定有驱动机构4且驱动机构4为步进电机，其中上行走体1.3的底面上固定有驱动机构4且驱动机构4驱动固定在上行走体1.3上的行走轮3.1转动（即在行走轮3.1的转轴通过焊接的方式固定有齿轮，在驱动机构4与行走轮3.1的齿轮之间通过啮合的方式相互传动），并且通过同步连杆1.6保持上行走体1.3与下行走体1.4与上行走轮3.1的同步(在上行走体1.3与下行走体1.4上分别通过轴承固定有与行走轮3.1齿轮相啮合的传动轮，在传动轮中开有六边形的孔，在传动轮六边形的孔内插入有同步连杆1.5)，下行走体1.4的顶面上同样固定有驱动机构4且驱动机构4驱动固定在下行走体1.4上的行走轮3.1转动；在上清扫体1.1、下清扫体1.2内侧上分别铰接有两个可以左右摆动轮臂1.9，其中在上清洗体1.1上且位于上清扫体1.1右侧轮臂1.9的右侧上通过嵌入的方式固定有行程开关1.8，当对瓷柱或瓷套进行卡紧的时候，右侧的轮臂1.9向右侧摆动、左侧的轮臂1.9向左侧摆动，当上清扫体1.14右侧轮臂1.9向右摆动而与行程开关1.8相接触的时候（表示卡紧机构1将瓷柱与瓷套卡紧），控制器5控制驱动机构4驱动行走轮3.1转动，在每个轮臂1.9为另外一端上通过转轴固定有一个被动轮3.2，当高压瓷柱的长度短于或等于本装置的长度的时候，行走轮3.1与被动轮3.2均为凸形卡轮且凸形卡轮与高压瓷柱或瓷套的颈部相配合，行走机构3上的行走轮3.1与被动轮3.2均卡在高压瓷柱的颈部，当高压瓷柱的长度长于本装置的时候，需要对高压瓷柱进行分段式清洗，这时候行走轮3.1与被动轮3.2均为凹形卡轮且凹形卡轮与高压瓷柱波纹群边相配合，这样行走机构3的行走轮3.1与被动轮3.2卡在高压瓷柱的波纹处，这样便于高压瓷柱或高压瓷套多段式的清洗。
其中行走机构3与清洗机构2均通过固定在卡紧机构1上的驱动机构4驱动，驱动机构4为步进电机且步进电机为三个，三个步进电机分别驱动上行走体1.3上的行走轮3.1、下行走体1.4上的行走轮3.1与毛刷主轴2.2的转动，多个驱动机构4还分别与控制器5的输出端通过导线相互连接，通过控制器5控制驱动机构4的启停与速度，控制器5还输入端通过导线连接有行程开关1.8，当形成开关被触发的时候，控制器5才控制驱动机构4开始工作 ，为了便于本装置围绕高压瓷柱或者高压瓷套转动，本装置采用可以固定在本装置上的独立电源（锂电池）为本装置进行供电。
使用时，先将上清扫体1.1与上行走体1.3卡在瓷柱或者瓷套上（环抱式），由于棘轮机构1.5的作用，当不拨动棘爪的时候，上清扫体1.1与上行走体1.3不会松开并将一直卡在瓷柱或瓷套上，然后将下清扫体1.2与下行走体1.2卡在瓷柱或者瓷套上，在上清扫体1.1与下清扫体1.2之间放置毛刷辊筒2.1，然后在上行走体1.3与下行走体1.4之间插入有同步连杆1.6，并通过可调节装置1.7对同步连杆1.6卡紧（限制下行走体1.4向下滑动），在上清扫体1.1与下清扫体1.2之间插入有毛刷主轴2.2，然后根据高压瓷柱或瓷套的长度，轻微调节上清扫体1.1与下清扫体1.2之间的间距，控制器5控制与毛刷主轴2.2连接驱动机构4转动，这时候驱动机构4驱动毛刷主轴2.2顺时针转动，毛刷主轴2.2带动毛刷辊筒2.1顺时针转动，在毛刷辊筒2.1开始转动的时候，水箱2.31内下水并通过分流管2.32流到毛刷上，控制器5控制与行走轮3.1相互连接的驱动机构4开始转动，由于同步连杆1.6的存在，使上行走体1.3与下行走体1.4上的行走轮3.1转速一致，同时当上行走体1.3与下行走体1.4由于行走轮3.1滑动而产生错位的时候，在同步连杆1.6的作用使上行走体1.3与下行走体1.4相互拉动，使上行走体1.3与下行走体1.4继续上下相对，行走轮3.1带动本装置围绕高压瓷柱转动，当高压瓷柱上污渍较少的时候只需要进行简单的清洗的时候，行走轮3.1的运动方向与毛刷辊筒2.1的转动方向一致，毛刷辊筒2.1与高压瓷柱之间的摩擦力增加行走轮3.1上运行速度，这样增加在卡紧机构1围绕高压瓷柱转动的速度，这样可以加快洗的流程，当高压瓷柱上的污渍较多的时候，这时候控制器5控制毛刷辊筒2.1与行走轮3.1的运动方向相反，由于行走轮3.1上固定有单向轴承3.3，毛刷辊筒2.1与高压瓷柱之间的摩擦力阻止行走轮3.1上运行速度，当毛刷辊筒2.1与高压瓷柱之间的摩擦力大于驱动机构4驱动行走轮3.1上力的时候，会使行走轮3.1反向运动，但是由于单向轴承3.3的作用，会限制行走轮3.1的方向运动；本装置设置的控制器5为PLC控制器5(型号；S7-100)或TPC控制器5（型号为；TPC-8C），可以通过控制器5控制步进电机的转速、转动的圈数和步进电机的正反转，这样便于本装置根据高压瓷柱或瓷套上的污渍多少来决定本装置对高压瓷柱的清洗程度。
Claims (10)
1.卡式电力设备绝缘瓷柱、瓷套自动清扫器，包括卡紧机构、清洗机构、驱动机构与控制器，其特征在于，其中卡紧机构上设置有清洗机构，在卡紧机构的内侧边缘上设置有与高压瓷柱颈部相配合的行走机构，其中行走机构与清洗机构均通过固定在卡紧机构上的驱动机构驱动，驱动机构还与控制器相互连接，通过控制器控制驱动机构的启停与速度。
2.根据权利要求1所述的卡式电力设备绝缘瓷柱、瓷套自动清扫器，其特征在于，卡紧机构包括上清扫体、下清扫体、上行走体与下行走体，其中上清扫体与上行走体铰接、下清扫体与下行走体铰接，在上清扫体与上行走体的铰接处设置有棘轮，在下清扫体与下行走体的铰接处同样设置有棘轮，在上行走体与下行走体之间设置有两根同步连杆且每根同步连杆与下行走体之间设置有可调节装置。
3.根据权利要求2所述的卡式电力设备绝缘瓷柱、瓷套自动清扫器，其特征在于，行走机构包括多个行走轮与多个被动轮，多个行走轮分别固定在上行走体与下行走体上且上行走体与下行走体上的行走轮上下相对应，在上行走体底面与下行走体顶面上分别设置有驱动机构，其中上行走体的底面上固定有驱动机构且驱动机构驱动固定在上行走体上的行走轮转动，下行走体的顶面上同样固定有驱动机构且驱动机构驱动固定在下行走体上的行走轮转动；在上清扫体、下清扫体内侧上还分别铰接有多个轮臂且每个轮臂的另外一端上固定有一个被动轮。
4.根据权利要求3所述的卡式电力设备绝缘瓷柱、瓷套自动清扫器，其特征在于，行走轮与被动轮均为凸形卡轮且凸形卡轮与高压瓷柱的颈部相配合。
5.根据权利要求3所述的卡式电力设备绝缘瓷柱、瓷套自动清扫器，其特征在于，行走轮与被动轮均为凹形卡轮且凹形卡轮与高压瓷柱波纹群边相配合。
6.根据权利要求4或5所述的卡式电力设备绝缘瓷柱、瓷套自动清扫器，其特征在于，每个行走轮上固定有单向轴承。
7.根据权利要求6所述的卡式电力设备绝缘瓷柱、瓷套自动清扫器，其特征在于，在两个上下相对应的两个行走轮之间分别与同步连杆连接且同步连杆为棱柱，两个上下相对应的两个行走轮之间通过同步连杆传递动力。
8.根据权利要求7所述的卡式电力设备绝缘瓷柱、瓷套自动清扫器，其特征在于，其中固定在上清扫体上的被动轮与上清扫体铰接，固定在下清扫体上的被动轮与下清扫体铰接，在上清扫体或下清扫体的内侧上固定有行程开关，且行程开关位于上清扫体或下清扫体其中一个轮臂的外侧。
9.根据权利要求2所述的卡式电力设备绝缘瓷柱、瓷套自动清扫器，其特征在于，可调节装置包括通孔轴与单向锁扣，其中在通孔轴内穿过有同步连杆，在通孔轴内设置有单向锁扣且单向锁扣套在同步连杆上。
10.根据权利要求9所述的卡式电力设备绝缘瓷柱、瓷套自动清扫器，其特征在于，清洗机构包括毛刷辊筒与洒水机构，其中毛刷辊筒中间插入有毛刷主轴且毛刷主轴为棱柱，其中毛刷辊筒通过毛刷主轴固定在上清扫体与下清扫体之间，在毛刷的外侧设置有可以伸缩的外壳且外壳的顶部固定在上清扫体上，在上清扫体上同样固定有驱动机构，驱动机构驱动毛刷主轴转动，在上清扫体底部上还固定洒水机构且洒水机构包括有分流管与水箱，水箱固定在上清扫体上，在水箱的底部固定有分流管且分流管的长度与毛刷辊筒的长度一致。
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| CN (1) | CN108838131A (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN86203842U (zh) * | 1986-05-30 | 1987-01-28 | 青岛电业局 | 超高压设备带电清扫机 |
| JPH0864050A (ja) * | 1994-08-20 | 1996-03-08 | Nippon Gaishi Seisen Kogyo Kk | スモッグ碍子清洗機 |
| CN1736621A (zh) * | 2005-09-01 | 2006-02-22 | 上海交通大学 | 可变半径清扫手爪 |
| KR20060031246A (ko) * | 2004-10-08 | 2006-04-12 | (주)대홍전력 | 애자 청소용 로봇과 그 청소방법 |
| CN102319683A (zh) * | 2011-08-26 | 2012-01-18 | 重庆电力高等专科学校 | 一种绝缘子清洗装置 |
| CN104128320A (zh) * | 2014-08-19 | 2014-11-05 | 武汉大学 | 一种高压线路绝缘子检测与清扫机器人 |
| CN107570452A (zh) * | 2017-10-13 | 2018-01-12 | 滕州市智星电力电子工程有限公司 | 一种高压带电自动清扫绝缘子的机械人 |
| CN208592139U (zh) * | 2018-08-08 | 2019-03-12 | 杨跃飞 | 卡式电力设备绝缘瓷柱、瓷套自动清扫器 |
-
2018
- 2018-08-08 CN CN201810894791.5A patent/CN108838131A/zh active Pending
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