CN110165603B - 一种带电作业安装高压线t型线夹的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带电作业安装高压线T型线夹的装置，包括升降平台、四轴平台和末端执行机构；四轴平台和末端执行机构均为可导电结构；四轴平台固定安装于升降平台的顶部，四轴平台与升降平台之间设有绝缘层；四轴平台可沿X、Y、Z方向移动以及绕Z方向转动；四轴平台上设有可与高压母线建立等电位关系的等电位机构；末端执行机构可拆卸地扣接于四轴平台上；末端执行机构上设有可沿X、Y、Z方向移动的螺栓松紧机构。本发明代替了人工带电作业的方式，能使操作人员远离高空、危险的作业环境，避免触电、高空坠落等意外情况的发生；能够在带电的情况下通过末端执行机构对高压线T型线夹进行安装，避免了停电带来的负面影响，提高供电可靠性。

Description

一种带电作业安装高压线T型线夹的装置

技术领域

本发明属于电力检修工程设备领域，具体涉及到一种带电作业安装高压线T型线夹的装置。

背景技术

变电站高压线路分布着密密麻麻的高压线T型线夹，其作用是将高压线路向各个城市、乡镇进行分流。但由于高压线T型线夹常年裸露在室外，极易受到天气和环境的影响，例如降雪和刮风会导致高压线产生振动，使得连接板上的螺栓发生松动产生电火花，引发断线事故；同时恶劣环境下连接板上的螺栓也会遭受严重腐蚀，与连接板形成粘接，容易造成事故。因此，高压线T型线夹螺栓的松动或锈蚀现象，不仅是影响电网安全平稳运行的潜在隐患，而且也是对断电片区造成巨大经济损失的主要根源。

在高压线T型线夹螺栓出现松动或锈蚀时，需要及时对螺栓进行更换，以免酿成事故。更换螺栓时若断掉高压母线端电流，会造成母线供电区域停电，对生产、生活造成难以估量的经济损失。故目前一般采用人工在高空与高压母线先建立等电位，再对连接板螺栓进行拆装以完成更换。这种方法基于人工在等电位状态下对高压线T型线夹进行带电作业，作业时会受到带电作业距离的限制，导致作业人员难以施展动作，因而引起螺栓紧固扭矩未能达到国家标准，甚至出现扳手套筒无法套住螺栓的情况。此外，人工等电位带电作业必须经调度部门批准才能进行，其审批流程较为繁琐，导致出现松动或锈蚀的螺栓难以得到及时更换，增加了发生事故的风险。

发明内容

本发明提供了一种带电作业安装高压线T型线夹的装置，以替代直接人工作业的方式，实现在带电的情况下安全安装高压线T型线夹。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种带电作业安装高压线T型线夹的装置，包括升降平台、四轴平台和末端执行机构；四轴平台和末端执行机构均为可导电结构；

四轴平台固定安装于升降平台的顶部，四轴平台与升降平台之间设有绝缘层；四轴平台可沿X、Y、Z方向移动以及绕Z方向转动；四轴平台上设有可与高压母线建立等电位关系的等电位机构；

末端执行机构可拆卸地扣接于四轴平台上；末端执行机构包括倒“L”形的整体框架，整体框架的顶壁连接有可在高压母线上行走的减震轮；整体框架侧壁的左侧和右侧分别设有左方向导轨机构和右方向导轨机构，左方向导轨机构和右方向导轨机构均可沿X、Y、Z方向移动；左方向导轨机构上连接有用于松紧螺母的电动扳手；右方向导轨机构上连接有螺栓固定板；整体框架侧壁的底部设有用于夹持分支线的子线连接板抓手。

根据上述方案，所述四轴平台包括第一X方向导轨机构、第一Y方向导轨机构、第一Z方向导轨机构和第一回转机构；第一X方向导轨机构和第一Y方向导轨机构均水平设置；第一X方向导轨机构固定安装于升降平台的顶部并与升降平台之间设有绝缘层；第一Y方向导轨机构固定安装于第一X方向导轨机构的顶部并垂直于第一X方向导轨机构设置；第一Z方向导轨机构竖向设置并同时垂直于第一X方向导轨机构和第一Y方向导轨机构设置，第一Z方向导轨机构的底部通过第一回转机构连接于第一Y方向导轨机构的顶部；所述等电位机构固定连接于第一Z方向导轨机构上，第一Z方向导轨机构上还设有用于扣接末端执行机构的挂钩。

进一步的，所述第一X方向导轨机构、第一Y方向导轨机构和第一Z方向导轨机构的结构相同，均包括底板、直线导轨、安装板、丝杆、电机及减速器；底板和安装板相对平行设置；丝杆位于底板长度方向的中线上，两个直线导轨分别设于丝杆的两侧且平行丝杆设置，丝杆的一端与电机及减速器配合连接；安装板的两端分别设有一个滑块并可在直线导轨内自由滑动，安装板的中部设有内螺纹并与丝杆配合连接；

所述第一X方向导轨机构的底板固定安装于升降平台的顶部并与升降平台之间设有绝缘层；所述第一Y方向导轨机构的底板固定连接于第一X方向导轨机构的安装板上；第一Z方向导轨机构的底板的下端通过第一回转机构连接于第一Y方向导轨机构的安装板上；所述等电位机构固定于第一Z方向导轨机构的底板上；所述挂钩固定连接于第一Z方向导轨机构的安装板上。

进一步的，所述等电位机构包括水平设置的横杆、倾斜设置且长度可变的斜杆、竖向设置的气动推杆和安装于气动推杆顶部的夹爪；横杆的一端、斜杆的上端以及气动推杆的下端铰接到一起，横杆的另一端以及斜杆的下端分别铰接到第一Z方向导轨机构的底板上。

根据上述方案，所述左方向导轨机构包括第二X方向导轨机构、第二Y方向导轨机构和第二Z方向导轨机构；所述右方向导轨机构包括第三X方向导轨机构、第三Y方向导轨机构和第三Z方向导轨机构；

所述第二X方向导轨机构、第二Y方向导轨机构、第二Z方向导轨机构、第三X方向导轨机构、第三Y方向导轨机构和第三Z方向导轨机构的结构相同，均包括底板、直线导轨、安装板、丝杆、电机及减速器；底板和安装板相对平行设置；丝杆位于底板长度方向的中线上，两个直线导轨分别设于丝杆的两侧且平行丝杆设置，丝杆的一端与电机及减速器配合连接；安装板的两端分别设有一个滑块并可在直线导轨内自由滑动，安装板的中部设有内螺纹并与丝杆配合连接；

第二Y方向导轨机构的底板固定于整体框架的侧壁上；第二Z方向导轨机构的底板与第二Y方向导轨机构的安装板固定连接；第二X方向导轨机构的底板的一端与第二Z方向导轨机构的安装板固定连接；所述电动扳手安装于第二X方向导轨机构的安装板上；

第三Y方向导轨机构的底板固定于整体框架的侧壁上；第三Z方向导轨机构的底板与第三Y方向导轨机构的安装板固定连接；第三X方向导轨机构的底板的一端与第三Z方向导轨机构的安装板固定连接；所述螺栓固定板安装于第三X方向导轨机构的安装板上。

进一步的，所述螺栓固定板与第三X方向导轨机构的安装板之间还连接有第二回转机构。

根据上述方案，所述整体框架的侧壁上还设有用于放置螺母的螺母库。

与现有技术相比，发明的有益效果是：代替了人工带电作业的方式，降低了作业危险性并提高了作业效率，能使操作人员远离高空、危险的作业环境，避免触电、高空坠落等意外情况的发生；能够在带电的情况下通过末端执行机构对高压线T型线夹进行安装，避免了停电带来的负面影响，提高供电可靠性；采用升降平台、四轴平台和末端执行机构的组合工作方式，可根据作业的不同目标随时更换不同的部分，整体结构简单，稳定性好；末端执行机构上设有回转机构，能够旋转螺栓固定板使其适应母线连接板上螺孔的任意角度。

附图说明

图1为本发明的工作流程示意图；

图2为本发明的整体结构示意图；

图3为本发明中四轴平台的结构示意图；

图4为本发明中等电位机构的结构示意图；

图5为本发明中末端执行机构的结构示意图；

图6为本发明中导轨机构的结构示意图；

图7为本发明中高压线T型线夹的结构示意图；

图8为图7的左视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明，图中各标号的释义为：升降平台1，四轴平台2，第一X方向导轨机构21，第一Y方向导轨机构22，第一回转机构23，第一Z方向导轨机构24，挂钩25，等电位机构26，横杆261，斜杆262，气动推杆263，夹爪264，底板211，直线导轨212，安装板213，丝杆214，电机及减速器215，末端执行机构3，整体框架31，减震轮32，第二X方向导轨机构33，第二Y方向导轨机构34，第二Z方向导轨机构35，第三X方向导轨机构36，第三Y方向导轨机构37，第三Z方向导轨机构38，第二回转机构39，电动扳手310，子线连接板抓手311，螺栓固定板312，螺母库313，高压母线41，分支线42，高压线T型线夹5，母线连接板51，子线连接板52。

为了说明本发明的技术方案及技术目的，下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的介绍。

如图2所示，本发明所述的一种带电作业安装高压线T型线夹的装置包括升降平台1、四轴平台2和末端执行机构3。

所述升降平台1可采用台湾HOULAR牌QYCY型移动式升降台等常见升降平台即可满足升降要求。

所述四轴平台2通过螺栓固定在升降平台1上表面。所述末端执行机构3通过挂钩25挂在四轴平台2上。

如图6所示，所述四轴平台2和末端执行机构3中的运动关系多由导轨机构组成，其所述导轨机构结构均相同，由底板211、直线导轨212、安装板213、丝杆214、电机及减速器215组成，可通过安装板213的安装与其他部件形成直线运动副。

四轴平台2主要由第一X方向导轨机构21、第一Y方向导轨机构22、第一Z方向导轨机构24、第一回转机构23、等电位机构26和挂钩25组成。所述第一Y方向导轨机构22通过螺栓连接安装在两个相互平行的第一X方向导轨机构21上。所述第一回转机构23通过螺栓连接固定在第一Y方向导轨机构22上。所述第一Z方向导轨机构24通过螺栓连接固定在第一回转机构23上。所述挂钩25通过焊接的方式固定在第一Z方向导轨机构24上。所述等电位机构26通过螺栓连接固定在第一Z方向导轨机构24侧面。

等电位机构26包括横杆261、长度可变的斜杆262、气动推杆263和夹爪264，等电位机构26可实现一定距离的上下调节以夹持高压母线41。

所述末端执行机构3主要由整体框架31、减震轮32、左方向导轨机构、右方向导轨机构、第二回转机构39、电动扳手310、子线连接板抓手311、螺栓固定板312和螺母库313组成。

所述左方向导轨机构包括第二X方向导轨机构33、第二Y方向导轨机构34和第二Z方向导轨机构35。所述右方向导轨机构包括第三X方向导轨机构36、第三Y方向导轨机构37和第三Z方向导轨机构38。

所述第二Y方向导轨机构34、第三Y方向导轨机构37、螺母库313和子线连接板抓手311通过螺栓连接安装在整体框架31上。所述第二Z方向导轨机构35通过螺栓连接安装在第二Y方向导轨机构34的安装板上。所述第三Z方向导轨机构38通过螺栓连接安装在第三Y方向导轨机构37的安装板上。所述第二X方向导轨机构33通过螺栓连接安装在第二Z方向导轨机构35的安装板上。所述第三X方向导轨机构36通过螺栓连接安装在第三Z方向导轨机构38的安装板上。所述第二回转机构39通过螺栓连接安装在第三X方向导轨机构36的安装板上。所述螺栓固定板312通过螺栓连接固定在第二回转机构39上。所述电动扳手310通过螺栓连接安装在第二X方向导轨机构33的安装板上。

当高压线T型线夹5的螺母数量大于一个时，则需要设置螺母库313来承载多余的螺母，以便于配合电动扳手310进行装配工作。电动扳手310可采用P1D-600可调式电动扳手即可满足本发明的需求。

子线连接板抓手311包括两个由减速电机驱动的爪手，两个爪手在减速电机的驱动下可实现同时合拢或分离以对子线连接板52实现夹紧或松开。而减速电机则固定在整体框架31的侧壁上，整体框架31的侧壁上则设有供两个爪手通过的通孔。

第一回转机构23和第二回转机构39均包括电机和回转减速器，可实现无限制的圆周回转和减速。

本发明的工作方式如下：

高压线T型线夹5包括与高压母线41连接的母线连接板51及与分支线42连接的子线连接板52。位于地面时，在子线连接板52上放置好螺栓，并将螺栓穿过末端执行机构3上面的螺栓固定板312，由子线连接板抓手311固定子线连接板52。

升降平台1将四轴平台2、末端执行机构3抬升至高压母线4下方，四轴平台2将安装在其端部的等电位机构26对准高压母线4，等电位机构26马上与高压母线4建立等电位关系。四轴平台2将安装在其末端的末端执行机构3挂在高压母线4上，然后将末端执行机构3从四轴平台2的挂钩25上脱离。

末端执行机构3通过减震轮32挂在高压母线4上，通过第三X方向导轨机构36、第三Y方向导轨机构37、第三Z方向导轨机构38和第二回转机构39将子线连接板52与母线连接板51对齐，通过电动扳手310将子线连接板52与母线连接板51之间的螺栓扭紧。螺栓扭紧后，子线连接板抓手311松开子线连接板52，四轴平台2重新通过挂钩25钩住末端执行机构3，等电位机构26脱离高压母线4，升降平台1带着四轴平台2、末端执行机构3回到地面。

具体包含以下步骤：

1、工作人员进行本发明所述的一种带电作业安装高压线T型线夹的装置的作业准备，检查气象条件、核对杆塔号、布置现场、对工具进行检查测试；

1.1检查气象条件、周围环境、线路装置和安全措施；

1.2布置现场：在工作现场设置安全护栏、作业标志、和相关警示标志；

1.3对整个装置进行检查调试，确保无误。

2、将升降平台1移动至待作业高压线T型线夹5附近位置。

3、安装高压线T型线夹5；

3.1位于地面时在子线连接板52上放置好螺栓，并将螺栓穿过末端执行机构3上面的螺栓固定板312，由子线连接板抓手311固定子线连接板52；

3.2然后利用四轴平台2上面的第一Z方向导轨机构24的向上运动，将末端执行机构3的减震轮32抬升至高压母线4附近；

3.3驱动第一回转机构23使得末端执行机构3的整体框架31与高压母线4平行；

3.4随后通过第一X方向导轨机构21和第一Y方向导轨机构22在平面上的运动，将末端执行机构3的减震轮32移动至高压母线4的正上方；

3.5第一Z方向导轨机构24向下运动，末端执行机构3通过减震轮32挂在高压母线4上；

3.6运动第三X方向导轨机构36、第三Z方向导轨机构38和第二回转机构39将螺栓固定板312上的螺栓与高压母线4上的连接板螺栓孔对准；

3.7运动第三Y方向导轨机构37将螺栓固定板312卡进高压母线4上的连接板螺栓孔；

3.8运动第二X方向导轨机构33和第二Z方向导轨机构35将电动扳手310对准螺栓；

3.9运动第二Y方向导轨机构34将带有螺母的电动扳手310卡进目标螺栓；

3.10接着驱动电动扳手310安装好目标螺栓的螺母；

3.11然后运动第二Y方向导轨机构34使电动扳手310退出；再次运动第二X方向导轨机构33和第二Z方向导轨机构35将电动扳手310对准螺母库313里面的螺母；

3.12运动第二Y方向导轨机构34让电动扳手310取到螺母库313里面的螺母；

3.13接着运动第二Y方向导轨机构34使电动扳手310退出；

3.14然后依次完成上述3.8-3.13工序安装好高压线T型线夹5上所有螺栓的螺母；

3.15松开子线连接板抓手311，断开与子线连接板52的联系；

3.15最后四轴平台2逆向操作3.2-3.5通过挂钩25将末端执行机构3勾住，然后将其带回到地面。

本发明还可在升降平台1上设置控制柜、通信模块及供电电池，再配合在末端执行机构3上安装可采集作业场景图像的摄像头，以实现远程控制升降平台1、四轴机构2、末端执行机构3完成工作。通过设置控制柜、通信模块及摄像头，可以使操作人员在地面通过对控制箱进行操作完成高压线T型线夹5的安装任务，相比于绝缘手套作业法，能使操作人员远离高空、危险的作业环境，避免触电、高空坠落等意外情况的发生；可提高带电作业的智能性、安全性和时效性，减轻操作人员的劳动强度，降低高压强磁场对人体的危害，同时保证供电连续性及可靠性，可以有效提升电力行业带电作业自动化水平，降低带电作业风险。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”“下”“前”“后”“左”“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示对本发明的限制或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种带电作业安装高压线T型线夹的装置，其特征在于：包括升降平台(1)、四轴平台(2)和末端执行机构(3)；四轴平台(2)和末端执行机构(3)均为可导电结构；

四轴平台(2)固定安装于升降平台(1)的顶部，四轴平台(2)与升降平台(1)之间设有绝缘层；四轴平台(2)可沿X、Y、Z方向移动以及绕Z方向转动；四轴平台(2)上设有可与高压母线(41)建立等电位关系的等电位机构(26)；

末端执行机构(3)可拆卸地扣接于四轴平台(2)上；末端执行机构(3)包括倒“L”形的整体框架(31)，整体框架(31)的顶壁连接有可在高压母线(41)上行走的减震轮(32)；整体框架(31)侧壁的左侧和右侧分别设有左方向导轨机构和右方向导轨机构，左方向导轨机构和右方向导轨机构均可沿X、Y、Z方向移动；左方向导轨机构上连接有用于松紧螺母的电动扳手(310)；右方向导轨机构上连接有螺栓固定板(312)；整体框架(31)侧壁的底部设有用于夹持分支线(42)的子线连接板抓手(311)。

2.根据权利要求1所述的一种带电作业安装高压线T型线夹的装置，其特征在于：所述四轴平台(2)包括第一X方向导轨机构(21)、第一Y方向导轨机构(22)、第一Z方向导轨机构(24)和第一回转机构(23)；第一X方向导轨机构(21)和第一Y方向导轨机构(22)均水平设置；第一X方向导轨机构(21)固定安装于升降平台(1)的顶部并与升降平台(1)之间设有绝缘层；第一Y方向导轨机构(22)固定安装于第一X方向导轨机构(21)的顶部并垂直于第一X方向导轨机构(21)设置；第一Z方向导轨机构(24)竖向设置并同时垂直于第一X方向导轨机构(21)和第一Y方向导轨机构(22)设置，第一Z方向导轨机构(24)的底部通过第一回转机构(23)连接于第一Y方向导轨机构(22)的顶部；所述等电位机构(26)固定连接于第一Z方向导轨机构(24)上，第一Z方向导轨机构(24)上还设有用于扣接末端执行机构(3)的挂钩(25)。

3.根据权利要求2所述的一种带电作业安装高压线T型线夹的装置，其特征在于：所述第一X方向导轨机构(21)、第一Y方向导轨机构(22)和第一Z方向导轨机构(24)的结构相同，均包括底板(211)、直线导轨(212)、安装板(213)、丝杆(214)、电机及减速器(215)；底板(211)和安装板(213)相对平行设置；丝杆(214)位于底板(211)长度方向的中线上，两个直线导轨(212)分别设于丝杆(214)的两侧且平行丝杆(214)设置，丝杆(214)的一端与电机及减速器(215)配合连接；安装板(213)的两端分别设有一个滑块并可在直线导轨(212)内自由滑动，安装板(213)的中部设有内螺纹并与丝杆(214)配合连接；

所述第一X方向导轨机构(21)的底板(211)固定安装于升降平台(1)的顶部并与升降平台(1)之间设有绝缘层；所述第一Y方向导轨机构(22)的底板(211)固定连接于第一X方向导轨机构(21)的安装板(213)上；第一Z方向导轨机构(24)的底板(211)的下端通过第一回转机构(23)连接于第一Y方向导轨机构(22)的安装板(213)上；所述等电位机构(26)固定于第一Z方向导轨机构(24)的底板(211)上；所述挂钩(25)固定连接于第一Z方向导轨机构(24)的安装板(213)上。

4.根据权利要求3所述的一种带电作业安装高压线T型线夹的装置，其特征在于：所述等电位机构(26)包括水平设置的横杆(261)、倾斜设置且长度可变的斜杆(262)、竖向设置的气动推杆(263)和安装于气动推杆(263)顶部的夹爪(264)；横杆(261)的一端、斜杆(262)的上端以及气动推杆(263)的下端铰接到一起，横杆(261)的另一端以及斜杆(262)的下端分别铰接到第一Z方向导轨机构(24)的底板(211)上。

5.根据权利要求1所述的一种带电作业安装高压线T型线夹的装置，其特征在于：所述左方向导轨机构包括第二X方向导轨机构(33)、第二Y方向导轨机构(34)和第二Z方向导轨机构(35)；所述右方向导轨机构包括第三X方向导轨机构(36)、第三Y方向导轨机构(37)和第三Z方向导轨机构(38)；

所述第二X方向导轨机构(33)、第二Y方向导轨机构(34)、第二Z方向导轨机构(35)、第三X方向导轨机构(36)、第三Y方向导轨机构(37)和第三Z方向导轨机构(38)的结构相同，均包括底板(211)、直线导轨(212)、安装板(213)、丝杆(214)、电机及减速器(215)；底板(211)和安装板(213)相对平行设置；丝杆(214)位于底板(211)长度方向的中线上，两个直线导轨(212)分别设于丝杆(214)的两侧且平行丝杆(214)设置，丝杆(214)的一端与电机及减速器(215)配合连接；安装板(213)的两端分别设有一个滑块并可在直线导轨(212)内自由滑动，安装板(213)的中部设有内螺纹并与丝杆(214)配合连接；

第二Y方向导轨机构(34)的底板(211)固定于整体框架(31)的侧壁上；第二Z方向导轨机构(35)的底板(211)与第二Y方向导轨机构(34)的安装板(213)固定连接；第二X方向导轨机构(33)的底板(211)的一端与第二Z方向导轨机构(35)的安装板(213)固定连接；所述电动扳手(310)安装于第二X方向导轨机构(33)的安装板(213)上；

第三Y方向导轨机构(37)的底板(211)固定于整体框架(31)的侧壁上；第三Z方向导轨机构(38)的底板(211)与第三Y方向导轨机构(37)的安装板(213)固定连接；第三X方向导轨机构(36)的底板(211)的一端与第三Z方向导轨机构(38)的安装板(213)固定连接；所述螺栓固定板(312)安装于第三X方向导轨机构(36)的安装板(213)上。

6.根据权利要求5所述的一种带电作业安装高压线T型线夹的装置，其特征在于：所述螺栓固定板(312)与第三X方向导轨机构(36)的安装板(213)之间连接有第二回转机构(39)。

7.根据权利要求1所述的一种带电作业安装高压线T型线夹的装置，其特征在于：所述整体框架(31)的侧壁上还设有用于放置螺母的螺母库(313)。

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