CN110979495A

CN110979495A - 一种绝缘子串爬行机构

Info

Publication number: CN110979495A
Application number: CN201911012528.XA
Authority: CN
Inventors: 黄锋; 郭丽娟; 蒋圣超; 谢植飚; 于荣华; 刘辉; 杨兴华; 唐捷; 郭金明; 罗传胜; 陈永红
Original assignee: Electric Power Research Institute of Guangxi Power Grid Co Ltd
Current assignee: Electric Power Research Institute of Guangxi Power Grid Co Ltd
Priority date: 2019-10-23
Filing date: 2019-10-23
Publication date: 2020-04-10

Abstract

本发明公开了一种绝缘子串爬行机构，主要解决现有的绝缘子串爬行机构越障能力差的问题，包括前夹持装置、前关节、前臂、中关节、后臂、后关节和后夹持装置，前夹持装置通过前关节与前臂转动连接，后夹持装置通过后关节与后臂转动连接，前臂和后臂通过中关节转动连接。本发明的一种绝缘子串爬行机构，两端分别安装有用以夹持在绝缘子串上的前夹持装置和后夹持装置，利用前夹持装置和后夹持装置完成爬行机构在绝缘子串上的固定，通过前关节、前臂、中关节、后臂、后关节等的转动运动，使前夹持装置和后夹持装置交替夹持绝缘子串实现爬行机构沿绝缘子串方向的移动，该方式具备较强的越障移动能力，能够满足不同位置不同地形的绝缘子串检测。

Description

一种绝缘子串爬行机构

技术领域

本发明涉及电力检测设备技术领域，尤其涉及一种绝缘子串爬行机构。

背景技术

绝缘子主要用于固定支持架空导线，使载流导体与地之间形成良好绝缘。在运行过程中长期经受机电负荷以及沉积在表面的微粒和恶劣气象条件的侵蚀，绝缘子的机电性能容易劣化，可能在运行中发生污秽和雷击闪络，造成停电事故。现阶段，绝缘子串检修与维护的主要由电力公司专业技术人员登塔检测。由于人工检修需要停电作业，影响供电可靠性，同时在进行作业时，存在劳动强度大，危险性高等问题。

作为一种先进的技术手段，绝缘子串带电自动检测装置可以代替人工进行绝缘子串检测任务。为完成绝缘子串全方位检测，需要提出一种绝缘子串爬行机构，利用绝缘子爬行机构携带作业工具完成绝缘子的检测。但是现有的绝缘子串爬行机构的越障能力不行，往往只能在无障碍或者障碍物相对较小的情况下爬行。

发明内容

针对以上不足，本发明提供一种绝缘子串爬行机构，具备较强的越障移动能力。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种绝缘子串爬行机构，包括前夹持装置、前关节、前臂、中关节、后臂、后关节和后夹持装置，所述前夹持装置通过所述前关节与所述前臂转动连接，所述后夹持装置通过所述后关节与所述后臂转动连接，所述前臂和后臂通过所述中关节转动连接。

进一步地，所述前夹持装置和后夹持装置结构一致，所述前夹持装置和后夹持装置分别包括有左夹具、右夹具、左齿轮臂、右齿轮臂、驱动齿条、齿轮架、伸缩电缸和夹持连接件，所述左齿轮臂和右齿轮臂分别转动安装在所述齿轮架上，所述伸缩电缸固定安装在所述齿轮架上，所述驱动齿条设在所述伸缩电缸的前端并由所述伸缩电缸驱动前后直线运动，所述驱动齿条的前端与所述左齿轮臂和右齿轮臂的齿轮相啮合，所述夹持连接件固定设在所述伸缩电缸的后端，所述左夹具设在所述左齿轮臂上，所述右夹具设在所述右齿轮臂上。

进一步地，所述左夹具和右夹具分别具有圆弧形的开口，且所述左夹具和右夹具的开口相向设置。

进一步地，所述左齿轮臂和右齿轮臂为端部的高度低于中部的高度的台阶状结构，所述左夹具、右夹具分别与所述左齿轮臂、右齿轮臂的端部转动连接，且所述左夹具、右夹具在所述左齿轮臂、右齿轮臂的台阶的限制下转动角度为3-10°。

进一步地，所述左夹具和右夹具的开口处设有防滑橡胶或者滚花。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的一种绝缘子串爬行机构，两端分别安装有用以夹持在绝缘子串上的前夹持装置和后夹持装置，利用前夹持装置和后夹持装置完成爬行机构在绝缘子串上的固定，通过前关节、前臂、中关节、后臂、后关节等的转动运动，使前夹持装置和后夹持装置交替夹持绝缘子串实现爬行机构沿绝缘子串方向的移动，该方式具备较强的越障移动能力，能够满足不同位置不同地形的绝缘子串检测；

2、前关节、前臂、中关节、后臂、后关节等形成的多自由度机械臂机构，作业面广，机构灵活；

3、适用于水平、垂直等不同倾斜角度的绝缘子串，应用范围广；

4、前夹持装置和后夹持装置采用齿轮齿条式的驱动方式来实现夹持，结构紧凑，夹持能力强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，以下将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明的结构简图；

图2为前夹持装置和后夹持装置示意图；

图3为一种示例中爬行机构一次爬行周期初的始状态示意图；

图4为一种示例中爬行机构一次爬行周期初的爬行中示意图；

图5为一种示例中爬行机构一次爬行周期初的爬行完成示意图。

其中，图中所示标记为：1-前夹持装置；2-前关节；3-前臂；4-中关节；5-后臂；6-后关节；7-后夹持装置；8-钢帽；9-绝缘子片；10-左夹具；11-右夹具；12-左齿轮臂；13-右齿轮臂；14-驱动齿条；15-齿轮架；16-伸缩电缸；17-夹持连接件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图1和图2，本发明优选的实施例提供一种绝缘子串爬行机构，主要包括前夹持装置1、前关节2、前臂3、中关节4、后臂5、后关节6和后夹持装置7，前夹持装置1通过前关节2与前臂3转动连接，后夹持装置7通过后关节6与后臂5转动连接，前臂3和后臂5通过中关节4转动连接。前关节2、中关节4和后关节6选用常用的机器人关节结构，为可以提供运动和动力的运动副，能够实现相连的两个部件的转动。机器人关节结构在机械结构上主要包括伺服电机、编码器、减速机等元器件，通过一定的结构设计，可提供关节前后两个部件绕关节的轴线的旋转运动。前关节2、前臂3、中关节4、后5臂、后关节6等形成的多自由度机械臂机构，作业面广，机构灵活。前夹持装置1安装在前关节2上，用以夹持住绝缘子串，且能够在前关节2的作用下实现转动。后夹持装置7安装在后关节6上，用以夹持住绝缘子串，且能够在后关节6的作用下实现转动。

请参照图2，在优选的实施例中，前夹持装置1和后夹持装置7结构一致，前夹持装置1和后夹持装置7分别包括有左夹具10、右夹具11、左齿轮臂12、右齿轮臂13、驱动齿条14、齿轮架15、伸缩电缸16和夹持连接件17，左齿轮臂12和右齿轮臂13分别转动安装在齿轮架15上，具体为左齿轮臂12和右齿轮臂13的齿轮的中心与齿轮架15转动连接，伸缩电缸16固定安装在齿轮架15上，驱动齿条14设在伸缩电缸16的前端并由伸缩电缸16驱动前后直线运动，驱动齿条14为双面齿条，驱动齿条14的前端与左齿轮臂12和右齿轮臂13的齿轮相啮合，夹持连接件17固定设在伸缩电缸16的后端，夹持连接件17与前关节2或后关节6相连接，左夹具10设在左齿轮臂12上，右夹具11设在右齿轮臂13上。

实施时，请参照图2，伸缩电缸16带动驱动齿条14向前（远离伸缩电缸16一侧）运动，在驱动齿条14的作用下，左齿轮臂12和右齿轮臂13转动，并带动左夹具10和右夹具11往互相远离的方向运动，也即左夹具10和右夹具11松开，此时如果左夹具10和右夹具11在松开前夹持住绝缘子串的钢帽，则前夹持装置1或后夹持装置7解除对绝缘子串的钢帽的夹持；伸缩电缸16带动驱动齿条14向后运动时，在驱动齿条14的作用下，左齿轮臂12和右齿轮臂13转动，并带动左夹具10和右夹具11往互相靠近的方向运动，也即左夹具10和右夹具11夹紧，以实现夹持住绝缘子串的钢帽，则前夹持装置1或后夹持装置7实现对钢帽的夹持。前夹持装置1和后夹持装置7采用齿轮齿条式的驱动方式来实现夹持，结构紧凑，夹持能力强。

在优选的实施例中，左夹具10和右夹具11分别具有圆弧形的开口，且左夹具10和右夹具11的开口相向设置。圆弧形的开口与绝缘子串的钢帽更为匹配，更适合夹持住绝缘子串以实现稳固夹持。

左齿轮臂12和右齿轮臂13为端部的高度低于中部的高度的台阶状结构，左夹具10、右夹具11分别与左齿轮臂12、右齿轮臂13的端部转动连接，且左夹具10、右夹具11在左齿轮臂12、右齿轮臂13的台阶的限制下转动角度为3-10°。具体为，左齿轮臂12和右齿轮臂13的前端具有台阶结构，左夹具10、右夹具11的与之相连的部分具有缺口，通过缺口与端头处的销轴配合形式来实现转动连接，且由于具有台阶结构，台阶的凸沿处对左夹具10、右夹具11的与之相连的部分有一个限位作用，使得左夹具10、右夹具11能在3-10°的角度上转动。通过这种设定，使得在左夹具10、右夹具11夹持钢帽时，左夹具10、右夹具11可以具有一个小幅的调整，以适应对不准钢帽而难以夹住钢帽的情况。这种设定提高了左夹具10、右夹具11的开口夹住钢帽的概率，减小了左夹具10、右夹具11的开口无法对准钢帽并夹住钢帽的概率。

左夹具10和右夹具11的开口处设有防滑橡胶或者滚花，以实现更为稳固的夹持。本优选的实施例中，左夹具10和右夹具11的开口处设有防滑橡胶，在实现更为稳固的夹持的前提下，还不易损伤钢帽。

请参照图3至图5，本发明的绝缘子串爬行机构的一种示意性的爬行过程如下：首先后夹持装置7夹持固定在绝缘子片9的钢帽8上，前夹持装置1松开钢帽8，前关节2驱动前夹持装置1转动，中关节4驱动前臂3转动，后关节6驱动后臂5转动，三个关节同时运转带动前夹持装置1向后翻转直到前夹持装置1接触到后侧的绝缘子片处的钢帽8；然后前夹持装置1夹紧钢帽8，完成前夹持装置1与绝缘子串的固定；同理后夹持装置7松开钢帽8，前关节2、中关节4和后关节6带动后夹持装置7翻转，完成后夹持装置7的向后爬行，此时完成一次周期的爬行。通过前夹持装置1和后夹持装置7的交替夹持完成爬行机构的爬行任务，该方式具备较强的越障移动能力，能够满足不同位置不同地形的绝缘子串检测。

同理，绝缘子爬行机构向上、向下、向前与向后爬行的方式与上述的示例相似，在此不再叙述。本发明的绝缘子串爬行机构适用于水平、垂直等不同倾斜角度的绝缘子串，应用范围广。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种绝缘子串爬行机构，包括前夹持装置（1）、前关节（2）、前臂（3）、中关节（4）、后臂（5）、后关节（6）和后夹持装置（7），其特征在于：所述前夹持装置（1）通过所述前关节（2）与所述前臂（3）转动连接，所述后夹持装置（7）通过所述后关节（6）与所述后臂（5）转动连接，所述前臂（3）和后臂（5）通过所述中关节（4）转动连接。

2.根据权利要求1所述的绝缘子串爬行机构，其特征在于：所述前夹持装置（1）和后夹持装置（7）结构一致，所述前夹持装置（1）和后夹持装置（7）分别包括有左夹具（10）、右夹具（11）、左齿轮臂（12）、右齿轮臂（13）、驱动齿条（14）、齿轮架（15）、伸缩电缸（16）和夹持连接件（17），所述左齿轮臂（12）和右齿轮臂（13）分别转动安装在所述齿轮架（15）上，所述伸缩电缸（16）固定安装在所述齿轮架（15）上，所述驱动齿条（14）设在所述伸缩电缸（16）的前端并由所述伸缩电缸（16）驱动前后直线运动，所述驱动齿条（14）的前端与所述左齿轮臂（12）和右齿轮臂（13）的齿轮相啮合，所述夹持连接件（17）固定设在所述伸缩电缸（16）的后端，所述左夹具（10）设在所述左齿轮臂（12）上，所述右夹具（11）设在所述右齿轮臂（13）上。

3.根据权利要求2所述的绝缘子串爬行机构，其特征在于：所述左夹具（10）和右夹具（11）分别具有圆弧形的开口，且所述左夹具（10）和右夹具（11）的开口相向设置。

4.根据权利要求3所述的绝缘子串爬行机构，其特征在于：所述左齿轮臂（12）和右齿轮臂（13）为端部的高度低于中部的高度的台阶状结构，所述左夹具（10）、右夹具（11）分别与所述左齿轮臂（12）、右齿轮臂（13）的端部转动连接，且所述左夹具（10）、右夹具（11）在所述左齿轮臂（12）、右齿轮臂（13）的台阶的限制下转动角度为3-10°。

5.根据权利要求3所述的绝缘子串爬行机构，其特征在于：所述左夹具（10）和右夹具（11）的开口处设有防滑橡胶或者滚花。