CN113315029B - 一种悬式绝缘子作业更换工具包 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种悬式绝缘子作业更换工具包，属于电力设施维修保养技术领域，包括悬式绝缘子夹紧装置、悬式绝缘子卸载装置、悬式绝缘子旋转装置、悬式绝缘子调整推销装置、悬式绝缘子压销装置，所述悬式绝缘子夹紧装置用于对绝缘子铁帽进行夹紧并承受绝缘子串的拉力；所述悬式绝缘子卸载装置用于对所述悬式绝缘子夹紧装置施加拉力；所述悬式绝缘子旋转装置用于完成悬式绝缘子片销口找正任务；所述悬式绝缘子调整推销装置用于对悬式绝缘子的轴线进行调整；所述悬式绝缘子压销装置连接在悬式绝缘子卸载装置上。本发明各部分通过电机、丝杠等驱动，可以满足各个结构的自由度需求，具有良好的自锁性，自动化程度高，操作简单，降低了人工作业风险。

Description

一种悬式绝缘子作业更换工具包

技术领域

本发明涉及电力设施维修保养技术领域，具体涉及一种悬式绝缘子作业更换工具包。

背景技术

变电站内悬式绝缘子串用量巨大，悬式绝缘子串长期处于露天的环境中，在风吹日晒等环境因素的影响下，会造成绝缘子内部应力不均衡，导致绝缘子低零值其至结构损坏，从而使变电站内悬式绝缘子串破损缺陷日益增多。

目前没有适合于站内悬式绝缘子串的专用更换工器具，在站内进行悬式绝缘子串更换时，只能用传统方法更换，即使用手板葫芦对导线和线夹进行牵引，使悬式绝缘子串处于非受力的状态，进而对损坏的绝缘子进行拆卸并安装新的绝缘子，该方法操作时需要高空作业和地面作业相配合的方法进行，一般高空需要三个人配合进行，另外地面需要两个人负责接取工具和绝缘子，该作业方法工作时间较长，增加高空作业人员的危险性，而且手扳葫芦的牵引力不易控制，容易产生过载牵引，导致导线或者线夹损坏，影响作业质量。为此，提出一种悬式绝缘子作业更换工具包。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：如何解决目前没有适合于站内悬式绝缘子串的专用更换工具的问题，提供了一种悬式绝缘子作业更换工具包。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本发明包括悬式绝缘子夹紧装置、悬式绝缘子卸载装置、悬式绝缘子旋转装置、悬式绝缘子调整推销装置、悬式绝缘子压销装置；

所述悬式绝缘子夹紧装置，用于对绝缘子铁帽进行夹紧并承受绝缘子串的拉力，完成对绝缘子串的夹紧任务；

所述悬式绝缘子卸载装置，用于对所述悬式绝缘子夹紧装置施加拉力，完成对绝缘子串的卸载任务；

所述悬式绝缘子旋转装置，用于对绝缘子裙边进行夹紧，完成悬式绝缘子片销口找正任务；

所述悬式绝缘子调整推销装置，用于对悬式绝缘子的轴线进行调整，进而完成推出W型铁销的任务；

所述悬式绝缘子压销装置，连接在悬式绝缘子卸载装置上，用于完成悬式绝缘子压销的任务。

更进一步地，所述悬式绝缘子卸载装置包括卸载装置横向移动组件、卸载装置减速传动组件、卸载装置本体、连接吊钩及连接挂槽，所述卸载装置减速传动组件通过所述卸载装置横向移动组件与所述连接吊钩连接，所述卸载装置横向移动组件、所述卸载装置减速传动组件、所述连接挂槽均设置在所述卸载装置本体上，所述卸载装置本体通过所述连接挂槽分别与所述悬式绝缘子调整推销装置、所述悬式绝缘子压销装置连接。

更进一步地，所述卸载装置横向移动组件包括第一导向外壳、第二导向外壳、双向丝杆轴、两个丝杆螺母；所述卸载装置减速传动组件包括卸载装置步进电机、齿轮减速箱、两个传动齿轮；所述第一导向外壳设置在所述卸载装置主体的一侧，所述第二导向外壳设置在所述齿轮减速箱上，所述双向丝杆轴的两端与两个丝杆螺母转动连接，两个连接吊钩设置在所述丝杆螺母上；所述卸载装置步进电机与所述齿轮减速箱均设置在所述卸载装置主体上，一个传动齿轮设置在所述双向丝杆轴上，另一个传动齿轮与所述卸载装置步进电机的输出轴连接，两个传动齿轮啮合传动。

更进一步地，所述悬式绝缘子夹紧装置包括夹紧装置横向移动组件、夹紧组件、连接钩环和夹紧装置主体，所述夹紧装置横向移动组件、所述夹紧组件及所述连接钩环均设置在所述夹紧装置主体上。所述夹紧装置横向移动组件设置在所述夹紧装置主体上端面，所述夹紧组件对称设置在所述夹紧装置主体下端面，所述连接钩环对称设置在夹紧装置主体两侧。

更进一步地，所述夹紧装置横向移动组件包括夹紧装置步进电机、正向梯形丝杠、反向梯形丝杠、两个滑块连接杆；所述夹紧组件包括两个夹紧滑块、内腔；所述夹紧装置步进电机通过联轴器分别与所述正向梯形丝杠、所述反向梯形丝杠连接，所述夹紧装置步进电机、所述正向梯形丝杠、所述反向梯形丝杠均与所述夹紧装置主体连接，两个滑块连接杆分别通过两个梯形丝杠螺母与所述正向梯形丝杠、所述反向梯形丝杠连接，两个夹紧滑块对称设置在两个滑块连接杆上；所述内腔设置在所述夹紧装置主体与所述夹紧滑块上，包括两个对称设置的夹紧滑块更换内腔与一个夹紧装置主体内腔，两个对称设置的夹紧滑块更换内腔与一个夹紧装置主体内腔组合成整圆包络。

更进一步地，所述悬式绝缘子旋转装置包括旋转运动组件、电动夹爪组件及旋转装置主体，所述旋转运动组件设置在所述旋转装置主体上；所述电动夹爪组件设置在所述旋转运动组件上，所述电动夹爪组件夹持悬式绝缘子片的裙边，所述旋转运动组件带动所述电动夹爪组件转动。

更进一步地，所述悬式绝缘子调整推销装置包括轴线调整组件、推销组件、伸缩组件和支撑底座，所述轴线调整组件和所述伸缩组件均设置在所述支撑底座上；所述推销组件设置在所述伸缩组件上，所述连接挂槽包括调整推销装置挂槽，所述轴线调整组件通过所述调整推销装置挂槽与并排设置的两个所述卸载装置连接。

更进一步地，所述轴线调整组件包括两个定位夹爪支撑杆、两个定位夹爪、双向丝杆、夹紧定位电机、两个丝杆螺母滑块、两个轴线调整电动杆；所述伸缩组件包括转轴转接法兰、伸缩电推杆、直线导轨、直线导轨滑块、转轴轴承座；所述推销组件包括推销电机、推销丝杆轴、推销舌、推销固定底座、推销导向基座；所述定位夹爪设置在所述定位夹爪支撑杆上，所述夹紧定位电机设置在所述支撑底座上，其输出轴与所述双向丝杆连接，所述定位夹爪支撑杆通过所述丝杆螺母滑块与所述双向丝杆连接，两个所述轴线调整电动杆设置在所述支撑底座两端，与所述推销装置挂槽连接；所述转轴转接法兰通过转轴与所述转轴轴承座连接，所述转轴轴承座设置在其中一个所述丝杆螺母滑块上，所述直线导轨设置在所述推销导向基座上，所述直线导轨滑块设置在其中一个所述定位夹爪支撑杆上，所述直线导轨与所述直线导轨滑块滑动连接，所述伸缩电推杆的固定端与所述转轴转接法兰连接，伸出端与所述推销固定底座铰接；所述推销电机设置在所述推销固定底座上，所述推销固定底座与所述推销导向基座连接其输出轴通过同步带及同步带轮与所述推销丝杆轴连接，所述推销丝杆轴贯穿所述推销固定底座并与其转动连接，所述推销舌与所述推销丝杆轴螺纹连接，并位于所述推销导向基座内部设置的导向槽中。

更进一步地，所述悬式绝缘子压销装置包括压销装置主体支撑杆、压销组件、两个销轴锁紧组件，所述压销组件设置在所述压销装置主体支撑杆中间位置，两个所述销轴锁紧组件对称设置在所述主体支撑杆的两侧位置，所述连接挂槽还包括压销装置挂槽，两个所述销轴锁紧组件均通过压销装置挂槽分别与并排设置的两个所述卸载装置连接。

更进一步地，所述压销组件包括压销装置步进电机、压销支架、丝杆轴、压销块；所述销轴锁紧组件包括滑槽连杆、销轴导轨支架、销轴、锁紧舵机；所述压销装置步进电机设置在所述压销支架上，所述压销支架与设置在所述压销装置主体支撑杆上，所述压销块通过丝杆轴螺母与所述丝杆轴螺纹连接，所述压销装置步进电机通过同步带及同步带轮与所述丝杆轴连接；所述锁紧舵机设置在所述销轴导轨支架上，所述销轴导轨支架设置在所述压销装置主体支撑杆上，所述销轴导轨支架内部设置有销孔，所述销轴位于所述销孔的内部，所述滑槽连杆的一端与所述锁紧舵机输出轴连接，另一端与所述销轴内端连接，所述锁紧舵机带动所述滑槽连杆，以带动所述销轴在所述销孔内部伸缩，所述销轴导轨支架与所述压销装置挂槽通过所述销轴实现连接。

本发明相比现有技术具有以下优点：该悬式绝缘子作业更换工具包，卸载装置通过步进电机驱动，梯形丝杠连接传动，对悬式绝缘子夹紧装置施加拉力，能高效可靠地完成对绝缘子串的卸载任务；夹紧装置通过步进电机驱动，梯形丝杠连接传动，实现对绝缘子铁帽的夹紧并承受绝缘子串的拉力，能高效可靠地完成对绝缘子串的夹紧任务；旋转装置通过步进电机驱动，齿轮和齿轮圆轨传动，能够实现对绝缘子裙边的夹紧功能，能高效可靠地完成悬式绝缘子片销口找正的任务；调整推销装置通过步进电机、电动推杆驱动，梯形丝杠连接传动，能高效可靠地完成对悬式绝缘子的轴线调整和推出W型铁销的任务；压销装置通过步进电机和舵机驱动，能够锁紧在悬式绝缘子卸载装置上，能高效可靠地完成悬式绝缘子压销的任务。

附图说明

图1是本发明实施例中悬式绝缘子卸载装置的内部结构示意图；

图2是本发明实施例中悬式绝缘子卸载装置的总体示意图；

图3是本发明实施例中悬式绝缘子夹紧装置的总体结构示意图；

图4是本发明实施例中悬式绝缘子夹紧装置的内部结构示意图；

图5是本发明实施例中悬式绝缘子夹紧装置主体的结构示意图；

图6是本发明实施例中悬式绝缘子夹紧装置主体内腔示意图；

图7是本发明实施例中悬式绝缘子旋转装置的总体结构示意图；

图8是本发明实施例中悬式绝缘子旋转装置电动夹爪组件的结构示意图；

图9是本发明实施例中悬式绝缘子调整推销装置的总体结构示意图；

图10是本发明实施例中悬式绝缘子调整推销装置轴线调整组件的结构示意图；

图11是本发明实施例中悬式绝缘子调整推销装置伸缩组件和推销组件的结构示意图；

图12是本发明实施例中悬式绝缘子调整推销装置推销组件的局部剖视图；

图13是本发明实施例中悬式绝缘子压销装置的总体结构示意图；

图14是本发明实施例中悬式绝缘子压销装置压销组件的结构示意图；

图15是本发明实施例中悬式绝缘子压销装置销轴锁紧组件的结构示意图。

图16是本发明实施例中悬式绝缘子作业更换工作包整体安装示意图；

图17是本发明实施例中悬式绝缘子夹紧装置的安装示意图；

图18是本发明实施例中悬式绝缘子卸载装置的安装示意图；

图19是本发明实施例中悬式绝缘子调整推销装置的安装示意图；

图20是本发明实施例中悬式绝缘子压销装置的安装示意图；

图21是本发明实施例中夹紧装置主体内腔与悬式绝缘子串的相配合示意图。

图中：11、导向外壳；12、双向丝杆轴；13、轴承端盖；14、圆锥滚子轴承；15、齿轮减速箱；16、大齿轮；17、丝杆螺母；18、连接吊钩；19、小齿轮；110、卸载装置步进电机；111、卸载装置主体；112、调整推销装置挂槽；113、压销装置挂槽；21、步进电机转接法兰；22、电机盖；23、夹紧装置步进电机；24、夹紧装置步进电机联轴器；25、深沟球轴承座；26、梯形丝杠螺母；27、正向梯形丝杠；28、调心滚子轴承端盖；29、夹紧装置主体；210、燕尾槽导轨；211、夹紧滑块；212、夹紧滑块定位块；213、夹紧滑块更换内腔；214、连接钩环；215、夹紧装置主体内腔；216、反向梯形丝杠；217、调心滚子轴承；218、滑块连接杆；219、滑块连接杆导向槽；220、轴承法兰止口；221、电机法兰止口；222、减重槽；223、更换内腔槽孔；224、钩环通孔；225、轴承孔；226、前夹紧装置主体内腔；227、后夹紧装置主体内腔；31、旋转装置步进电机；32、旋转装置主体；33、驱动齿轮；34、齿轮圆轨；35、电动夹爪组件；36、支撑导向轮；37、夹爪转接法兰；38、夹爪舵机；39、右爪体；310、夹爪驱动齿轮；311、舵机箱；312、夹爪从动齿轮；313、左爪体；314、夹爪橡胶头；41、定位夹爪支撑杆；42、定位夹爪；43、推销导向基座；44、推销舌；45、推销电机；46、直线导轨转接法兰；47、直线导轨；48、夹紧定位电机；49、联轴器；410、轴承座；411、转轴；412、转轴转接法兰；413、伸缩电推杆；414、同步带轮；415、丝杆螺母滑块；416、双向丝杆；417、支撑底座；418、轴线调整电动杆；419、螺栓轴承挂钩；420、丝杆轴承座；421、直线导轨滑块；422、铰接座；423、推销丝杆轴；424、角接触球轴承；425、推销固定底座；51、压销装置主体支撑杆；52、压销装置步进电机；53、压销支架；54、同步带轮；55、压销轴承座；56、丝杆轴；57、直线轴承；58、压销块；59、导向轴；510、滑槽轴；511、滑槽连杆；512、销轴挂槽；513、销轴；514、锁紧舵机；515、销轴导轨支架；1、卸载装置；2、夹紧装置；3、旋转装置；4、调整推销装置；5、压销装置；6、机械臂快速接口；7、悬式绝缘子串。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

本实施例提供一种技术方案：一种悬式绝缘子作业更换工具包，包括悬式绝缘子夹紧装置、悬式绝缘子卸载装置、悬式绝缘子旋转装置、悬式绝缘子调整推销装置、悬式绝缘子压销装置；

悬式绝缘子夹紧装置，用于对绝缘子铁帽进行夹紧并承受绝缘子串的拉力，完成对绝缘子串的夹紧任务；

悬式绝缘子卸载装置，用于对悬式绝缘子夹紧装置施加拉力，完成对绝缘子串的卸载任务；

悬式绝缘子旋转装置，用于对绝缘子裙边进行夹紧，完成悬式绝缘子片销口找正任务；

悬式绝缘子调整推销装置，用于对悬式绝缘子的轴线进行调整，进而完成推出W型铁销的任务；

悬式绝缘子压销装置，连接在悬式绝缘子卸载装置上，用于完成悬式绝缘子压销的任务。

下面对本实施例中悬式绝缘子作业更换工具包的各个部分进行详细说明：

如图1所示，为悬式绝缘子卸载装置的内部结构示意图，在本实施例中，悬式绝缘子卸载装置包括卸载装置横向移动组件、卸载装置减速传动组件、卸载装置本体、连接吊钩及连接挂槽。

卸载装置横向移动组件包括导向外壳11、双向丝杆轴12、丝杆螺母17、圆锥滚子轴承14；导向外壳11其中一侧固定设置在卸载装置主体111(导向外壳11是两侧各有一个，其中一侧导向外壳11固定设置在卸载装置主体111上，另一侧在图中示出但未标记，固定在减速箱15上)上，另一侧固定设置在齿轮减速箱15上；双向丝杆轴12与丝杆螺母17连接，丝杆螺母17能在导向外壳11中直线移动。(丝杆螺母17左右两侧各一个，另一个在图中示出但未标记)

卸载装置减速传动组件包括卸载装置步进电机110、齿轮减速箱15、大齿轮16和小齿轮19；卸载装置步进电机110及齿轮减速箱15固定设置在卸载装置主体111上；大齿轮16与双向丝杆轴12固定连接；小齿轮19与卸载装置步进电机110的输出轴连接。连接吊钩18与两侧丝杆螺母17连接。连接挂槽固定设置在卸载装置主体上。

卸载装置横向移动组件用于实现两端连接吊钩18的横向移动，完成对悬式绝缘子所受拉力的卸载和加载任务；卸载装置减速传动组件用于减低电机转速，增大电机转矩；卸载装置主体111用于设置安装各个组件；(卸载装置连接吊钩18和夹紧装置的连接钩环214连接)，与悬式绝缘子夹紧装置共同作用，完成悬式绝缘子的卸载任务；连接挂槽用于连接悬式绝缘子调整推销装置和悬式绝缘子压销装置，分别完成对悬式绝缘子的推销工作和压销工作。

卸载装置减速传动组件通过卸载装置步进电机110驱动，电机输出轴与小齿轮19连接，带动小齿轮19转动，小齿轮19与大齿轮16啮合传动，完成减速增大扭矩的功能，大齿轮16与双向丝杆轴12固定连接，带动双向丝杆轴12旋转运动，通过与丝杆螺母17连接，带动两侧连接吊钩18的相向或者背向直线运动，完成对悬式绝缘子的卸载或者加载任务。

如图2所示，图2为悬式绝缘子卸载装置总体示意图。连接挂槽(包括调整推销装置挂槽112、压销装置挂槽113)固定设置在卸载装置主体111上。调整推销装置挂槽112固定设置在卸载装置主体111的外侧，前后各一个适应不同推销位置悬式绝缘子调整推销装置的安装；压销装置挂槽113固定设置在卸载装置的内侧，前后各一个适应不同压销位置悬式绝缘子压销装置的安装。

如图3和图4所示，图3为悬式绝缘子夹紧装置总体结构示意图、图4为悬式绝缘子夹紧装置内部结构示意图；悬式绝缘子夹紧装置包括夹紧装置横向移动组件、夹紧组件、连接钩环214和夹紧装置主体29。

夹紧装置横向移动组件、夹紧组件及连接钩环214均固定设置在夹紧装置主体29上。夹紧装置横向移动组件设置在夹紧装置主体29上端面；夹紧组件对称设置在夹紧装置主体29下端面；连接钩环214对称设置在夹紧装置主体29两侧。

夹紧装置横向移动组件用于完成夹紧组件对绝缘子片的夹紧和放松；夹紧组件用于夹紧绝缘子片铁帽部分并固定；连接钩环214与悬式绝缘子卸载装置中的连接吊钩18连接，与夹紧装置主体29共同作用(悬式绝缘子卸载装置和悬式绝缘子夹紧装置共同作用是指在完成绝缘子卸载任务而言，悬式绝缘子夹紧装置主要是为了夹紧要被卸载的绝缘子两侧相邻的绝缘子，夹紧装置的内腔即夹紧装置主体内腔215，夹紧绝缘子的铁帽，为悬式绝缘子卸载装置提供受力点，悬式绝缘子卸载装置和悬式绝缘子夹紧装置连接，双向丝杆轴12旋转完成卸载动作，通过夹紧装置将拉住两侧的绝缘子，承受悬式绝缘子串上的拉力)，承受卸载力；夹紧装置主体29，用于固定安装各个组件等。

夹紧装置横向移动组件通过一个夹紧装置步进电机23驱动，通过连接两侧夹紧装置步进电机联轴器24，带动两侧正向梯形丝杠27和反向梯形丝杠216转动，正向梯形丝杠27和反向梯形丝杠216通过与梯形丝杠螺母26固定，带动两侧滑块连接杆218的横向移动，实现夹紧滑块211的相向运动或相反运动，完成对绝缘子片的夹紧或放松任务。

夹紧组件通过与滑块连接杆218固定，在夹紧装置横向移动组件的工作下，完成对绝缘子片的夹紧任务。

夹紧组件包括夹紧滑块211、夹紧滑块定位块212与内腔，内腔与夹紧装置主体29连接，两侧的夹紧滑块211通过夹紧滑块定位块212实现定位，夹紧滑块211与滑块连接杆218连接。

如图5所示，图5为悬式绝缘子夹紧装置主体结构示意图；绝缘子夹紧装置主体29包括滑块连接杆导向槽219、轴承法兰止口220、电机法兰止口221、减重槽222、更换内腔槽孔223、钩环通孔224、轴承孔225。

滑块连接杆导向槽219设置在夹紧装置主体29内部两侧，以限制梯形丝杠螺母26旋转并对滑块连接杆218进行导向；轴承法兰止口220及电机法兰止口221设置在夹紧装置主体29上端面，以安装固定夹紧装置步进电机23及深沟球轴承座25；减重槽222设置在夹紧装置主体29阶梯孔两侧，以减轻装置总体重量；更换内腔槽孔223加工设置在夹紧装置主体29中间下端面，以加工出阶梯形半圆孔完成安装夹紧装置主体内腔215。钩环通孔224加工设置在夹紧装置主体9两侧，以安装连接钩环214；轴承孔225加工设置在夹紧装置主体29上部分两侧，以安装调心滚子轴承217。

如图4和图6所示，图4为悬式绝缘子夹紧装置内部结构示意图、图6为悬式绝缘子夹紧装置主体内腔示意图，夹紧组件的内腔包括一个夹紧装置主体内腔215和两个夹紧滑块更换内腔213；夹紧装置主体内腔215固定设置在夹紧装置主体29上；夹紧滑块更换内腔213固定设置在夹紧滑块211上。

夹紧组件的内腔采用三段式结构以组合成整圆包络，包括两个左右对称的夹紧滑块更换内腔213和一个夹紧装置主体内腔215(包括前夹紧装置主体内腔226、后夹紧装置主体内腔227)，(夹紧内腔分前后两个部分的主要原因是针对绝缘子片的构型而言，如图21所示，前夹紧装置主体内腔226卡住绝缘子铁帽凸起左侧以承受正向拉力，后夹紧装置主体内腔227卡住铁帽凸起右侧以承受反向拉力)；夹紧装置主体内腔215及夹紧滑块更换内腔213均通过槽孔配合安装固定，可以简易更换，提高绝缘子夹紧装置的适应性，满足不同型号、规格的绝缘子作业需求，同时可以便捷地更换长时间工作的夹紧内腔，降低成本。

如图7所示，图7为悬式绝缘子旋转装置总体结构示意图；悬式绝缘子旋转装置包括旋转运动组件、电动夹爪组件35及旋转装置主体32。

旋转运动组件固定设置在旋转装置主体32上；电动夹爪组件35固定设置在旋转运动组件上。

旋转运动组件用于为整个装置提供动力，带动电动夹爪组件35完成旋转运动；电动夹爪组件35用于夹持悬式绝缘子片的裙边，完成对悬式绝缘子片的销口找正工作。旋转装置主体32用于固定安装各个组件。

旋转运动组件通过一个旋转装置步进电机31驱动，控制驱动齿轮33的旋转运动，驱动齿轮33与齿轮圆轨34啮合传动，在支撑导向轮36的作用下，使齿轮圆轨34沿着指定的圆形轨迹旋转运动(旋转装置主体32内部设置有与齿轮圆轨34尺寸形状匹配的圆轨导槽)，电动夹爪组件35通过夹爪转接法兰37固定在齿轮圆轨34的侧边，随着齿轮圆轨34转动，完成对悬式绝缘子的销口旋转找正工作。

如图8所示，图8为悬式绝缘子旋转装置电动夹爪组件的结构示意图；绝缘子旋转装置电动夹爪组件35包括夹爪舵机38、右爪体39、夹爪驱动齿轮310、舵机箱311、夹爪从动轮312、左爪体313、夹爪橡胶头314。

夹爪舵机38固定设置在舵机箱311中，与右爪体39连接；右爪体39通过舵机输出法兰与夹爪舵机38连接，并通过齿轮啮合与左爪体313连接；夹爪驱动齿轮310与夹爪舵机38的输出轴连接，带动右爪体39一同转动；夹爪从动齿轮312与夹爪驱动齿轮310啮合传动，带动左爪体313转动；夹爪橡胶头314固定在左右爪体39上，增加夹持时对绝缘子片表面的摩擦力。

悬式绝缘子旋转装置电动夹爪组件35通过一个夹爪舵机38驱动，夹爪舵机38的输出法兰与右爪体39固定连接，左爪体313与右爪体39之间通过齿轮啮合来保证两爪体的同步旋转运动，实现夹爪舵机38带动左右爪体转动，完成对悬式绝缘子片的夹持和松开动作。旋转装置主体32左右的端部安装有夹爪橡胶头314，增加夹持时对悬式绝缘子片表面的摩擦力。

如图9所示，图9为悬式绝缘子调整推销装置总体结构示意图；悬式绝缘子调整推销装置包括轴线调整组件、推销组件、伸缩组件和支撑底座417。

轴线调整组件和伸缩组件均设置在支撑底座417上；推销组件设置在伸缩组件上。

轴线调整组件用于调整待推销的悬式绝缘子片的轴线，使其处于一个方便完成推销任务的状态；推销组件用于完成对悬式绝缘子的推销工作；伸缩组件用于将推销组件运动到合适的推销位置；支撑底座用于设置安装各个组件。

如图10所示，图10为悬式绝缘子调整推销装置轴线调整组件结构示意图；轴线调整组件包括定位夹爪支撑杆41、定位夹爪42、双向丝杆416、螺栓轴承挂钩419、夹紧定位电机48、联轴器49、丝杆螺母滑块415、轴线调整电动杆418和丝杆轴承座420。

轴线调整组件主要通过一个夹紧定位电机48驱动，通过联轴器49带动双向丝杆416作旋转运动，进而带动双向丝杆416上的丝杆螺母滑块415作直线运动，两个丝杆螺母滑块15在不同旋向的丝杆轴上作相向运动或者背向运动，固定在两丝杆螺母滑块415上的定位夹爪支撑杆41带动两定位夹爪42作相向运动或者背向运动，完成了对悬式绝缘子片铁帽部分的夹紧，为轴线调整工作提供支撑。在定位夹爪42完成夹紧工作后，固定在支撑底座417两端的轴线调整电动杆418开始工作，固定在两端轴线调整电动杆上418上的螺栓轴承挂钩419与悬式绝缘子卸载装置上的调整推销装置挂槽112连接，为整个装置提供支撑，在轴线调整电动杆418的伸缩运动下，配合定位夹爪42的夹持作用，实现悬式绝缘子轴线角度的调整。

如图11所示，图11为悬式绝缘子调整推销装置伸缩组件和推销组件结构示意图；伸缩组件包括转轴411、转轴轴承座410、转轴转接法兰412、伸缩电推杆413、直线导轨转接法兰46、直线导轨47和直线导轨滑块421。

伸缩电推杆413通过转轴转接法兰412及转轴411与转轴轴承座10连接，转轴轴承座410固定在丝杠螺母滑块415侧面，伸缩电推杆413的伸出轴端通过铰接座422与推销组件固定底座425形成铰接连接，推销导向基座43通过直线导轨转接法兰46与直线导轨47连接，直线导轨滑块421固定在定位夹爪支撑杆41的侧面，直线导轨47与直线导轨滑块421安装配合在一起。工作时，伸缩电推杆413的伸出轴向外伸出，通过铰接连接对推销导向基座43施加推力，在导轨的作用下，使推销组件沿直线导轨47方向直线运动，把推销组件推送到绝缘子片销口位置后，开始推销工作。

如图12所示，图12为悬式绝缘子调整推销装置推销组件局部剖视图；推销组件包括推销电机45、推销丝杆轴423、推销导向基座43、铰接座422、同步带轮414、推销固定底座425、角接触球轴承424和推销舌44。

铰接座422设置在推销固定底座425上，与伸缩电推杆413的伸出轴形成铰接连接，推销固定底座425与推销导向基座43固定连接，推销电机45固定在推销固定底座425表面上并通过同步带轮414和同步带与推销丝杆轴423连接，推销丝杆轴423通过角接触球轴承固定在推销固定底座425的轴承孔内，推销舌44通过螺纹配合与推销丝杆轴423连接并安装在推销导向基座43的导向槽中。工作时，推销电机45工作，通过同步带带动推销丝杆轴423转动，进而带动推销舌44伸出移动并伸入到绝缘子片销口内，将W型铁销推出，从而实现推出铁销的功能。

如图13所示，图13为悬式绝缘子压销装置总体结构示意图；悬式绝缘子压销装置包括压销装置主体支撑杆51、压销组件及销轴锁紧组件。

压销组件用于完成压下悬式绝缘子W型铁销；销轴锁紧组件用于将该悬式绝缘子压销装置固定在悬式绝缘子卸载装置上，提供支撑。压销组件及销轴锁紧组件均固定设置在压销装置主体支撑杆51上。压销组件固定设置在压销装置主体支撑杆51上端面中间位置；销轴锁紧门模块对称设置在压销装置主体支撑杆51的左右两侧面。

在作业时，销轴锁紧组件先与销轴挂槽锁紧，然后压销组件工作，将悬式绝缘子已经推出来的W型铁销压下，完成任务之后销轴锁紧组件放松，取下本压销装置。

如图14所示，图14为悬式绝缘子压销装置压销组件结构示意图；绝缘子压销装置压销组件包括压销装置步进电机52、压销支架53、同步带轮54、压销轴承座55、丝杆轴56、直线轴承57、压销块58和导向轴59。

压销装置步进电机52通过螺栓固定设置在压销支架53上，电机输出轴与同步带轮54连接，带动同步带轮54转动；同步带轮54包含一个大带轮和小带轮，小带轮和压销装置步进电机52连接，通过同步带带动大带轮，大带轮和丝杆轴56连接，带动丝杠轴56转动；压销轴承座55与压销支架53固定连接；直线轴承57安装在压销轴承座55中；压销块58上设置有丝杆螺母，与丝杆轴56连接，在导向轴59的作用下，通过丝杆轴56的旋转运动作直线运动，完成压销动作；丝杆轴56和导向轴59均设置在压销支架53上。

悬式绝缘子压销装置压销组件通过一个步进电机52驱动，步进电机52固定在压销支架53上并通过同步带轮54和同步带的啮合与丝杆轴56连接，压销轴承座55通过螺栓固定在压销支架53一端。丝杆轴56通过角接触球轴承安装在压销支架53和压销轴承座的55轴承孔内，形成两端支撑形式。导向轴59安装在压销支架53和压销轴承座55之间的导向轴孔内，压销块58上设置有直线轴承57和丝杆螺母，通过导向轴59和直线轴承57的配合来对压销块58的运动轨迹进行限制，并通过丝杆螺母与丝杆轴56的螺纹配合形成螺旋传动结构，以此实现丝杆轴转动带动压销块58沿导向轴59上下移动的功能。

如图15所示，图15为悬式绝缘子压销装置销轴锁紧组件结构示意图；绝缘子压销装置销轴锁紧组件包括滑槽轴510、滑槽连杆511、销轴挂槽512、销轴513、锁紧舵机514和销轴导轨支架515。

销轴导轨支架515固定在压销装置主体支撑杆51端部，锁紧舵机514安装在销轴导轨支架515内，输出轴通过舵机转接法兰与滑槽连杆511固定连接，销轴513设置在销轴导轨支架515销孔内，滑槽轴510一端与销轴513端部固定连接，另一端设置在滑槽连杆511的滑槽内，滑槽轴210可以在滑槽连杆511的滑槽内自由滑动，以此形成连杆正切机构，实现锁紧舵机514转动并带动销轴513伸缩的功能。销轴导轨支架515和销轴挂槽512(即卸载装置上的压销装置挂槽113)接触表面均设置有多个斜面，工作时，将销轴导轨支架515放置到销轴挂槽512上，并通过与销轴挂槽512的多斜面接触来完成装置的定位，随后锁紧舵机514运行，通过连杆正切原理将销轴513插入到销轴挂槽512的销孔内，完成压销装置的锁紧固定。

如图16～20所示，工作原理：完成绝缘子更换作业工作的步骤：(所有的装置均具有机械臂快速接口6，所有装置的机械臂快速接口6先和机械臂连接，本实施例中的机械臂快速接口6采用了本申请人在先申请(申请号为202011083089.4、名称为一种机械臂末端执行装置快速自动接口装置)中的设计方案)第一步，将前后两个夹紧装置2(夹紧滑块211完全放松状态)设置到悬式绝缘子串7上指定绝缘子铁帽上，夹紧装置步进电机23工作完成夹紧任务；第二步，将两个卸载装置1通过连接吊钩18和夹紧装置2的连接钩环214连接并排设置在夹紧装置2上，卸载装置步进电机110工作运动到推销工作位置(这里是指卸载程度的多少，在完成推销工作时，只要保证被卸载绝缘子片可以旋转和调整轴线，同时保证不会掉落)，此时要被卸载的绝缘子片两侧的拉力由夹紧装置2和卸载装置1共同承受，该绝缘子片在完成卸载任务后可活动(旋转和轴线调整运动)；第三步，被卸载的绝缘子在重力的作用下，轴线会变得不水平，此时要完成推销工作很困难，于是将调整推销装置4通过调整推销装置挂槽112与并排设置的卸载装置1连接，首先轴线调整组件工作，夹紧定位电机48运动，带动定位夹爪42夹紧要被卸载的绝缘子铁帽部分，然后轴线调整电动杆418工作，配合定位夹爪42的夹持作用，完成对绝缘子轴线角度的调整；第四步，在轴线调整工作完成之后，(通过机械臂)将旋转装置3的电动夹爪组件35夹住要被卸载的绝缘子的裙边，旋转装置步进电机31工作，对被卸载绝缘子片进行旋转找正，使销口对准了调整推销装置4的推销组件的工作区域，然后调整推销装置4的伸缩组件和推销组件工作，伸缩组件工作，将推销组件运动到合适的工作位置，然后推销组件工作，完成被绝缘子片的推销工作，因为被卸载绝缘子是有两个W型销固定的，所以这时候(通过机械臂)将调整推销装置4更换到另一个工作位置(并排布置的卸载装置1上的调整推销装置挂槽112和压销装置挂槽113都是有两个不同工作位置的，为了完成两处销口的推销和压销工作)，重复上述流程，完成该处绝缘子的推销工作。第五步，在完成两处的推销工作后，卸载装置1开始工作，运动到完全卸载状态(此时被卸载的绝缘子碗头铁帽和球头钢脚都可以从连接的铁帽和钢脚中取出)，调整推销装置4工作，调整轴线到方便更换的位置(轴线稍微下倾位置)，(通过机械臂)取下要被更换的绝缘子片；第六步，安装上新的绝缘子片，调整推销装置4工作，完成绝缘子轴线调整任务，使新的绝缘子片轴线水平；第七步，旋转装置3工作，使得新的绝缘子销口向下，铁销朝上，使其处于待压销状态；第八步，将压销装置5通过并排布置的卸载装置1上的压销装置挂槽113固定在卸载装置1上，压销装置5的销轴锁紧组件锁紧，压销装置5工作，压销组件将W形压入销口内，更换压销装置5的工作位置，将另一处W销压入；第九步，卸载装置1反向工作，解除绝缘子卸载状态，此时新更换的绝缘子已经固定在整个悬式绝缘子串7上；第十步，各装置工作到初始状态，取下，下电，最终完成了绝缘子片的更换作业任务。

综上所述，上述实施例的悬式绝缘子作业更换工具包，悬式绝缘子卸载装置通过步进电机驱动，梯形丝杠连接传动，可以满足各个结构的自由度需求，具有良好的自锁性，在工作中对悬式绝缘子夹紧装置施加拉力，能高效可靠地完成对绝缘子串的卸载任务，自动化程度高，操作简单，降低人工作业风险；悬式绝缘子夹紧装置通过步进电机驱动，梯形丝杠连接传动，可以满足各个结构的自由度需求，具有良好的自锁性，在工作中实现对绝缘子铁帽的夹紧并承受绝缘子串的拉力，能高效可靠地完成对绝缘子串的夹紧任务，自动化程度高，操作简单，降低人工作业风险；悬式绝缘子旋转装置通过步进电机驱动，齿轮和齿轮圆轨传动，可以满足各个结构的自由度需求，具有良好的自锁性，在工作中能够实现对绝缘子裙边的夹紧功能，能高效可靠地完成悬式绝缘子片销口找正的任务，自动化程度高，操作简单，降低人工作业风险；悬式绝缘子调整推销装置通过步进电机、电动推杆驱动，梯形丝杠连接传动，可以满足各个结构的自由度需求，具有良好的自锁性，在工作中能高效可靠地完成对悬式绝缘子的轴线调整和推出W型铁销的任务，自动化程度高，操作简单，降低人工作业风险；悬式绝缘子压销装置通过步进电机和舵机驱动，可以满足各个结构的自由度需求，具有良好的自锁性，在工作中能够锁紧在悬式绝缘子卸载装置上，能高效可靠地完成悬式绝缘子压销的任务，自动化程度高，操作简单，降低人工作业风险，值得被推广使用。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种悬式绝缘子作业更换工具包，其特征在于：包括悬式绝缘子夹紧装置、悬式绝缘子卸载装置、悬式绝缘子旋转装置、悬式绝缘子调整推销装置、悬式绝缘子压销装置；

所述悬式绝缘子夹紧装置，用于对绝缘子铁帽进行夹紧并承受绝缘子串的拉力，完成对绝缘子串的夹紧任务；

所述悬式绝缘子卸载装置，用于对所述悬式绝缘子夹紧装置施加拉力，完成对绝缘子串的卸载任务；

所述悬式绝缘子旋转装置，用于对绝缘子裙边进行夹紧，完成悬式绝缘子片的销口找正的任务；

所述悬式绝缘子调整推销装置，用于对悬式绝缘子的轴线进行调整，以完成推出W型铁销的任务；

所述悬式绝缘子压销装置，连接在悬式绝缘子卸载装置上，用于完成悬式绝缘子压销的任务；

所述悬式绝缘子夹紧装置包括夹紧装置横向移动组件、夹紧组件、连接钩环和夹紧装置主体，所述夹紧装置横向移动组件、所述夹紧组件及所述连接钩环均设置在所述夹紧装置主体上，所述夹紧装置横向移动组件设置在所述夹紧装置主体上端面，所述夹紧组件对称设置在所述夹紧装置主体下端面，所述连接钩环对称设置在夹紧装置主体两侧；

所述夹紧装置横向移动组件包括夹紧装置步进电机、正向梯形丝杠、反向梯形丝杠、两个滑块连接杆；所述夹紧组件包括两个夹紧滑块、内腔；所述夹紧装置步进电机通过联轴器分别与所述正向梯形丝杠、所述反向梯形丝杠连接，所述夹紧装置步进电机、所述正向梯形丝杠、所述反向梯形丝杠均与所述夹紧装置主体连接，两个滑块连接杆分别通过两个梯形丝杠螺母与所述正向梯形丝杠、所述反向梯形丝杠连接，两个夹紧滑块对称设置在两个滑块连接杆上；所述内腔设置在所述夹紧装置主体与所述夹紧滑块上，包括两个对称设置的夹紧滑块更换内腔与一个夹紧装置主体内腔，两个对称设置的夹紧滑块更换内腔与一个夹紧装置主体内腔组合成整圆包络。

2.根据权利要求1所述的一种悬式绝缘子作业更换工具包，其特征在于：所述悬式绝缘子卸载装置包括卸载装置横向移动组件、卸载装置减速传动组件、卸载装置本体、连接吊钩及连接挂槽，所述卸载装置减速传动组件通过所述卸载装置横向移动组件与所述连接吊钩连接，所述卸载装置横向移动组件、所述卸载装置减速传动组件、所述连接挂槽均设置在所述卸载装置本体上，所述卸载装置本体通过所述连接挂槽分别与所述悬式绝缘子调整推销装置、所述悬式绝缘子压销装置连接。

3.根据权利要求2所述的一种悬式绝缘子作业更换工具包，其特征在于：所述卸载装置横向移动组件包括第一导向外壳、第二导向外壳、双向丝杆轴、两个丝杆螺母；所述卸载装置减速传动组件包括卸载装置步进电机、齿轮减速箱、两个传动齿轮；所述第一导向外壳设置在所述卸载装置主体的一侧，所述第二导向外壳设置在所述齿轮减速箱上，所述双向丝杆轴的两端与两个丝杆螺母转动连接，两个连接吊钩设置在所述丝杆螺母上；所述卸载装置步进电机与所述齿轮减速箱均设置在所述卸载装置主体上，一个传动齿轮设置在所述双向丝杆轴上，另一个传动齿轮与所述卸载装置步进电机的输出轴连接，两个传动齿轮啮合传动。

4.根据权利要求3所述的一种悬式绝缘子作业更换工具包，其特征在于：所述悬式绝缘子旋转装置包括旋转运动组件、电动夹爪组件及旋转装置主体，所述旋转运动组件设置在所述旋转装置主体上；所述电动夹爪组件设置在所述旋转运动组件上，所述电动夹爪组件夹持悬式绝缘子片的裙边，所述旋转运动组件带动所述电动夹爪组件转动。

5.根据权利要求4所述的一种悬式绝缘子作业更换工具包，其特征在于：所述悬式绝缘子调整推销装置包括轴线调整组件、推销组件、伸缩组件和支撑底座，所述轴线调整组件和所述伸缩组件均设置在所述支撑底座上；所述推销组件设置在所述伸缩组件上，所述连接挂槽包括调整推销装置挂槽，所述轴线调整组件通过所述调整推销装置挂槽与并排设置的两个所述卸载装置连接。

6.根据权利要求5所述的一种悬式绝缘子作业更换工具包，其特征在于：所述轴线调整组件包括两个定位夹爪支撑杆、两个定位夹爪、双向丝杆、夹紧定位电机、两个丝杆螺母滑块、两个轴线调整电动杆；所述伸缩组件包括转轴转接法兰、伸缩电推杆、直线导轨、直线导轨滑块、转轴轴承座；所述推销组件包括推销电机、推销丝杆轴、推销舌、推销固定底座、推销导向基座；所述定位夹爪设置在所述定位夹爪支撑杆上，所述夹紧定位电机设置在所述支撑底座上，其输出轴与所述双向丝杆连接，所述定位夹爪支撑杆通过所述丝杆螺母滑块与所述双向丝杆连接，两个所述轴线调整电动杆设置在所述支撑底座两端，与所述推销装置挂槽连接；所述转轴转接法兰通过转轴与所述转轴轴承座连接，所述转轴轴承座设置在其中一个所述丝杆螺母滑块上，所述直线导轨设置在所述推销导向基座上，所述直线导轨滑块设置在其中一个所述定位夹爪支撑杆上，所述直线导轨与所述直线导轨滑块滑动连接，所述伸缩电推杆的固定端与所述转轴转接法兰连接，伸出端与所述推销固定底座铰接；所述推销电机设置在所述推销固定底座上，所述推销固定底座与所述推销导向基座连接其输出轴通过同步带及同步带轮与所述推销丝杆轴连接，所述推销丝杆轴贯穿所述推销固定底座并与其转动连接，所述推销舌与所述推销丝杆轴螺纹连接，并位于所述推销导向基座内部设置的导向槽中。

7.根据权利要求6所述的一种悬式绝缘子作业更换工具包，其特征在于：所述悬式绝缘子压销装置包括压销装置主体支撑杆、压销组件、两个销轴锁紧组件，所述压销组件设置在所述压销装置主体支撑杆中间位置，两个所述销轴锁紧组件对称设置在所述主体支撑杆的两侧位置，所述连接挂槽还包括压销装置挂槽，两个所述销轴锁紧组件均通过压销装置挂槽分别与并排设置的两个所述卸载装置连接。

8.根据权利要求7所述的一种悬式绝缘子作业更换工具包，其特征在于：所述压销组件包括压销装置步进电机、压销支架、丝杆轴、压销块；所述销轴锁紧组件包括滑槽连杆、销轴导轨支架、销轴、锁紧舵机；所述压销装置步进电机设置在所述压销支架上，所述压销支架与设置在所述压销装置主体支撑杆上，所述压销块通过丝杆轴螺母与所述丝杆轴螺纹连接，所述压销装置步进电机通过同步带及同步带轮与所述丝杆轴连接；所述锁紧舵机设置在所述销轴导轨支架上，所述销轴导轨支架设置在所述压销装置主体支撑杆上，所述销轴导轨支架内部设置有销孔，所述销轴位于所述销孔的内部，所述滑槽连杆的一端与所述锁紧舵机输出轴连接，另一端与所述销轴内端连接，所述锁紧舵机带动所述滑槽连杆，以带动所述销轴在所述销孔内部伸缩，所述销轴导轨支架与所述压销装置挂槽通过所述销轴实现连接。

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