CN115156122A - 一种用于换流站绝缘子清污机器人的清洗手爪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于换流站绝缘子清污机器人的清洗手爪，涉及清污机器人领域，包括推送模块、开合模块、公转模块、毛刷自转模块和倚靠模块，支持毛刷变径移动，其中，推送模块用于改变清洗手爪向外延伸的距离，从而适应各种距离的绝缘子；开合模块用于控制清洗手爪头部左右抱臂的张开或闭合；公转模块用于控制清洗手爪头部的左右抱臂在抱紧绝缘子后，以绝缘子为圆心的公转清洗；毛刷自转模块用于控制清洗手爪上清洗毛刷的转动，实现对绝缘子的刷洗工作；倚靠模块用于清洗手爪抱紧绝缘子后，依靠在绝缘子上，提供支撑力。本发明的用于换流站绝缘子清污机器人清洗手爪，通过多个自由模块的配合，在清污作业时效率高，稳定性强，安全性高。
Description
技术领域
本发明涉及清污机器人领域，尤其涉及一种用于换流站绝缘子清污机器人的清洗手爪。
背景技术
换流站户外绝缘设备的可靠运行，是跨区直流输电系统稳定的前提条件。受换流站直流电场的影响，直流绝缘子及套管表面更容易积累污秽，且累积效应明显，增加了运维管理单位防污闪工作的难度。一般人工清洗绝缘子使用水冲较为广泛，一般对水冲压力、角度要求较高，冲洗后的灰密去除效果无法有效保证，并且顽固性灰密难以彻底清除。
目前市场上已有几种针对换流站绝缘子进行自动清扫的机械设备，这些清扫设备普遍存在的问题是，由于设计结构和清扫方式的缺陷，造成在进行清扫作业时，不能对绝缘子上下表面位置全部清扫，清扫毛刷只能接触到绝缘子片远离轴线的位置，清扫不彻底，清扫效果差。
因此，本领域的技术人员致力于开发一种用于换流站绝缘子清污机器人的清洗手爪。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是对绝缘子上下表面位置清扫不彻底，清扫效率差。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于换流站绝缘子清污机器人的清洗手爪，其特征在于，包括推送模块、开合模块、公转模块、毛刷自转模块和倚靠模块，支持所述毛刷变径移动，其中，
所述推送模块，用于改变所述清洗手爪向外延伸的距离，从而适应各种距离的所述绝缘子；
所述开合模块，用于控制所述清洗手爪头部左右抱臂的张开或闭合；
所述公转模块，用于控制所述清洗手爪头部的所述左右抱臂在抱紧所述绝缘子后，以所述绝缘子为圆心的公转清洗；
所述毛刷自转模块，用于控制所述清洗手爪上清洗毛刷的转动，实现对所述绝缘子的刷洗工作；
所述倚靠模块，用于所述清洗手爪抱紧所述绝缘子后，依靠在所述绝缘子上，提供支撑力。
进一步地，所述推送模块包括配重平板、推送推杆和推送滑轨，所述推送推杆固定于所述配重平板上，所述推送滑轨设置为多组，其中两组所述推送滑轨固定在所述配重平板前方的两侧，一组所述推送滑轨固定在所述配重平板下方中央位置。
进一步地，所述推送模块设置有多个推送滑块，其中两个所述推送滑块安装在所述配重平板前方两侧的所述推送滑轨上，一个所述推送滑块安装在所述配重平板下方中央位置的所述推送滑轨上。
进一步地，所述推送模块还包括轮盘固定座和公转固定座，所述轮盘固定座桥接在所述配重平板上方的两个所述推送滑块上，所述公转固定座设置有上下两块固定板，所述上固定板固定在所述轮盘固定座上，所述下固定板固定在所述配重平板下方的所述推送滑块上，所述推送推杆前端与所述公转固定座竖板固定，所述推送推杆推送所述公转模块前进。
进一步地，所述开合模块包括左右抱臂，所述左右抱臂的左右半环采用剪叉式连接，所述开合模块使用开合推杆驱动完成所述清洗手爪的开合动作。
进一步地，所述公转模块包括公转轮盘、公转摇杆和公转摇臂，所述公转轮盘固定于所述公转固定座上的固定板上，使用固定在所述轮盘固定座内部的公转电机驱动，所述公转固定座前方铰接有所述公转摇杆，所述公转摇杆两端与所述左右抱臂铰接，所述公转摇杆一端使用所述公转摇臂完成与所述公转轮盘的铰接传动。
进一步地，所述倚靠模块包括倚靠滑板、支撑杆、复位轮、复位滑块和复位气弹簧，所述支撑杆一端与倚靠滑板铰接，另一端和所述复位轮铰接连接；所述复位滑块头部与所述复位轮固定，尾部连接所述复位气弹簧；在所述左右抱臂抱住所述绝缘子时，所述倚靠滑板靠到所述绝缘子外沿，所述支撑杆受力，带动所述复位轮转动，使所述复位滑块压缩所述复位气弹簧，而所述复位气弹簧产生反方向弹力复位所述复位轮状态，使所述清洗手爪结构产生支撑力而防止所述清洗手爪下移。
进一步地，所述毛刷自转模块包括毛刷架、变径滑块与变径滑轨，所述毛刷架用于固定所述清洗毛刷，所述毛刷架下方安装有所述变径滑块，所述变径滑块与所述变径滑轨连接，所述变径滑轨固定在所述左右抱臂上且具有锁定功能，所述毛刷架通过所述变径滑轨装在所述左右抱臂上，并支持根据所述绝缘子的直径调节所述清洗手爪的清洗直径。
进一步地，每个所述清洗毛刷都设置有独立的毛刷电机，所述毛刷电机固定在所述毛刷架的上方，利用所述毛刷电机驱动所述清洗毛刷实现对所述绝缘子的刷洗。
进一步地，在所述毛刷电机两侧安装有清洗喷头，所述清洗喷头可以切换高压清水冲洗或者低压清洗液清洗。
在本发明的较佳实施方式中，相对于现有技术，本发明的清洗手爪，通过多个自由模块的配合，在清污作业时效率更高，稳定性更强，也更安全。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明的一个较佳实施例的清洗手爪结构示意图；
图2是本发明的一个较佳实施例的公转模块结构示意图；
图3是本发明的一个较佳实施例的推送模块结构示意图；
图4是本发明的一个较佳实施例的清洗毛刷结构示意图；
图5是本发明的一个较佳实施例的清洗毛刷底部变径滑轨结构示意图；
图6是本发明的一个较佳实施例的依靠结构示意图；
其中，1-配重平板、2-推送滑轨、3-推送推杆、4-公转固定座、5-推送滑块、6-轮盘固定座、7-公转轮盘、8-公转摇杆、9-公转摇臂、10-左右抱臂、11-清洗毛刷、12-毛刷电机、13-开合推杆、14-毛刷架、15-喷头、16-倚靠滑板、17-变径滑轨、18-变径滑块、19-支撑杆、20-复位轮、21-复位滑块、22-复位气弹簧。
具体实施方式
以下参考说明书附图介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。
如图1所示，本发明实施例提供的一种用于换流站绝缘子清污机器人的清洗手爪，主要有开合、推送、公转、毛刷自转四个主要功能，另外还有倚靠结构和毛刷变径移动两个辅助功能，其结构包括推送模块、开合模块、公转模块、毛刷自转模块和倚靠模块，其中毛刷自转模块和倚靠模块设置为多个，并且两者均安装在公转模块的上方，支持所述毛刷变径移动。
如图1和图3所示，本发明实施例提供的一种用于换流站绝缘子清污机器人的清洗手爪，其推送模块用于改变所述清洗手爪向外延伸的距离，从而适应各种距离的绝缘子，包括配重平板1、推送滑轨2、推送推杆3、公转固定座4、推送滑块5、轮盘固定座6和开合推杆13，推送推杆3固定于配重平板1上，推送滑轨2设置为多组，其中两组推送滑轨2固定在配重平板1前方的两侧，一组推送滑轨2固定在配重平板1下方中央位置；推送模块设置有多个推送滑块5，其中两个推送滑块5安装在配重平板1前方两侧的推送滑轨2上，一个推送滑块5安装在配重平板1下方中央位置的推送滑轨2上；轮盘固定座6桥接在配重平板1上方的两个推送滑块5上，公转固定座4设置有上下两块固定板，公转固定座4的上固定板固定在轮盘固定座6上，公转固定座4的下固定板固定在配重平板1下方的推送滑块5上，推送推杆3前端与公转固定座4的竖板固定，推送推杆3推送公转模块前进。
开合模块用于控制清洗手爪头部左右抱臂10的张开或闭合；
公转模块用于控制清洗手爪头部的左右抱臂10在抱紧换流站的绝缘子后，以该绝缘子为圆心的公转清洗；
毛刷自转模块用于控制清洗手爪上清洗毛刷11的转动，实现对该绝缘子的刷洗工作；
倚靠模块用于清洗手爪抱紧绝缘子后，依靠在绝缘子上，为整个装置提供支撑力。
本发明实施例提供的一种用于换流站绝缘子清污机器人的清洗手爪，通过上述多个自由模块的配合，在抱紧绝缘子后，可以实现对绝缘子上下表面位置的全部清扫，在清污作业时效率更高，稳定性更强，也更安全。
如图2所示，本发明实施例提供的一种用于换流站绝缘子清污机器人的清洗手爪，其公转模块包括公转轮盘7、公转摇杆8和公转摇臂9，公转轮盘7固定于公转固定座4上的固定板上，使用固定在轮盘固定座6内部的公转电机驱动，公转固定座4前方铰接有公转摇杆8，公转摇杆8的两端与左右抱臂10铰接，公转摇杆8的一端使用公转摇臂9完成与公转轮盘7的铰接传动。
开合模块包括左右抱臂10，左右抱臂10的左右半环采用剪叉式连接，开合模块使用开合推杆13驱动完成所述清洗手爪的开合动作。左右抱臂10一端分别与左右抱臂10的左右半环两侧铰接，左右抱臂10的左右半环采用剪叉式连接，并用开合推杆13驱动完成手爪开合动作，由此可实现左右抱臂10以绝缘子为中心的公转清洗运动。
如图4和图5所示，本发明实施例提供的一种用于换流站绝缘子清污机器人的清洗手爪，毛刷自传模块设置为多个，毛刷自转模块包括清洗毛刷11、毛刷电机12、毛刷架14、喷头15、变径滑轨17和变径滑块18。其中，清洗毛刷11通过毛刷架14固定在左右抱臂10上方。毛刷架14用于固定清洗毛刷11，利用固定在毛刷架14上方的毛刷电机12驱动清洗毛刷11，可实现对绝缘子的刷洗工作。在毛刷电机12两侧安装有清洗喷头15，可在清洗时喷出清洗溶剂和清水增强清洗效果。在毛刷架14下方安装有变径滑块18，变径滑块18与变径滑轨17连接，变径滑轨17固定在左右抱臂10上且具有锁定功能，可在展开清洗工作前，根据所述绝缘子的直径调节清洗手爪的清洗直径并固定，以此可使清洗手爪适应更多尺寸的绝缘子。
本发明的优选实施例中，每个清洗毛刷11都设置有独立的毛刷电机12，毛刷电机12固定在毛刷架14的上方，利用毛刷电机12驱动清洗毛刷11实现对所述绝缘子的刷洗。优选地，在毛刷电机12的两侧安装有清洗用喷头15，这些清洗喷头15可以切换高压清水冲洗或者低压清洗液清洗，
如图6所示，本发明实施例提供的一种用于换流站绝缘子清污机器人的清洗手爪，设置有多个倚靠模块，倚靠模块包括倚靠滑板16、支撑杆19、复位轮20、复位滑块21和复位气弹簧22，其中支撑杆19一端与倚靠滑板16铰接，另一端和复位轮20铰接连接；复位滑块21头部与复位轮20固定，尾部连接复位气弹簧22。在左右抱臂10抱住绝缘子时，倚靠滑板16靠到绝缘子外沿，支撑杆19受力，带动复位轮20转动，使复位滑块21压缩复位气弹簧22，而复位气弹簧22产生反方向弹力使复位轮20状态复位，使结构能够产生支撑力而防止清洗手爪下移的效果，确保清洗效果。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以，得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种用于换流站绝缘子清污机器人的清洗手爪，其特征在于，包括推送模块、开合模块、公转模块、毛刷自转模块和倚靠模块，支持所述毛刷变径移动，其中，
所述推送模块，用于改变所述清洗手爪向外延伸的距离，从而适应各种距离的所述绝缘子；
所述开合模块，用于控制所述清洗手爪头部左右抱臂的张开或闭合；
所述公转模块，用于控制所述清洗手爪头部的所述左右抱臂在抱紧所述绝缘子后，以所述绝缘子为圆心的公转清洗；
所述毛刷自转模块，用于控制所述清洗手爪上清洗毛刷的转动，实现对所述绝缘子的刷洗工作；
所述倚靠模块，用于所述清洗手爪抱紧所述绝缘子后，依靠在所述绝缘子上，提供支撑力。
2.如权利要求1所述的清洗手爪，其特征在于，所述推送模块包括配重平板、推送推杆和推送滑轨，所述推送推杆固定于所述配重平板上，所述推送滑轨设置为多组，其中两组所述推送滑轨固定在所述配重平板前方的两侧，一组所述推送滑轨固定在所述配重平板下方中央位置。
3.如权利要求2所述的清洗手爪，其特征在于，所述推送模块设置有多个推送滑块，其中两个所述推送滑块安装在所述配重平板前方两侧的所述推送滑轨上，一个所述推送滑块安装在所述配重平板下方中央位置的所述推送滑轨上。
4.如权利要求3所述的清洗手爪，其特征在于，所述推送模块还包括轮盘固定座和公转固定座，所述轮盘固定座桥接在所述配重平板上方的两个所述推送滑块上，所述公转固定座设置有上下两块固定板，所述上固定板固定在所述轮盘固定座上，所述下固定板固定在所述配重平板下方的所述推送滑块上，所述推送推杆前端与所述公转固定座竖板固定，所述推送推杆推送所述公转模块前进。
5.如权利要求1所述的清洗手爪，其特征在于，所述开合模块包括左右抱臂，所述左右抱臂的左右半环采用剪叉式连接，所述开合模块使用开合推杆驱动完成所述清洗手爪的开合动作。
6.如权利要求1所述的清洗手爪，其特征在于，所述公转模块包括公转轮盘、公转摇杆和公转摇臂，所述公转轮盘固定于所述公转固定座上的固定板上，使用固定在所述轮盘固定座内部的公转电机驱动，所述公转固定座前方铰接有所述公转摇杆，所述公转摇杆两端与所述左右抱臂铰接，所述公转摇杆一端使用所述公转摇臂完成与所述公转轮盘的铰接传动。
7.如权利要求1所述的清洗手爪，其特征在于，所述倚靠模块包括倚靠滑板、支撑杆、复位轮、复位滑块和复位气弹簧，所述支撑杆一端与倚靠滑板铰接，另一端和所述复位轮铰接连接；所述复位滑块头部与所述复位轮固定，尾部连接所述复位气弹簧；在所述左右抱臂抱住所述绝缘子时，所述倚靠滑板靠到所述绝缘子外沿，所述支撑杆受力，带动所述复位轮转动，使所述复位滑块压缩所述复位气弹簧，而所述复位气弹簧产生反方向弹力复位所述复位轮状态，使所述清洗手爪结构产生支撑力而防止所述清洗手爪下移。
8.如权利要求1所述的清洗手爪，其特征在于，所述毛刷自转模块包括毛刷架、变径滑块与变径滑轨，所述毛刷架用于固定所述清洗毛刷，所述毛刷架下方安装有所述变径滑块，所述变径滑块与所述变径滑轨连接，所述变径滑轨固定在所述左右抱臂上且具有锁定功能，所述毛刷架通过所述变径滑轨装在所述左右抱臂上，并支持根据所述绝缘子的直径调节所述清洗手爪的清洗直径。
9.如权利要求8所述的清洗手爪，其特征在于，每个所述清洗毛刷都设置有独立的毛刷电机，所述毛刷电机固定在所述毛刷架的上方，利用所述毛刷电机驱动所述清洗毛刷实现对所述绝缘子的刷洗。
10.如权利要求9所述的清洗手爪，其特征在于，在所述毛刷电机两侧安装有清洗喷头，所述清洗喷头可以切换高压清水冲洗或者低压清洗液清洗。
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