CN115452482A - 一种变电站或换流站狭小带电空间内取液装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种变电站或换流站狭小带电空间内取液装置，属于取液装置技术领域；解决了在变电站狭小空间取液流程复杂、效率低的问题；包括伸缩式取液口、取液姿态调整电机、多节橡胶软管、塑料管、快装式固定架、往复式真空抽液电机、电源控制接口、液气分离装置、快拆式取液容器，快装式固定架用于连接取液装置和机器人机械臂底座，电源控制接口通过导线与机器人对应端口相连；伸缩式取液口通过橡胶软管与相连；安装有蠕动泵的软管关节固定片通过快拆螺丝与机器人机械臂的关节固定连接；快拆式取液容器上固定有液气分离装置，液气分离装置上方固定有往复式真空抽液电机，液气分离装置上还固定有电源控制接口；本发明应用于变电站。

Description

一种变电站或换流站狭小带电空间内取液装置

技术领域

本发明提供了一种变电站或换流站狭小带电空间内取液装置，属于取液装置技术领域。

背景技术

变电站（换流站）内多种电力设备存在漏油漏液的风险隐患，如主变压器、站用变、电容器和换流变压器等，长期运行中，无可避免的会出现漏液现象。为了进一步分析判定原因，需要对漏液进行采样。现有的采样一般通过人工进行取液的方式，即人工手持一长度4米左右的绝缘杆，在杆尾端绑上纸巾在变电站地面进行取液，通过纸巾上的液体分辨漏液是水还是油，但是人工手持杆取液仅能分辨漏液的类型，无法对其成分进行后续分析，而采用机器取液面临电容器和站用变等安全距离较小电力设备申请停电的复杂流程，以及狭小的工作空间，工作效率极低的问题。因此，一种能在不停电条件下工作的取液装置就十分必要。

发明内容

本发明为了解决在变电站狭小空间取液流程复杂、效率低的问题，提出了一种变电站或换流站狭小带电空间内取液装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种变电站或换流站狭小带电空间内取液装置，包括伸缩式取液口、取液姿态调整电机、多节橡胶软管、塑料管、快装式固定架、往复式真空抽液电机、电源控制接口、液气分离装置、快拆式取液容器，所述快装式固定架用于连接取液装置和机器人机械臂底座，所述电源控制接口通过导线与机器人对应端口相连；

所述伸缩式取液口与首端橡胶软管的一端相连，首端橡胶软管的另一端通过橡胶软管关节与下一节橡胶软管相连，中间的几节橡胶软管之间通过伸缩软管相连接，末端的塑料管一端通过橡胶软管关节与前面一节橡胶软管相连，塑料管的另一端与快拆式取液容器的进口相连；

所述橡胶软管关节上固定有蠕动泵，所述橡胶软管关节上的固定片通过快拆螺丝与机器人机械臂的关节固定连接；

所述快拆式取液容器上固定有液气分离装置，液气分离装置上方固定有往复式真空抽液电机，液气分离装置上还固定有电源控制接口。

所述快装式固定架固定在塑料管上。

所述伸缩式取液口，包含四级弹簧式橡胶管和塑料管组合。

所述取液姿态调整电机包括两个不同轴向的电机。

所述液气分离装置包括液气分离器和排气管道，其中液气分离器固定在快拆式取液容器上，液气分离器的一侧伸出有排气管道。

所述排管管道设置为弯管。

所述往复式真空抽液电机由电机转动提供动力，通过电机轴上的偏心轮，驱动橡胶软管循环、往复运动，在腔体里面形成吸、排动作，通过单向阀的闭合、打开吸入和排出液体。

本发明相对于现有技术具备的有益效果为：本发明提供的一种变电站或换流站狭小带电空间内取液装置可在带电设备安全围栏内或者狭小空间内，完成取液作业，且不需要对设备停电，缩减了流程，降低了风险，提高了工作效率。本发明的取液装置能够适配安装在多种型号的机器人机械臂上，极大的缩减了取液装置成本。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步说明：

图1为本发明取液装置的结构示意图；

图2为本发明伸缩式取液口处的结构示意图；

图3为本发明液气分离装置处的结构示意图；

图4为本发明伸缩式取液口处取液姿态调整电机伸缩电机布置的局部剖视示意图；

图5为本发明伸缩式取液口处取液姿态调整电机水平电机布置的结构示意图；

图中：1为伸缩式取液口，2为取液姿态调整电机，3为橡胶软管，4为快拆螺丝，5为伸缩软管，6为塑料管，7为快装式固定架，8为往复式真空抽液电机，9为排气管道，10为电源控制接口，11为液气分离装置，12为快拆式取液容器，13为橡胶软管关节、14为蠕动泵；

101为第一节收缩吸嘴，102为第二节收缩吸嘴，103为第三节收缩吸嘴，104为第四节收缩吸嘴，105为单向阀，21为伸缩电机，22为伸缩电机传动轴，23为软管收纳仓，24为取液软管，25为出液口，26为第一蜗杆，27为第一涡轮，28为第二蜗杆，29为第二涡轮，30为顶杆；

31为舵机，32为舵机传动轴，33为连接片，34为舵机云台，35为固定螺丝。

具体实施方式

如图1至图5所示，本发明提供了一种变电站或换流站狭小带电空间内取液装置，可以适配安装在不同规格型号的机器人本体上，降低成本，缩小体积，能在不停电的情况下，在带电设备安全围栏或狭窄空间内进行高效取液作业。

本发明的取液装置具体技术方案如下：包括伸缩式取液口1、取液姿态调整电机2、橡胶软管3、快拆螺丝4、伸缩软管5、塑料管6、快装式固定架7、往复式真空抽液电机8、液气分离装置11和快拆式取液容器12。

所述的伸缩式取液口1包含四级弹簧式橡胶管和塑料管组合，用于在取液作业时，直接接触取样液体。在增长取液口长度的同时，增强了取液口的抗冲击能力，降低了操作不当对取液装置造成的冲击力。其中四级弹簧式橡胶管包括第一节收缩吸嘴101，第一节收缩吸嘴101外侧嵌套有第二节收缩吸嘴102，第二节收缩吸嘴102外侧嵌套有第三节收缩吸嘴103，第三节收缩吸嘴103外侧嵌套有第四节收缩吸嘴104，第四节收缩吸嘴104上为空腔的软管收纳仓23，软管收纳仓23用于取液软管24收缩回来后存放软管，软管收纳仓23采用硬质塑料管，软管收纳仓23的顶部设置有出液口25，出液口25与在伸缩式取液口1处设置的蠕动泵14进液管相连，蠕动泵14的出液口连接橡胶软管3，软管收纳仓23的顶部还固定有伸缩电机21，出液口25位于软管收纳仓23内连接有取液软管24，取液软管24的一端与第一节收缩吸嘴101固定连接，取液软管24在出液口25处的一端还设置有单向阀105，防止吸取的液体回流。

所述的取液姿态调整电机2，包含两个不同轴向的电机组成，即竖直方向和水平方向的电机，用于当机器人在狭小空间取液过程中，机械臂已无法提供更多活动度时，使用姿态调整电机2调整取液口姿态和方向，顺利接触到液面。其中两个不同轴向的电机为一个竖直方向的伸缩电机21和一个水平方向的舵机31，竖直方向的伸缩电机21控制伸缩式取液口1进行伸缩，即长度的变化，使其能够更加靠近取液的地面，如图4所示；水平方向的舵机31控制伸缩式取液口1能够在水平方向上进行微调，如图5所示。

其中伸缩电机21的传动轴设置在软管收纳仓23内，伸缩电机传动轴22通过联轴器与第一蜗杆26固定连接，第一蜗杆26与第一涡轮27相啮合，第二涡轮29与第一涡轮27相啮合，且第一涡轮27、第二涡轮29处于同一轴向上，且第一涡轮27与第二涡轮29采用不同直径；第二涡轮29与第二蜗杆28相啮合，第二蜗杆28的底端固定连接有顶杆30，顶杆30的远端与第一节收缩吸嘴101固定连接。其中伸缩电机21采用往复式直线伸缩电机，通过电机伸缩带动涡轮、蜗杆运动，从而使顶杆伸缩上下运动，实现伸缩式取液口1的伸出和缩回。

其中舵机31通过固定螺丝35固定在舵机云台34上，舵机云台34固定在软管收纳仓23上，舵机传动轴32通过连接片33与舵机云台34相连接，其中连接片33设置有两个，一个连接片33的一端与舵机云台34的左侧固定连接，一个连接片33的一端与舵机云台34的右侧固定连接，两个连接片33的另一端均与舵机传动轴32固定连接，通过舵机31正反转，连接片33跟随舵机正反转，从而带动舵机云台34左右微动，由于舵机云台34与伸缩式取液口1固定连接的，从而带动伸缩式取液口1左右微动，其中舵机31可以采用遥控控制。

所述的橡胶软管3，用于传输抽取的采样液体。

所述的快拆螺丝4，用于连接取液装置的橡胶软管关节13和机器人机械臂，形成联动。通过机械臂的伸缩带动取液装置的橡胶软管的伸缩。

所述的伸缩软管5，用于匹配不同型号机械臂时产生的形变，可以在一定的长度内自由伸缩，具备适配安装在各种尺寸的机械臂上，增加取液装置的通用性。

所述的塑料管5，用于固定快装式固定架7，进而固定取液装置末端在机器人上。

所述的快装式固定架7，用于稳固连接取液装置和机器人机械臂底座，保证取液容器和液气分离装置11始终保持竖直位置。

所述的往复式真空抽液电机8，利用容积式泵原理抽取液体，是取液装置的主要动力元件。由电机转动提供动力，通过电机轴上的偏心轮，驱动橡胶软管3循环、往复运动，在腔体里面形成吸、排动作，通过单向阀的闭合、打开从而达到吸入和排出液体。

所述的液气分离装置11，包含液气分离器、电源控制接口10和排气管道9。用于分离排除取液过程中吸入的多余空气。其中排气管道9设置为排气弯管，可以将液气分离装置11分离出的空气及时排除，保证样品的纯度。电源控制接口10用于接入位于机器人主板上的控制芯片，为取液装置提供动力。

所述的快拆式取液容器12，用于存储取液装置采集到的液体，装卸便捷的取液容器可以随时替换新瓶进行下一次的采样，提升多个工作间隔取液作业的工作效率。

所述的橡胶软管关节13用于连接橡胶软管3和机械臂，并经快拆螺丝4固定。并且橡胶软管关节13上都固定有蠕动泵14，蠕动泵14将其两端的橡胶软管3相连接，蠕动泵14用于将伸缩式取液口1的液体传输回后面的液气分离装置11。

本发明的使用方法为：

（1）使用快拆螺丝4和快装式固定架7连接、固定取液装置和机器人机械臂，即将本发明的装置通过快装式固定架固定在现有机器人机座上，使用快拆螺丝4将整个伸缩软管固定在现有机器人的机械臂的对应位置；

（2）连接电源控制接口10和机器人相应端口；

（3）使用机器人遥控器控制机械臂和取液装置进行取液作业。

通过图1中的快拆螺丝4将本装置和机器人的机械臂相连接，是一种相依附的关系，通过机械臂的位置和形态变化而变化取液装置的形态。例如机械臂升高或下降，取液装置也伴随着升高或下降；机械臂伸直，取液装置也伴随着整体伸展开来。可以通过机械臂带动取液装置伸直、缩回，在取液时通过伸缩电机控制伸缩式取液口1伸出，通过遥控舵机使伸缩式取液口1随着舵机云台的转动发生前后的摆动，以利于精准吸取液体，打开往复式抽真空电机8和各关节处设置的溶洞泵，将变电站地面的液体采集到气液分离装置11中，完成取液。

关于本发明具体结构需要说明的是，本发明采用的各部件模块相互之间的连接关系是确定的、可实现的，除实施例中特殊说明的以外，其特定的连接关系可以带来相应的技术效果，并基于不依赖相应软件程序执行的前提下，解决本发明提出的技术问题，本发明中出现的部件、模块、具体元器件的型号、相互间连接方式以及，由上述技术特征带来的常规使用方法、可预期技术效果，除具体说明的以外，均属于本领域技术人员在申请日前可以获取到的专利、期刊论文、技术手册、技术词典、教科书中已公开内容，或属于本领域常规技术、公知常识等现有技术，无需赘述，使得本案提供的技术方案是清楚、完整、可实现的，并能根据该技术手段重现或获得相应的实体产品。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种变电站或换流站狭小带电空间内取液装置，其特征在于：包括伸缩式取液口、取液姿态调整电机、多节橡胶软管、塑料管、快装式固定架、往复式真空抽液电机、电源控制接口、液气分离装置、快拆式取液容器，所述快装式固定架用于连接取液装置和机器人机械臂底座，所述电源控制接口通过导线与机器人对应端口相连；

所述伸缩式取液口与首端橡胶软管的一端相连，首端橡胶软管的另一端通过橡胶软管关节与下一节橡胶软管相连，中间的几节橡胶软管之间通过伸缩软管相连接，末端的塑料管一端通过橡胶软管关节与前面一节橡胶软管相连，塑料管的另一端与快拆式取液容器的进口相连；

所述橡胶软管关节上固定有蠕动泵，所述橡胶软管关节上的固定片通过快拆螺丝与机器人机械臂的关节固定连接；

所述快拆式取液容器上固定有液气分离装置，液气分离装置上方固定有往复式真空抽液电机，液气分离装置上还固定有电源控制接口。

2.根据权利要求1所述的变电站或换流站狭小带电空间内取液装置，其特征在于：所述快装式固定架固定在塑料管上。

3.根据权利要求1所述的变电站或换流站狭小带电空间内取液装置，其特征在于：所述伸缩式取液口，包含四级弹簧式橡胶管和塑料管组合。

4.根据权利要求1所述的变电站或换流站狭小带电空间内取液装置，其特征在于：所述取液姿态调整电机包括两个不同轴向的电机。

5.根据权利要求1所述的变电站或换流站狭小带电空间内取液装置，其特征在于：所述液气分离装置包括液气分离器和排气管道，其中液气分离器固定在快拆式取液容器上，液气分离器的一侧伸出有排气管道。

6.根据权利要求5所述的变电站或换流站狭小带电空间内取液装置，其特征在于：所述排管管道设置为弯管。

7.根据权利要求1所述的变电站或换流站狭小带电空间内取液装置，其特征在于：所述往复式真空抽液电机由电机转动提供动力，通过电机轴上的偏心轮，驱动橡胶软管循环、往复运动，在腔体里面形成吸、排动作，通过单向阀的闭合、打开吸入和排出液体。

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