CN115739722A - 一种绝缘子清洗设备及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种绝缘子清洗设备及系统，清洗设备包括机座、机械臂机构及清洗机构。机械臂机构包括第一机械臂、第二机械臂和第三机械臂，第一机械臂安装于机座上，第二机械臂与第一机械臂转动连接，第三机械臂与第二机械臂转动连接。清洗机构包括弧形支架、驱动件和清洗刷头，弧形支架固定于第三机械臂上并设有滑轨，清洗刷头滑动设置于滑轨上，驱动件固定于弧形支架上并与清洗刷头驱动连接。本发明改进了绝缘子清洗设备的结构，可以适应于清洗各种摆放角度的绝缘子，适应性强，提高了清洗效果，同时该清洗设备可自动换刷，自动化程度高。

Description

一种绝缘子清洗设备及系统

技术领域

本发明涉及清洗设备技术领域，尤其涉及一种绝缘子清洗设备及系统。

背景技术

在换流站及变电站内，复合绝缘子长期暴露户外会在表面附着大量污垢，空气中的尘土、工业中废气、工业烟尘、油颗粒等等各种微粒或者鸟类粪便都会堆积在绝缘子外表面而形成污秽层，在受潮的情况下，会导致绝缘子表面绝缘能力降低，表面泄漏电流增加，从而在正常电压运行下发生污闪事故。污闪事故对电力系统有很大的影响，甚至会造成整个电网的瘫痪。因此，复合绝缘子必须及时清洗或更换。

目前市面上有一些清洗设备，例如公开号为CN108480257A的发明专利，其公开了一种变电站支柱绝缘子清扫装置，其包括垂直升降机构、环抱旋转机构以及两个清扫机构；环抱旋转机构设置于垂直升降机构的一侧且包括环抱支架、环形齿轮、第一液压马达以及旋转齿轮；其中，环抱支架呈半环形并具有半环形内腔，该环抱支架的两端部及顶面均呈开口状；环形齿轮设于环抱支架的内腔中且亦呈半环形，其齿轮一侧通过设于环抱支架一侧面的开口显露出从而与旋转齿轮配合；第一液压马达用以驱动旋转齿轮以使其带动环形齿轮在环抱支架的内腔中绕该环抱支架的轴线水平旋转；两个清扫机构设置于环形齿轮的顶面并分别位于该环形齿轮的两端。

虽然，上述清扫装置可以清洗绝缘子，但是其滑台只能竖直、水平升降，只能清洗沿竖直或者水平方向排布的绝缘子，对于倾斜放置的绝缘子则无能为力，或只能清洗绝缘子的一部分，清洗效果一般。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种绝缘子清洗设备及系统，旨在适应于清洗各种摆放角度的绝缘子，以提高清洗设备的适应性并提升清洗效果。

为实现上述目的，本发明提出一种绝缘子清洗设备，包括：

机座；

机械臂机构，包括第一机械臂、第二机械臂和第三机械臂，所述第一机械臂安装于所述机座上，所述第二机械臂与所述第一机械臂转动连接，所述第三机械臂与所述第二机械臂转动连接；以及

清洗机构，包括弧形支架、驱动件和清洗刷头，所述弧形支架固定于所述第三机械臂上并设有滑轨，所述清洗刷头滑动设置于所述滑轨上，所述驱动件固定于所述弧形支架上并与所述清洗刷头驱动连接。

可选地，所述绝缘子清洗设备还包括控制器和至少一个测距传感器，所述控制器与所述机械臂机构信号连接，所述测距传感器安装于所述机座上并与所述控制器信号连接；

所述测距传感器，用于检测所述清洗刷头与所述绝缘子之间的距离，并输出距离信号至所述控制器；

所述控制器，用于根据所述距离信号控制所述机械臂机构工作，以调整所述清洗刷头的清洗位置。

可选地，所述测距传感器通过滑台安装于所述机座上，所述滑台沿所述机座的高度方向滑动设置于所述机座上。

可选地，所述绝缘子清洗设备还包括摄像头，所述摄像头安装于所述机座上并与所述控制器信号连接；

所述摄像头，用于拍摄所述绝缘子与所述清洗刷头，并输出图像信号至所述控制器；

所述控制器，还用于根据所述图像信号控制所述机械臂机构工作，以调整所述清洗刷头的清洗角度。

可选地，所述机座上设有至少一个换刷台，所述换刷台上活动设置有备用刷头。

可选地，所述清洗机构还包括安装于所述弧形支架上的伺服直线电机及固定件，所述伺服直线电机设于所述固定件的一侧并与所述控制器信号连接，所述固定件设有安装孔及与所述安装孔连通的通孔，所述清洗刷头的刷柄插设于所述安装孔中，所述伺服直线电机的输出轴可伸缩地设置于所述通孔中，以用于将所述清洗刷头的刷柄的压紧于所述安装孔中。

可选地，所述绝缘子清洗设备还包括报警器，所述报警器安装于所述机座上并与所述控制器信号连接，以用于在所述控制器的控制下输出报警信号。

可选地，所述测距传感器为激光雷达传感器；所述报警器为报警灯或扬声器。

可选地，所述机座上设有驱控一体箱，所述控制器设于所述驱控一体箱内。

为实现上述目的，本发明还提出一种绝缘子清洗系统，包括：

清洗设备，所述清洗设备为如上所述的绝缘子清洗设备；以及

移动终端，所述移动终端与所述清洗设备信号连接，以用于操控所述清洗设备工作；

其中，所述绝缘子清洗设备包括：

机座；

机械臂机构，包括第一机械臂、第二机械臂和第三机械臂，所述第一机械臂安装于所述机座上，所述第二机械臂与所述第一机械臂转动连接，所述第三机械臂与所述第二机械臂转动连接；以及

清洗机构，包括弧形支架、驱动件和清洗刷头，所述弧形支架固定于所述第三机械臂上并设有滑轨，所述清洗刷头滑动设置于所述滑轨上，所述驱动件固定于所述弧形支架上并与所述清洗刷头驱动连接。

在本发明的技术方案中，该清洗设备包括机座、机械臂机构及清洗机构；机械臂机构包括第一机械臂、第二机械臂和第三机械臂，第一机械臂安装于机座上，第二机械臂与第一机械臂转动连接，第三机械臂与第二机械臂转动连接；清洗机构包括弧形支架、驱动件和清洗刷头，弧形支架固定于第三机械臂上并设有滑轨，清洗刷头滑动设置于滑轨上，驱动件固定于弧形支架上并与清洗刷头驱动连接。

可以理解的是，本发明通过设置机械臂机构实现了多自由度运动，通过机械臂机构可以调整弧形支架及其上清洗刷头的清洗角度，可以适应于清洗各种摆放角度的绝缘子，适应性强，提高了清洗效果，自动化程度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明绝缘子清洗设备一实施例的后视图；

图2为本发明绝缘子清洗设备一实施例的侧视图；

图3为本发明绝缘子清洗设备一实施例的俯视图；

图4为本发明绝缘子清洗设备一实施例的结构示意图；

图5为本发明绝缘子清洗设备一实施例中清洗机构的结构示意图；

图6为图5中局部A的放大图。

附图标号说明：

100、绝缘子；10、机座；20、机械臂机构；30、清洗机构；21、第一机械臂；22、第二机械臂；23、第三机械臂；24、第四机械臂；31、弧形支架；32、清洗刷头；311、滑轨；40、测距传感器；50、滑台；60、摄像头；70、换刷台；81、伺服直线电机；82、固定件；82a、安装孔；321、刷柄；90、报警器；11、驱控一体箱。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种绝缘子清洗设备，适用于清洗各种摆放角度的绝缘子，特别是换流站及变电站的复合绝缘子，此处不限。

参照图1至图3，在本发明一实施例中，该清洗设备包括机座10、机械臂机构20及清洗机构30；机械臂机构20包括第一机械臂21、第二机械臂22和第三机械臂23，第一机械臂21安装于机座10上，第二机械臂22与第一机械臂21转动连接，第三机械臂23与第二机械臂22转动连接；清洗机构30包括弧形支架31、驱动件和清洗刷头32，弧形支架31固定于第三机械臂23上并设有滑轨311，清洗刷头32滑动设置于滑轨311上，驱动件固定于弧形支架31上并与清洗刷头32驱动连接。

本实施例中，弧形支架31的内径可根据常规绝缘子100的半径进行设置，可稍微大于常规绝缘子100的半径，以方便将绝缘子100套入于其内以进行清洗。由于清洗刷头32在滑轨311上运动，切向擦洗绝缘子100，清洗效果更好。

本实施例中，机械臂机构20还可包括第四机械臂24，弧形支架31可固定于第四机械臂24的末端，当然，该机械臂机构20还可设置更多的机械臂，以实现更多自由度的运动，从而适应更复杂的清洗环境，此处不限。

参照图5和图6，清洗刷头32可具有刷柄321，刷柄321可固定于弧形支架31上的滑块上，滑块滑动设置于滑轨311上并与驱动件的输出轴驱动连接。

可以理解的是，本发明通过设置机械臂机构20实现了多自由度运动，通过机械臂机构20可以调整弧形支架31及其上清洗刷头32的清洗角度，可以适应于清洗各种摆放角度的绝缘子100，适应性强，提高了清洗效果，自动化程度高。

为进一步地提升自动化程度，以提高清洗的便利性，并提升清洗效果，主要参照图4，在一实施例中，该绝缘子清洗设备还可包括控制器和至少一个测距传感器40，控制器与机械臂机构20信号连接，测距传感器40安装于机座10上并与控制器信号连接。测距传感器40，用于检测清洗刷头32与绝缘子100之间的距离，并输出距离信号至控制器。控制器，用于根据距离信号控制机械臂机构20工作，以调整清洗刷头32的清洗位置。

其中，机座10上设有驱控一体箱11，控制器设于驱控一体箱11内，如图2所示。测距传感器40可为激光雷达传感器等，此处不做限定。

参照图4，本实施例中，测距传感器40可通过滑台50安装于机座10上，滑台50沿机座10的高度方向滑动设置于机座10上。如此，可通过滑台50调整检测范围，以提升该绝缘子清洗设备的清洗范围。

进一步地，在一实施例中，该绝缘子清洗设备还可包括摄像头60，摄像头60安装于机座10上并与控制器信号连接，如图3所示。摄像头60，用于拍摄绝缘子100与清洗刷头32，并输出图像信号至控制器。控制器，还用于根据图像信号控制机械臂机构20工作，以调整清洗刷头32的清洗角度。

在清洗过程中，车辆带着清洗设备移动至待清洗的绝缘子100下方，控制系统根据摄像头60检测的绝缘子100高度信号，控制机械臂机构20运动，将清洗机构30靠近绝缘子100。靠近后，控制系统根据摄像头60检测的绝缘子100倾斜角度，通过机械臂机构20调节清洗机构30的角度，而后，通过测距传感器40测距，将清洗刷头32与绝缘子100的距离信号反馈给该设备的控制器，机械臂机构20根据控制指令运动，带动清洗刷头32运动，在绝缘子100位于清洗刷头32上时机械臂机构20停止运动。随后，控制系统发出清洗指令，驱动件驱动清洗刷头32在弧形支架31的滑轨311上运动，以擦洗绝缘子100。

参照图3，在一实施例中，机座10上可设有至少一个换刷台70，换刷台70上活动设置有备用刷头。

主要参考图5和图6，本实施例中，清洗机构30还可包括安装于弧形支架31上的伺服直线电机81及固定件82，伺服直线电机81设于固定件82的一侧并与控制器信号连接，固定件82设有安装孔82a及与安装孔82a连通的通孔，清洗刷头32的刷柄321插设于安装孔82a中，伺服直线电机81的输出轴可伸缩地设置于通孔中，以用于将清洗刷头32的刷柄321的压紧于安装孔82a中。

本实施例中，伺服直线电机81的数量可为至少一个，此处不限。

在刷洗一段时间后，清洗刷头32损坏或粘附大量污垢而导致清洗效果不佳时，可通过更换备用刷头来改善清洗效果。本发明通过设置上述刷头自动更换机构，实现了自动更换备用刷头的功能，极大地提高了换刷的便利性。

在需要更换刷头时，控制系统控制伺服直线电机81的输出轴缩回，清洗刷头32的刷柄321与输出轴分离，清洗刷头32脱落；然后，控制系统控制机械臂机构20带着清洗机构30运动到换刷台70，并使备用刷头的刷柄321置于安装孔82a中，然后控制伺服直线电机81的输出轴伸出至安装孔82a与刷柄321的外周壁紧贴，将刷柄321侧向压紧于安装孔82a，如此，自动完成了换刷操作，无需人工更换刷头。

在刷头更换之后，控制系统控制机械臂机构20带着清洗机构30回到擦洗位置，继续进行绝缘子100的擦洗。

为提高该清洗设备的安全性，或实现指示清洗设备的工作状态等，参考图2，在一实施例中，该绝缘子清洗设备还可包括报警器90，报警器90安装于机座10上并与控制器信号连接，以用于在控制器的控制下输出报警信号。

本实施例中，报警器90可为报警灯或扬声器。

本发明还提出一种绝缘子清洗系统，该绝缘子清洗系统包括清洗设备，该清洗设备的具体结构参照上述实施例，由于本发明提出的绝缘子清洗系统包括上述清洗设备的所有实施例的所有方案，因此，至少具有与所述清洗设备相同的技术效果，此处不一一阐述。

本实施例中，该清洗系统还可包括移动终端，移动终端与清洗设备信号连接，以用于操控所述清洗设备工作。

其中，移动终端可以是智能手机、平板电脑或笔记本电脑等，此处不限。

在清洗过程中，操作者可以手持移动终端站在地面，通过清洗设备的摄像头，激光雷达等对清洗过程进行观察操控。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种绝缘子清洗设备，其特征在于，包括：

机座；

机械臂机构，包括第一机械臂、第二机械臂和第三机械臂，所述第一机械臂安装于所述机座上，所述第二机械臂与所述第一机械臂转动连接，所述第三机械臂与所述第二机械臂转动连接；以及

清洗机构，包括弧形支架、驱动件和清洗刷头，所述弧形支架固定于所述第三机械臂上并设有滑轨，所述清洗刷头滑动设置于所述滑轨上，所述驱动件固定于所述弧形支架上并与所述清洗刷头驱动连接。

2.如权利要求1所述的绝缘子清洗设备，其特征在于，所述绝缘子清洗设备还包括控制器和至少一个测距传感器，所述控制器与所述机械臂机构信号连接，所述测距传感器安装于所述机座上并与所述控制器信号连接；

所述测距传感器，用于检测所述清洗刷头与所述绝缘子之间的距离，并输出距离信号至所述控制器；

所述控制器，用于根据所述距离信号控制所述机械臂机构工作，以调整所述清洗刷头的清洗位置。

3.如权利要求2所述的绝缘子清洗设备，其特征在于，所述测距传感器通过滑台安装于所述机座上，所述滑台沿所述机座的高度方向滑动设置于所述机座上。

4.如权利要求2所述的绝缘子清洗设备，其特征在于，所述绝缘子清洗设备还包括摄像头，所述摄像头安装于所述机座上并与所述控制器信号连接；

所述摄像头，用于拍摄所述绝缘子与所述清洗刷头，并输出图像信号至所述控制器；

所述控制器，还用于根据所述图像信号控制所述机械臂机构工作，以调整所述清洗刷头的清洗角度。

5.如权利要求2所述的绝缘子清洗设备，其特征在于，所述机座上设有至少一个换刷台，所述换刷台上活动设置有备用刷头。

6.如权利要求5所述的绝缘子清洗设备，其特征在于，所述清洗机构还包括安装于所述弧形支架上的伺服直线电机及固定件，所述伺服直线电机设于所述固定件的一侧并与所述控制器信号连接，所述固定件设有安装孔及与所述安装孔连通的通孔，所述清洗刷头的刷柄插设于所述安装孔中，所述伺服直线电机的输出轴可伸缩地设置于所述通孔中，以用于将所述清洗刷头的刷柄的压紧于所述安装孔中。

7.如权利要求2所述的绝缘子清洗设备，其特征在于，所述绝缘子清洗设备还包括报警器，所述报警器安装于所述机座上并与所述控制器信号连接，以用于在所述控制器的控制下输出报警信号。

8.如权利要求7所述的绝缘子清洗设备，其特征在于，所述测距传感器为激光雷达传感器；所述报警器为报警灯或扬声器。

9.如权利要求2所述的绝缘子清洗设备，其特征在于，所述机座上设有驱控一体箱，所述控制器设于所述驱控一体箱内。

10.一种绝缘子清洗系统，其特征在于，包括：

清洗设备，所述清洗设备为如权利要求1～9任一项所述的绝缘子清洗设备；以及

移动终端，所述移动终端与所述清洗设备信号连接，以用于操控所述清洗设备工作。

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