CN115890637A - 一种变电站瓷瓶清扫装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变电站瓷瓶清扫装置，该清扫装置包括能够固定在瓷瓶上的作业平台（20），在作业平台（20）上设有能够移动的机械臂安装座（4）和固定设置的水箱（17），安装在机械臂安装座（4）上的机械臂（8）前端的机械臂抓手（12）上设有左右对称分布的毛刷电机（14），毛刷电机（14）的驱动侧配置有清洗毛刷（15）且左右对称分布的清洗毛刷（15）能够包裹瓷瓶的对应部分；在水箱（17）上配置有给清洗毛刷（15）供水的水管（18）。本发明的清扫装置通过机械臂确定清洗位置、通过毛刷电机同步旋转带动内侧毛刷、清洗毛刷旋转实现对瓷瓶的清扫，同时通过水箱供水，该清扫装置简易高效、且提高了清扫的安全性。

Description

一种变电站瓷瓶清扫装置

技术领域

本发明涉及电力设备检修技术领域，尤其涉及瓷瓶的清扫设备，具体地说是一种变电站瓷瓶清扫装置。

背景技术

根据市场调查，现在市面上已经有的产品有：黑猫高压清洗机。新疆送变电有限公司当前使用黑猫高压清洗机完成对变电站瓷瓶的清洗，该产品依托吊车将清洗工人送至工位，采用地面人员配合给水、操作机器，吊车指挥等工作，完成变电站瓷瓶的洁净水清洗。具体型号参数如下表：

就新疆送变电有限公司在进行变电站瓷瓶清扫工作使用的黑猫高压清洗机来看，是目前国内进行变电站瓷瓶清扫的代表方法。通过吊车将清洗工人送至瓷瓶处，采用地面人员配合给水、操作机器，吊车指挥等工作，通过高压水枪完成对瓷瓶的冲洗。

但该清洗技术对瓷瓶的清洗存在清洗后存在残留水痕，往往户外水痕中有较多灰尘，在水痕干燥后，便在瓷瓶上留下灰痕，清洗效果并不明显。同时，使用吊车清洗，伴随着高空作业的危险性，也存在着清洗水飞溅，清洗水压力难把控带来的劳动环境恶劣和器械操作不便的困境。

因此，该产品不能较好的满足日常变电站瓷瓶的清洗工作，尤其在推进“智慧检修”的趋势越来越迫切和电力生产安全管理越来越严格的大环境下。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种变电站瓷瓶清扫装置，该清扫装置通过机械臂带动机械臂抓手上多个清洗毛刷相互配合旋转，完成变电站瓷瓶的清扫。

本发明的目的是通过以下技术方案解决的：

一种变电站瓷瓶清扫装置，其特征在于：该清扫装置包括能够固定在瓷瓶上的作业平台，在作业平台上设有能够移动的机械臂安装座和固定设置的水箱，安装在机械臂安装座上的机械臂前端的机械臂抓手上设有左右对称分布的毛刷电机，毛刷电机的驱动侧配置有清洗毛刷且左右对称分布的清洗毛刷能够包裹瓷瓶的对应部分；所述的水箱上配置有给清洗毛刷供水的水管；上述人体仿生结构的机械臂能够通过手机界面操作，完成机械臂上各关节的上下、前后运动。

所述毛刷电机的驱动侧上下方分别安装有清洗毛刷，以扩大清洗范围。

所述清洗毛刷内侧的机械臂抓手上还设有内侧毛刷，该内侧毛刷对称安装在对应独立设置的毛刷电机的驱动侧上下方，内侧毛刷用于清洗瓷瓶的相应位置和对机械臂抓手进行限位。

所述的水管上配置有供水开关。

所述的作业平台通过固定螺栓固定安装在瓷瓶的颈部。

所述的作业平台上分别设有供机械臂安装座行走的上滑轨和下滑轨，机械臂安装座底部的车轮能够嵌入上滑轨或下滑轨中、使得机械臂安装座位于作业平台的上方或下方，从而便于变电站瓷瓶上下部分的清扫。

所述机械臂包括机械臂肩关节、机械臂肘关节、机械臂腕关节和机械臂抓手，机械臂肩关节和机械臂肘关节之间、机械臂肘关节和机械臂腕关节之间分别通过相应的臂体相连接，机械臂腕关节上安装有机械臂抓手，该机械臂能够在作业半径内实现机械臂抓手的上下、前后运动。

封装成整体的机械臂安装座中装载有给机械臂作业供能的电池和启动机械臂作业的启动开关。

所述机械臂安装座中的电池通过供电线路为毛刷电机供能。

所述的供电线路通过固定扎带绑缚在机械臂上。

本发明相比现有技术有如下优点：

本发明的变电站瓷瓶清洗装置借助人体仿生学，引入工业成熟的机械臂装置，该操作机械臂由机械臂肩关节、机械臂肘关节、机械臂腕关节和机械臂抓手共同组成。该清洗装置固定在清洗瓷瓶工位上时，通过连接的手机或平板操作界面，对机械臂的关节进行操控，实现机械臂在操控指令的控制下上下、前后运动，进而完成机械臂抓手上的内侧毛刷和清洗毛刷的上下、前后运动以完成清洗动作，机械臂自身的作业半径以及移动距离能够满足瓷瓶清洗时的作业半径要求。

本发明的变电站瓷瓶清洗装置突破了传统人员长时间高处作业、水雾环境清洗瓷瓶过程中劳动强度大，经验要求高、连续长时间作业、外围面水冲洗造成瓷瓶清洗不合格造成一定量的经济损失、不必要的施工麻烦和电力设备的运行安全的瓶颈。

本发明的变电站瓷瓶清洗装置在机械臂工作时，搭建了整体的作业平台，将机械臂装在可固定的机械臂安装座上，机械臂安装座的车轮与作业平台上的上滑轨和下滑轨契合，当清洗变电站瓷瓶下部分时，可固定的机械臂安装座在下滑轨上可左右移动并在合适位置固定，通过机械臂上的内侧毛刷和清洗毛刷完成对瓷瓶下部分的清洗，当瓷瓶下部分清洗完成后，可将机械臂安装座翻转，移至上滑轨并左右移动，在合适的清洗位置上固定，通过机械臂上的内侧毛刷和清洗毛刷完成对瓷瓶上部分的清洗。

本发明的固定螺栓将作业平台固定在变电站瓷瓶的颈部时，机械臂安装座在滑轨上的合适位置固定后开始对瓷瓶清洗，瓷瓶清洗过程中，由作业平台上的水箱通过供水开关和水管为机械臂上的内侧毛刷和清洗毛刷供水，以达到辅助清洗。

本发明的变电站瓷瓶清洗装置与市面上的机器相比，克服了传统人员长时间高处作业进行变电站瓷瓶清洗环境过程中劳动强度大，经验要求高，同时也开拓了变电站瓷瓶清洗自动化、人工智能交互模式，突破了当下人工清洗装置与实际普适度不高、现场实际应用装置鲁棒性较弱的死区。

本发明的变电站瓷瓶清洗装置解决了传统瓷瓶清洗过程中需要人工传统登高、水枪冲洗，擦拭过程中存在的低效率、不经济、劳动强度大，经验要求高等一系列问题；在实现变电站瓷瓶清洗标准要求严苛的基础上，自动清洗，快速清洗，为变电站瓷瓶清洗效率不高，清洗不达标提供了智能化清洗、降低劳动强度和一定经济收益性，具有设计合理、使用方便的特点，实际应用前景广泛，适合推广使用。

附图说明

附图1为本发明的变电站瓷瓶清扫装置的立体结构示意图

附图2为本发明的变电站瓷瓶清扫装置的正视结构示意图；

附图3为本发明的变电站瓷瓶清扫装置的俯视结构示意图。

其中：1—上滑轨；2—下滑轨；3—车轮；4—机械臂安装座；5—启动开关；6—机械臂肩关节；7—供电线路；8—机械臂；9—固定扎带；10—机械臂肘关节；11—机械臂腕关节；12—机械臂抓手；13—内侧毛刷；14—毛刷电机；15—清洗毛刷；16—固定螺栓；17—水箱；18—水管；19—供水开关；20—作业平台。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

如图1-3所示：一种变电站瓷瓶清扫装置，包括设置在作业平台20上的上滑轨1和下滑轨2，机械臂安装座4作业时能够在通过车轮3在上滑轨1或下滑轨2移动，其中机械臂安装座4中装载有给机械臂8作业时供能的电池和启动机械臂8作业的启动开关5；机械臂8由机械臂肩关节6、机械臂肘关节10、机械臂腕关节11和机械臂抓手12共同组成，通过固定扎带9将供电线路7绑扎在机械臂8上，由机械臂安装座4中装载的电池为机械臂8的关节动作供能以完成清洗工作的控制部分，且机械臂8能够通过手机界面操作完成各关节的上下、前后运动。在机械臂8的机械臂抓手12处通过安装内侧毛刷13、毛刷电机14、清洗毛刷15以组成清洗部分，机械臂安装座4中装载的电池通过供电线路7为毛刷电机14供能分别驱动内侧毛刷13和清洗毛刷15同时旋转以实现对变电站瓷瓶的清扫。同时，通过固定螺栓16将作业平台20固定在需要清洗的瓷瓶颈部处，在内侧毛刷13和清洗毛刷15转动清洗的时候，水箱17中储存的水，通过供水开关19、水管18给内侧毛刷13和清洗毛刷15供水，辅助变电站瓷瓶清洗。

如图1、2、3所示：上述的变电站瓷瓶清扫装置使用时，由固定螺栓16将作业平台20从左右对侧连接紧固，在作业平台20上下两面分别安装可辅助机械臂安装座4的车轮3移动的上滑轨1和下滑轨2，机械臂安装座4的车轮3可借助上滑轨1或下滑轨2实现在作业平台20上的来回自由移动和位置固定。机械臂安装座4中设置有可充电锂电池，为机械臂8动作和分别带动内侧毛刷13和清洗毛刷15转动的毛刷电机14供能，该机械臂8的启动由启动开关5控制，启动开关5给电时，机械臂8处于受电状态，可通过手机或平板发出指令，对机械臂8的动作进行控制。仿生人体工程学制造出来的机械臂8，通过手机或平板的指令可分别对机械臂肩关节6、机械臂肘关节10、机械臂腕关节11进行操控。供电线路7的始端连接锂电池4、通过固定扎带9稳固扎在机械臂8的上面且不影响机械臂8的动作；供电线路7分别给机械臂肩关节6、机械臂肘关节10、机械臂腕关节11供电，当机械臂肩关节6、机械臂肘关节10、机械臂腕关节11全部得电时，便可通过手机或平板的图形指令，独立操控机械臂8上的三个关节，达到机械臂肩关节6、机械臂肘关节10、机械臂腕关节11独立动作或协调动作，从而通过机械臂8上的各关节动作，实现机械臂8的左右动作、上下动作以到达工作位置。

如图1、2、3所示：上述的机械臂肩关节6、机械臂肘关节10、机械臂腕关节11及控制毛刷旋转的毛刷电机14分别由锂电池供电。多路供电线路7通过固定扎带9绑扎在机械臂8上，以实现对机械臂8上的操控关节、毛刷电机14的供电和限位。

本发明的变电站瓷瓶清扫装置使用时，当机械臂8靠近瓷瓶清洗工位时，通过机械臂抓手12延伸出的清洗部分在得到锂电池的供电下，机械抓手12上的毛刷电机14处于旋转状态，进而同步带动内侧毛刷13和清洗毛刷15同步转动。其中清洗毛刷15设置两把且沿机械臂抓手12左右对称分布，以实现在瓷瓶清洗作业时，完成瓷瓶左右两侧的清扫，清洗毛刷可将瓷瓶包裹住，达到瓷瓶全方位，无死角的清扫；内侧毛刷13设置一把且沿机械臂抓手12中轴对称，以实现瓷瓶清洗作业时，完成瓷瓶对侧的清扫和对机械臂8上的机械臂腕关节11限位，防止误操作损伤瓷瓶。

本发明的变电站瓷瓶清扫装置通过设置水箱17来达到辅助清洗的功能。由于瓷瓶在检修时，往往上面存在灰尘等杂质，为清洗干净，在作业平台20上的机械臂8的对侧，设置水箱17，该水箱17通过带开关19的水管18延伸至瓷瓶两侧。在机械臂8清洗瓷瓶时，手动打开水源开关19，通过重力作用，水箱17中的水沿水管19流向内侧毛刷13和清洗毛刷15上，以实现瓷瓶在毛刷滚动清洗的时候，水箱17有充足的水源供给，帮助清除顽渍污垢，同时将清扫下的灰尘、杂质，在流水的冲刷下，沿着瓷瓶从上到下的清洗方向，将灰尘杂质冲刷到地面，以达到瓷瓶的高效、快速清扫和避免清扫污水对已清洗完成的部分瓷瓶带来二次污染。

该变电站瓷瓶清扫装置克服了传统人员通过压缩机冲水清洗过程中劳动强度大，经验要求高、残留水污渍冲洗不干净造成的污痕残留，造成瓷瓶清洗不合格，造成一定量的经济损失、不必要的施工麻烦和电力设备的运行安全的隐患，同时也开拓了变电站瓷瓶清洗工具自动化革命性的变化，克服了当下传统人工水冲洗与瓷瓶清洗要求洁净度实际普适度不高、现场实际应用装置鲁棒性较弱的死区；为变电站瓷瓶清洗提供了智能化清洗路径、降低劳动强度和一定经济收益性，具有设计合理、使用方便的特点，实际应用前景广泛，适合推广使用。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内；本发明未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。

Claims (10)

1.一种变电站瓷瓶清扫装置，其特征在于：该清扫装置包括能够固定在瓷瓶上的作业平台（20），在作业平台（20）上设有能够移动的机械臂安装座（4）和固定设置的水箱（17），安装在机械臂安装座（4）上的机械臂（8）前端的机械臂抓手（12）上设有左右对称分布的毛刷电机（14），毛刷电机（14）的驱动侧配置有清洗毛刷（15）且左右对称分布的清洗毛刷（15）能够包裹瓷瓶的对应部分；所述的水箱（17）上配置有给清洗毛刷（15）供水的水管（18）。

2.根据权利要求1所述的变电站瓷瓶清扫装置，其特征在于：所述毛刷电机（14）的驱动侧上下方分别安装有清洗毛刷（15），以扩大清洗范围。

3.根据权利要求1所述的变电站瓷瓶清扫装置，其特征在于：所述清洗毛刷（15）内侧的机械臂抓手（12）上还设有内侧毛刷（13），该内侧毛刷（13）对称安装在对应独立设置的毛刷电机（14）的驱动侧上下方，内侧毛刷（13）用于清洗瓷瓶的相应位置和对机械臂抓手（12）进行限位。

4.根据权利要求1所述的变电站瓷瓶清扫装置，其特征在于：所述的水管（18）上配置有供水开关。

5.根据权利要求1所述的变电站瓷瓶清扫装置，其特征在于：所述的作业平台（20）通过固定螺栓（16）固定安装在瓷瓶的颈部。

6.根据权利要求1-5任一所述的变电站瓷瓶清扫装置，其特征在于：所述的作业平台（20）上分别设有供机械臂安装座（4）行走的上滑轨（1）和下滑轨（2），机械臂安装座（4）底部的车轮（3）能够嵌入上滑轨（1）或下滑轨（2）中、使得机械臂安装座（4）位于作业平台（20）的上方或下方，从而便于变电站瓷瓶上下部分的清扫。

7.根据权利要求1-5任一所述的变电站瓷瓶清扫装置，其特征在于：所述机械臂（8）包括机械臂肩关节（6）、机械臂肘关节（10）、机械臂腕关节（11）和机械臂抓手（12），机械臂肩关节（6）和机械臂肘关节（10）之间、机械臂肘关节（10）和机械臂腕关节（11）之间分别通过相应的臂体相连接，机械臂腕关节（11）上安装有机械臂抓手（12），该机械臂（8）能够在作业半径内实现机械臂抓手（12）的上下、前后运动。

8.根据权利要求1-5任一所述的变电站瓷瓶清扫装置，其特征在于：封装成整体的机械臂安装座（4）中装载有给机械臂（8）作业供能的电池和启动机械臂（8）作业的启动开关（5）。

9.根据权利要求8所述的变电站瓷瓶清扫装置，其特征在于：所述机械臂安装座（4）中的电池通过供电线路（7）为毛刷电机（14）供能。

10.根据权利要求9所述的变电站瓷瓶清扫装置，其特征在于：所述的供电线路（7）通过固定扎带（9）绑缚在机械臂（8）上。

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