CN116140260A - 一种具有控制组件的用于带电电气设备的清扫设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有控制组件的用于带电电气设备的清扫设备，包括刷轮、驱动机构、刷轮联动机构和绝缘操作杆，所述驱动机构设置在刷轮相邻位置，远离手持位置，用于将电能转换为机械能，驱动机构输出端与刷轮联动机构机械连接，刷轮联动机构连接多个刷轮，刷轮联动机构用于带动多个刷轮转动，其中，驱动机构包括大功率旋转电机、电池和控制组件，控制组件包括近电报警器和控制电路，控制电路上设置有报警电压选择开关、电源开关、警报器开关和装置本体控制按钮，电源开关用于控制遥控组件和报警组件的电源，报警电压选择开关用于选择电压等级，装置本体的控制按钮包括启动按钮和停止按钮。

Description

一种具有控制组件的用于带电电气设备的清扫设备

技术领域

本发明属于变电运检技术领域，涉及一种用于带电电气设备的清扫设备，尤其是一种具有控制组件的用于带电电气设备的清扫设备。

背景技术

目前，我国的带电清扫方法主要包括带电气吹，带电水冲洗和带电机械清扫等方法。

但现有技术中带电机械清扫装置普遍采用动力输入杆方式，将动力从底部传递到顶部，从而驱动刷轮转动，例如CN112157027A，但是由于需要复杂的传动机构，使动力损失较大，传动效率低。同时，大部分带电机械清扫装置根据清扫需求需要设置大功率电机，由于启动方式不正确，导致电机容易出现故障和损坏，并且使用者在启动操作时出现的误操作，容易对人体造成伤害。最后，大部分带电机械清扫装置只能适用于清扫电气设备本体和清扫绝缘子，不能够兼容清扫电缆，以及适用于电缆的清扫装置使用效果差，使用时不够省力等问题。

经检索，未发现与本发明相同或相似的已公开的专利文献。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种设计合理、传动效率高、操作安全且能够兼容电缆清扫的具有控制组件的用于带电电气设备的清扫设备。

本发明解决其现实问题是采取以下技术方案实现的：

一种用于带电电气设备的清扫设备，包括刷轮、驱动机构、刷轮联动机构和绝缘操作杆，所述驱动机构设置在刷轮相邻位置，远离手持位置，用于将电能转换为机械能，驱动机构输出端与刷轮联动机构机械连接，刷轮联动机构连接多个刷轮，刷轮联动机构用于带动多个刷轮转动；其中，驱动机构包括大功率旋转电机、电池和控制组件，控制组件包括近电报警器和控制电路，控制电路上设置有报警电压选择开关、电源开关、警报器开关和装置本体控制按钮，电源开关用于控制遥控组件和报警组件的电源，报警电压选择开关用于选择电压等级，装置本体的控制按钮包括启动按钮和停止按钮；

其控制过程如下：打开电源开关，打开报警器开关，调节报警电压选择开关，选择合适的电压等级，按压“启动”按钮，清扫装置进入低速模式，此时使用者可以操作清扫装置靠近待清扫设备，当近电报警器检测与目标探测带电体的距离小于设定距离时，报警器开始报警，提醒使用者操作清扫与待清扫设备进入设定距离内，同时近电报警器将该报警信号给控制电路，当控制电路接收到该报警信号时控制电机进入高速模式，此时清扫装置可以进行清扫工作；当清扫工作完成后，清扫装置远离待清扫设备，当近电报警器检测与目标探测带电体的距离大于设定距离时，报警器停止报警，提醒使用者操作清扫与待清扫设备超出设定距离内，同时近电报警器不再将该报警信号给控制电路，控制电机进入低速模式，此时使用者可以按压“停止”按钮，清扫装置停止运行。

进一步的，所述清扫装置的刷轮为双层四刷头立体刷头组件，共有四只刷轮，刷轮四只分为两组，左边一组刷轮设置在同一个方轴上，上下设置，右边一组刷轮的设置采用相同的方式，上面两个刷轮的刷丝分布在刷轮上下面和四周，下面两个刷轮的刷丝分布在刷轮的上面和四周，从而形成立体刷头。

进一步的，所述左右两组轮刷成锐角设置，其中所述锐角为圆心在电缆的中心正上方，左右两刷轮的垂直平分线所在直线经过该圆心所形成的角，在清扫电缆时先使上两个轮刷接触电缆，再用力使电缆穿过上两个轮刷，使电缆置于上下刷轮之间形成的空间中，此时可以利用刷轮的刷丝自身的硬度将装置的部分重量施加到电缆上，并且可以利用刷轮的角度清理集中在电缆的上部和两侧的污秽。

进一步的，所述锐角具体为30-60度。

进一步的，上下刷轮的内侧一端在同一竖直线上。

进一步的，下刷轮的内侧一端超出上刷轮的内侧一端所在的竖直线。

进一步的，所述刷轮联动机构包括皮带轮组及其安装盒，所述安装盒对应刷轮的安装位置一体制出多个延伸部，所述皮带轮组包括多个皮带轮、传动皮带、皮带轮轴和传动轴，传动轴的底端与驱动结构的输出连接，传动轴的顶端与轴承连接，轴承安装在安装盒内，在传动轴上套装多个皮带轮，每一皮带轮分别通过皮带连接一组皮带轮组，每组皮带轮组的输出轴分别连接一刷轮。

进一步的，还包括遥控器，在使用过程中出现危险或故障的情况下，强制关闭电源。

进一步的，还包括能耗制动回路来吸收反向电动势，需要停止时持续按住停止按钮3秒钟以上，此时控制驱动组件停止对电机供电，吸收回路接通，将反电势能量以回路运行方式消耗完毕，内部控制继电器断开，完成安全停机操作。

本发明的优点和有益效果：

1、本发明将电机和电池设置在刷轮相邻位置，从而避免了将电机和电池设置在使用者把手位置(即远离刷轮位置)，再通过绝缘操作杆内部的复杂的传动机构传递到刷轮，传动效率低的问题。

2、本发明采用近电报警和“启动”按钮对刷轮的电机进行控制，两者协调控制，保障了电机启动时的安全性，降低的操作的复杂性，同时避免误操作导致高速的刷轮对人体脆弱位置(例如眼睛)等造成伤害。同时，还设置有遥控器可以强制关闭电源，从而在使用过程中出现危险或故障的情况下，强制关闭电源，提高安全性，避免发生二次危害。

3、本发明通过对刷轮的设计不仅可以在清扫绝缘子和电气设备本体时对边角和凹槽等位置有更好的包裹和触及能力，同时能够兼容电缆的清扫，并且使电缆清扫更有针对性，使使用者更省力，并且相较于通过类似包裹清扫装置清扫电缆时通过复杂机械将电缆进行包裹的方式，例如咬合、卡扣等方式，本发明的结构仅需在现有电气设备清扫装置的基础上调整刷轮的角度，即可实现，成本低，结构简单。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的刷轮联动机构的内部机构示意图；

图3(a)是本发明的刷轮角度示意图-上下刷轮的内侧一端在同一竖直线上；

图3(b)是本发明的刷轮角度示意图-下刷轮的内侧一端超出上刷轮的内侧一端所在的竖直线。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例作进一步详述：

一种用于带电电气设备的清扫设备，包括刷轮1、驱动机构3、刷轮联动机构2和绝缘操作杆4，所述驱动机构设置在刷轮相邻位置，驱动机构输出端与刷轮联动机构机械连接，刷轮联动机构连接多个刷轮。

所述刷轮联动机构包括皮带轮组及其安装盒5，所述安装盒对应刷轮的安装位置一体制出多个延伸部。所述皮带轮组包括多个皮带轮7、传动皮带6、皮带轮轴8和传动轴9，传动轴的底端与驱动结构的输出连接，传动轴的顶端与轴承连接，轴承安装在安装盒内。在传动轴上套装多个皮带轮，每一皮带轮分别通过皮带连接一组皮带轮组，每组皮带轮组的输出轴分别连接一刷轮。

清扫装置的驱动机构3包括大功率旋转电机、电池和控制组件，控制组件包括近电报警器和控制电路，控制电路上设置有报警电压选择开关、电源开关、警报器开关和装置本体控制按钮。

驱动机构设置在刷轮相邻位置，并且驱动结构中电机和电池，电池提供电能，电机消耗电能输出动能，带动刷轮联动机构驱动刷轮转动。由于上述电机和电池设置在刷轮相邻位置，从而避免了将电机和电池设置在使用者把手位置(即远离刷轮位置)，再通过绝缘操作杆内部的复杂的传动机构传递到刷轮，传动效率低的问题。

电源开关：此开关控制遥控组件和报警组件的电源，关闭后，遥控和报警功能均失效。装置本体控制按钮不受影响。

报警器开关：此开关为单独关闭警报器，如有需要可关闭警报器。

报警电压选择开关：此开关是选择探测带电体系统电压的开关，根据现场带电设备电压等级，选择合适的探测电压，能够实现对目标探测带电体的接近检测，距离小于1米时启动警报器报警提示。

在现场存在多种电压等级时，要以低电压等级为准。选择低电压等级，接近高电压带电设备时，报警距离会增加。

装置本体控制按钮：装置本体的控制按钮有两个，分别为“启动”按钮和“停止”按钮。因装置采用大功率旋转电机，启动时为防止大电流冲击，设计了启动状态，此时装置会以降压限流方式启动，启动后装置进入低速模式；“停止”按钮，作用为操作时使装置停止。

工作过程：打开电源开关，打开报警器开关，调节报警电压选择开关，选择合适的电压等级，按压“启动”按钮，清扫装置进入低速模式，此时使用者可以操作清扫装置靠近待清扫设备，当近电报警器检测与目标探测带电体的距离小于设定距离时，报警器开始报警，提醒使用者操作清扫与待清扫设备进入设定距离内，同时近电报警器将该报警信号给控制电路，当控制电路接收到该报警信号时控制电机进入高速模式，此时清扫装置可以进行清扫工作。当清扫工作完成后，清扫装置远离待清扫设备，当近电报警器检测与目标探测带电体的距离大于设定距离时，报警器停止报警，提醒使用者操作清扫与待清扫设备超出设定距离内，同时近电报警器不再将该报警信号给控制电路，控制电机进入低速模式，此时使用者可以按压“停止”按钮，清扫装置停止运行。

近电报警和“启动”按钮对刷轮的电机进行控制，两者协调控制，保障了电机启动时的安全性，降低的操作的复杂性，同时避免误操作导致高速的刷轮对人体脆弱位置(例如眼睛)等造成伤害。同时，还设置有遥控器可以强制关闭电源，从而在使用过程中出现危险或故障的情况下，强制关闭电源，提高安全性，避免发生二次危害。

清扫装置采用了大功率电动机构，停止时会有反压冲击。因此本设备设计了能耗制动回路来吸收反向电动势，需要停止时持续按住停止按钮3秒钟以上，此时控制驱动组件停止对电机供电，吸收回路接通，将反电势能量以回路运行方式消耗完毕，内部控制继电器断开，完成安全停机操作。

清扫装置的刷轮为双层四刷头立体刷头组件，共有四只刷轮，刷轮四只分为两组，左边一组刷轮设置在同一个方轴上，上下设置，右边一组刷轮同理，从而形成立体刷头。采用M6法兰防松螺母配套平垫紧固，随机配套有垫片、螺母和弯头套筒扳手，可方便快捷地进行刷头组装。

清扫装置不仅用于对绝缘子和电气设备本体进行清扫，同时也可以对供电电缆进行清扫。为了同时满足上述要求，两组刷轮不采用平行设置，而是将刷轮的角度设置为锐角(圆心在电缆的中心正上方，两刷轮的方轴所在直线经过该圆心，并且成锐角，优选为30-60度)，如图3所述。在清扫绝缘子和电气设备本体时可以对边角和凹槽等位置有更好的包裹和触及能力，在清扫电缆时先使上两个轮刷接触电缆，再用力使电缆穿过上两个轮刷，使电缆置于上下刷轮之间形成的空间中，此时可以利用刷轮的刷丝自身的硬度将装置的部分重量施加到电缆上，从而减少使用者向上的力，使使用者更省力，并且由于电缆的污秽主要集中在电缆的上部和两侧，因此利用刷轮的角度可以更好对电缆的主要污秽位置进行清理，使电缆清扫更有针对性；刷轮四只分为两组，上面两只外径稍小，下面两只外径稍大，并且上面两个刷轮的刷丝分布在刷轮上下面和四周，下面两个刷轮的刷丝分布在刷轮的上面和四周，形成立体刷头，两个实施例：1、上下刷轮的内侧一端在同一竖直线上，如附图3(a)所示；2、下刷轮的内侧一端超出上刷轮的内侧一端所在的竖直线，如附图3(b)所示，从而可以更好的托举电缆，并且由于角度的设置，使电缆更容易进入到上下刷轮之间形成的空间中，并且避免电缆漏到下刷轮下方。

上述刷轮的设置方法不仅可以在清扫绝缘子和电气设备本体时对边角和凹槽等位置有更好的包裹和触及能力，同时能够兼容电缆的清扫，并且使电缆清扫更有针对性，使使用者更省力。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

Claims (9)

1.一种具有控制组件的用于带电电气设备的清扫设备，其特征在于：包括刷轮、驱动机构、刷轮联动机构和绝缘操作杆，所述驱动机构设置在刷轮相邻位置，远离手持位置，用于将电能转换为机械能，驱动机构输出端与刷轮联动机构机械连接，刷轮联动机构连接多个刷轮，刷轮联动机构用于带动多个刷轮转动，其中，驱动机构包括大功率旋转电机、电池和控制组件，控制组件包括近电报警器和控制电路，控制电路上设置有报警电压选择开关、电源开关、警报器开关和装置本体控制按钮，电源开关用于控制遥控组件和报警组件的电源，报警电压选择开关用于选择电压等级，装置本体的控制按钮包括启动按钮和停止按钮；

其控制过程如下：打开电源开关，打开报警器开关，调节报警电压选择开关，选择电压等级，按压“启动”按钮，清扫装置进入低速模式，此时使用者可以操作清扫装置靠近待清扫设备，当近电报警器检测与目标探测带电体的距离小于设定距离时，报警器开始报警，提醒使用者操作清扫与待清扫设备进入设定距离内，同时近电报警器将该报警信号给控制电路，当控制电路接收到该报警信号时控制电机进入高速模式，此时清扫装置可以进行清扫工作；当清扫工作完成后，清扫装置远离待清扫设备，当近电报警器检测与目标探测带电体的距离大于设定距离时，报警器停止报警，提醒使用者操作清扫与待清扫设备超出设定距离内，同时近电报警器不再将该报警信号给控制电路，控制电机进入低速模式，此时使用者可以按压“停止”按钮，清扫装置停止运行。

2.根据权利要求1所述的一种具有控制组件的用于带电电气设备的清扫设备，其特征在于：所述清扫装置的刷轮为双层四刷头立体刷头组件，共有四只刷轮，刷轮四只分为两组，左边一组刷轮设置在同一个方轴上，通过该方轴驱动，上下设置，右边一组刷轮的设置采用相同的方式，上面两个刷轮的刷丝分布在刷轮上下面和四周，下面两个刷轮的刷丝分布在刷轮的上面和四周，从而形成立体刷头。

3.根据权利要求2所述的一种具有控制组件的用于带电电气设备的清扫设备，其特征在于：所述左右两组轮刷成锐角设置，其中所述锐角为圆心在电缆的中心正上方，左右两刷轮的方轴所在直线经过该圆心所形成的角，在清扫电缆时先使两个上轮刷接触电缆，再用力使电缆穿过两个上轮刷中间的空隙，使电缆置于上下刷轮之间形成的空间中，此时利用刷轮的刷丝自身的硬度将装置的部分重量施加到电缆上，并且利用刷轮的角度清理集中在电缆的上部和两侧的污秽。

4.根据权利要求3所述的一种具有控制组件的用于带电电气设备的清扫设备，其特征在于：所述锐角具体为30-60度。

5.根据权利要求4所述的一种具有控制组件的用于带电电气设备的清扫设备，其特征在于：上下刷轮的内侧一端在同一竖直线上。

6.根据权利要求4所述的一种具有控制组件的用于带电电气设备的清扫设备，其特征在于：下刷轮的内侧一端超出上刷轮的内侧一端所在的竖直线，使电缆进入到上下刷轮之间形成的空间中的过程中避免电缆漏到下刷轮下方。

7.根据权利要求3所述的一种具有控制组件的用于带电电气设备的清扫设备，其特征在于：所述刷轮联动机构包括皮带轮组及其安装盒，所述安装盒对应刷轮的安装位置一体制出多个延伸部，所述皮带轮组包括多个皮带轮、传动皮带、皮带轮轴和传动轴，传动轴的底端与驱动结构的输出连接，传动轴的顶端与轴承连接，轴承安装在安装盒内，在传动轴上套装多个皮带轮，每一皮带轮分别通过皮带连接一组皮带轮组，每组皮带轮组的输出轴分别连接一刷轮。

8.根据权利要求3所述的一种具有控制组件的用于带电电气设备的清扫设备，其特征在于：还包括遥控器，在使用过程中出现危险或故障的情况下，强制关闭电源。

9.根据权利要求3所述的一种具有控制组件的用于带电电气设备的清扫设备，其特征在于：还包括能耗制动回路来吸收反向电动势，停止时持续按住停止按钮3秒钟以上，此时控制驱动组件停止对电机供电，吸收回路接通，将反电势能量以回路运行方式消耗完毕，内部控制继电器断开，完成安全停机操作。

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