CN204486351U - 绝缘子带电自动清扫装置 - Google Patents
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Abstract
绝缘子带电自动清扫装置，包括清扫模块、环形齿条、支撑滚轮、齿轮模块、安装支架、底盘、顶盘；顶盘包括顶盘本体、顶盘转轴、第一连杆转轴底座导轨以及机械锁扣；安装支架顶端固定安装于底盘的下侧表面；支撑滚轮底端固定安装于底盘的内侧，顶盘本体内侧嵌入支撑滚轮顶端的凹槽内；顶盘本体由左右两部分组成、且左右两部分通过顶盘转轴转动连接，第一连杆转轴底座导轨、机械锁扣固定安装于顶盘本体上；清扫模块设置有若干组、安装在顶盘本体的第一连杆转轴底座导轨上；环形齿条固定安装于顶盘的顶盘本体的一侧；齿轮模块安装在底盘上、且与环形齿条啮合连接。本实用新型清扫作业安全、清扫能力强、适应性强、结构简单、经济性好。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种适用于输电线路绝缘子伞棱、伞槽结构的带电清扫装置，具体涉及一种绝缘子带电自动清扫装置。
背景技术
绝缘子是输电线路上一种极其重要的电力设备。它是连接输电杆塔与输电导线的一种绝缘体，具有较强的机械性能和良好的绝缘性能。带电运行的绝缘子工作于野外环境中，其表面长期裸露在外，极易受湿气、灰尘等因素影响而导致其表面产生污渍。绝缘子表面长时间积累污渍导致其绝缘性能下降，极易发生污闪。不良绝缘子的存在给电力系统的稳定运行带来极大威胁。因此，对绝缘子进行清扫是输电线路安全运行的重要保证。
现有的绝缘子清扫方式主要是人工清扫，即需要工作人员爬到绝缘子附近用抹布或毛刷进行清扫。这种方式虽然简单、有效，但是需要大量的人力资源，并且对绝缘子的清扫工作必须在停电情况下进行，对正常供电造成严重影响。因此，对绝缘子进行带电清扫对供电可靠性具有十分重要的意义。
大多数单伞瓷质绝缘子具有伞棱、伞槽结构。这种结构虽然增加了绝缘子的爬电距离，但是这种结构极易积污，并且不便于人工清扫。特别地，钟罩式绝缘子的伞棱深度比普通型绝缘子大得多，伞槽间距离小，更加不便于进行清扫。此外，这种结构位于绝缘子的钢脚侧，自然作用力很难到达，因此，其积污程度比钢帽侧更为严重。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是，针对现有绝缘子清扫存在的上述不足，提供一种清扫作业安全、清扫能力强、结构简单、重量轻、适应性强的绝缘子带电自动清扫装置，尤其适用于绝缘子伞棱、伞槽结构清扫。
本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
绝缘子带电自动清扫装置，它包括清扫模块、环形齿条、支撑滚轮、齿轮模块、安装支架、底盘、顶盘；所述顶盘包括顶盘本体、顶盘转轴、第一连杆转轴底座导轨以及机械锁扣；所述安装支架顶端固定安装于底盘的下侧表面，安装支架的底端设有用于与辅助搭载平台固定连接的固定孔；所述支撑滚轮底端固定安装于底盘的内侧，顶盘的顶盘本体内侧嵌入支撑滚轮顶端的凹槽内；
所述顶盘本体由左右两部分组成、且左右两部分通过顶盘转轴转动连接，所述机械锁扣固定安装于顶盘本体上，机械锁扣与顶盘转轴配合、用于锁紧和打开左右两部分的顶盘本体，所述第一连杆转轴底座导轨固定安装于顶盘本体上；
所述清扫模块设置有若干组，每组清扫模块的尾部安装在顶盘本体的第一连杆转轴底座导轨内、头部朝向顶盘本体的中心；
所述环形齿条固定安装于顶盘的顶盘本体的一侧；
所述齿轮模块安装在底盘上、且与环形齿条啮合连接。
按上述方案，所述清扫模块设置有4组、对称分布在顶盘内侧。
按上述方案，各组清扫模块包括弹性刀头、刀头连接轴、刀头底座、第一连杆转轴、第一连杆转轴底座、第二连杆转轴底座、第二连杆转轴、连杆；
所述弹性刀头包括多组，各组弹性刀头对应通过一组刀头连接轴安装在刀头底座上，所述刀头连接轴包括伸缩轴顶座、弹簧、伸缩轴以及伸缩轴底座；弹性刀头安装在伸缩轴顶座上，伸缩轴顶座与伸缩轴顶端固定连接，伸缩轴内嵌于弹簧内侧，伸缩轴底端与伸缩轴底座固定连接，伸缩轴底座与固定安装在刀头底座的顶端固定连接；
所述第一连杆转轴固定安装于连杆的一端，第一连杆转轴与第一连杆转轴底座转动连接，第一连杆转轴底座的底端嵌于顶盘的第一连杆转轴底座导轨内、且沿第一连杆转轴底座导轨自由滑动；
所述第二连杆转轴固定安装于连杆的另一端，第二连杆转轴底座固定安装于顶盘的顶盘本体上，第二连杆转轴与第二连杆转轴底座之间通过电机连接。
按上述方案，每组清扫模块上设有7组弹性刀头，各组弹性刀头通过刀头连接轴、刀头底座呈V字型排列安装在连杆上。
按上述方案，每组弹性刀头由5个独立的弹性小刀头顺序排列而成，并且每两个相邻弹性小刀头之间设置等距离的缝隙。
按上述方案，所述齿轮模块包括齿轮转轴、齿轮、齿轮模块底座；所述齿轮与环形齿条咬合，所述齿轮转轴与齿轮固定连接，所述齿轮模块底座固定安装于底盘的外侧，齿轮模块底座与齿轮转轴之间通过电机连接。
本实用新型的工作原理：清扫装置的底盘安装于辅助搭载平台上；清扫装置随辅助搭载平台一起上塔，底盘和顶盘随辅助搭载平台一起打开，并被放置于绝缘子串上；然后，底盘和顶盘随辅助搭载平台一起合起，并且“抱住”绝缘子，顶盘的机械锁扣上锁，使顶盘形成一个闭合的环形；安装于第二连杆转轴底座的电机转动，使第一连杆转轴底座沿第一连杆转轴底座导轨滑动，连杆的V字型夹角变小，清扫模块沿绝缘子片法线方向上的有效长度增加，使清扫模块“伸入”绝缘子的伞棱、伞槽结构中；清扫装置随辅助搭载平台一起向待清扫绝缘子侧缓慢移动，使弹性刀头与伞棱、伞槽结构接触；刀头连接轴的弹簧发生形变并存储能量，增加弹性刀头与伞棱、伞槽结构接触时的预紧力，使弹性刀头与伞棱、伞槽结构更加充分接触；安装于齿轮模块底座的电机正向旋转，使齿轮随之转动，带动顶盘转动，清扫模块的弹性刀头刮蹭伞棱、伞槽结构中的污垢；安装于齿轮模块底座的电机反向旋转，使齿轮随之反向转动，带动顶盘反向转动，清扫模块的弹性刀头刮蹭伞棱、伞槽结构中的污垢；通过安装于齿轮模块底座的电机如此往复正转、反转数次，完成对绝缘子伞棱、伞槽结构的清扫工作。
清扫装置完成对绝缘子伞棱、伞槽结构的清扫工作后，底盘随辅助搭载平台一起向已经清扫的绝缘子反方向缓慢移动一段距离，使弹性刀头与伞棱、伞槽结构分开；安装于第二连杆转轴底座的电机转动，使第一连杆转轴底座沿第一连杆转轴底座导轨滑动，连杆的V字型夹角变大，清扫模块沿绝缘子片法线方向上的有效长度减小直至清扫模块“退出”绝缘子的伞棱、伞槽结构；清扫装置随辅助搭载平台一起向下一片待清扫的绝缘子侧移动，清扫装置按照上述动作开始清扫绝缘子。
清扫装置完成对整串绝缘子的清扫工作后，顶盘的机械锁扣打开，顶盘和底盘随辅助搭载平台一起打开，并被从绝缘子串上取下，传递至地面。
本实用新型的有益效果在于：
(1)清扫作业安全：在绝缘子清扫作业过程中，清扫装置能够通过调整清扫模块的连杆“抱住”绝缘子，相比杆式毛刷型的传统清扫装置具有更高的安全性；
(2)清扫能力强：清扫装置搭载4组清扫模块，每个清扫模块上安装7组弹性刀头，增大清扫装置的清扫面积；清扫装置增加了自动补偿功能，采用弹簧补偿的方式提高弹性刀头与伞棱/伞槽接触时的预紧力，保持清扫的最佳效果；
(3)适应性强：清扫装置通过调整清扫模块连杆的夹角改变清扫模块沿绝缘子片法线方向上的有效长度，以适应不同盘径的绝缘子的清扫工作；
(4)安装方便：清扫装置采用模块化设计，结构简单、安装方便；
(5)经济性好：每组弹性刀头由5个独立的小刀头组成，当一个小刀头损坏时可以进行单独更换，避免更换整组弹性刀头，提高清扫装置的经济性。
附图说明
图1为本实用新型绝缘子带电自动清扫装置的整体结构示意图；
图2为本实用新型清扫模块的结构示意图；
图3为本实用新型齿轮模块的结构示意图；
图4为本实用新型顶盘的结构示意图；
图5为本实用新型刀头连接轴的结构示意图；
其中，1—清扫模块、2—环形齿条、3—支撑滚轮、4—齿轮模块、5—安装支架、6—底盘、7—顶盘；
101—弹性刀头、102—刀头连接轴、103—刀头底座、104—第一连杆转轴、105—第一连杆转轴底座、106—第二连杆转轴底座、107—第二连杆转轴、108—连杆；
1021—伸缩轴顶座、1022—弹簧、1023—伸缩轴、1024—伸缩轴底座；
401—齿轮转轴、402—齿轮、403—齿轮模块底座；
701—第一连杆转轴底座导轨、702—机械锁扣、703—顶盘本体、704—顶盘转轴。
具体实施方式
下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
参照图1～图5所示，本实用新型所述的绝缘子带电自动清扫装置，包括清扫模块1、环形齿条2、支撑滚轮3、齿轮模块4、安装支架5、底盘6、顶盘7；所述顶盘7包括顶盘本体703、顶盘转轴704、第一连杆转轴底座导轨701以及机械锁扣702；所述安装支架5顶端固定安装于底盘6的下侧表面，安装支架5的底端设有用于与辅助搭载平台(绝缘操作杆、机器人等)固定连接的固定孔(安装支架5通过固定孔与辅助搭载平台通过螺栓固定连接)；所述支撑滚轮3底端固定安装于底盘6的内侧，顶盘7的顶盘本体703内侧嵌入支撑滚轮3顶端的凹槽内；
所述顶盘本体703由左右两部分组成、且左右两部分通过顶盘转轴704转动连接，所述机械锁扣702固定安装于顶盘本体703上，机械锁扣702与顶盘转轴704配合、用于锁紧和打开左右两部分的顶盘本体703，所述第一连杆转轴底座导轨701固定安装于顶盘本体703上；
所述清扫模块1设置有4组，每组清扫模块1的尾部安装在顶盘本体703的第一连杆转轴底座导轨701内、头部朝向顶盘本体703的中心；
所述环形齿条2固定安装于顶盘7的顶盘本体703的一侧；
所述齿轮模块4安装在底盘6上、且与环形齿条2啮合连接。
各组清扫模块1包括弹性刀头101、刀头连接轴102、刀头底座103、第一连杆转轴104、第一连杆转轴底座105、第二连杆转轴底座106、第二连杆转轴107、连杆108；
所述弹性刀头101包括7组，各组弹性刀头101对应通过一组刀头连接轴102安装在刀头底座103上，7组弹性刀头101、刀头连接轴102、刀头底座103呈V字型排列安装在连杆108上，所述刀头连接轴102包括伸缩轴顶座1021、弹簧1022、伸缩轴1023以及伸缩轴底座1024；弹性刀头101安装在伸缩轴顶座1021上，伸缩轴顶座1021与伸缩轴1023顶端固定连接，伸缩轴1023内嵌于弹簧1022内侧，伸缩轴1023底端与伸缩轴底座1024固定连接，伸缩轴底座1024与固定安装在刀头底座103的顶端固定连接；
所述第一连杆转轴104固定安装于连杆108的一端，第一连杆转轴104与第一连杆转轴底座105转动连接，第一连杆转轴底座105的底端嵌于顶盘7的第一连杆转轴底座导轨701内、且沿第一连杆转轴底座导轨701自由滑动；
所述第二连杆转轴107固定安装于连杆108的另一端，第二连杆转轴底座106固定安装于顶盘7的顶盘本体703上，第二连杆转轴107与第二连杆转轴底座106之间通过电机连接。
每组弹性刀头101由5个独立的弹性小刀头顺序排列而成，并且每两个相邻弹性小刀头之间设置等距离的缝隙。
所述齿轮模块4包括齿轮转轴401、齿轮402、齿轮模块底座403；所述齿轮402与环形齿条2咬合，所述齿轮转轴401与齿轮402固定连接，所述齿轮模块底座403固定安装于底盘6的外侧，齿轮模块底座403与齿轮转轴401之间通过电机连接。
本实用新型的工作过程为：清扫装置的底盘6安装于辅助搭载平台上；清扫装置随辅助搭载平台一起上塔，清扫装置的底盘6和顶盘7随辅助搭载平台一起打开，并被放置于绝缘子串上；清扫装置的底盘6和顶盘7随辅助搭载平台一起合起，并且“抱住”绝缘子；清扫装置顶盘7的机械锁扣702上锁，使顶盘形成一个闭合的环形；安装于第二连杆转轴底座106的电机转动，使第一连杆转轴底座105沿第一连杆转轴底座导轨701滑动，清扫模块1的连杆108的V字型夹角变小，清扫模块1沿绝缘子片法线方向上的有效长度增加，使清扫模块1“伸入”绝缘子的伞棱、伞槽结构中；清扫装置随辅助搭载平台一起向待清扫绝缘子侧缓慢移动，使弹性刀头101与伞棱、伞槽结构接触；刀头连接轴102的弹簧1022发生形变并存储能量，增加弹性刀头101与伞棱、伞槽结构接触时的预紧力，使弹性刀头101与伞棱、伞槽结构更加充分接触；安装于齿轮模块底座403的电机正向旋转，使齿轮402随之转动，带动顶盘7转动，清扫模块1的弹性刀头101刮蹭伞棱、伞槽结构中的污垢；安装于齿轮模块底座403的电机反向旋转，使齿轮402随之反向转动，带动顶盘7反向转动，清扫模块1的弹性刀头101刮蹭伞棱、伞槽结构中的污垢；通过安装于齿轮模块底座403的电机如此往复正转、反转数次，完成对绝缘子伞棱、伞槽结构的清扫工作。
清扫装置完成对绝缘子伞棱、伞槽结构的清扫工作后，清扫装置的底盘6随辅助搭载平台一起向已经清扫的绝缘子反方向缓慢移动一段距离，使弹性刀头101与伞棱、伞槽结构分开；安装于第二连杆转轴底座106的电机转动，使第一连杆转轴底座105沿第一连杆转轴底座导轨701滑动，清扫模块1的连杆108的V字型夹角变大，清扫模块1沿绝缘子片法线方向上的有效长度减小直至清扫模块1“退出”绝缘子的伞棱、伞槽结构；清扫装置随辅助搭载平台一起向下一片待清扫的绝缘子侧移动，清扫装置按照上述动作开始清扫绝缘子。
清扫装置完成对整串绝缘子的清扫工作后，顶盘7的机械锁扣702打开，顶盘7和底盘6随辅助搭载平台一起打开，并被从绝缘子串上取下，传递至地面。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
Claims (6)
1.绝缘子带电自动清扫装置，其特征在于：它包括清扫模块(1)、环形齿条(2)、支撑滚轮(3)、齿轮模块(4)、安装支架(5)、底盘(6)、顶盘(7)；所述顶盘(7)包括顶盘本体(703)、顶盘转轴(704)、第一连杆转轴底座导轨(701)以及机械锁扣(702)；所述安装支架(5)顶端固定安装于底盘(6)的下侧表面，安装支架(5)的底端设有用于与辅助搭载平台固定连接的固定孔；所述支撑滚轮(3)底端固定安装于底盘(6)的内侧，顶盘(7)的顶盘本体(703)内侧嵌入支撑滚轮(3)顶端的凹槽内；
所述顶盘本体(703)由左右两部分组成、且左右两部分通过顶盘转轴(704)转动连接，所述机械锁扣(702)固定安装于顶盘本体(703)上，机械锁扣(702)与顶盘转轴(704)配合、用于锁紧和打开左右两部分的顶盘本体(703)，所述第一连杆转轴底座导轨(701)固定安装于顶盘本体(703)上；
所述清扫模块(1)设置有若干组，每组清扫模块(1)的尾部安装在顶盘本体(703)的第一连杆转轴底座导轨(701)内、头部朝向顶盘本体(703)的中心；
所述环形齿条(2)固定安装于顶盘(7)的顶盘本体(703)的一侧；
所述齿轮模块(4)安装在底盘(6)上、且与环形齿条(2)啮合连接。
2.根据权利要求1所述的绝缘子带电自动清扫装置，其特征在于：所述清扫模块(1)设置有4组、对称分布在顶盘(7)内侧。
3.根据权利要求2所述的绝缘子带电自动清扫装置，其特征在于：各组清扫模块(1)包括弹性刀头(101)、刀头连接轴(102)、刀头底座(103)、第一连杆转轴(104)、第一连杆转轴底座(105)、第二连杆转轴底座(106)、第二连杆转轴(107)、连杆(108)；
所述弹性刀头(101)包括多组，各组弹性刀头(101)对应通过一组刀头连接轴(102)安装在刀头底座(103)上，所述刀头连接轴(102)包括伸缩轴顶座(1021)、弹簧(1022)、伸缩轴(1023)以及伸缩轴底座(1024)；弹性刀头(101)安装在伸缩轴顶座(1021)上，伸缩轴顶座(1021)与伸缩轴(1023)顶端固定连接，伸缩轴(1023)内嵌于弹簧(1022)内侧，伸缩轴(1023)底端与伸缩轴底座(1024)固定连接，伸缩轴底座(1024)与固定安装在刀头底座(103)的顶端固定连接；
所述第一连杆转轴(104)固定安装于连杆(108)的一端，第一连杆转轴(104)与第一连杆转轴底座(105)转动连接，第一连杆转轴底座(105)的底端嵌于顶盘(7)的第一连杆转轴底座导轨(701)内、且沿第一连杆转轴底座导轨(701)自由滑动；
所述第二连杆转轴(107)固定安装于连杆(108)的另一端，第二连杆转轴底座(106)固定安装于顶盘(7)的顶盘本体(703)上，第二连杆转轴(107)与第二连杆转轴底座(106)之间通过电机连接。
4.根据权利要求3所述的绝缘子带电自动清扫装置，其特征在于：每组清扫模块(1)上设有7组弹性刀头(101)，各组弹性刀头(101)通过刀头连接轴(102)、刀头底座(103)呈V字型排列安装在连杆(108)上。
5.根据权利要求4所述的绝缘子带电自动清扫装置，其特征在于：每组弹性刀头(101)由5个独立的弹性小刀头顺序排列而成，并且每两个相邻弹性小刀头之间设置等距离的缝隙。
6.根据权利要求1所述的绝缘子带电自动清扫装置，其特征在于：所述齿轮模块(4)包括齿轮转轴(401)、齿轮(402)、齿轮模块底座(403)；所述齿轮(402)与环形齿条(2)咬合，所述齿轮转轴(401)与齿轮(402)固定连接，所述齿轮模块底座(403)固定安装于底盘(6)的外侧，齿轮模块底座(403)与齿轮转轴(401)之间通过电机连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20160511 Address after: 100031 Xicheng District West Chang'an Avenue, No. 86, Beijing Patentee after: State Grid Corporation of China Patentee after: Wuhan Nari Limited Liability Company of State Grid Electric Power Research Institute Patentee after: STATE GRID SHANXI ELECTRIC POWER CO., LTD. Address before: 100031 Xicheng District West Chang'an Avenue, No. 86, Beijing Patentee before: State Grid Corporation of China Patentee before: Wuhan Nari Limited Liability Company of State Grid Electric Power Research Institute |
|
| AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20150722 Effective date of abandoning: 20160713 |
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| C25 | Abandonment of patent right or utility model to avoid double patenting |