CN207386013U - 一种气体绝缘金属封闭高压电气壳体内壁清洗设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种气体绝缘金属封闭高压电气壳体内壁清洗设备，清洗设备包括带移动轮设备底架、可倾斜支撑平台、壳体上支撑、壳体下支撑；利用该方法及设备，可以对多种长度、结构以及电压等级的气体绝缘金属封闭开关电气和输电线路的金属壳体内壁进行清洗、干燥，并可以根据内壁的污染度情况，选择相应的清洗参数。

Description

一种气体绝缘金属封闭高压电气壳体内壁清洗设备

【技术领域】

本实用新型属于电气产品的制造和过程质量控制领域，涉及一种气体绝缘金属封闭高压电气壳体内壁清洗设备。

【背景技术】

为提高GIS和GIL装配作业前金属壳体内壁的清洁度，保证气体绝缘金属封闭高压电气产品的品质，目前主要以人工持简单设备清洗的方式进行壳体内壁的装配前清洗工作。人工清洁优点可以根据内壁的污染度不同进行差异化清洗，不足之处是当壳体内壁空间狭小时，作业不便，清洗结果和品质无法保证；使用设备清洗是发展趋势，针对体积小(长度短、直径小)的壳体常采用整体沉浸式，通过超声波以及化学清洗剂在多个槽体流动清洗，针对不能进入槽体的采用内外分离的清洗设备，分别清洗内壁和外表面。利用槽体沉浸式清洗适合在壳体制造部门完成壳体制造后进行批量处理，在装配前由于场地和环境限制，不适合布置槽体，而需要一种能够适用于多种壳体尺寸、结构形式，布置灵活，操作简便、高效、环保的清洗方法和设备。

【实用新型内容】

为解决现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种清洗参数可调、自导向的气体绝缘金属封闭高压电气壳体内壁清洗设备，实现对GIS和GIL壳体内壁的快速清洗和干燥。

为了解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种气体绝缘金属封闭高压电气壳体内壁清洗设备，包括带移动轮设备底架、可倾斜支撑平台、壳体上支撑、壳体下支撑；

可倾斜支撑平台通过固定支腿和可伸缩支腿支撑在带移动轮设备底架上，通过调节可伸缩支腿的长度调整可倾斜支撑平台的倾斜度，用于支撑被清洗壳体的壳体上支撑、壳体下支撑分别固定在可倾斜支撑平台上，靠近可倾斜支撑平台高度无法调节的一端设置有用于驱动被清洗壳体旋转的驱动头，驱动头连接有壳体转动电机，导向杆沿可倾斜支撑平台长度方向设置，圆盘形的清洗头套装在导向杆上，导向杆外周为螺纹面，清洗头与导向杆为丝杠连接形式，清洗头上设置有可更新清洗刷和清洗头水管接头，与清洗介质储存槽连通的水管与清洗头水管接头连接，被清洗壳体安装在壳体上支撑、壳体下支撑上后，导向杆一端与驱动其旋转的导向杆驱动电机连接，导向杆另一端通过带有轴承的导向杆上支撑固定在壳体端面法兰上。

进一步，所述清洗头包括两个半径不同的环状清洗头内外支架，两个清洗头内外支架之间通过清洗头液体导管连通，清洗头水管接头设置在半径较小的清洗头内外支架上，半径较大的清洗头内外支架上沿着圆周设置可更新清洗刷、并开设有喷水口。

进一步，沿着清洗头内外支架外周均布有三个或四个喷水口及可更新清洗刷。

进一步，还包括用于控制清洗设备的带警示灯控制柜。

进一步，带警示灯控制柜设置有人机交互控制模块、导向杆驱动模块、传感器、信号采集模块。

进一步，导向杆驱动模块采用伺服电机驱动。

进一步，可倾斜支撑平台上还设置有盘绕水管的水管绞盘。

进一步，清洗介质储存槽设置在带移动轮设备底架上位于可倾斜支撑平台下方，清洗介质储存槽包括清洗液储存槽和清水储存槽，清洗液储存槽中还设有清洗液过滤器。

本实用新型的气体绝缘金属封闭高压电气壳体内壁清洗设备，操作简单，易于实施，通过清洗设备自动进行清洗，待清洗结束后，通过该设备的使用可以不再投入专职的壳体清洗人员，缩短装配作业的前置清理与清洗时间。

本实用新型还具有以下有益效果：

1)将复杂操作的清洗作业与数控技术相结合，提高作业的效率及质量；

2)通过伺服电机及人机交互界面交互控制，简化操作便于使用；

3)设备占地小，自带清洗液的循环、过滤与存储装置，可以移动，便于在车间布置与安装。

【附图说明】

图1为本实用新型的总体工作状态图

图2为本实用新型清洗头结构图

图3为本实用新型的控制面板示意图

参考标号：

1	清洗液过滤器	2	固定支腿	3	清洗液储存槽
						4	清水储存槽	5	可伸缩支腿	6	带移动轮设备底架
7	可倾斜支撑平台	8	导向杆上支撑	9	壳体上支撑
						10	被清洗壳体	11	壳体下支撑	12	清洗头
13	导向杆	14	水管	15	驱动头
						16	水管绞盘	17	带警示灯控制柜	18	可更新清洗刷
19	清洗头液体导管	20	清洗头水管接头	21	清洗头内外支架
						22	控制柜面板界面

【具体实施方式】

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述。

本实用新型针对气体绝缘金属封闭高压开关及输电线路GIS和GIL用壳体内壁清洁度要求提出的清洗方法和设备，整个设备带壳体的工作状态结构布局如图1所示，包括带移动轮设备底架6、可倾斜支撑平台7、壳体上支撑9、壳体下支撑11；

可倾斜支撑平台7通过固定支腿2和可伸缩支腿5支撑在带移动轮设备底架6上，通过调节可伸缩支腿5的长度调整可倾斜支撑平台7的倾斜度，用于支撑被清洗壳体10的壳体上支撑9、壳体下支撑11分别固定在可倾斜支撑平台7上，靠近可倾斜支撑平台7高度无法调节的一端设置有用于驱动被清洗壳体10旋转的驱动头15，驱动头连接有壳体转动电机，导向杆13沿可倾斜支撑平台7长度方向设置，圆盘形的清洗头12套装在导向杆13上，导向杆外周为螺纹面，清洗头12与导向杆为丝杠连接形式，清洗头12上设置有可更新清洗刷18和清洗头水管接头20，与清洗介质储存槽连通的水管14与清洗头水管接头20连接，被清洗壳体10安装在壳体上支撑9、壳体下支撑11上后，导向杆13一端与驱动其旋转的导向杆驱动电机连接，导向杆13另一端通过带有轴承的导向杆上支撑8固定在壳体端面法兰上。

所述清洗头12包括两个半径不同的环状清洗头内外支架21，两个清洗头内外支架21之间通过清洗头液体导管连通，清洗头水管接头20设置在半径较小的清洗头内外支架21上，半径较大的清洗头内外支架21上沿着圆周设置可更新清洗刷18、并开设有喷水口。沿着清洗头内外支架21外周均布有三个或四个喷水口及可更新清洗刷18。

清洗设备还包括用于控制清洗设备的带警示灯控制柜17；带警示灯控制柜17中设置有人机交互控制模块、导向杆驱动模块、传感器、信号采集模块；导向杆驱动模块采用伺服电机驱动。

清洗介质储存槽设置在带移动轮设备底架6上位于可倾斜支撑平台7下方，清洗介质储存槽包括清洗液储存槽3和清水储存槽4，清洗液储存槽3中还设有清洗液过滤器1，可倾斜支撑平台7上还设置有盘绕水管14的水管绞盘16。

该设备没有安装工件时，可伸缩支腿5收缩，使可倾斜支撑平台7保持水平状态，以便车间内部工人可以将设备通过底架5上的小轮推动到车间中的电源位置或恰当的工作位置；根据需要清洗的壳体尺寸和规格选择相应的清洗头12；通过吊车吊装被清洗壳体10，放置到壳体上支撑9和壳体下支撑11上，然后将清洗头12套装到导向杆13上后，推入壳体，插入到导向杆驱动轴的花键槽中，同时将驱动头15上的水管14接头与清洗头水管接头20连接，然后将末端套入带有轴承的导向杆上支撑8；将导向杆上支撑8与壳体端面法兰使用两个螺栓固定后沿轴向推动壳体与驱动头15的壳体驱动盘接触，并用螺栓连接；如果沿轴向上，壳体还有其它的开口，在启动清洗前，也需要使用法兰盖板将其盖住，防止清洗液体在工作时从法兰流出。

操作人员根据壳体内壁的污染情况，在带警示灯控制柜17的控制柜面板22上选择清洗模式，分别设定壳体的旋转速度(转/分钟)，清洗头的沿轴线的运动速度，清洗的压力(压强MPa)、温度，清洗液和水洗次数，污染度越高，清洗的水压越大，清洗头12沿轴向的直线运动速度越慢，外壳的转速越低，整个清洗过程耗时较长；相反则可以提高清洗速度，降低液体压力，缩短清洗时间；清洗模式的数字记录采用上位机控制系统，具有数字记忆和自学习功能，根据操作者的使用习惯和每次使用设定的参数，生成相应的清洗模式，如果现有的模式中没有相应的清洗参数，操作人员可以自行命名清洗模式并设定相应的清洗参数。如果在壳体内部有局部位置需要重点清洗，延长清洗头的刷洗时间，可以输入距离清洗头初始处的直线距离，清洗头在导向杆的驱动下，运动到设定位置后可以实现导向杆的停止和低速反转以便保持足够的停留时间。

设定清洗模式完成后，开启启动按钮，设备首先自检：第一步进行储液槽液面容量自检，液面不足将进行报警；第二步进行过滤器的工作自检，如果过滤器卡滞设备将无法启动；第三步进行管路接头的自检如果管路中有泄漏和堵塞，将无法保证液体的流动；自检完成后，升起可伸缩支腿5，将待清洗壳体置为倾斜态；然后启动壳体转动电机和导向杆驱动电机，按照设定的转速进行壳体与导向杆的转动，同时清洗头液体导管19中喷淋出高压的清洗液到壳体内壁，可更新清洗刷18进行壳体内壁的刷洗；清洗头从低到高，完成清洗液的清洗工作后，壳体与导向杆改变转动方向，同时关闭清洗液，改用高温、高压的清水进行清洗，清洗头也由高向低缓慢移动，完成壳体内壁的清洗；如果在清洗模式中设定了多次的清洗液清洗，则系统将重复上述的清洗过程；清洗后的清洗液和清水都将沿管壁回流到过滤器上，经过滤后回到储液槽中。在最后一次清水清洗完成后，管道内通入压缩空气，分别从低到高，再从高到低进行一次吹干，避免壳体内壁留下水渍；按照设定清洗模式完成所有的清洗、干燥工作后，设备停止壳体和导向杆的转动，并将清洗头停止到初始位置，然后降低伸缩支腿5，将支撑平台7置于水平。发出作业完成提示，工作人员松开壳体连接螺栓抽出导向杆及清洗头，然后将吊起壳体到装配工位。

根据壳体内壁的直径，可以快速更换带有多个喷水口(三个120°均布或四个90°均布)及清洗刷的清洗头；

本实用新型气体绝缘金属封闭高压电气壳体内壁清洗方法，包括以下步骤：

1.根据壳体内壁的污染度情况，选择不同的清洗模式，从而设定壳体的旋转速度(转/分钟)，清洗头的沿轴线的运动速度，清洗的压力(压强MPa)、温度，清洗液和水洗次数总共6个参数；

2.清洗过程中，壳体进行与导向杆方向相反的转动，依靠清洗头与壳体之间的摩擦力，带动清洗头沿导向杆的螺纹面进行轴向上下移动，不同的移动方向导向杆的旋转方向不同；

3.清洗头在移动过程中带动水管同时移动并在喷水口喷出高温、高压清洗液或清水，对壳体内表面的油污进行去除与清洗；

4.清洗头外侧的清洗刷与壳体内壁进行物理摩擦，在清洗液去除污染物的同时对附着在壳体内壁上的“顽固”污染物进行物理清除；

5.壳体在清洗前，设备提供水平装卸位置，启动后设备先将后支撑升高使壳体倾斜一定角度，使清洗液能够快速回流下端的收集槽并带走清洗掉的污染物；

6.清洗头先从低向高移动，使用高温清洗液喷淋清洗，到达顶端后，导向杆和壳体改变旋转方向，使清洗头由高向低移动，并使用高温清水清洗壳体内壁上残留的清洗液及污染物；

7.设备自带液体收集区，经过过滤后将清洗液和清水回收到储液槽中，循环使用，并排除过滤后的污染物残渣；

进一步，对于带有侧面开口的壳体，在开口处要进行停留冲洗，开口距离壳体起始端的位置可以在设备工作界面上设定，通过壳体旋转的圈数，准确控制喷口在壳体内的移动位置，从而对开口处进行重点清洗；同样也可以设定对于壳体内壁需要重点清洗的位置，实现喷口的停留延长冲洗时间；

壳体的旋转驱动采用伺服控制系统控制，可以准确的控制壳体旋转的角速度和工作过程中壳体的旋转角度；清洗头沿壳体内壁的轴向移动通过丝杠形式进行，壳体上端有带轴承的支撑端盖与壳体法兰连接，当要清洗头返回初始位置时，导向杆进行反向转动即可。

本文对本实用新型中的技术方案进行了完整明确的表述，但是，本文所描述的实例仅是一部分实例，并不是全部实例。在本实用新型的基础上，本领域技术人员在没有做出创新性工作的前提下所获得的其他实例，均属于本实用新型保护的范畴。

Claims (8)

1.一种气体绝缘金属封闭高压电气壳体内壁清洗设备，其特征在于：包括带移动轮设备底架(6)、可倾斜支撑平台(7)、壳体上支撑(9)、壳体下支撑(11)；

可倾斜支撑平台(7)通过固定支腿(2)和可伸缩支腿(5)支撑在带移动轮设备底架(6)上，通过调节可伸缩支腿(5)的长度调整可倾斜支撑平台(7)的倾斜度，用于支撑被清洗壳体(10)的壳体上支撑(9)、壳体下支撑(11)分别固定在可倾斜支撑平台(7)上，靠近可倾斜支撑平台(7)高度无法调节的一端设置有用于驱动被清洗壳体(10)旋转的驱动头(15)，驱动头连接有壳体转动电机，导向杆(13)沿可倾斜支撑平台(7)长度方向设置，圆盘形的清洗头(12)套装在导向杆(13)上，导向杆外周为螺纹面，清洗头(12)与导向杆为丝杠连接形式，清洗头(12)上设置有可更新清洗刷(18)和清洗头水管接头(20)，与清洗介质储存槽连通的水管(14)与清洗头水管接头(20)连接，被清洗壳体(10)安装在壳体上支撑(9)、壳体下支撑(11)上后，导向杆(13)一端与驱动其旋转的导向杆驱动电机连接，导向杆(13)另一端通过带有轴承的导向杆上支撑(8)固定在壳体端面法兰上。

2.根据权利要求1所述的气体绝缘金属封闭高压电气壳体内壁清洗设备，其特征在于：所述清洗头(12)包括两个半径不同的环状清洗头内外支架(21)，两个清洗头内外支架(21)之间通过清洗头液体导管连通，清洗头水管接头(20)设置在半径较小的清洗头内外支架(21)上，半径较大的清洗头内外支架(21)上沿着圆周设置可更新清洗刷(18)、并开设有喷水口。

3.根据权利要求2所述的气体绝缘金属封闭高压电气壳体内壁清洗设备，其特征在于：沿着清洗头内外支架(21)外周均布有三个或四个喷水口及可更新清洗刷(18)。

4.根据权利要求1所述的气体绝缘金属封闭高压电气壳体内壁清洗设备，其特征在于：还包括用于控制清洗设备的带警示灯控制柜(17)。

5.根据权利要求4所述的气体绝缘金属封闭高压电气壳体内壁清洗设备，其特征在于：带警示灯控制柜(17)设置有人机交互控制模块、导向杆驱动模块、传感器、信号采集模块。

6.根据权利要求5所述的气体绝缘金属封闭高压电气壳体内壁清洗设备，其特征在于：导向杆驱动模块采用伺服电机驱动。

7.根据权利要求1-6任一项所述的气体绝缘金属封闭高压电气壳体内壁清洗设备，其特征在于：可倾斜支撑平台(7)上还设置有盘绕水管(14)的水管绞盘(16)。

8.根据权利要求1-6任一项所述的气体绝缘金属封闭高压电气壳体内壁清洗设备，其特征在于：清洗介质储存槽设置在带移动轮设备底架(6)上位于可倾斜支撑平台(7)下方，清洗介质储存槽包括清洗液储存槽(3)和清水储存槽(4)，清洗液储存槽(3)中还设有清洗液过滤器(1)。