CN208157659U - 用于高空电力设备现场检定的接线机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于高空电力设备现场检定的接线机械手，包括夹紧接线装置和机械臂，夹紧接线装置包括承重壳体、电机、丝杆滑块机构、上夹板和下夹板，机械臂一端与承重壳体固定连接，承重壳体设有与检测仪器连接的连接端，下夹板一端与承重壳体固定连接，电机固定安装在承重壳体内，上夹板一端穿过承重壳体的敞口，并通过丝杆滑块机构与电机的输出轴传动连接，电机驱动上夹板上下移动时，上夹板与下夹板形成夹持机构。通过丝杆滑块机构，利用电机控制上夹板上下移动，调节夹持机构的开合度大小，快速完成对高空电力设备端口的夹紧接线操作。本实用新型具有结构简单、使用方便和便于携带等优点，能减少检测的准备时间，提高现场检测的效率。

Description

用于高空电力设备现场检定的接线机械手

技术领域

本实用新型涉及一种用于电力设备的检定装置，具体涉及一种用于高空电力设备现场检定的接线机械手。

背景技术

随着我国经济飞速发展，各地区对电力的需求也与日剧增，电力行业迎来了快速发展的新时期，为电力设备制造也提供了空前的机遇。高电压、大电流互感器等高空电力设备普遍应用于发电厂和变电站现场，属于国家强制检定规范，需要定期在现场对其强制检测，以避免出现安全隐患。

目前，国内各互感器生产厂家、国家电网公司及国家技术监督部门所使用的互感器检测系统都采用人工接线、自动测量方式，随着电流互感器的保有量急剧增加，传统的检测方式在现场检测中主要存在以下几方面的难题：（1）在检测过程中，人工接线所占用的时间超过总试验时间的60%，已成为提高检测效率的主要瓶颈；（2）检测的人工成本高昂，需要检测人员较多，人工接线的方式已不能适应快速增长的互感器检测需求；（3）受现场环境的诸多限制，高空接线的质量很难高质量的进行，影响检测的效果和效率。为此，设计一种用于高空电力设备现场检测的接线机械手，不仅具有结构简单、使用方便和便于携带等优点，能快速将待测电力设备的端口与检测仪器进行连接，解决高空电力设备现场检测过程中人工接线的效率低、劳动强度大和接线质量不高的难题，已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于高空电力设备现场检定的接线机械手，不仅具有结构简单、使用方便和便于携带等优点，还能快速将待测电力设备的端口与检测仪器进行连接，解决高空电力设备现场检定过程中人工接线的效率低、劳动强度大和接线质量不高的难题，降低检测的成本，提高现场检定的效率。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种用于高空电力设备现场检定的接线机械手，包括夹紧接线装置和机械臂，夹紧接线装置包括一侧敞口的承重壳体、电机、丝杆滑块机构、上夹板和下夹板，机械臂一端与承重壳体固定连接，承重壳体设有与检测仪器连接的连接端，下夹板一端与承重壳体固定连接，电机固定安装在承重壳体内，上夹板一端穿过承重壳体的敞口，并通过丝杆滑块机构与电机的输出轴传动连接，电机驱动上夹板上下移动时，上夹板与下夹板形成夹持机构；

所述丝杆滑块机构包括滚珠丝杆、夹板滑块和导杆，滚珠丝杆一端安装在承重壳体的轴承座内，另一端与电机的输出轴传动连接，夹板滑块一端与上夹板固定连接，另一端设有与滚珠丝杆相配合的滚珠螺母，电机驱动滚珠丝杆旋转，通过滚珠螺母带动夹板滑块沿导杆上下滑动，实现上夹板的上下移动。

优选的方案中，所述滚珠丝杆通过减速机构与电机的输出轴传动连接，减速机构包括相互啮合的大齿轮和小齿轮，大齿轮安装在滚珠丝杆上，小齿轮安装在电机的输出轴上。

优选的方案中，所述机械臂与承重壳体之间设有绝缘橡胶垫，机械臂通过绝缘螺栓与承重壳体固定连接。

优选的方案中，所述机械臂设有多个减重孔，机械臂在远离夹紧接线装置的一端设有与螺栓孔，用于与升降装置配合连接。

优选的方案中，所述上夹板和下夹板均设有若干个矩形通孔。

优选的方案中，所述上夹板和下夹板的夹持板面均设有导电泡棉。

优选的方案中，还包括涂胶装置，所述涂胶装置包括填充导电胶的储存容器、隔膜泵和四通阀，隔膜泵入口通过导管与储存容器连通，隔膜泵出口通过导管与四通阀连通，四通阀通过导管与下夹板的溢流孔连通。

优选的方案中，还包括控制系统，所述控制系统包括单片机和压力应变片，压力应变片安装在上夹板的夹持板面上，单片机分别与电机、隔膜泵和压力应变片电连接。

优选的方案中，所述控制系统还包括与单片机电连接的网络通信模块，能与远程终端通信连接。

本实用新型提供一种用于高空电力设备现场检定的接线机械手，采用上述结构具有以下有益效果：

1）通过丝杆滑块机构，利用电机控制上夹板上下移动，调节夹持机构的开合度大小，可有效完成对高空电力设备端口的夹紧接线操作，快速将待测电力设备的端口与检测仪器进行连接，解决高空电力设备现场检定过程中人工接线的效率低、劳动强度大和接线质量不高的难题，大大减少了检测的准备时间，降低检测的人工和时间成本，提高现场检定的效率；

2）夹紧接线装置与机械臂之间设有绝缘橡胶垫，使得夹紧接线装置可以带电操作，同时避免造成触电伤害和短路故障，保证待测电力设备的现场检定接线与变电站其他带电设备的运行互不影响，保障电力设备的正常运行；

3）上夹板、下夹板均设有若干个矩形通孔和导电泡棉，有利于待测端口嵌入其中，不仅使得接线机械手能适用不同规格型号的互感器的端口，还增加有效接触面积，提高夹持机构接线处的导电性，导电泡棉作为上、下夹板之间的弾性连接部件，既增强夹持效果，又避免造成损坏；

4）采用涂胶装置往夹板与待测端口之间注入导电胶，不仅使得待测端口与夹板连接更牢固可靠，而且增加了夹板与待测端口的接触面积，极大地增强了接线处的导电性，使得大电流能够顺利通过至检测仪器；

5）利用单片机和压力应变片对接线机械手进行自动控制，压力应变片用于监测夹板间的压力，并将信号及时传输至单片机，单片机根据预设的运行参数自动控制电机，减少人为因素的影响，确保自动接线的质量，提高现场检定的效果；

6）通过网络通信模块与远程终端通信连接，将有关信息实时传输至终端设备，便于人员的远程操控，不仅操控方便，有效降低操作难度和工作强度，而且可远离高压电系统，有利于保障检测人员的人身安全。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的主视结构剖面示意图；

图3为图2中A处的局部放大示意图；

图4为本实用新型在拆掉端盖状态下的俯视结构示意图；

图5为本实用新型的仰视结构示意图；

图6为本实用新型的左视结构示意图；

图7为本实用新型的右视结构示意图；

图8为本实用新型的右视结构剖面示意图；

图9为本实用新型的控制结构示意图；

图中：机械臂1，承重壳体2，电机3，上夹板4，下夹板5，连接端6，滚珠丝杆7，夹板滑块8，导杆9，滚珠螺母10，大齿轮11，小齿轮12，绝缘橡胶垫13，绝缘螺栓14，减重孔15，螺栓孔16，矩形通孔17，导电泡棉18，储存容器19，隔膜泵20，四通阀21，导管22，溢流孔23，单片机24，压力应变片25，网络通信模块26，端盖27，滑动轴承28。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合实施例对本实用新型作进一步详细的说明。在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

如图1-9中，一种用于高空电力设备现场检定的接线机械手，包括夹紧接线装置、机械臂1和电源，夹紧接线装置包括一侧敞口的承重壳体2、电机3、丝杆滑块机构、上夹板4和下夹板5，机械臂1一端与承重壳体2固定连接，承重壳体2设有与检测仪器连接的连接端6，下夹板5一端与承重壳体2固定连接，电机3为直流电机，固定安装在承重壳体2内，上夹板4一端穿过承重壳体2的敞口，并通过丝杆滑块机构与电机3的输出轴传动连接，电机3驱动上夹板4上下移动时，上夹板4与下夹板5形成夹持机构；所述丝杆滑块机构包括滚珠丝杆7、夹板滑块8和导杆9，滚珠丝杆7一端安装在承重壳体2的轴承座内，另一端与电机3的输出轴传动连接，夹板滑块8一端与上夹板4固定连接，另一端设有与滚珠丝杆7相配合的滚珠螺母10，夹板滑块8滑动轴承28与导杆9连接，电源为电机3提供电源，电机3驱动滚珠丝杆7旋转，通过滚珠螺母10带动夹板滑块8沿导杆9上下滑动，实现上夹板4的上下移动。通过丝杆滑块机构，利用电机3控制上夹板4上下移动，调节夹持机构的开合度大小，可有效完成对高空电力设备端口的夹紧接线操作，快速将待测电力设备的端口与检测仪器进行连接，解决高空电力设备现场检定过程中人工接线的效率低、劳动强度大和接线质量不高的难题，大大减少了检测的准备时间，降低检测的人工和时间成本，提高现场检定的效率。

优选的方案中，所述滚珠丝杆7通过减速机构与电机3的输出轴传动连接，减速机构包括相互啮合的大齿轮11和小齿轮12，大齿轮11安装在滚珠丝杆7上，小齿轮12安装在电机3的输出轴上，减速机构被端盖27封装在承重壳体2内。通过减速机构调节滚珠丝杆7的转速和旋转力度，正、反转动更加稳定。

优选的方案中，所述机械臂1与承重壳体2之间设有绝缘橡胶垫13，机械臂1通过绝缘螺栓14与承重壳体2固定连接，使得夹紧接线装置可以带电操作，同时避免造成触电伤害和短路故障，保证待测电力设备的现场检定接线与变电站其他带电设备的运行互不影响，保障电力设备的正常运行。

优选的方案中，所述机械臂1设有多个减重孔15，机械臂1在远离夹紧接线装置的一端设有与螺栓孔16，用于与升降装置配合连接，螺栓孔16为通孔，采用螺栓穿过螺栓孔16与升降装置连接。减重孔15可以降低接线机械手的重量，便于携带。

优选的方案中，所述上夹板4和下夹板5均设有若干个矩形通孔17，有利于待测端口嵌入其中，不仅使得接线机械手能适用不同规格型号的互感器的端口，还增加有效接触面积，增强夹持效果。

优选的方案中，所述上夹板4和下夹板5的夹持板面（内侧面）均设有导电泡棉18，导电泡棉18作为上、下夹板之间的弾性连接部件，既增加有效接触面积，提高夹持机构接线处的导电性，增强夹持效果，又避免造成损坏。

优选的方案中，还包括涂胶装置，所述涂胶装置包括填充导电胶的储存容器19、隔膜泵20和四通阀21，隔膜泵20入口通过导管22与储存容器19连通，隔膜泵20出口通过导管22与四通阀21连通，四通阀21通过导管22与下夹板5的溢流孔23连通，隔膜泵20与电源电连接。利用隔膜泵20通过溢流孔23向夹板与待测端口之间注入导电胶，不仅使得待测端口与夹板连接更牢固可靠，而且增加了夹板与待测端口的接触面积，极大地增强了接线处的导电性，使得大电流能够顺利通过至检测仪器。

优选的方案中，还包括控制系统，所述控制系统包括单片机24和压力应变片25，压力应变片25安装在上夹板4的夹持板面上，单片机24分别与电机3、隔膜泵20和压力应变片25电连接。压力应变片25采用聚四氟乙烯包覆，以隔绝高压电，将检测的压力信号及时传输至单片机24，单片机24根据预设的运行参数分别控制电机3和隔膜泵20。利用单片机24和压力应变片25对接线机械手的接线过程进行自动控制，压力应变片25用于监测夹板间的压力，并将信号及时传输至单片机24，单片机24根据预设的运行参数自动控制电机3，减少人为因素的影响，确保自动接线的质量，提高现场检定的效果。

优选的方案中，所述控制系统还包括与单片机24电连接的网络通信模块26，能与远程终端通信连接。采用网络通信模块26与远程终端通信连接，将有关信息实时传输至终端设备，便于人员的远程操控，不仅操控方便，有效降低操作难度和工作强度，而且可远离高压电系统，有利于保障检测人员的人身安全。

为解决上述技术问题，本实用新型还提供所述的接线机械手的接线过程，包含如下步骤：

1）地面连接：当该装置位于地面时，大电流导线一端预先与连接端上的连接孔螺纹连接，另一端与检测仪器连接。两套该装置分别安装于升降装置的平台上，升降平台从地面将两个机械手升至高空预定位置（待测电力设备两端口处），完成空间定位；

2）夹紧接线：启动电机，通过减速机构带动滚珠丝杆转动，进而带动夹板滑块沿导杆向上滑动，将上夹板和下夹板张开一定角度，使上、下夹板与待测电力设备端头上下端接触，随着电机反向转过一定角度，夹板滑块向下滑动，将上夹板和下夹板压紧；

3）涂胶操作：启动隔膜泵，将存在储存容器中的导电胶抽出，通过四通阀和导管将导电胶输送到溢流孔处，从而增强了夹板与连接端的接触面积，不仅连接可靠，而且导电性好；

4）检定及复位：导电胶涂抹完成后，关闭隔膜泵，停止涂胶，通过检测仪器给待测电力设备升流，夹紧接线机构处于导电状态，开始进行检定工作。当检测完成后，启动电机，带动减速机构反向转过一定角度，使待测电力设备端头与上下夹板分离，机械手脱线。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，不是全部的实施例，而不应视为对于本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于高空电力设备现场检定的接线机械手，其特征是：包括夹紧接线装置和机械臂（1），夹紧接线装置包括一侧敞口的承重壳体（2）、电机（3）、丝杆滑块机构、上夹板（4）和下夹板（5），机械臂（1）一端与承重壳体（2）固定连接，承重壳体（2）设有与检测仪器连接的连接端（6），下夹板（5）一端与承重壳体（2）固定连接，电机（3）固定安装在承重壳体（2）内，上夹板（4）一端穿过承重壳体（2）的敞口，并通过丝杆滑块机构与电机（3）的输出轴传动连接，电机（3）驱动上夹板（4）上下移动时，上夹板（4）与下夹板（5）形成夹持机构；

所述丝杆滑块机构包括滚珠丝杆（7）、夹板滑块（8）和导杆（9），滚珠丝杆（7）一端安装在承重壳体（2）的轴承座内，另一端与电机（3）的输出轴传动连接，夹板滑块（8）一端与上夹板（4）固定连接，另一端设有与滚珠丝杆（7）相配合的滚珠螺母（10），电机（3）驱动滚珠丝杆（7）旋转，通过滚珠螺母（10）带动夹板滑块（8）沿导杆（9）上下滑动，实现上夹板（4）的上下移动。

2.根据权利要求1所述的用于高空电力设备现场检定的接线机械手，其特征是：所述滚珠丝杆（7）通过减速机构与电机（3）的输出轴传动连接，减速机构包括相互啮合的大齿轮（11）和小齿轮（12），大齿轮（11）安装在滚珠丝杆（7）上，小齿轮（12）安装在电机（3）的输出轴上。

3.根据权利要求1所述的用于高空电力设备现场检定的接线机械手，其特征是：所述机械臂（1）与承重壳体（2）之间设有绝缘橡胶垫（13），机械臂（1）通过绝缘螺栓（14）与承重壳体（2）固定连接。

4.根据权利要求1所述的用于高空电力设备现场检定的接线机械手，其特征是：所述机械臂（1）设有多个减重孔（15），机械臂（1）在远离夹紧接线装置的一端设有与螺栓孔（16），用于与升降装置配合连接。

5.根据权利要求1所述的用于高空电力设备现场检定的接线机械手，其特征是：所述上夹板（4）和下夹板（5）均设有若干个矩形通孔（17）。

6.根据权利要求1所述的用于高空电力设备现场检定的接线机械手，其特征是：所述上夹板（4）和下夹板（5）的夹持板面均设有导电泡棉（18）。

7.根据权利要求1所述的用于高空电力设备现场检定的接线机械手，其特征是：还包括涂胶装置，所述涂胶装置包括填充导电胶的储存容器（19）、隔膜泵（20）和四通阀（21），隔膜泵（20）入口通过导管（22）与储存容器（19）连通，隔膜泵（20）出口通过导管（22）与四通阀（21）连通，四通阀（21）通过导管（22）与下夹板（5）的溢流孔（23）连通。

8.根据权利要求1-7任一项所述的用于高空电力设备现场检定的接线机械手，其特征是：还包括控制系统，所述控制系统包括单片机（24）和压力应变片（25），压力应变片（25）安装在上夹板（4）的夹持板面上，单片机（24）分别与电机（3）、隔膜泵（20）和压力应变片（25）电连接。

9.根据权利要求8所述的用于高空电力设备现场检定的接线机械手，其特征是：所述控制系统还包括与单片机（24）电连接的网络通信模块（26），能与远程终端通信连接。