CN208825055U - 智能模块化环抱式绝缘子除污机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及绝缘子清洁技术领域，具体涉及一种智能模块化环抱式绝缘子除污机器人，包括主框架，主框架上安装控制模块以及多个模块安装架，每个模块安装架上分别安装清扫模块、攀爬模块、抱紧模块；本实用新型能够适应任何直径的绝缘子，选材方面应用了最先进的碳纤维复合材料，碳纤维材料的应用大大降低了设备的重量，增强了机器人强度，使人工操作更加便捷，整体是一个圆柱体的结构，由合页连接，可对称打开，包围任何直径的绝缘子，攀爬模块为四组，能够适应任何直径的绝缘子。

Description

智能模块化环抱式绝缘子除污机器人

技术领域

本实用新型涉及绝缘子清洁技术领域，具体涉及一种智能模块化环抱式绝缘子除污机器人。

背景技术

换流站上的绝缘子由于长时间置身户外，在风力、重力、电场力的作用下，瓷瓶身上难免会积攒灰尘，当天气潮湿时，灰尘中的可溶性物质溶于水中，形成导电水膜，这样就有泄漏电流沿绝缘子的表面流过，当脏污和潮湿状态严重时，更容易造成闪络事故。

申请号为201610642976.8，专利名称为绝缘子清扫除污装置的发明专利虽然能够对绝缘子实现智能化的清扫，能够自动识别和跨越法兰的功能，但是仍然存在诸多问题：

1、机器人整体的体积和重量比较大，不容易挪动，机器人的走线不美观，不方便安装。

2、对不同直径的绝缘子适应能力不足。

3、绝缘子的刷辊不能够进行方便的更换，不适应不同直径的绝缘子。

实用新型内容

为了解决上述技术问题中的不足，本实用新型的目的在于：提供一种智能模块化环抱式绝缘子除污机器人，能够对绝缘子实现智能化的清扫，并且能够适应不同直径的绝缘子。

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案为：

所述智能模块化环抱式绝缘子除污机器人，包括主框架，主框架上安装控制模块以及多个模块安装架，每个模块安装架上分别安装清扫模块、攀爬模块、抱紧模块，所述清扫模块包括刷辊，刷辊通过转轴安装在模块安装架的上侧，转轴的下侧连接着直流电机，直流电机与转轴转动相接；

所述模块安装架上安装抱紧攀爬模块安装架，攀爬模块和抱紧模块安装在抱紧攀爬模块安装架上，所述攀爬模块包括履带轮，履带轮外接履带，履带轮的下端连接着直流减速电机，所述抱紧模块包括电动伸缩杆、弹簧连杆以及传动连杆，弹簧连杆一端连接着履带轮，另一端连接着电动伸缩杆，传动连杆一端连接着履带轮，另一端连接着抱紧攀爬模块安装架。

优选地，刷辊的外侧设置护罩，护罩安装在模块安装架上，护罩的上端设置支座，支座上安装喷头支架，喷头支架上安装喷头。

优选地，主框架包括多个框架单体，框架单体通过合页相连接。

优选地，控制模块采用STM32F103x系列ARM处理为中央处理器，搭载步进电机驱动电路、直流电机驱动电路、激光传感器驱动电路和电源电路，所述电路集成在一个2层PCB电路板上，留有外部接口，PCB电路板表面喷涂三防漆，保证电路板的性能，提高其寿命，并封装在碳纤维外壳中，以提高其防电磁干扰的能力。

优选地，履带表面布满橡胶绒毛，履带既能增大摩擦力，又能保护绝缘子表面。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型能够适应任何直径的绝缘子，选材方面应用了最先进的碳纤维复合材料，碳纤维材料的应用大大降低了设备的重量，增强了机器人强度，使人工操作更加便捷，整体是一个圆柱体的结构，由合页连接，可对称打开，包围任何直径的绝缘子，攀爬模块为四组，能够适应任何直径的绝缘子。

附图说明

图1本实用新型展开结构示意图；

图2本实用新型攀爬模块结构示意图；

图3本实用新型攀爬模块结构分解示意图；

图4本实用新型抱合结构示意图；

图5本实用新型主框架结构示意图；

图6本实用新型框架单体结构示意图。

图中：1、清扫模块；2、攀爬模块；3、抱紧模块；4、主框架；5、脚轮；6、喷头支架；7、刷辊；8、传动连杆；9、弹簧连杆；10、履带轮；11、抱紧攀爬模块安装架；12、模块安装架；13、电动伸缩杆；14、护罩；15、支座；16、轴承座；17、直流电机；18、直流减速电机；19、压力传感器；20、控制器壳；21、合页；22、框架单体。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例做进一步描述：

实施例1

如图1-6所示，本实用新型所述智能模块化环抱式绝缘子除污机器人，包括主框架4，主框架4包括多个框架单体22，框架单体22通过合页21相连接，可对称打开，包围任何直径的绝缘子，主框架4的下端设置脚轮5，便于移动，主框架4上安装控制模块以及多个模块安装架12，控制模块安装在控制器壳20内，每个模块安装架12上分别安装清扫模块1、攀爬模块2、抱紧模块3，所述清扫模块1包括刷辊7，刷辊7通过转轴安装在模块安装架12 的上侧，转轴上侧设置轴承座16，转轴的下侧连接着直流电机17，直流电机17与转轴转动相接；刷辊7由布条与尼龙丝构成，能对绝缘子上附着的灰尘进行有效的清扫，刷辊7之间留有间隙，清扫不同直径的绝缘子可以更换不同规格的毛刷，刷辊7的外侧设置护罩14，护罩14安装在模块安装架12上，护罩14的上端设置支座15，支座15上安装喷头支架6，喷头支架6上安装喷头，可进行清洗剂或纯净水的喷射，可以实现绝缘子清洗过程中的清洗剂喷洒及清洗后的清水冲洗，通过电磁阀来控制通道切换及开关。

所述模块安装架12上安装抱紧攀爬模块安装架11，攀爬模块2和抱紧模块3安装在抱紧攀爬模块安装架11上，所述攀爬模块2包括履带轮10，履带轮10外接履带，履带上的凸起间距适当的增加，形状采用V型凸起，履带和动力齿轮的传动优化，防止履带跑偏，履带表面布满橡胶绒毛，履带既能增大摩擦力，又能保护绝缘子表面，履带轮10的下端连接着直流减速电机18，所述抱紧模块3包括电动伸缩杆13、弹簧连杆9以及传动连杆8，弹簧连杆 9一端连接着履带轮10，另一端连接着电动伸缩杆13，弹簧连杆9上套设压力传感器19，可实时监测机器人对绝缘子的压力，并合理控制。可保证机器人在攀爬的稳定，及预防因抱紧压力过大而对绝缘子涂层造成损害，传动连杆8一端连接着履带轮10，另一端连接着抱紧攀爬模块安装架11，通过电动伸缩杆13的机械伸缩带动履带轮10，可以适应攀爬不同直径的绝缘子，并且可调节挤压压力的大小，带有弹簧弹性结构，可以更好的使机器人越过绝缘子连接法兰。

其中，机器人配有无线遥控器，通过无线信息传输的方式，实现人机结合，高校、安全、准确的完成绝缘子清扫除污工作，控制模块采用STM32F103x系列ARM处理为中央处理器，搭载步进电机驱动电路、直流电机17驱动电路、激光传感器驱动电路和电源电路，所述电路集成在一个2层PCB电路板上，留有外部接口，PCB电路板表面喷涂三防漆，保证电路板的性能，提高其寿命，并封装在碳纤维外壳中，以提高其防电磁干扰的能力；为减轻机器人的重量，采用交流电源，接入220V市电，再根据需求整流变压至12V、5V、3.3V的电压，给不同模块供电。

本实用新型的模块安装架12、抱紧攀爬模块安装架11等结构采用碳纤维材料设计，目的是为了增强机器人强度、减轻机器人自身的重量，与传统的结构材料钢相比较，碳纤维密度为1.8g/立方厘米,钢的密度为7.8g/立方厘米.密度比约为1:4.通用级碳纤维强度在 3500MPa,钢材强度340MPa,做到相同强度时碳纤维与钢的重量比约为1:43.所以碳纤维无论在强度方面还是在质量方面都远远优胜于钢材料。碳纤维材料的应用大大降低了设备的重量，整体重量减轻了30％，使人工操作更加便捷。

机器人工作时难免会有水溅射到设备上。为提高防水性能，可为容易受损的部件(如电机、电动伸缩杆13等)添加防护罩14或挡水板，为电路板喷涂三防漆。

本实用新型的具体使用过程：

使用时，将机器人包合在绝缘子上，并合上合页21，检查无误后遥控履带轮10缩紧，当压力传感器19检测到履带轮10与绝缘子贴合到合适程度时，自动停止收缩，然后对绝缘子进行清洗、除污。

Claims (5)

1.一种智能模块化环抱式绝缘子除污机器人，包括主框架(4)，主框架(4)上安装控制模块以及多个模块安装架(12)，每个模块安装架(12)上分别安装清扫模块(1)、攀爬模块(2)、抱紧模块(3)，其特征在于，所述清扫模块(1)包括刷辊(7)，刷辊(7)通过转轴安装在模块安装架(12)的上侧，转轴的下侧连接着直流电机(17)，直流电机(17)与转轴转动相接；

所述模块安装架(12)上安装抱紧攀爬模块安装架(11)，攀爬模块(2)和抱紧模块(3)安装在抱紧攀爬模块安装架(11)上，所述攀爬模块(2)包括履带轮(10)，履带轮(10)外接履带，履带轮(10)的下端连接着直流减速电机(18)，所述抱紧模块(3)包括电动伸缩杆(13)、弹簧连杆(9)以及传动连杆(8)，弹簧连杆(9)一端连接着履带轮(10)，另一端连接着电动伸缩杆(13)，传动连杆(8)一端连接着履带轮(10)，另一端连接着抱紧攀爬模块安装架(11)。

2.据权利要求1所述的智能模块化环抱式绝缘子除污机器人，其特征在于，刷辊(7)的外侧设置护罩(14)，护罩(14)安装在模块安装架(12)上，护罩(14)的上端设置支座(15)，支座(15)上安装喷头支架(6)，喷头支架(6)上安装喷头。

3.据权利要求1所述的智能模块化环抱式绝缘子除污机器人，其特征在于，主框架(4)包括多个框架单体(22)，框架单体(22)通过合页(21)相连接。

4.据权利要求1所述的智能模块化环抱式绝缘子除污机器人，其特征在于，控制模块搭载步进电机驱动电路、直流电机(17)驱动电路、激光传感器驱动电路和电源电路，所述电路集成在一个2层PCB电路板上，留有外部接口，PCB电路板表面喷涂三防漆，并封装在碳纤维外壳中。

5.据权利要求1所述的智能模块化环抱式绝缘子除污机器人，其特征在于，履带表面布满橡胶绒毛。