CN211488739U - 电气化铁路绝缘子智能清扫装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电气化铁路绝缘子智能清扫装置，包括由下而上依次铰接相连的底座、转盘、第一机械臂、第二机械臂及连接件，连接件上固定连接有与驱动器相连的刷头；还包括摄像头、激光测距仪及控制器，摄像头的信号输出端与控制器中显示屏信号输入端相连，激光测距仪信号输出端与控制器测距信号输入端相连，控制器的移动信号输出端分别与第一驱动机构信号输入端、第二驱动机构信号输入端、第三驱动机构信号输入端、第四驱动机构信号输入端相连。本实用新型工作方便、安全、快捷且便于清扫铁路弯道处绝缘子。本实用新型适用于电气化铁路及地下铁道上使用，用于清扫横腕臂绝缘子及斜腕臂绝缘子。

Description

电气化铁路绝缘子智能清扫装置

技术领域

本实用新型属于电气化铁路绝缘子清扫技术领域，具体地说是一种电气化铁路绝缘子智能清扫装置。

背景技术

绝缘子是一种特殊的绝缘控件，它能够在架空输电线中起到支撑导线、防止电流接地的双重作用。绝缘子用于接触网支柱与导线承接部，变电所构架与线路联结处。由于绝缘子常年暴露在大气中，表面容易受到环境污染造成表面脏污，产生堆积物，因此，需要及时对电气化铁路绝缘子上的污染物进行清洗，以预防污闪、雾闪造成的突发事故。

目前，采用人工清扫绝缘子时，不仅清扫效率低，还容易影响人身安全。采用在天窗点时间段内水冲洗绝缘子时，由于水冲洗绝缘子的表面积及冲击力有限，还会有污染物存留在绝缘子上，清洗效果不佳。采用清扫电气化铁路绝缘子的装置清扫绝缘子时，通常搭载在作业车上，由作业车司机操作作业车上用于清扫电气化铁路绝缘子装置的行进，在使用时存有以下缺陷：

一、高度超限。现有技术中的电气化铁路绝缘子清扫装置往往高度较高，不能满足电气化铁路区间作业进出高度要求，往往因超出高度限制而影响正常工作的顺利进行。

二、占用空间大。现有技术中的电气化铁路绝缘子清扫装置通常设置主刷头及副刷头分别用于清扫横腕臂绝缘子及斜腕臂绝缘子，但整体结构较为复杂，移动不便，需占用较大的空间，给作业车司机带来不便。

三、清扫时刷头偏离重心。现有技术中的主刷头及副刷头在清扫过程中，集中于整体装置的一侧，偏离重心位置，整体结构容易因重心不稳而发生倾倒，存有安全隐患。

四、容易因碰撞损坏刷头。由于用于清扫横腕臂绝缘子的主刷头位于整个装置的顶端，在移动过程中，作业车司机无法清楚观察到整体装置与接触网支柱的距离，容易将主刷头与接触网支柱发生碰撞，从而导致刷头的损坏，降低刷头的使用寿命。

五、不便于对电气化铁路弯道处绝缘子进行清扫。由于铁路弯道处的地面往往是倾斜的，而铁路地面为水平面时电气化铁路绝缘子清扫装置移动至绝缘子的距离不适用于铁路地面为倾斜面时使用，使得在机械臂调节过程中，容易将刷头及机械臂与接触网支柱发生碰撞，影响清扫工作的顺利进行。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的以上不足，本实用新型旨在提供一种电气化铁路绝缘子智能清扫装置，以达到工作方便、安全、快捷且便于清扫铁路弯道处绝缘子的目的。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：一种电气化铁路绝缘子智能清扫装置，包括由下而上依次铰接相连的底座、转盘、第一机械臂、第二机械臂及连接件，连接件上固定连接有与驱动器相连的刷头；底座与转盘之间通过第一驱动机构驱动转盘在水平面上旋转，转盘与第一机械臂之间通过第二驱动机构驱动第一机械臂在竖直面上旋转，第二机械臂与第一机械臂之间通过第三驱动机构驱动第二机械臂相对第一机械臂旋转，第二机械臂与连接件通过第四驱动机构驱动连接件相对第二机械臂旋转；

还包括摄像头、激光测距仪及控制器，摄像头的信号输出端与控制器中显示屏信号输入端相连，激光测距仪信号输出端与控制器测距信号输入端相连，控制器的移动信号输出端分别与第一驱动机构信号输入端、第二驱动机构信号输入端、第三驱动机构信号输入端、第四驱动机构信号输入端相连。

作为本实用新型的限定，还包括陀螺仪。

作为本实用新型的进一步限定，还包括定位器。

作为本实用新型的再进一步限定，摄像头、激光测距仪、控制器、陀螺仪及定位器皆固定在底座上。

作为本实用新型的另一种限定，连接件上固定连接有安装板，安装板上固定连接有驱动电机，刷头与驱动电机相连。

作为本实用新型的进一步限定，刷头包括主轴、把手及刷条，主轴固定连接在安装板上，主轴上固定有沿主轴径向延伸的把手且主轴与把手的相连处置于主轴的中间，主轴上的把手呈圆柱螺旋线分布，把手的两端皆固定连接有刷条。

作为本实用新型的更进一步限定，刷条为刷毛、布条及胶条中的任意一种。

作为本实用新型的其它限定，第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构及第四驱动机构均为电机减速器。

由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，所取得的有益效果是：

（1）本实用新型在进行清扫工作时将刷头高度调节至绝缘子高度，能够满足电气化铁路上线区间作业进出高度要求。

（2）本实用新型的刷头可先清扫完第一个接触网支柱的斜腕臂绝缘子后，将刷头升高再清扫第一个接触网支柱的横腕臂绝缘子；调整机械臂以控制刷头高度，确保电气化铁路绝缘子智能清扫装置安全移动至对应第二个接触网支柱的工作位置，然后清扫第二个接触网支柱的横腕臂绝缘子，降低刷头高度再清扫第二个接触网支柱的斜腕臂绝缘子……以此，能够便于清扫横腕臂绝缘子及斜腕臂绝缘子，减少整体占用空间。

（3）本实用新型的刷头进行清扫工作过程中，可有效避免重心不稳，保证整体结构工作稳定性及安全性。

（4）本实用新型通过设置摄像头及激光测距仪，能够将移动情况反馈给作业车司机，便于作业车司机进行行车准备操作，避免因碰撞而损坏整体装置，保证清扫工作的顺利进行；尤其是，铁路弯道上处于倾斜的地面上调整整体装置位置时，结合使用摄像头、激光测距仪及陀螺仪，便于快速移动至工作位置，提高工作效率，减少天窗点时间内造成的作业损失。

（5）本实用新型通过设置定位器，便于实时监测所在位置。

（6）本实用新型通过设置安装板，便于刷头的安装及固定。

（7）本实用新型设置的刷条排序呈圆柱螺旋线分布，螺旋线分布相对现有技术中逐排均匀分布使刷条同时与绝缘子接触的方式，极大地减小了绝缘子与刷条之间的阻力，进而使得主轴旋转的阻力减小，减少刷头工作时产生的振动，延长使用寿命。

本实用新型适用于电气化铁路及地下铁路上使用，用于清扫横腕臂绝缘子及斜腕臂绝缘子。

附图说明

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作更进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的刷头结构示意图。

图中：1、底座；2、转盘；3、第一机械臂；4、第二机械臂；5、连接件；6、刷头；8、激光测距仪；9、控制器；10、安装板；11、主轴；12、把手；13、刷条；14、驱动电机。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明。应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和理解本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例 一种电气化铁路绝缘子智能清扫装置

如图1至图2所示，本实施例包括由下而上依次铰接相连的底座1、转盘2、第一机械臂3、第二机械臂4及连接件5，连接件5上固定连接有刷头6。

底座1为圆柱状。底座1与转盘2通过第一固定轴铰接，第一固定轴通过第一驱动机构驱动转动，以使得转盘2相对底座1在水平面上360°旋转。这里所指水平面即为图1中与底座1所放置的地面相平行的平面。

转盘2为圆盘状。转盘2与第一机械臂3底端通过第二固定轴铰接，第二固定轴通过第二驱动机构驱动转动，以使得第一机械臂3相对转盘2在竖直面上180°旋转。这里所指的竖直面即为图1中平行于纸面的平面。

第一机械臂3为长圆杆状。第一机械臂3顶端与第二机械臂4底端通过第三固定轴铰接，第三固定轴通过第三驱动机构驱动转动，以使得第二机械臂4相对第一机械臂3在竖直面上360°旋转，从而使得第二机械臂4与第一机械臂3之间夹角发生变化。

第二机械臂4为长圆杆状。第二机械臂4顶端与连接件5一端通过第四固定轴铰接，第四固定轴通过第四驱动机构驱动转动，以使得连接件5相对第二机械臂4在竖直面上360°旋转，从而使得第二机械臂4与连接件5之间夹角发生变化。

连接件5为板状。连接件5上固定连接有安装板10，安装板10为板状，安装板10上固定连接有驱动电机14，刷头与用于驱动刷头6转动的驱动电机14相连，驱动电机的信号输入端可与控制器9的刷头信号输出端相连。刷头6包括主轴11、把手12及刷条13，主轴11为圆柱形，驱动电机14连接在安装板10上，主轴11与驱动电机14的输出轴相连，由驱动电机14驱动主轴11转动。主轴11上固定有沿主轴11径向延伸的多个把手12，把手12与主轴11的相接处为把手的对称中心，主轴11上的把手12呈圆柱螺旋线分布于主轴11上，即把手12的连线为沿主轴11轴线延伸的圆柱螺旋线。每个把手12远离主轴11的左端和右端皆固定连接有刷条13。刷条13为刷毛、布条及胶条中的任意一种。

以上所述的第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构及第四驱动机构均为电机减速器，当然也可通过电机驱动传动机构带动第一固定轴、第二固定轴、第三固定轴及第四固定轴转动，传动机构可为链传动、带传动、齿轮传动。

为了实现快速将刷头6调节至工作位置，同时避免将接触网支柱与刷头6碰撞的目的，本实施例中在底座1上固定连接有摄像头、激光测距仪8、陀螺仪、定位器及具有显示屏的控制器9。定位器采用现有技术中安装有GPS芯片的实时定位设备，定位器可与信息终端通讯连接，如将定位信息发送至手机。陀螺仪采用现有技术中的机械陀螺仪。摄像头的信号输出端与控制器9中显示屏信号输入端相连，激光测距仪8信号输出端与控制器9测距信号输入端相连，控制器9的移动信号输出端分别与第一驱动机构信号输入端、第二驱动机构信号输入端、第三驱动机构信号输入端、第四驱动机构信号输入端相连。控制器9采用现有技术中CRP-SA80控制电路。这样，作业车司机摄像头将采集的图像传输至控制器9的显示屏上，激光测距仪8将检测到至接触网支柱的距离传输至控制器9的显示屏上，特别是处于铁路弯道上相对水平面倾斜的地面上时，控制器9控制第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构及第四驱动机构时，而在激光测距仪8检测到与接触网支柱距离过近时，发出警报，作业车司机可参考陀螺仪表示的铅垂线位置调整整体装置相对接触网支柱位置。

本实施例在上线区间时，通过控制器9使第一机械臂3及第二机械臂4皆转动至处于水平状态，以减少整体高度，满足电气化铁路上线区间作业进出高度要求。

本实施例在清扫绝缘子时，搭载于在铁路地面上移动的作业车上使用：

S1.作业车司机观察摄像头所摄制的图像及激光测距仪8检测的距离接触网支柱的距离，将整体装置移动至第一接触网支柱清扫工作位。

S2.清扫第一接触网支柱的斜腕臂绝缘子

通过控制器控制第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构及第四驱动机构工作：先驱动第一驱动机构使转盘2相对底座转动，使刷头6置于靠近斜腕臂绝缘子一侧。

然后，驱动第二驱动机构使第一机械臂相对转动转盘2向上转动，此时第一机械臂3相对水平面夹角逐渐增大，第一机械臂3的向上转动也带动第二机械臂4及连接件5向上移动。

接着，驱动第三驱动机构使第二机械臂4相对第一机械臂3转动，使第二机械臂4与第一机械臂3之间夹角发生变化，由第二机械臂4带动连接件5移动至靠近斜腕臂绝缘子清扫工作位置。

再驱动第四驱动机构使连接件5相对第二机械臂4相对转动，使连接件5与第二机械臂4之间夹角发生变化，由连接件5带动刷头6移动至斜腕臂绝缘子清扫工作位置。

由驱动电机14带动刷头6转动，通过刷条13与斜腕臂绝缘子接触以清扫斜腕臂绝缘子。

S3.清扫第一接触网支柱的横腕臂绝缘子

通过控制器9控制第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构及第四驱动机构工作，将刷头6移动至第一接触网支柱横腕臂清扫位置，由驱动电机14带动刷头6转动，通过刷条13与横腕臂绝缘子接触以清扫横腕臂绝缘子。

S4.清扫第二接触网支柱的横腕臂绝缘子

由作业车将电气化铁路绝缘子智能清扫装置移动至第二接触网支柱位置，作业车司机观察摄像头所摄制的图像及激光测距仪8检测的距离接触网支柱的距离，避免电气化铁路绝缘子智能清扫装置与接触网支柱距离过近而在工作时发生碰撞。通过控制器9微调第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构及第四驱动机构，将刷头6移动至第二接触网支柱横腕臂清扫位置，通过刷条13与横腕臂绝缘子接触以清扫横腕臂绝缘子。

S5.清扫第二接触网支柱的斜腕臂绝缘子

通过控制器9控制第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构及第四驱动机构工作，将刷头6移动至第二接触网支柱斜腕臂清扫位置，由驱动电机14带动刷头转动，通过刷条13与斜腕臂绝缘子接触以清扫斜腕臂绝缘子。

……

以此，对电气化铁路上绝缘子进行清扫。

需要说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电气化铁路绝缘子智能清扫装置，其特征在于：包括由下而上依次铰接相连的底座、转盘、第一机械臂、第二机械臂及连接件，连接件上固定连接有与驱动器相连的刷头；底座与转盘之间通过第一驱动机构驱动转盘在水平面上旋转，转盘与第一机械臂之间通过第二驱动机构驱动第一机械臂在竖直面上旋转，第二机械臂与第一机械臂之间通过第三驱动机构驱动第二机械臂相对第一机械臂旋转，第二机械臂与连接件通过第四驱动机构驱动连接件相对第二机械臂旋转；

还包括摄像头、激光测距仪及控制器，摄像头的信号输出端与控制器中显示屏信号输入端相连，激光测距仪信号输出端与控制器测距信号输入端相连，控制器的移动信号输出端分别与第一驱动机构信号输入端、第二驱动机构信号输入端、第三驱动机构信号输入端、第四驱动机构信号输入端相连。

2.根据权利要求1所述的电气化铁路绝缘子智能清扫装置，其特征在于：还包括陀螺仪。

3.根据权利要求2所述的电气化铁路绝缘子智能清扫装置，其特征在于：还包括定位器。

4.根据权利要求3所述的电气化铁路绝缘子智能清扫装置，其特征在于：摄像头、激光测距仪、控制器、陀螺仪及定位器皆固定在底座上。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的电气化铁路绝缘子智能清扫装置，其特征在于：连接件上固定连接有安装板，安装板上固定连接有驱动电机，刷头与驱动电机相连。

6.根据权利要求5所述的电气化铁路绝缘子智能清扫装置，其特征在于：刷头包括主轴、把手及刷条，主轴与驱动电机相连，主轴上固定有沿主轴径向延伸的把手且主轴与把手的相连处置于主轴的中间，主轴上的把手呈圆柱螺旋线分布，把手的两端皆固定连接有刷条。

7.根据权利要求6所述的电气化铁路绝缘子智能清扫装置，其特征在于：刷条为刷毛、布条及胶条中的任意一种。

8.根据权利要求7所述的电气化铁路绝缘子智能清扫装置，其特征在于：第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构及第四驱动机构均为电机减速器。

Images