CN212190230U - 一种复合支柱绝缘子自动清洗装置 - Google Patents

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瞿旭
雷云飞
周展帆
章健军
梁运华
任子俊
王丽蓉
孙鹏
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Abstract

本实用新型公开了一种复合支柱绝缘子自动清洗装置,主要包括底座、回转装置、高压喷嘴、摄像头和清扫刷装置,回转装置连接于底座上,高压喷嘴、摄像头和清扫刷装置分别连接于回转装置上;回转装置可绕复合支柱绝缘子旋转,清扫刷装置可自转,且清扫刷装置的旋转速度大于回转装置的旋转速度;高压喷嘴用于对复合支柱绝缘子喷洒清洗药水和清水,摄像头用于观察清洁效果;清扫刷装置可同时清扫复合支柱绝缘子的裙边上下侧及相邻裙边之间的支柱表面。采用边冲洗边反复刷洗相结合的方式,可保证工作高效率及高质量的清洗效果。整个清洗过程自动实现,工作人员无需直接参与清洗作业,只需操作安装本装置的举升平台及监视本装置的作业过程。

Description

一种复合支柱绝缘子自动清洗装置
技术领域
本实用新型属于电力行业装备领域,具体为一种复合支柱绝缘子自动清洗装置。
背景技术
复合支柱绝缘子具有良好的憎水性、抗老化性、耐漏电起痕性和耐电蚀损性,具有很高的抗张强度和抗弯强度,其机械强度高,抗冲击性能、防震和防脆断性能好,重量轻、安装维护方便,是变电站等必不可少的一环。
在±400kV、±500kV、±800kV直流换流站的运行当中,由于复杂的现场环境,直流绝缘子相较交流绝缘子,其电场分布较差,又有吸附污粒和电解作用,非常容易形成污秽堆积的现象,而此类现象会使得整体电力运行出现污闪故障,将会严重降低复合支柱绝缘子的爬电比距,增加发生故障的风险,故障一旦发生将对电力运行造成巨大的损失,所以需保持复合支柱绝缘子的清洁。
但目前对于复合支柱绝缘子的清洁主要还是人工通过抹布来完成,不仅清洁效率低,还无法保证清洁效果。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种可高效率、高质量清洁复合支柱绝缘子的装置。
本实用新型提供的这种复合支柱绝缘子自动清洗装置,主要包括底座、回转装置、高压喷嘴、摄像头和清扫刷装置,回转装置连接于底座上,高压喷嘴、摄像头和清扫刷装置分别连接于回转装置上;回转装置可绕复合支柱绝缘子旋转,清扫刷装置可自转,且清扫刷装置的旋转速度大于回转装置的旋转速度;高压喷嘴用于对复合支柱绝缘子喷洒清洗药水和清水,摄像头用于观察清洁效果;清扫刷装置可同时清扫复合支柱绝缘子的裙边上下侧及相邻裙边之间的支柱表面。
上述技术方案的一种实施方式中,所述底座为C形座,为包括C形立板和其上下端的水平C形板的整体件,C形立板的外壁有装置安装板。
上述技术方案的一种实施方式中,所述回转装置包括回转驱动装置、C形件、弧形件和开合驱动装置,弧形件通过开合驱动装置实现与C形件的合围和打开,回转驱动装置固定于所述底座的C形立板外壁,C形件和弧形件合围后通过回转驱动装置实现绕复合支柱绝缘子的回转。
上述技术方案的一种实施方式中,所述弧形件包括弧形安装板、弧形齿板和竖向支撑杆,弧形安装板和弧形齿板上下平行布置,通过多根竖向支撑杆连接形成整体件;C形件包括C形齿环、C形安装板和竖向支撑杆,C形安装板和 C形齿环上下平行布置,通过多根竖向支撑杆连接形成整体件;C形齿环和C 形齿板可合围成一个完整的齿轮,C形安装板和弧形安装板可合围成一个完整的圆环板。
上述技术方案的一种实施方式中,所述开合驱动装置包括竖向布置的伺服电机和其输出轴连接的竖向转轴;弧形件和C形件的开口处一端通过竖向转轴连为一体,弧形件的弧形齿板和弧形安装板与竖向转轴之间为过盈配合,C形件的C形齿环和C形安装板与竖向转轴之间为间隙配合。
上述技术方案的一种实施方式中,所述回转驱动装置包括回转驱动电机及连接于其输出轴上的回转驱动齿轮,回转驱动电机固定于所述底座的C形立板外壁,回转驱动齿轮与C形齿环和C形齿板啮合。
上述技术方案的一种实施方式中,所述清扫刷装置至少有两套,每套包括清扫刷和和其下端连接的驱动装置,清扫刷包括圆柱状的轮毂和其外壁固定的刷毛,轮毂的轴向中心位置连接有清扫刷主轴,驱动装置包括驱动电机和其输出轴连接的驱动轴,驱动轴可转动的连接于C形齿环和C形安装板之间及弧形齿板和弧形安装板之间,驱动轴安装孔为沿径向的腰圆孔,清扫刷主轴与驱动轴之间可拆卸连接。
上述技术方案的一种实施方式中,所述清扫刷的轮毂外壁沿周向均分为三个区域,各区域的植毛方向分别为向上、向下和水平方向,分别对应清扫复合支柱绝缘子裙边的上下侧表面及相邻裙边之间的支柱。
上述技术方案的一种实施方式中,所述清扫刷主轴与所述驱动轴之间通过锁定套、钢珠和弹簧连接,清扫刷主轴下端的连接头外壁嵌装有一圈钢珠,连接头插入驱动轴上端连接段的中心孔中,钢珠对应于驱动轴的上端,驱动轴的外壁套有弹簧,锁定套的上部段和下部段分别套于清扫刷主轴和驱动轴外,使清扫刷主轴通过钢珠进行轴向锁定,钢珠又通过锁定套挡住,由弹簧提供锁定套的保持力,从而实现清扫刷主轴的锁定;驱动轴的连接段有六方孔段,清扫刷主轴的连接头外壁匹配的六方段,使驱动轴可带动清扫刷主轴旋转。
本实用新型回转装置上清扫刷组件的刷毛插入复合支柱绝缘子的裙边之间,当回转装置绕复合支柱绝缘子旋转时,回转装置上的高压喷嘴对复合支柱绝缘子喷洒液体冲洗,同时清扫刷随回转装置旋转反复同时刷洗复合支柱绝缘子裙边的上下侧和相邻绝缘子之间的柱体。本实用新型这种绕复合支柱绝缘子回转的方式来清洗其裙边及裙边之间的柱体,清洗方式采用边冲洗边反复刷洗相结合的方式,高压喷嘴对复合支柱绝缘子喷洒清洗药水可降低污秽的附着力,喷洒清水可将清扫刷刷洗过程中和清洗刷洗后的污秽冲走,保证工作高效率及高质量的清洗效果。整个清洗过程自动实现,工作人员无需直接参与清洗作业,只需操作安装本装置的举升平台及监视本装置的作业过程。
附图说明
图1为本实用新型一个实施例的作业示意图。
图2为图1去掉清扫刷的结构示意图。
图3为图2中的D部放大示意图。
图4为清扫刷的放大结构示意图。
图5为图4的俯视示意图。
图6为清扫刷与驱动轴之间的连接接点示意图。
图7为图5中A区域刷毛的作业示意图。
图8为图5中B区域刷毛的作业示意图。
图9为图5中C区域刷毛的作业示意图。
具体实施方式
如图1所示,本实施例公开了一种复合支柱绝缘子自动清洗装置,包括底座1、回转装置2、清扫刷装置3、高压喷嘴4。
结合图1至图3可以看出:
底座1为C形座,为包括C形立板和其上下端的水平C形板的整体件,C 形立板的外壁有装置安装板11。
回转装置2包括回转驱动电机21、回转驱动齿轮22、C形齿环23、C形安装板24、竖向支撑杆25、弧形齿板26、弧形安装板27、开合驱动电机28、竖向转轴29。
C形齿环23的周向外缘底部有内凹环槽,C形齿环23通过内凹环槽嵌装于底座1上端的水平C形板的内侧缘,该水平C形板内侧缘的下侧连接有C 形支撑板用于支撑C形齿环。即C形齿环通过C形支撑板和水平C形板安装,且C形齿环回转时以水平C形板作为导轨。
C形安装板24平行布置于C形齿环23的正上方,两者之间通过多根竖向支撑杆25连接成整体式的C形件,竖向支撑杆的设置位置及数量根据实际情形确定。弧形安装板27平行布置于弧形齿板26的正上方,两者之间通过竖向支撑杆25连接成整体式的弧形件。C形齿环和C形齿板可合围成一个完整的齿轮,C形安装板和弧形安装板可合围成一个完整的圆环板。
C形件的两侧分别安装有一排高压喷嘴4和一组摄像头(图1至图3中被挡住)。
高压喷嘴10采用雾化喷嘴,通过两路水管供水,一路为清洗药水管,另一路为清水管,管路的切换可通过三通换向阀实现。先绕复合支柱绝缘子15 喷洒清洗药水,然后喷洒清水。
弧形件和C形件的开口处一端通过竖向转轴29连为一体,弧形件的弧形齿板26和弧形安装板27与竖向转轴29之间为过盈配合,使弧形件可随竖向转轴旋转,C形件的C形齿环23和C形安装板24与竖向转轴29之间为间隙配合,开合驱动电机28通过联轴器连接于竖向转轴29的上端。
开合驱动电机28采用可正反转的伺服电机,开合驱动电机驱动竖向转轴 29旋转时,可实现弧形件与C形件合围成一个完整的齿轮,也可使弧形件绕竖向转轴打开。设计时需考虑弧形件和C形件之间的连接接头处的结构,使弧形件既能顺利打开又能顺利与C形件合围。
回转驱动电机21采用伺服电机,以输出轴朝上布置,固定于底座1的C 形立板外壁,其输出轴通过联轴器连接回转驱动齿轮22的中心轴,回转驱动齿轮22与C形齿环23和C形齿板26啮合。
结合图1至图9可以看出:
本实施例的清扫刷装置3采用两套,分别安装于回转装置2的C形件和弧形件上。
每套清扫刷装置3包括清扫刷31、清扫刷主轴32、清扫刷回转驱动电机 33、驱动轴34、钢珠35、弹簧36、锁定套37。
清扫刷31包括圆柱状的轮毂311和其外壁固定的刷毛,轮毂外壁沿周向均分为三个区域,刷毛包括A区刷毛312、B区刷毛313和C区刷毛314,A、 B、C各区域的植毛方向分别为向上、向下和水平方向,分别对应清扫复合支柱绝缘子裙边的上、下侧表面及相邻裙边之间的柱体表面。
A区刷毛和B区刷毛为中等硬度材料,可保持图7和图8中形态,材料可以是尼龙硬毛。C区刷毛为水平,C区刷毛为软质材料,不工作时下垂,工作时旋转产生的离心力使得C区刷毛保持水平,从而达到清洗效果,材料可以是雪尼尔布料。
清扫刷主轴32连接于轮毂311的轴向中心。清扫刷主轴32的下端有连接头,连接头通过以快插快换形式安装于的驱动轴的上端,驱动轴可转动的连接于C形齿环23和C形安装板24之间及弧形齿板26和弧形安装板27之间,驱动轴安装孔为沿径向的腰圆孔,使清扫刷装置可适用于不同直径的复合支柱绝缘子清洗作业,清扫刷主轴32与驱动轴34之间可拆卸连接。
清扫刷主轴32与驱动轴34之间通过锁定套37、钢珠35和弹簧36连接,清扫刷主轴32下端的连接头外壁嵌装有一圈钢珠35,连接头插入驱动轴34上端连接段的中心孔中,钢珠35对应于驱动轴34的上端,驱动轴的外壁套有弹簧36,锁定套37的上部段和下部段分别套于清扫刷主轴32和驱动轴34外,使清扫刷主轴32通过钢珠35进行轴向锁定,钢珠35又通过锁定套37挡住,由弹簧36提供锁定套37的保持力,从而实现清扫刷主轴32的锁定。驱动轴34的连接段有六方孔段,清扫刷主轴32的连接头外壁有匹配的六方段,使驱动轴34可带动清扫刷主轴32旋转。
清扫刷回转驱动电机33采用伺服电机,以输出轴朝上布置,输出轴通过联轴器与驱动轴34的下端连接。
清扫刷回转驱动电机33输出轴的旋转速度大于回转驱动电机21输出轴的旋转速度,清扫刷的自转速度大于回转装置绕复合支柱绝缘子的公转速度。
本装置使用时需通过举升平台送至待清洗的复合支柱绝缘子高度处,所以在C形底座的C形立板外壁连接有安装连接板13。举升平台可以是高空作业车、垂直升降臂等。
具体的清洗过程如下:
(1)将清洗装置通过装置安装板固定于举升平台上;
(2)开合驱动电机工作,使弧形件打开;
(3)举升平台将清洗装置送至待清洗的复合支柱绝缘子处,使C形件套住复合支柱绝缘子,通过摄像头观察清扫刷的刷毛是否插入复合支柱绝缘子的裙边之间且插入到位;
(4)开合驱动电机工作,使弧形件与C形件合围,此时弧形件上清扫刷的刷毛插入复合支柱绝缘子另一侧的裙边之间;
(5)回转驱动装置工作,使步骤(4)合围的齿轮旋转,高压喷嘴、摄像头和清扫刷组件随之转动,高压喷嘴围绕复合支柱绝缘子喷洒清洗药水,同时举升平台使清洗装置缓慢的上下移动;
(6)回转驱动装置继续工作,使高压喷嘴围绕复合支柱绝缘子喷洒清水,举升平台使清洗装置继续缓慢的上下移动,直至通过摄像头观察达到清洁效果,清洗装置和举升平台均停止工作;
(7)开合驱动电机工作,使弧形件打开,举升平台将清洗装置带离复合支柱绝缘子后下降回收。
由于回转装置围绕复合支柱绝缘子的公转速度较慢,而清扫刷的自转速度较快,所以复合支柱绝缘子清扫刷的A、B、C区刷毛在某一时刻均能清扫到复合支柱绝缘子裙边某一固定位置的上表面、下表面和相邻裙边之间的柱体表面,即能保证完整高效地清扫到整支复合支柱绝缘子裙边的上表面、下表面和柱体表面。
举升平台使清洗装置缓慢的上下移动,不仅可更好的冲洗刷洗后的污秽,还能使刷洗效果更好,使整个清洗效率更高和清洗效果更好。

Claims (9)

1.一种复合支柱绝缘子自动清洗装置,其特征在于:本装置主要包括底座、回转装置、高压喷嘴、摄像头和清扫刷装置,回转装置连接于底座上,高压喷嘴、摄像头和清扫刷装置分别连接于回转装置上;
回转装置可绕复合支柱绝缘子旋转,清扫刷装置可自转,且清扫刷装置的旋转速度大于回转装置的旋转速度;
高压喷嘴用于对复合支柱绝缘子喷洒清洗药水和清水,摄像头用于观察清洁效果;
清扫刷装置可同时清扫复合支柱绝缘子的裙边上下侧及相邻裙边之间的支柱表面。
2.如权利要求1所述的复合支柱绝缘子自动清洗装置,其特征在于:所述底座为C形座,为包括C形立板和其上下端的水平C形板的整体件,C形立板的外壁有装置安装板。
3.如权利要求2所述的复合支柱绝缘子自动清洗装置,其特征在于:所述回转装置包括回转驱动装置、C形件、弧形件和开合驱动装置,弧形件通过开合驱动装置实现与C形件的合围和打开,回转驱动装置固定于所述底座的C形立板外壁,C形件和弧形件合围后通过回转驱动装置实现绕复合支柱绝缘子的回转。
4.如权利要求3所述的复合支柱绝缘子自动清洗装置,其特征在于:所述弧形件包括弧形安装板、弧形齿板和竖向支撑杆,弧形安装板和弧形齿板上下平行布置,通过多根竖向支撑杆连接形成整体件;C形件包括C形齿环、C形安装板和竖向支撑杆,C形安装板和C形齿环上下平行布置,通过多根竖向支撑杆连接形成整体件;C形齿环和C形齿板可合围成一个完整的齿轮,C形安装板和弧形安装板可合围成一个完整的圆环板。
5.如权利要求4所述的复合支柱绝缘子自动清洗装置,其特征在于:所述开合驱动装置包括竖向布置的伺服电机和其输出轴连接的竖向转轴;弧形件和C形件的开口处一端通过竖向转轴连为一体,弧形件的弧形齿板和弧形安装板与竖向转轴之间为过盈配合,C形件的C形齿环和C形安装板与竖向转轴之间为间隙配合。
6.如权利要求5所述的复合支柱绝缘子自动清洗装置,其特征在于:所述回转驱动装置包括回转驱动电机及连接于其输出轴上的回转驱动齿轮,回转驱动电机固定于所述底座的C形立板外壁,回转驱动齿轮与C形齿环和C形齿板啮合。
7.如权利要求6所述的复合支柱绝缘子自动清洗装置,其特征在于:所述清扫刷装置至少有两套,每套包括清扫刷和其下端连接的驱动装置,清扫刷包括圆柱状的轮毂和其外壁固定的刷毛,轮毂的轴向中心位置连接有清扫刷主轴,驱动装置包括驱动电机和其输出轴连接的驱动轴,驱动轴可转动的连接于C形齿环和C形安装板之间及弧形齿板和弧形安装板之间,驱动轴安装孔为沿径向的腰圆孔,清扫刷主轴与驱动轴之间可拆卸连接。
8.如权利要求6所述的复合支柱绝缘子自动清洗装置,其特征在于:所述清扫刷的轮毂外壁沿周向均分为三个区域,各区域的植毛方向分别为向上、向下和水平方向,分别对应清扫复合支柱绝缘子裙边的上下侧表面及相邻裙边之间的支柱。
9.如权利要求7所述的复合支柱绝缘子自动清洗装置,其特征在于:所述清扫刷主轴与所述驱动轴之间通过锁定套、钢珠和弹簧连接,清扫刷主轴下端的连接头外壁嵌装有一圈钢珠,连接头插入驱动轴上端连接段的中心孔中,钢珠对应于驱动轴的上端,驱动轴的外壁套有弹簧,锁定套的上部段和下部段分别套于清扫刷主轴和驱动轴外,使清扫刷主轴通过钢珠进行轴向锁定,钢珠又通过锁定套挡住,由弹簧提供锁定套的保持力,从而实现清扫刷主轴的锁定;驱动轴的连接段有六方孔段,清扫刷主轴的连接头外壁匹配的六方段,使驱动轴可带动清扫刷主轴旋转。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115156122A (zh) * 2022-08-19 2022-10-11 国网上海市电力公司 一种用于换流站绝缘子清污机器人的清洗手爪
CN115350964A (zh) * 2022-08-19 2022-11-18 国网上海市电力公司 一种用于直流换流站的绝缘子智能清污机器人

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