CN218132914U

CN218132914U - 一种架空裸导线绝缘涂覆机器人的推料装置

Info

Publication number: CN218132914U
Application number: CN202222506687.9U
Authority: CN
Inventors: 孟翔; 林一洲; 杨承显
Original assignee: Guangxi Guohengyuan New Energy Technology Co ltd
Current assignee: Guangxi Guohengyuan New Energy Technology Co ltd
Priority date: 2022-09-21
Filing date: 2022-09-21
Publication date: 2022-12-27
Anticipated expiration: 2032-09-21

Abstract

本实用新型涉及一种架空裸导线绝缘涂覆机器人的推料装置，推料装置包括供气系统、料筒和料泵；所述料筒内设有活塞，活塞将料筒分为气仓和料仓，活塞在两仓之间平移，所述料仓内放置涂料或涂料包，料仓与料泵相连，气仓与所述供气系统相连。推料方法通过气动方式为活塞提供动力，利用活塞的推力，将涂料从料仓输送至料泵中，通过调节电机转速控制涂料输出流量。本实用新型气动推料结合料泵控制流量的推料方式，实现对粘稠涂料进行“推+拉+控”的模式，具备推力恒定、出料稳定、速度可调、流量精确控制，而且结构简单，重量轻巧。

Description

一种架空裸导线绝缘涂覆机器人的推料装置

技术领域

本实用新型涉及架空裸导线绝缘化改造领域，尤其涉及架空裸导线绝缘涂覆机器人的推料装置。

背景技术

架空裸导线作为配电线路重要组成部分，在城乡结合、乡镇以及农村地区广泛分布。裸导线穿越树林、房屋、池塘等区域，特别容易遭受气象环境影响，同时也是配电网跳闸和人员触电伤亡的重灾区，严重影响群众的人身安全及配电网运行的可靠性。因此对有风险的架空裸露导线进行绝缘化改造既是关乎到民生问题也是关乎到电网安全可靠运行问题，非常有必要。

传统的绝缘化改造主要有更换为绝缘导线或者包裹绝缘胶皮的方式。更换为绝缘导线的方式在实施过程中需要停电更换，影响了供电的可靠性，同时投入的人力物力大、时间长，实施环境复杂导致实施难度大、安全风险高。包裹绝缘胶皮的方式在实施过程中需要借助较大型的机械设备，绝大多数地方无法采用该种方式实施，即使能实施同样会需要大量的人力物力和时间；绝缘胶皮重量非常大，会导致线路承重等新问题。

近年来，也有少量在架空裸导线上涂覆绝缘涂料进行改造的尝试。绝缘涂覆机器人具有不停电作业、远程操控、机器取代人工、施工成本低的特点，有望逐渐成为架空裸导线绝缘化改造的生力军。通过分析，申请人认为架空裸导线的绝缘涂覆要关注以下几方面的问题：

1、架空裸露导线安装环境复杂，在室外安装多年会出现一定的腐蚀。

2、架空裸露导线型号多(从35平方毫米到240平方毫米的线路类型多达7种)，不同线径对线路挂载物的重量是有严格规定的，对挂载物的重量非常敏感。

3、涂层的厚度达标、涂覆均匀是架空裸导线改造的核心。涂层的厚度达不到标准，绝缘的参数就达不到安全规范要求；涂覆不均匀，后续运行中薄弱点容易破损且易受雷电攻击导致击穿，甚至直接击断线路导致停电故障。

4、绝缘涂覆效率要高。按照安全规范在带电线路上的操作必须配备一定数量的人员，而且为了操作人员的安全要退出对线路保护的一些装置，如果实施的效率不高，会耗费较多的人力物力和时间，同时对线路的安全风险也会增大。

推料系统是涂覆机器人的核心部件，目前市场上涂覆机器人的推料方式较多采用电机加丝杆的方式。如公告号为CN 210182144 U的中国实用新型专利公开的一种实现架空裸导线绝缘处理的电力涂覆机器人。在实践中，由于电机加丝杆的推料系统结构过于复杂，占用了机器较大的空间和增加了重量；丝杆为刚性的，容易造成丝杆弯曲，推力难于控制，容易造成流量不稳定，涂覆不均匀，推力不平衡(特别是同一电机带动多个丝杆)，推力过大甚至出现挤破料袋、管路鼓包爆管的情况，从而导致推料系统故障。以上问题最终导致了以电机加丝杆推料形式的涂覆机器人涂覆实施场景受限，涂覆效果不理想。

因此，亟需要一种结构更优化的涂覆机器人的推料装置。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型针对现有绝缘涂覆机器人体积大重量大、结构复杂导致故障点多、可靠性不高、推力难以控制、涂覆效果差、涂覆效率低等一系列问题，提供一种架空裸导线绝缘涂覆机器人的推料装置。

一种架空裸导线绝缘涂覆机器人的推料装置，包括供气系统、料筒和料泵；所述料筒内设有活塞，活塞将料筒分为气仓和料仓，活塞在两仓之间平移，所述料仓内放置涂料或涂料包，料仓与料泵相连，气仓与所述供气系统相连。

优选地，所述料泵电机的转速与涂覆机器人的行走电机的转速相匹配。在涂覆工作模式下，机器人行走速度与推料速度是息息相关的，如若操作人员将加大或降低行走速度，推料速度需根据行走速度进行相应改变，传统的涂覆机器人需要依靠操作人员经验进行推料速度设置，本实用新型的推料系统的控制器通过程序算法来智能匹配泵料电机的转速，大大简化操作难度及控制流量精度。

优选地，凸轮泵电机的转速

其中，导线半径为r分米，涂覆后半径为R分米，行走电机速度(即涂覆速度)为v(分米/分钟)，L为凸轮长度，D为凸轮直径，A为两个凸轮中心点距离。

优选地，所述料筒还包含料筒本体，料筒本体的一端为进气端，另一端为出料端，进气端设置有密封盖，出料端设置有出料盖，活塞设置在料筒本体内，活塞与进气端之间的空间为气仓，活塞与出料端之间的空间为料仓。

优选地，所述每个料筒的气仓上设置有进气孔，还设有排气孔或两位三通阀。

优选地，料筒上设有至少一个磁控开关，所述活塞外套设有磁环，磁环与磁控开关配合检测活塞位置。

优选地，所述活塞外套设有密封橡胶圈，料筒设有加热保温装置。

优选地，所述料泵为凸轮泵、齿轮泵或螺杆泵。

优选地，所述推料装置还包含控制器，所述控制器用于供气系统、料筒和料泵的工作。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1、推料采取气动的方式，气动压力恒定，对活塞作用力均匀，因此具有受力均衡、推力稳定、结构简单、重量轻、控制简单的优点，而且推料作用力在料筒内，对机器整体的结构要求不高，更加简洁。

2、因为气体具备压缩性，对气体流量的控制难度高，因此单纯的采用气动会出现推速不可控、出料不均的缺点；为此，本实用新型同时采用料泵来精确控制流量。料泵还具有自吸力，有助于将涂料从料筒转移至料泵内。气动推料结合料泵控制流量，实现对粘稠涂料进行“推+拉+控”的模式，既能具备推力恒定、出料稳定特点，又能调节速度、精确控制流量。

3、本实用新型的推料装置结构简单，重量轻，部件相比电机加丝杆方式减少了50％，通过活塞推料，不会推破料袋，彻底解决了推料系统复杂、机器重量大、流量不稳定、料袋破损等的问题。

4、使用本实用新型推料简化了现场操作人员操作复杂性，推料速度智能匹配涂覆行走速度。

附图说明

图1为实施例1中推料装置结构示意图。

图2为实施例2中推料装置结构示意图。

附图标记说明：供气系统1，气罐11，减压阀12，电磁阀13，气泵14，料筒2，料筒本体21，活塞22，密封盖23，出料口24，气仓25，料仓26，两位三通阀27，涂料包28，磁性开关29，料泵3。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步详细的描述。

实施例1

一种架空裸导线绝缘涂覆机器人的推料装置，包括供气系统1、料筒2和料泵3；料筒2包含料筒本体21和活塞22，料筒本体的一端为进气端，另一端为出料端，进气端设置有密封盖23，出料端设置有出料盖，料筒本体21内设有活塞22，活塞22将料筒本体21分为气仓25和料仓26，活塞22与进气端之间的空间为气仓25，活塞22与出料端之间的空间为料仓26，活塞22在气仓25和料仓26之间平移，气仓25和料仓26的空间大小可以变化。所述供气系统1与进气端相连，为气仓25提供气源。所述料仓26内放置涂料包28，出料端通过料泵3连接喷嘴(图中未示出)以涂覆涂料。

本实施例中供气系统1包括气罐11、减压阀12、电磁阀13；气罐11内有高压气体，提供气动气源，减压阀12和电磁阀13设置在管路上，减压阀12将气罐11输出的气体减压到合适的压力，电磁阀13用于控制气罐11总气门的开关。

本实施例中只有一个料筒2，密封盖23上设有进气孔，进气孔连接有两位三通阀27，两位三通阀27通过管路与气罐11相连，为气仓25供气及排气。当两位三通阀27关闭时，气罐11与气仓25相通，由气罐11向气仓25内供气；当两位三通阀27打开时，气罐11与气仓25之间不相通，释放气仓25内的气体。在某些具体实施方式中，也可以在密封盖23上设置排气孔代替两位三通阀，在进气时，打开进气孔，关闭排气孔，气体由进气孔进入气仓推动活塞向出料端移动，在排气时，关闭进气孔，打开排气孔，气仓的气体便可排出。

本实施例中，所述料筒2的出料端设置出料盖，出料盖上设置出料口24，出料口24与料泵3通过管路相连，料仓26内放置涂料包，涂料包的料嘴由出料口24引出，以便将涂料从料仓26输送到料泵3中，再通过管路输送到喷嘴(图中未示出)。

料筒还可以设置加热保温装置(图中未示出)，如在料筒外设置硅胶加热垫，对料筒进行加热保温。尤其是在北方等寒冷地区，可以设定温度，使料筒内涂料温度及稠度稳定，便于涂料流动和流量的精确控制。

本实施例中的料泵3为凸轮泵。凸轮泵有自吸作用，可以为涂料进入料泵提供自吸力。凸轮泵的电机的转速与涂覆机器人的行走电机转速相匹配，因此凸轮泵控制出料的速度与涂覆机器人在架空裸导线上行走的速度相匹配，可以精准控制涂料流量，涂覆均匀，绝缘效果好。在某些实施例中，还可以使用齿轮泵或螺杆泵。

设导线半径为r分米，涂覆后半径为R分米，涂覆层面积＝πR²-πr²，行走电机速度(即涂覆速度)为v(分米/分钟)，则每分钟涂覆体积为v×(πR²-πr²)；料泵(凸轮泵)每一转流量理论计算：

L为凸轮长度，D为凸轮直径，A为两个凸轮中心点距离。凸轮泵转速为n转/分钟，则

以凸轮泵涂覆240线径为例，说明凸轮泵的电机的转速与涂覆机器人的行走电机转速的匹配关系。线径为21.6mm，则半径r为10.8mm，涂覆厚度为2.5mm，即R为5mm，如果是每分钟5m，计算其体积＝0.95L/分钟。L-35mm，D＝32.9mm，A＝25mm，q_max＝0.025L/转。因此，n应当大于等于380转/分钟。

所述推料装置还设有控制器(图中未示出)，用于控制供气系统、料筒和料泵的工作。

本实用新型的架空裸导线绝缘涂覆机器人的推料装置的推料方法，包括如下步骤：通过气动方式为活塞提供动力，利用活塞的推力和料泵的吸力，将涂料从料仓输送至料泵中，通过调节电机转速控制涂料输出流量。具体步骤如下：

S1、打开电磁阀、减压阀和关闭两位三通阀，气罐的气体为气仓供气加压，推动活塞向出料端平移，利用活塞的推力和料泵的吸力推动涂料从出料口挤出到料泵，调节料泵电机转速完成精确推料的过程；

S2、活塞平移至出料端推完涂料，打开两位三通阀即关闭该料筒的气门以排泄气仓内气体，将活塞推至料筒进气端，为料筒更换涂料包。重复之前步骤即可。

实施例2

一种架空裸导线绝缘涂覆机器人的推料装置，包括供气系统1、料筒2和料泵3。本实施例中供气系统1为气泵14，可以在施工现场采集空气制作压缩空气作为气源，适用范围广。气泵14包含电磁阀13，用以控制气泵是否进气。本实施例中有两个料筒2，两个料筒2并联排列。供气系统1通过一个三通阀连接两个料筒的两位三通阀27，料泵3通过一个三通阀连接两个料筒2的出料端。

每个料筒2包含料筒本体21和活塞22，料筒本体的一端为进气端，另一端为出料端，进气端设置有密封盖23，出料端设置有出料盖。在某些具体实施方式中，料筒的密封盖和料筒本体可以是一体成型的。在某些具体实施方式中，比如一次性料筒，料仓封装涂料后，出料盖也可以与料筒本体一体成型。

料筒本体21内设有活塞22，活塞22将料筒本体21分为气仓25和料仓26，活塞22与进气端之间的空间为气仓25，活塞22与出料端之间的空间为料仓26，活塞22在气仓25和料仓26之间平移，气仓25和料仓26的空间大小可以变化。所述供气系统1与进气端相连，为气仓25提供气源。气仓的进气孔可以设置在密封盖或料筒本体上。所述料仓26内直接放置涂料，涂料由出料盖上的出料口24引出，以便将涂料从料仓26输送到料泵3中。当涂料用完时，可以直接向料仓26内加涂料，也可以直接更换料筒2。

本实施例中的料泵3为齿轮泵。齿轮泵有自吸作用，可以为涂料进入料泵提供自吸力。齿轮泵的电机的转速与涂覆机器人的行走电机转速相匹配系，因此齿轮泵控制出料的速度与涂覆机器人在架空裸导线上行走的速度相匹配，可以精准控制涂料流量，涂覆均匀，绝缘效果好。

本实施例中在料筒2的出料端处设一个磁控开关29，所述活塞22外套设有磁环，磁环与磁控开关29配合，检测活塞22位置，用于提示涂料是否推料完成。所述磁控开关也可以是两个或多个。比如在其他实施方式中，可以设置三个磁控开关，分别位于进气端、料筒中部和出料端处，与活塞外套设的磁环配合，检测活塞位置和推料进程。

所述推料装置还设有控制器(图中未示出)，用于控制供气系统、料筒和料泵的工作。所述控制器用于供气系统、料筒和料泵的工作。

优选地，所述活塞外套设有密封橡胶圈，用于密封气仓内的气体，防止气体溢出到料仓，影响活塞推料。

本实用新型的架空裸导线绝缘涂覆机器人的推料装置的推料方法，包括如下步骤：通过气动方式为活塞提供动力，利用活塞的推力和料泵的吸力，将涂料从料仓输送至料泵中，通过调节料泵电机转速控制涂料输出流量。具体步骤如下：

S1、打开气泵的电磁阀，关闭两位三通阀，气泵内的气体为气仓供气加压，推动活塞向出料端平移，利用活塞的推力和料泵的吸力推动涂料从出料口挤出到料泵，调节料泵电机转速完成精确推料的过程；

S2、活塞平移至出料端推完涂料，打开两位三通阀即关闭该料筒的气门以排泄气仓内气体，更换料筒或为料筒换料。重复之前步骤即可。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的诸多实施方式中的少数，虽然其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种架空裸导线绝缘涂覆机器人的推料装置，其特征在于：包括供气系统、料筒和料泵；所述料筒内设有活塞，活塞将料筒分为气仓和料仓，活塞在两仓之间平移，所述料仓内放置涂料或涂料包，料仓与料泵相连，气仓与所述供气系统相连。

2.根据权利要求1所述的架空裸导线绝缘涂覆机器人的推料装置，其特征在于：所述料泵电机的转速与涂覆机器人的行走电机的转速相匹配。

3.根据权利要求2所述的架空裸导线绝缘涂覆机器人的推料装置，其特征在于：凸轮泵电机的转速n

其中，导线半径为r分米，涂覆后半径为R分米，行走电机速度为v(分米/分钟)，L为凸轮长度，D为凸轮直径，A为两个凸轮中心点距离。

4.根据权利要求1所述的架空裸导线绝缘涂覆机器人的推料装置，其特征在于：所述料筒还包含料筒本体，料筒本体的一端为进气端，另一端为出料端，进气端设置有密封盖，出料端设置有出料盖，活塞设置在料筒本体内，活塞与进气端之间的空间为气仓，活塞与出料端之间的空间为料仓。

5.根据权利要求1所述的架空裸导线绝缘涂覆机器人的推料装置，其特征在于：所述每个料筒的气仓上设置有进气孔，还设有排气孔或两位三通阀。

6.根据权利要求1所述的架空裸导线绝缘涂覆机器人的推料装置，其特征在于：料筒设有磁控开关，所述活塞外套设有磁环，磁环与磁控开关配合检测活塞位置；所述活塞外套设有密封橡胶圈；料筒设有加热保温装置。

7.根据权利要求1所述的架空裸导线绝缘涂覆机器人的推料装置，其特征在于：所述料泵为凸轮泵、齿轮泵或螺杆泵。

8.根据权利要求1所述的架空裸导线绝缘涂覆机器人的推料装置，其特征在于：所述推料装置还包含控制器，所述控制器用于供气系统、料筒和料泵的工作。