一种用于高温高湿环境的带电作业机器人绝缘防护装置的制作方法

1.本发明涉及电力设备技术领域，尤其是涉及一种用于高温高湿环境的带电作业机器人绝缘防护装置。


背景技术：

2.带电作业是指在不断电的情况下，对高压输电线缆及其附属设备开展测试、检修 等作业，是一种避免在检修时停电从而保证正常供电的有效作业方法。随着电网的快速发展，超高压、特高压输电线路带电作业作为电网供电可靠性的重要保障，其重要性日益突出。
3.目前，国内的带电作业机器人由于绝缘防护结构的限制，在高温高湿环境中存在漏电和过热风险，限制了带电作业机器人的适应范围。因此，需要一种用于高温高湿环境的带电作业机器人绝缘防护装置，在高温高湿环境中可以对作业机器人本体进行有效散热，且降低高湿对机器内部的影响，使带电作业机器人可以在高温高湿环境中使用。


技术实现要素：

4.本发明为了克服现有技术中带电作业机器人在高温高湿环境中存在漏电和过热风险的问题，提供一种用于高温高湿环境的带电作业机器人绝缘防护装置，在高温高湿环境中可以对作业机器人本体进行有效散热，且降低高湿对机器内部的影响，使带电作业机器人可以在高温高湿环境中使用。
5.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于高温高湿环境的带电作业机器人绝缘防护装置，包括作业机器人本体，作业机器人本体包括外壳，外壳上设有散热通风进口和散热通风出口，散热通风进口外侧位置设有除湿管，除湿管内设有干燥剂，散热通风进口内侧设有风扇。
6.上述技术方案中，干燥剂可以吸收空气中的水汽，降低吹入机器人内部的空气湿度，在高温高湿环境中可以对作业机器人本体进行有效散热，且降低高湿空气对机器内部的影响。
7.作为优选，所述除湿管内设有半导体除湿装置，半导体除湿装置设置在干燥剂外侧。所述半导体除湿装置先对空气进行制冷和除湿，既可以降低空气温度，也可以除去一部分空气中的水汽，增加除湿效果，且由于进入干燥剂的水汽减少，可以增加干燥剂的使用时间。
8.作为优选，所述作业机器人本体上设有遮挡机构，遮挡机构包括遮挡篷，遮挡篷设置在作业机器人本体上方。所述遮挡篷可以在作业机器人本体上方展开，可以挡住阳光和雨水，在下雨天减少或避免雨水进入作业位置，增加作业位置的绝缘防护，在高温晴天，可以挡住阳光，避免带电作业机器人被长时间暴晒导致温度升高。
9.作为优选，所述遮挡机构还包括固定架、水平转动架、翻转机构和旋转机构，遮挡篷与水平转动架在竖直面内转动连接，翻转机构驱动遮挡篷相对水平转动架转动，水平转
动架与固定架转动连接且水平转动架的转动轴竖直，旋转机构驱动水平转动架相对固定架转动。所述结构可以使遮挡篷可以翻转，在作业机器人本体升到操作位置前，保证遮挡篷折叠状态，避免在升降过程中与电缆干扰。作业机器人本体升到操作位置后，翻转机构带动遮挡篷在竖直面内旋转使遮挡篷从竖直状态变成水平状态，然后通过旋转机构使水平转动架旋转，使遮挡篷从作业机器人本体后方旋转到作业机器人本体上方。
10.作为优选，所述翻转机构包括第一蜗轮、第一蜗杆、第一转动驱动件，遮挡篷通过翻转轴与水平转动架转动连接，第一蜗轮与翻转轴同轴固定，第一蜗杆与水平转动架转动连接，第一蜗轮与第一蜗杆啮合，第一转动驱动件驱动第一蜗杆旋转；所述旋转机构包括第二蜗轮、第二蜗杆和第二转动驱动件，第二蜗轮与水平转动架同轴固定，第二蜗杆与固定架转动连接，第二蜗轮与第二蜗杆啮合，第二转动驱动件驱动第二蜗杆旋转。所述结构可以通过蜗轮蜗杆机构驱动遮挡篷翻转，可以通过蜗轮蜗杆机构驱动遮挡篷旋转，且蜗轮蜗杆机构具有自锁特性。
11.作为优选，所述遮挡机构还包括驱动电机、主动齿轮、传动齿条、第一传动齿轮、第二传动齿轮，主动齿轮与驱动电机的输出轴固定，驱动电机与固定架固定，传动齿条与固定架滑动连接，第一传动齿轮和第二传动齿轮分别与传动齿条啮合，第一传动齿轮与第一蜗杆固定，第二传动齿轮与第二蜗杆固定；驱动电机、主动齿轮、传动齿条和第一传动齿轮组成第一转动驱动件，驱动电机、主动齿轮、传动齿条和第二传动齿轮组成第二转动驱动件。所述结构可以通过一个驱动件同时驱动两个动作，使两个动作严格按照设定的运动顺序进行。且可以使结构更加简单，节约成本。
12.作为优选，所述传动齿条包括第一齿条、第二齿条、第三齿条和固定条，固定条与固定架滑动连接，第一齿条、第二齿条和第三齿条分别与固定条固定，主动齿轮始终与第三齿条啮合；第二传动齿轮与第二齿条啮合时，第一传动齿轮与第一齿条脱离；第一传动齿轮与第一齿条啮合时，第二传动齿轮与第二齿条脱离。
13.上述技术方案中，主动齿轮始终与第三齿条啮合，可以使驱动电机始终带着传动齿条移动。需要展开时，驱动电机驱动主动齿轮旋转，带动固定条滑动，此时第一传动齿轮与第一齿条啮合，传动齿条移动带动第一传动齿轮和第一蜗杆旋转，第一蜗轮可以带动遮挡篷在竖直面内旋转使遮挡篷从竖直状态变成水平状态，然后固定条继续移动，第一传动齿轮与第一齿条脱离，第二传动齿轮与第二齿条啮合，第二蜗杆可以带动水平转动架旋转使遮挡篷从作业机器人本体后方旋转到作业机器人本体上方。缩回时，驱动电机驱动主动齿轮反向旋转，带动固定条反向滑动，此时，第二传动齿轮与第二齿条啮合，第一传动齿轮与第一齿条脱离，第二蜗杆可以带动水平转动架旋转使遮挡篷从作业机器人本体上方旋转到作业机器人本体后方；然后固定条继续移动，第二传动齿轮与第二齿条脱离，第一传动齿轮与第一齿条啮合，第一蜗轮可以带动遮挡篷在竖直面内旋转使遮挡篷从水平状态变成竖直状态。上述技术方案严格控制了遮挡篷的竖直翻转与水平旋转动作的先后顺序，避免遮挡篷碰到线缆，避免干涉。
14.作为优选，还包括升降平台和绝缘架，作业机器人本体与和绝缘架固定，绝缘架与升降平台固定，绝缘架包括若干个并排设置的绝缘杆，绝缘杆外侧壁上设有相对于绝缘杆的轴线倾斜设置的若干个断水导条。
15.上述升降平台可以将作业机器人本体输送到待操作位置附件。断水导条的倾斜方
向可以相同，也可以不同。作业机器人的固定架在操作过程中可能会接触高压线路，需要与升降平台通过绝缘杆断开，带电作业机器人如果在雨天进行操作时，雨水会顺着绝缘杆流下，如果雨水沿着绝缘杆连续流下，存在将电流传递到下方的升降平台的风险。通过断水导条，将水流横向断开，导向外侧，使上下水流无法连成一条，断开了电流从传递路线，保证雨水不会使作业机器人本体和升降平台连通，保证绝缘防护结构的可靠性，使带电作业机器人可以在雨天进行操作。
16.本发明的有益效果是：（1）在高温高湿环境中可以对作业机器人本体进行有效散热，且降低高湿对机器内部的影响；（2）在下雨天减少或避免雨水进入作业位置，增加作业位置的绝缘防护，在高温晴天，可以挡住阳光，避免带电作业机器人被长时间暴晒导致温度升高；（3）遮挡篷可以翻转，在作业机器人本体升到操作位置前，保证遮挡篷折叠状态，避免在升降过程中与电缆干扰；（4）通过机械机构严格控制了遮挡篷的竖直翻转与水平旋转动作的先后顺序，避免遮挡篷碰到线缆，避免干涉。
附图说明
17.图1是本发明的结构示意图；图2是实施例2的结构示意图；图3是实施例3的结构示意图。
18.图中：作业机器人本体1、外壳2、散热通风进口2.1、散热通风出口2.2、除湿管3、干燥剂3.1、半导体除湿装置3.2、风扇4、遮挡机构5、遮挡篷5.1、固定架5.2、水平转动架5.3、翻转机构5.4、第一蜗轮5.4.1、第一蜗杆5.4.2、第一转动驱动件5.4.3、旋转机构5.5、第二蜗轮5.5.1、第二蜗杆5.5.2、第二转动驱动件5.5.3、驱动电机5.6、主动齿轮5.7、传动齿条5.8、第一齿条5.8.1、第二齿条5.8.2、第三齿条5.8.3、固定条5.8.4、第一传动齿轮5.9、第二传动齿轮5.10、升降平台6、绝缘架7、绝缘杆7.1、断水导条7.2。
具体实施方式
19.下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。
20.实施例1：如图1所示，一种用于高温高湿环境的带电作业机器人绝缘防护装置，包括作业机器人本体1，作业机器人本体1包括外壳2，外壳2上设有散热通风进口2.1和散热通风出口2.2，散热通风进口2.1外侧位置设有除湿管3，除湿管3内设有干燥剂3.1和半导体除湿装置3.2，半导体除湿装置3.2设置在干燥剂3.1外侧。散热通风进口2.1内侧设有风扇4。作业机器人本体1上设有遮挡机构5，遮挡机构5包括遮挡篷5.1，遮挡篷5.1设置在作业机器人本体1上方。
21.上述技术方案中，干燥剂3.1可以吸收空气中的水汽，降低吹入机器人内部的空气湿度，在高温高湿环境中可以对作业机器人本体1进行有效散热，且降低高湿空气对机器内部的影响。遮挡篷5.1可以在作业机器人本体1上方展开，可以挡住阳光和雨水，在下雨天减少或避免雨水进入作业位置，增加作业位置的绝缘防护，在高温晴天，可以挡住阳光，避免带电作业机器人被长时间暴晒导致温度升高。
22.实施例2：
如图2所示，在实施例1的基础上，所述遮挡机构5还包括固定架5.2、水平转动架5.3、翻转机构5.4、旋转机构5.5、驱动电机5.6、主动齿轮5.7、传动齿条5.8、第一传动齿轮5.9、第二传动齿轮5.10，遮挡篷5.1与水平转动架5.3在竖直面内转动连接，翻转机构5.4驱动遮挡篷5.1相对水平转动架5.3转动，水平转动架5.3与固定架5.2转动连接且水平转动架5.3的转动轴竖直，旋转机构5.5驱动水平转动架5.3相对固定架5.2转动。
23.所述翻转机构5.4包括第一蜗轮5.4.1、第一蜗杆5.4.2、第一转动驱动件5.4.3，遮挡篷5.1通过翻转轴与水平转动架5.3转动连接，第一蜗轮5.4.1与翻转轴同轴固定，第一蜗杆5.4.2与水平转动架5.3转动连接，第一蜗轮5.4.1与第一蜗杆5.4.2啮合，第一转动驱动件5.4.3驱动第一蜗杆5.4.2旋转。所述旋转机构5.5包括第二蜗轮5.5.1、第二蜗杆5.5.2和第二转动驱动件5.5.3，第二蜗轮5.5.1与水平转动架5.3同轴固定，第二蜗杆5.5.2与固定架5.2转动连接，第二蜗轮5.5.1与第二蜗杆5.5.2啮合，第二转动驱动件5.5.3驱动第二蜗杆5.5.2旋转。
24.主动齿轮5.7与驱动电机5.6的输出轴固定，驱动电机5.6与固定架5.2固定，传动齿条5.8与固定架5.2滑动连接，第一传动齿轮5.9和第二传动齿轮5.10分别与传动齿条5.8啮合，第一传动齿轮5.9与第一蜗杆5.4.2固定，第二传动齿轮5.10与第二蜗杆5.5.2固定；驱动电机5.6、主动齿轮5.7、传动齿条5.8和第一传动齿轮5.9组成第一转动驱动件5.4.3，驱动电机5.6、主动齿轮5.7、传动齿条5.8和第二传动齿轮5.10组成第二转动驱动件5.5.3。所述传动齿条5.8包括第一齿条5.8.1、第二齿条5.8.2、第三齿条5.8.3和固定条5.8.4，固定条5.8.4与固定架5.2滑动连接，第一齿条5.8.1、第二齿条5.8.2和第三齿条5.8.3分别与固定条5.8.4固定，主动齿轮5.7始终与第三齿条5.8.3啮合；第二传动齿轮5.10与第二齿条5.8.2啮合时，第一传动齿轮5.9与第一齿条5.8.1脱离；第一传动齿轮5.9与第一齿条5.8.1啮合时，第二传动齿轮5.10与第二齿条5.8.2脱离。
25.上述技术方案，可以使遮挡篷5.1可以翻转，在作业机器人本体1升到操作位置前，保证遮挡篷5.1折叠状态，避免在升降过程中与电缆干扰。作业机器人本体1升到操作位置后，翻转机构5.4带动遮挡篷5.1在竖直面内旋转使遮挡篷5.1从竖直状态变成水平状态，然后通过旋转机构5.5使水平转动架5.3旋转，使遮挡篷5.1从作业机器人本体1后方旋转到作业机器人本体1上方。需要展开时，驱动电机5.6驱动主动齿轮5.7旋转，带动固定条5.8.4滑动，此时第一传动齿轮5.9与第一齿条5.8.1啮合，传动齿条5.8移动带动第一传动齿轮5.9和第一蜗杆5.4.2旋转，第一蜗轮5.4.1可以带动遮挡篷5.1在竖直面内旋转使遮挡篷5.1从竖直状态变成水平状态，然后固定条5.8.4继续移动，第一传动齿轮5.9与第一齿条5.8.1脱离，第二传动齿轮5.10与第二齿条5.8.2啮合，第二蜗杆5.5.2可以带动水平转动架5.3旋转使遮挡篷5.1从作业机器人本体1后方旋转到作业机器人本体1上方。缩回时，驱动电机5.6驱动主动齿轮5.7反向旋转，带动固定条5.8.4反向滑动，此时，第二传动齿轮5.10与第二齿条5.8.2啮合，第一传动齿轮5.9与第一齿条5.8.1脱离，第二蜗杆5.5.2可以带动水平转动架5.3旋转使遮挡篷5.1从作业机器人本体1上方旋转到作业机器人本体1后方；然后固定条5.8.4继续移动，第二传动齿轮5.10与第二齿条5.8.2脱离，第一传动齿轮5.9与第一齿条5.8.1啮合，第一蜗轮5.4.1可以带动遮挡篷5.1在竖直面内旋转使遮挡篷5.1从水平状态变成竖直状态。上述技术方案严格控制了遮挡篷5.1的竖直翻转与水平旋转动作的先后顺序，避免遮挡篷5.1碰到线缆，避免干涉。
26.实施例3：如图3所示，在实施例1的基础上，还包括升降平台6，作业机器人本体1和升降平台6通过绝缘架7连接，绝缘架7包括若干个绝缘杆7.1，绝缘杆7.1外侧壁上设有相对于绝缘杆7.1的轴线倾斜设置的若干个断水导条7.2。所述若干个断水导条沿绝缘杆的轴向设置，相邻的断水导条在绝缘杆的轴向投影面上交错设置。若干个断水导条的下端悬空于绝缘杆设置，断水导条靠近绝缘杆外侧壁一侧的高度高于断水导条远离绝缘杆外侧壁一侧的高度。
27.上述升降平台6可以将作业机器人本体1输送到待操作位置附件。断水导条7.2的倾斜方向可以相同，也可以不同。作业机器人的固定架5.2在操作过程中可能会接触高压线路，需要与升降平台6通过绝缘杆7.1断开，带电作业机器人如果在雨天进行操作时，雨水会顺着绝缘杆7.1流下，如果雨水沿着绝缘杆7.1连续流下，存在将电流传递到下方的升降平台6的风险。通过断水导条7.2，将水流横向断开，导向外侧，使上下水流无法连成一条，断开了电流从传递路线，保证雨水不会使作业机器人本体1和升降平台6连通，保证绝缘防护结构的可靠性，使带电作业机器人可以在雨天进行操作。断水导条靠近绝缘杆外侧壁一侧的高度高于断水导条远离绝缘杆外侧壁一侧的高度。所述结构可以使被断开的水流向外侧流走，不会沿着绝缘杆的外侧壁继续下流。
28.本发明的有益效果是：（1）在高温高湿环境中可以对作业机器人本体1进行有效散热，且降低高湿对机器内部的影响；（2）在下雨天减少或避免雨水进入作业位置，增加作业位置的绝缘防护，在高温晴天，可以挡住阳光，避免带电作业机器人被长时间暴晒导致温度升高；（3）遮挡篷5.1可以翻转，在作业机器人本体1升到操作位置前，保证遮挡篷5.1折叠状态，避免在升降过程中与电缆干扰；（4）通过机械机构严格控制了遮挡篷5.1的竖直翻转与水平旋转动作的先后顺序，避免遮挡篷5.1碰到线缆，避免干涉。