高压电力设备带电清洁绝缘护理机器人装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一般电力工业和矿山、石油、化工等企业自备变电站内高压电力设备的带电清洁绝缘护理技术领域。具体涉及一种高压电力设备带电清洁绝缘护理机器人装置。
【背景技术】
[0002]变电站高压电力设备的安全生产运行关系到千家万户和社会经济的发展稳定。我国的电力工业已经进入大电网、大机组、高电压、高自动化的阶段，但由于社会经济在发展之初基本上都较为重经济增长、轻环境保护，所以，近几十年由于环境污染造成外场高压电力设备、电力电容、变压器等电力设备表面沾污现象严重，所导致的电网污闪、电力设备绝缘破坏等事故频发、影响波及面大，既给人民生活带来诸多不便，又给国民经济造成严重经济损失。
[0003]为防治污闪事故的发生，工业供电部门每年都按一定时间间隔对高压电力设备等变电站电力设备进行带电清洁绝缘护理。在一些重污区则是每季都要清洁绝缘护理或是每月清洁绝缘护理，采用的是人工清洗方式，人员劳动强度较大，此外，通常的人工手持清洁绝缘护理液压力喷枪的工作方式，由于清洁绝缘护理液质量、天气状况等因素和人员技术素质差别，易发生人员触电伤害事故。
[0004]在中国专利申请号为201310358986.5的专利文献中公开了一种变电站绝缘子干冰清洗车，包括伸缩悬臂装置、干冰清洗装置和行走式移动平台，该行走式移动平台上设置有支撑立柱，并说明其安全高效、可对变电站进行带电清洗，但该清洗车并没有说明其主支撑立柱是否是绝缘式结构。
[0005]在中国专利申请号为201410459015.4的专利文献中公开了一种变电站刀闸带电自动清洗装置，包括升降平台、绝缘平台、用于清洗变电站刀闸触头的清洗，并说明绝缘平台为绝缘体，不会发生导电，进而可以带电操作，实现带电清洗功。但该清洗装置也没有说明其主升降平台是否是绝缘式结构。
[0006]现有的高压电力设备清洗机器人技术，由于采用金属结构的升降支撑机构和动力控制的有线连接控制方式，在机器人行走、升高工作发生侧倾意外时候，极易发生爬电短路的严重事故。
[0007]在中国专利申请号为01126817.4的专利文献中公开了一种超高压带电清扫机器人，包括液压自动水平调节系统、移动车、回转平台、绝缘升降机构、清扫刷子、清扫臂、云台、绝缘平台、绝缘平台数据采集系统、中央控制系统、遥操作终端，其连接方式为:清扫刷子通过活动关节连接在清扫臂的伸缩臂上，清扫臂的固定部分与绝缘平台直接固定在绝缘升降机构上，绝缘升降机构固定在回转平台上，回转平台固定在移动车上，移动车上设有液压自动水平调节系统，遥操作终端通过无线通信与中央控制系统进行数据交换。该发明自动化程度高，多自由度的机械人系统具有灵活的工作空间，解决了野外作业的运输问题，消除了不平地面引起的定位误差。该文献在说明书附图中公开了绝缘升降机构为支架式升降机构，这种升降结构需要非常大的驱动力，而且容易晃动造成不稳定的现象，容易出现侧翻的现象，安全性能低。
【发明内容】
[0008]为了提高支承的稳定性，减小升降机构的驱动力，有效的避免爬电短路的现象，为了能自动调整升降机构的平衡度，减小侧倾和侧翻的现象，提高安全性能，本发明提供了一种高压电力设备带电清洁绝缘护理机器人装置。
[0009]为达到上述目的，高压电力设备带电清洁绝缘护理机器人装置，包括行走机构、升降机构和清洁绝缘护理机械臂;所述的升降机构包括马达联动驱动电路、马达、平衡监测装置和二根以上的气动绝缘升降杆；马达联动驱动电路与马达信号连接，平衡监测装置与马达联动电路信号连接，气动绝缘升降杆的材料为环氧树脂或玻璃纤维钢，气动绝缘升降杆安装在行走机构上，清洁绝缘护理机械臂设在升降机构上。
[0010]气动绝缘升降杆是采用气源为升降动力，且全部由绝缘材料组成。本发明用气源作为动力就是以压缩气体为工作介质进行能量和信号传递，实现气动绝缘升降杆的自动化升降过程，它包含气压传动与气动控制。采用气源作为动力的优点是:(I)工作介质容易获取，且工作压力较低，用过的空气可就地排放，无需回收管道。(2)空气粘度小，长距离传输动力损失小，(3)升降力量和气压过压控制更易于实现，不会破坏施工的工件。(4)气动绝缘升降杆内的气压大小决定气动绝缘升降杆自由升降高度，控制是通过比例一积分一微分控制(PID)原理和参数整定方法得到，要突破6米的升降高度瓶颈，气源动力更易于实现。
[0011]升降机构在使用气源动力后较易于突破高度和绝缘长度的限制，其关键点为采用气缸式密封设计，在各个连接关节点使用油封和高强度的绝缘材料做滑动活塞，使得气动绝缘升降杆能作长距离的不侧弯自由升降。由于使用高强度绝缘材料和气动技术，气动绝缘升降杆的每级重量可控制在20公斤以下。
[0012]单气动绝缘升降杆升降控制精度在几个厘米之间，但在平衡监测装置灵敏检测升降机构倾斜度和通过马达联动驱动电路驱动马达的前提下，稳定度和精度得到了进一步提高，升降精度可控制在2个厘米以内，实现了自动调整升降机构平衡度的目的，减小侧倾和侧翻的现象，提高了安全性。
[0013]另外，由于采用气动绝缘升降杆，因此，升降机构的升降更加的平稳。由于气动绝缘升降杆采用绝缘材料，这样，能有效的避免爬电短路的现象，提高了安全性能。
[0014]综上所述，本发明的装置在以清洁绝缘液或干冰细粒高压喷雾清洁为主的带电清洁绝缘护理场合，已经足够满足实用要求。
[0015]进一步的，在行走机构上设有动力马达驱动转向器、第一充电锂电池、第一微处理器电路、第一Zig-bee通讯模块和第一微型天线，动力马达驱动转向器驱动行走机构，第一充电锂电池与动力马达驱动转向器、第一微处理器电路电性连接，第一为处理器电路与动力马达驱动转向器连接，第一 Zig-bee通讯模块与第一微处理器电路连接，第一微型天线与第一 Zig-bee通讯模块连接;还包括与第一微型天线通讯的遥控器。该结构，通过遥控器发出信号，第一微型天线接收遥控器的信号，并将信号经第一Zig-bee通讯模块传输到第一微处理器电路，第一微处理器电路将信号传输到动力马达驱动转向器，通过动力马达驱动转向器驱动行走机构行走，可实现远距离控制，提高安全性能。
[0016]进一步的，在升降机构上安装有遥控转向控制单元，所述的遥控转向控制单元包括微型马达驱动转向器、第二充电锂电池、第二微处理器电路、第二 Zig-bee通讯模块和第二微型天线，微型马达驱动转向器安装在升降机构上，清洁绝缘护理机械臂安装在微型马达驱动转向器上，第二充电锂电池与微型马达驱动转向器和第二微处理器电路电性连接，第二微处理器电路与微型马达驱动转向器连接，第二 Zig-bee通讯模块与第二微处理器电路连接，第二微型天线与第二 Zig-bee通讯模块连接，还包括与第二微型天线通讯的遥控器。该结构，通过遥控器发生信号，第二微型天线接收遥控器的信号，并将信号经第二Zig-bee 通讯模块传输到第二微处理器电路中 ，第二微处理器控制微型马达驱动转向器工作，从而驱动清洁绝缘护理机械臂运动，这样，不仅能实现远距离的控制，提高安全性能，而且可让清洁绝缘护理机械臂多方位运动，方便清洁。
[0017]进一步的，所述的清洁绝缘护理机械臂由绝缘树脂板材通过数控加工而成。以提高绝缘性能。
[0018]进一步的，在气动绝缘升降杆上从下向上设有二个以上的平台，平衡监测装置安装在最下面的平台上，这样，可更加精确的检测升降机构的倾斜状态。
[0019]进一步的，在清洁绝缘护理机械臂上安装有喷嘴，喷嘴通过管道连接有栗。该结构，通过栗将清洗液或干冰颗粒通过高压栗入到喷嘴中，通过喷嘴喷出实现清洗。
[0020]进一步的，所述的行走机构为履带式行走机构或轮式行走机构。
[0021]进一步的，气动绝缘升降杆为四根，使得升降机构的稳定性更好。
【附图说明】
[0022]图1为本发明的不意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行进一步详细说明。
[0024]如图1所示，高压电力设备带电清洁绝缘护理机器人装置包括行走机构1、升降机构2、清洁绝缘护理机械臂3和遥控转向控制单元4。
[0025]所述的行走机构I为履带式行走机构或轮式行走机构。
[0026]在行走机构I上设有动力马达驱动转向器、第一充电锂电池、第一微处理器电路、第一 Zig-bee通讯模块和第一微型天线，动力马达驱动转向器驱动行