一种全自动带电清洗变电站绝缘子串机器人的制作方法

本实用新型涉及一种全自动带电清洗变电站绝缘子串机器人。

背景技术：

高压输电线路绝缘子长期暴露在自然环境中，尤其是在工业、沿海和盐碱地区域，受到工业废气、海水或自然界盐碱、粉尘等作用，会在绝缘子表面形成污秽累积。虽然变电站采取了加强绝缘配置、加装辅助伞裙、绝缘子表面涂刷硅油和硅脂、涂防污闪有机涂料等很多措施，但电晕甚至污闪跳闸现象常有发生。造成很大的经济损失和安全隐患。

经过调研发现，许多变电站中一直没能实现研发一款专门对绝缘子串进行清洗的机器人，而对于清洗绝缘子串上的污垢，目前变电站仍使用比较原始的清洗方案，譬如：

(1)、拉闸限电，人工上杆塔擦洗；

(2)、多名工人扛高压喷枪喷洗；

(3)、使用多个喷头及携带多种洗涤剂；

(4)、操作大体积清洗设备进行绝缘子串及场地的清洗；

以上这些方法存在着工作效率低，清洗质量差，安全生产隐患多等问题。如果使用大型清洗设备又受到变电站特殊场所的限制。

申请号为201621219222.3的专利申请公开了一种变电站绝缘子串清洗机器人，包括电动履带车，电动履带车上端固定安装有平台，平台上安装有电动升降架，电动升降架的底端固定于平台上，电动升降架的顶端连接电动机械手臂的一端，电动机械手臂的另一端连接电动机械爪，电动机械爪上安装有旋转毛刷，平台上有水箱和电动推杆，电动推杆用于驱动所述电动升降架的升降动作；电动机械臂上安装有摄像头；电动履带车、电动升降架、电动机械手臂、电动机械爪、电动推杆、旋转毛刷和水泵分别连接控制器。

上述的变电站绝缘子串清洗机器人在使用时需要断电清洗，而且采用高压水洗，存在安全隐患，并且机械爪端部安装毛刷，清洗范围有限，效率低。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种全自动带电清洗变电站绝缘子串机器人。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种全自动带电清洗变电站绝缘子串机器人，包括运动部分支撑部分和清洗部分；

所述运动部分包括筒体，所述筒体下端设置有多个万向轮，所述筒体上还设置有若干巡线传感器；

所述支撑部分包括设置于所述筒体顶端面的电动升降架和电动推杆；

所述清洗部分包括带旋转毛刷的机械爪和干冰喷射装置，所述机械爪包括两个双层圆弧机械爪，闭合后能包覆绝缘子片，双层的所述机械爪之间设置有履带轨道，所述旋转毛刷的下端位于所述履带轨道之间上以便于随履带轨道上的滚轮在机械爪内移动；所述干冰喷射装置连接喷射管一端，所述喷射管另一端延伸至两个所述机械爪之间；

所述清洗部分位于基座上，所述基座下端固定安装于由电机驱动的滚珠丝杠上，所述滚珠丝杠和电机固定安装于底座上，所述底座安装于所述支撑部分顶端。

进一步的，所述筒体内部设置有机器人控制芯片STM32和蓝牙芯片，所述蓝牙芯片连接控制芯片STM32的输入端，所述筒体内部放有驱动电机，并留有放置电池的位置，所述筒体侧板上置有USB插口与电池充电口。

进一步的，所述巡线传感器包括8通道灰度传感器，红外测距传感器，角度传感器，巡线传感器安装在所述筒体的底部，各所述传感器输出端连接控制芯片STM32的输入端。

进一步的，所述运动部分由内置充电电池供电，所述清洗部分由高压电源供电。

进一步的，所述筒体和电动升降架采用玻璃纤维复合材料。

进一步的，所述履带轨道由机械爪端部的马达驱动。

与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果：该机器人可在无需停电的情况下进行绝缘子串的清洗工作，确保了电力工人的人身安全，同时提高了工作效率且不会产生二次污染；机械爪包括两个双层圆弧机械爪，闭合后能包覆绝缘子片，双层的机械爪之间设置有履带轨道，旋转毛刷下端于所述履带轨道之间上以便于随履带轨道在机械爪内移动，可以满足360°范围内清洗绝缘子，提高清洗效率和质量。采用干冰喷射配合旋转毛刷清洗，能在绝缘子表面形成干冰颗粒的薄层，有效绝缘。

附图说明

下面结合附图说明对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型全自动带电清洗变电站绝缘子串机器人主视图；

图2为本实用新型全自动带电清洗变电站绝缘子串机器人侧视图；

图3为本实用新型全自动带电清洗变电站绝缘子串机器人俯视图；

图4为机械爪的结构示意图；

附图标记说明：1-筒体；2-万向轮；3-电动升降架；4-电动推杆；5-滚珠丝杠；6-电机；7-干冰喷射装置；8-机械爪；9-喷射管；10-旋转毛刷；11-巡线传感器；12-基座；13-底座；14-履带轨道；15-滚轮；16-马达。

具体实施方式

如图1至4所示，一种全自动带电清洗变电站绝缘子串机器人，包括运动部分支撑部分和清洗部分；

所述运动部分包括筒体1，所述筒体1下端设置有多个万向轮2，所述筒体1上还设置有若干巡线传感器11；

所述支撑部分包括设置于所述筒体顶端面的电动升降架3和电动推杆4；

所述清洗部分包括带旋转毛刷10的机械爪8和干冰喷射装置7，所述机械爪8包括两个双层圆弧机械爪，闭合后能包覆绝缘子片，双层的机械爪之间设置有履带轨道14，所述履带轨道14由机械爪端部的正反转马达16驱动，旋转毛刷10下端位于履带轨道14之间以便于在履带轨道的滚轮15的带动下在机械爪8内移动，毛刷部分延伸至机械爪8上方，机械爪上端预留有方便往复运动的弧形孔；所述干冰喷射装置7连接喷射管9一端，所述喷射管9另一端延伸至两个所述机械爪9之间；

所述清洗部分位于基座12上，所述基座12下端固定安装于由电机6驱动的滚珠丝杠5上，所述滚珠丝杠5和电机6固定安装于底座13上，所述底座13安装于所述支撑部分顶端。

其中，所述筒体1内部设置有机器人控制芯片STM32和蓝牙芯片，所述蓝牙芯片连接控制芯片STM32的输入端，所述筒体内部放有驱动电机，并留有放置电池的位置，所述筒体侧板上置有USB插口与电池充电口。所述巡线传感器11包括8通道灰度传感器，红外测距传感器，角度传感器，巡线传感器安装在所述筒体的底部，各所述传感器输出端连接控制芯片STM32的输入端。所述运动部分由内置充电电池供电，所述清洗部分由高压电源供电。

根据需要，所述筒体和电动升降架采用玻璃纤维复合材料。

本实用新型的动作过程如下：

电动升降架折叠成最小高度，此时处于非清洗状态，机器人在此状态情况由巡线传感器引导下稳定移动至目的绝缘子串；

待到达目的绝缘子串，机器人停止前进，升降架角度变化，此时为上升状态；机械爪在此状态下被送至目的高度，机械手展开较大角度，并通过步进电机驱动滚珠丝杠推动前进，机械爪环扣最高层绝缘子片，干冰喷射装置喷射干冰，旋转毛刷随履带轨道往复工作开始清洗；

清洗该层绝缘子片完毕，机械爪展开最大角度，电动升降架下降相应的绝缘子片距，机械爪环扣下一片绝缘子，开启清洗；

清洗完毕，关闭干冰喷射装置，关闭旋转毛刷；机械爪张开最大角度，通过步进电机驱动滚珠丝杠推动，使机械爪返回原位，电动升降架下降折叠至最小角度，恢复行走状态，从而完成作业。

清洗过程中旋转毛刷可由机械爪内的履带轨道带动往复运动从而完成360°的清洗工作。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。