一种高空电缆自动擦拭装置及擦拭方法与流程

本发明涉及一种高空电缆自动擦拭装置及擦拭方法，属于电力传输设备领域。

背景技术：

电缆在生产生活中具有广泛的应用，户外电缆在长期使用过程中会附着粉尘，不仅影响散热效率，而且很多粉尘，特别是在重工业区的电缆上附着的粉尘多为腐蚀物，在雨水作用下会形成腐蚀溶液腐蚀电缆，现有技术中清除电缆上的粉尘和脏污十分不便，工作量大，而且非常危险。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供一种高空电缆自动擦拭装置及擦拭方法；该高空电缆自动擦拭装置及擦拭方法可以全方位快速有效的清除电缆附着的粉尘，有效提高电缆的干净程度，增强电缆的散热性能，减少电缆受到的腐蚀，操作简便，自动化高。

本发明的技术方案如下：

一种高空电缆自动擦拭装置，包括可径向开合的外壳体以及半圆形的上转体和下转体；所述上转体和下转体可拆卸扣合成一圆形转体；所述上转体和下转体均为多层结构且结构相同，由内到外分别依次对应设置半圆形的内圈、中圈和外圈；上转体和下转体的内圈相互扣合围合成一容纳电缆穿过的容线空间；所述内圈朝向圆心的一面设置有多个扫头和可任意方向滚动的万向滚珠结构；所述扫头与万向滚珠结构的滚珠分别与电缆外圆周面抵靠；所述外圈远离圆心的一面沿其弧面设置有半环形的齿条；两内圈与两中圈围合成一环形气腔；两中圈与两外圈围合成一环形风腔；所述风腔前端设置吸风口，后端设置出风口，中部内固定有风叶；所述风腔内位于风叶与出风口之间设置有缩径部；所述缩径部处的风腔与气腔连通；气腔连通容线空间；所述外壳体内表面设置有多个电机；所述电机的转轴通过齿轮与齿条啮合，驱动上转体和下转体扣合成的圆形转体绕电缆转动。

其中，所述外壳体包括一侧相互铰接的半圆形的上半壳和下半壳；所述上半壳和下半壳相互转动扣合成圆形的壳体。

其中，多个电机分别对称设置在上半壳和下半壳内表面，且上半壳与下半壳转动扣合后上半壳内的电机与下半壳内的电机也相互对称。

其中，所述扫头包括多根沿内圈的半圆形内弧面密集分布的空心刷毛；所述空心刷毛连通气腔与容线空间；所述气腔与缩颈部处的风腔连通。

其中，所述高空电缆自动擦拭装置还包括一固定在外壳体上的重心稳定装置；所述重心稳定装置为一铅垂。

其中，所述高空电缆自动擦拭装置还包括一控制器、一与控制器信号连接的无线遥控器和一摄像头；所述控制器控制电机的启停和正反转；所述无线遥控器上设置有显示摄像头影像的显示器。

其中，所述高空电缆自动擦拭装置还包括一导风件；所述导风件由两内径逐渐缩小的半圆环形单体件相互可拆卸扣合而成；所述导风件内径较大的一端与风腔的出风口可拆卸连接；所述导风件另一端经平滑的弯折后朝向电缆。

其中，所述高空电缆自动擦拭装置还包括一浮力装置；所述浮力装置包括一设置在中心稳定装置反方向上的外壳体上的充气囊；所述充气囊充气状态下沿外壳体外圆周面向下延伸并夹持在外壳体下部。

其中，所述万向滚珠结构与扫头到内圈圆心的距离均可调节；所述上转体、下转体以及外壳体均采用绝缘材质。

一种高空电缆擦拭方法，采用所述的高空电缆自动擦拭装置，包括以下依序进行的步骤：

①根据电缆的直径调节万向滚珠结构与扫头到内圈圆心的距离，使之与电缆适配；

②将下转体放置在下半壳内，使下半壳内的电机转轴上的齿轮与下转体外圈外的齿条啮合；

③在高空电缆的一端将上转体和下转体相互扣合成圆形转体，并将电缆夹持在容线空间内，上转体和下转体扣合后，两内圈、两中圈、两外圈以及两齿条均形成完整的圆形；

④转动上半壳使上半壳与下半壳扣合并锁紧，从而上半壳内的电机转轴上的齿轮与上转体外圈外的齿条啮合；

⑤向充气囊内充入氢气或氦气；

⑥通过无线遥控器操作电机转动，电机通过齿轮与齿条的啮合驱动圆形转体旋转，从而万向滚珠结构的滚珠在电缆外圆周面滚动，空心刷毛在电缆外圆周面扫动，风叶转动推动空气形成风，通过反作用力带动整个装置沿电缆前移；空气由吸风口吸入，并由出风口经导风件加压后向行进后端的电缆表面吹拂；在空气经过缩径部处时由于伯努利原理，该处风速变快形成负压，空心刷毛刷落的灰尘随容线空间内的空气在负压作用下吸入气腔；

⑦根据摄像头的影像，在装置快行进至电缆另一端时，通过无线遥控器控制电机反转，从而使装置减速，到达电缆另一端后通过无线遥控器控制电机停止，充气囊放气，打开外壳体，取出上转体和下转体。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明一种高空电缆自动擦拭装置可以通过旋转和前进全面快速有效的清除电缆附着的粉尘，有效提高电缆的干净程度，增强电缆的散热性能，减少电缆受到的腐蚀，操作简便，自动化高。

2、本发明设置有可拆卸扣合的上转体和下转体，可以方便与电缆配合。

3、本发明设置万向滚珠结构和扫头，可以有效的保障擦拭装置在电缆上平移和转动，且能有效且在不损伤电缆的情况下清除电缆表面的粉尘。

4、本发明的上转体和下转体组成的圆形转体通过齿条由固定在外壳体内的电机驱动，能够保障转体的平稳转动。

5、本发明上转体和下转体组合后形成气腔和风腔，可以使擦拭装置沿电缆直线方向移动，在风腔内设置有缩径部，利用气腔作为中继，利用空心刷毛和连通容线空间，在风叶推动风力产生反作用力的同时，风在缩径部处压缩加速，利用伯努利原理，产生负压，从而吸收电缆表面刷落的粉尘，防止二次附着。

6、本发明设置有重心稳定装置，可以有效的保持外壳体的姿态稳定，提高擦拭装置的稳定性。

7、本发明设置有控制器和无线遥控器以及摄像头，可以远程操作，自动化高。

8、本发明设置有充气囊，可以利用空气浮力减小擦拭装置对电缆的压力并提高擦拭装置的可动性。

9、本发明设置有导风件，利用风叶产生的风对刷过的电缆进行吹风，增加除尘效果。

10、本发明万向滚珠结构与扫头到内圈圆心的距离均可调节，能够有效的适应不同尺寸的电缆，应用范围广。

11、本发明的充气囊充气后夹持在外壳体的下部，可以增强外壳体的强度，吸收外壳体的震动，并且利于姿态稳定。

附图说明

图1为本发明一种高空电缆自动擦拭装置沿电缆长度方向的剖视示意图；

图2为图1的a-a剖视图；

图3为本发明外壳体的示意图；

图4为本发明上转体的结构示意图；

图5为本发明下转体的结构示意图；

图6为本发明上转体和下转体配合的示意图。

图中附图标记表示为：

1-上转体、11-内圈、12-中圈、13-外圈、14-扫头、141-空心刷毛、15-齿条、16-气腔、17-风腔、171-吸风口、172-出风口、173-风叶、174-缩径部、18-容线空间、19-万向滚珠结构、2-下转体、3-外壳体、31-电机、311-齿轮、32-上半壳、33-下半壳、4-电缆、5-重心稳定装置、6-控制器、7-无线遥控器、8-导风件、9-充气囊、10-摄像头。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。

如图1至6所示，一种高空电缆自动擦拭装置，包括可径向开合的外壳体3以及半圆形的上转体1和下转体2；所述上转体1和下转体2可拆卸扣合成一圆形转体，因需要擦拭的高空电缆均已连接，所以该结构能快速方便的将电缆扣在上转体1和下转体2之间；所述上转体1和下转体2均为多层结构且结构相同，由内到外分别依次对应设置半圆形的内圈11、中圈12和外圈13；上转体1和下转体2的内圈11相互扣合围合成一容纳电缆4穿过的容线空间18；所述内圈11朝向圆心的一面设置有多个扫头14和可任意方向滚动的万向滚珠结构19；所述扫头14与万向滚珠结构19的滚珠分别与电缆4外圆周面抵靠；所述外圈13远离圆心的一面沿其弧面设置有半环形的齿条15；两内圈11与两中圈12围合成一环形气腔16；两中圈12与两外圈13围合成一环形风腔17；所述风腔17前端设置吸风口171，后端设置出风口172，中部内固定有风叶173；所述风腔17内位于风叶173与出风口172之间设置有缩径部174；所述缩径部174处的风腔17与气腔16连通；气腔16连通容线空间18；风叶173随转体转动可以推动空气产生反作用力使擦拭装置沿电缆直线方向移动，在风腔17内设置有缩径部174，利用气腔16作为中继，连通容线空间18，在风叶173推动风力产生反作用力的同时，风在缩径部174处压缩加速，利用伯努利原理，产生负压，从而吸收电缆表面刷落的粉尘，防止二次附着；所述外壳体3内表面设置有多个电机31；所述电机31的转轴通过齿轮311与齿条15啮合，驱动上转体1和下转体2扣合成的圆形转体绕电缆4转动，能够保障转体的平稳转动。

进一步的，所述外壳体3包括一侧相互铰接的半圆形的上半壳32和下半壳33；所述上半壳32和下半壳33相互转动扣合成圆形的壳体。

进一步的，多个电机31分别对称设置在上半壳32和下半壳33内表面，且上半壳32与下半壳33转动扣合后上半壳32内的电机31与下半壳33内的电机31也相互对称。

进一步的，所述扫头14包括多根沿内圈11的半圆形内弧面密集分布的空心刷毛141；所述空心刷毛141连通气腔16与容线空间18；所述气腔16与缩颈部174处的风腔17连通。

进一步的，所述高空电缆自动擦拭装置还包括一固定在外壳体3上的重心稳定装置5；优选的，所述重心稳定装置5为一铅垂，可以有效的保持外壳体3的姿态稳定，提高擦拭装置的稳定性。

进一步的，所述高空电缆自动擦拭装置还包括一控制器6、一与控制器6信号连接的无线遥控器和一摄像头10；所述控制器6控制电机31的启停和正反转；所述无线遥控器上设置有显示摄像头10影像的显示器，可以远程操作，自动化高。

进一步的，所述高空电缆自动擦拭装置还包括一导风件8；所述导风件8由两内径逐渐缩小的半圆环形单体件相互可拆卸扣合而成；所述导风件8内径较大的一端与风腔17的出风口172可拆卸连接；所述导风件8另一端经平滑的弯折后朝向电缆4，利用风叶173产生的风对刷过的电缆进行吹风，增加除尘效果。

进一步的，所述高空电缆自动擦拭装置还包括一浮力装置；所述浮力装置包括一设置在中心稳定装置5反方向上的外壳体3上的充气囊9；所述充气囊9充气状态下沿外壳体3外圆周面向下延伸并夹持在外壳体3下部，可以利用空气浮力减小擦拭装置对电缆的压力并提高擦拭装置的可动性，充气囊9充气后夹持在外壳体3的下部，可以增强外壳体3的强度，吸收外壳体3的震动，并且利于姿态稳定。

进一步的，所述万向滚珠结构19与扫头14到内圈11圆心的距离均可调节，能够有效的适应不同尺寸的电缆，应用范围广；所述上转体1、下转体2以及外壳体3均采用绝缘材质。

一种高空电缆擦拭方法，采用所述的高空电缆自动擦拭装置，包括以下依序进行的步骤：

①根据电缆4的直径调节万向滚珠结构19与扫头14到内圈11圆心的距离，使之与电缆4适配；

②将下转体2放置在下半壳33内，使下半壳33内的电机31转轴上的齿轮311与下转体2外圈13外的齿条15啮合；

③在高空电缆4的一端将上转体1和下转体2相互扣合成圆形转体，并将电缆4夹持在容线空间18内，上转体1和下转体2扣合后，两内圈13、两中圈12、两外圈11以及两齿条15均形成完整的圆形；

④转动上半壳32使上半壳32与下半壳33扣合并锁紧，从而上半壳32内的电机31转轴上的齿轮311与上转体1外圈13外的齿条15啮合；

⑤向充气囊9内充入氢气或氦气；

⑥通过无线遥控器7操作电机31转动，电机31通过齿轮311与齿条15的啮合驱动圆形转体旋转，从而万向滚珠结构19的滚珠在电缆4外圆周面滚动，空心刷毛141在电缆4外圆周面扫动，风叶173转动推动空气形成风，通过反作用力带动整个装置沿电缆4前移；空气由吸风口171吸入，并由出风口172经导风件8加压后向行进后端的电缆4表面吹拂；在空气经过缩径部174处时由于伯努利原理，该处风速变快形成负压，空心刷毛141刷落的灰尘随容线空间18内的空气在负压作用下吸入气腔16。

⑦根据摄像头10的影像，在装置快行进至电缆4另一端时，通过无线遥控器7控制电机31反转，从而使装置减速，到达电缆4另一端后通过无线遥控器7控制电机31停止，充气囊9放气，打开外壳体3，取出上转体1和下转体2。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。