一种用于变电站支柱绝缘子的攀爬清扫机器人的制作方法

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种用于变电站支柱绝缘子的攀爬清扫机器人。

背景技术：

随着我国电力系统的不断发展，电网的安全与稳定越来越受到重视。变电站支柱绝缘子是一种特殊的绝缘控件，在架空输电线路中起到重要的作用，甚至可以说支柱绝缘子的安全运行直接决定了整个变电站的安全水平。

支柱绝缘子极易由雾霾、酸雨、扬尘等恶劣环境引发闪络，甚至导致变电站停运，造成重大损失，因此，支柱绝缘子的清扫除污工作成为变电站停电检修的重中之中，传统清扫方式主要依靠大量的人力、物力投入，由作业人员攀爬绝缘子或乘坐高空车使用抹布进行人工清扫，存在清扫不干净，工作安全系数低、工作效率低等诸多弊端，生产现场亟需能够实现绝缘子高效清扫的自动化装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于变电站支柱绝缘子的攀爬清扫机器人，代替人工清扫，高效、安全地完成支柱绝缘子的清理。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种用于变电站支柱绝缘子的攀爬清扫机器人，包括夹紧机构、垂直伸缩机构和清扫机构，夹紧机构包括上环抱臂、位于上环抱臂下方的下环抱臂及用于夹紧或松开支柱绝缘子的夹紧件，夹紧件包括设于上环抱臂上的第一夹紧件和设于下环抱臂上的第二夹紧件，垂直伸缩机构包括连接上环抱臂和下环抱臂的电动推杆，清扫机构包括毛刷和吹风装置，上环抱臂的上端设有环形导轨，环形导轨上设有绕着环形导轨运动的电动车，毛刷设于电动车上，吹风装置位于电动车的下方。

进一步的，所述电动车的底部设有滚轮和连接杆，环形导轨上设有与滚轮配合的导向环槽及与连接杆配合的限位环槽，限位环槽内设有限位块，限位块与连接杆可拆卸连接，电动车移动带动限位块在限位槽内移动。

进一步的，所述第一夹紧件包括第一电动伸缩杆及设于第一电动伸缩杆端部的第一弹性夹板，第一电动伸缩杆设有多个且多个第一电动伸缩杆沿着上环抱臂的周向均布间隔设置。

进一步的，所述第一电动伸缩杆包括第一电机和第一可伸缩杆，第一电机工作带动第一可伸缩杆伸缩实现第一弹性夹板夹紧或松开支柱绝缘子。

进一步的，所述第二夹紧件包括第二电动伸缩杆及设于第二电动伸缩杆端部的第二弹性夹板，第二电动伸缩杆设有多个且多个第二电动伸缩杆沿着下环抱臂的周向均布间隔设置。

进一步的，所述第二电动伸缩杆包括第二电机和第二可伸缩杆，第二电机工作带动第二可伸缩杆伸缩实现第二弹性夹板夹紧或松开支柱绝缘子。

进一步的，所述电动推杆包括推杆外壳及设于推杆外壳内的第三电机和升降立柱，第三电机工作带动升降立柱伸展或收缩实现上环抱臂和下环抱臂竖直距离的改变。

进一步的，所述吹风装置设于推杆外壳朝内的一侧，吹风装置包括转轴、设于转轴上的风叶片及位于推杆外壳内的第四电机，第四电机工作带动转轴转动实现风叶片的转动。

进一步的，所述毛刷通过旋转轴连接在电动车上，旋转轴与电动车可转动连接。

进一步的，所述上环抱臂和下环抱臂均由两个半环形臂组成。

采用上述技术方案后，本发明具有如下优点：

1、通过设置第一夹紧件、第二夹紧件和电动推杆，第二夹紧件夹紧支柱绝缘子，第一夹紧件松开支柱绝缘子，电动推杆伸展实现上环抱臂位置上升，电动推杆伸展到最大距离后，第一夹紧件夹紧支柱绝缘子，第二夹紧件松开支柱绝缘子，电动推杆收缩实现下环抱臂位置上升，电动推杆收缩到最小距离后，重复第二夹紧件夹紧，第一夹紧件松开，使得攀爬清扫机器人的位置不断地上升，实现攀爬功能；通过将毛刷设置在电动车上，电动车绕着环形导轨运动，使得毛刷可以绕着支柱绝缘子进行清扫，使得清扫更加彻底、无死角，通过将吹风装置设置在电动车的下方，在毛刷清扫后，吹风装置对支柱绝缘子进行吹风，使得毛刷清理后留下的灰尘能够被吹掉，进一步提升攀爬清扫机器人的清扫效果。

2、通过设置导向环槽使得电动车沿着导向环槽移动，通过设置限位环槽，限位环槽内设有限位块，限位块与连接杆可拆卸连接，通过将连接杆连接在限位块上，电动车沿着导向环槽移动时通过连接杆带动限位块在限位环槽内移动，使得电动车与环形导轨在竖直方向上位置保持固定，电动车在攀爬清扫机器人攀爬时不会掉落，使得攀爬清扫机器人的使用更加可靠。

3、通过设置多个沿着上环抱臂的周向均布间隔设置的第一电动伸缩杆，实现第一夹紧件对支柱绝缘子的夹紧或松开，同时使得支柱绝缘子的受力比较均衡，通过设置第一弹性夹板，避免夹紧过程中对支柱绝缘子的表面造成损坏，同时因支柱绝缘子的伞裙形状，弹性夹板可以保证与支柱绝缘子之间的良好接触和稳定顶紧。

4、通过设置第一电机和第一可伸缩杆，第一电机工作可以带动第一可伸缩杆伸缩，实现第一夹紧件对支柱绝缘子的夹紧和松开，使得攀爬清扫机器人可以适用于不同直径的支柱绝缘子的清扫。

5、通过设置多个沿着下环抱臂的周向均布间隔设置的第二电动伸缩杆，实现第二夹紧件对支柱绝缘子的夹紧或松开，同时使得支柱绝缘子的受力比较均衡，通过设置第二弹性夹板，避免夹紧过程中对支柱绝缘子的表面造成损坏，同时因支柱绝缘子的伞裙形状，弹性夹板可以保证与支柱绝缘子之间的良好接触和稳定顶紧。

6、通过设置第二电机和第二可伸缩杆，第二电机工作可以带动第二可伸缩杆伸缩，实现第二夹紧件对支柱绝缘子的夹紧和松开，使得攀爬清扫机器人可以适用于不同直径的支柱绝缘子的清扫。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明所述攀爬清扫机器人的结构示意图。

图2为本发明所述攀爬清扫机器人的侧视图。

图3为本发明所述攀爬清扫机器人的俯视图。

图中所标各部件名称如下：

1、上环抱臂；2、下环抱臂；3、第一夹紧件；31、第一电动伸缩杆；32、第一弹性夹板；4、第二夹紧件；41、第二电动伸缩杆；42、第二弹性夹板；5、电动推杆；51、推杆外壳；52、升降立柱；6、电动车；61、毛刷；62、旋转轴；7、吹风装置；71、转轴；72、风叶片；8、环形导轨；81、导向环槽；82、限位环槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。需要理解的是，下述的“上”、“下”、“左”、“右”、“纵向”、“横向”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示方位或位置关系的词语仅基于附图所示的方位或位置关系，仅为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置/元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1至图3所示，本发明提供一种用于变电站支柱绝缘子的攀爬清扫机器人，包括夹紧机构、垂直伸缩机构和清扫机构，夹紧机构包括上环抱臂1、位于上环抱臂1下方的下环抱臂2及用于夹紧或松开支柱绝缘子的夹紧件，夹紧件包括设于上环抱臂1上的第一夹紧件3和设于下环抱臂2上的第二夹紧件4，垂直伸缩机构包括连接上环抱臂1和下环抱臂2的电动推杆5，通过设置第一夹紧件3、第二夹紧件4和电动推杆5，第二夹紧件4夹紧支柱绝缘子，第一夹紧件3松开支柱绝缘子，电动推杆5伸展实现上环抱臂1位置上升，电动推杆5伸展到最大距离后，第一夹紧件3夹紧支柱绝缘子，第二夹紧件4松开支柱绝缘子，电动推杆5收缩实现下环抱臂2位置上升，电动推杆5收缩到最小距离后，重复第二夹紧件4夹紧，第一夹紧件3松开，使得攀爬清扫机器人的位置不断地上升，实现攀爬功能；清扫机构包括毛刷61和吹风装置7，上环抱臂1的上端设有环形导轨8，环形导轨8上设有绕着环形导轨8运动的电动车6，毛刷61设于电动车6上，使得毛刷61可以绕着支柱绝缘子进行清扫，使得清扫更加彻底、无死角，吹风装置7位于电动车6的下方，在毛刷61清扫后，吹风装置7对支柱绝缘子进行吹风，使得毛刷61清理后留下的灰尘能够被吹掉，进一步提升攀爬清扫机器人的清扫效果，通过攀爬清扫机器人的攀爬功能和清扫功能，可以代替人工清扫，高效、安全地完成变电站支柱绝缘子的清扫。

第一夹紧件3包括第一电动伸缩杆31及设于第一电动伸缩杆31端部的第一弹性夹板32，第一电动伸缩杆31设有多个且多个第一电动伸缩杆31沿着上环抱臂1的周向均布间隔设置，实现第一夹紧件3对支柱绝缘子的夹紧或松开，同时使得支柱绝缘子的受力比较均衡；通过设置第一弹性夹板32，避免夹紧过程中对支柱绝缘子的表面造成损坏，同时因支柱绝缘子的伞裙形状，弹性夹板可以保证与支柱绝缘子之间的良好接触和稳定顶紧。本实施例中，第一电动伸缩杆31和第一弹性夹板32均设置有3个，3个第一电动伸缩杆31沿着上环抱臂1的周向均布间隔设置且同步伸展或收缩，使得支柱绝缘子的夹持比较稳定，同时不会设置过多导致结构复杂。

第二夹紧件4包括第二电动伸缩杆41及设于第二电动伸缩杆41端部的第二弹性夹板42，第二电动伸缩杆41设有多个且多个第二电动伸缩杆41沿着下环抱臂2的周向均布间隔设置，实现第二夹紧件4对支柱绝缘子的夹紧或松开，同时使得支柱绝缘子的受力比较均衡；通过设置第二弹性夹板42，避免夹紧过程中对支柱绝缘子的表面造成损坏，同时因支柱绝缘子的伞裙形状，弹性夹板可以保证与支柱绝缘子之间的良好接触和稳定顶紧。本实施例中，第二电动伸缩杆41和第二弹性夹板42均设置有3个，3个第二电动伸缩杆41沿着下环抱臂2的周向均布间隔设置且同步伸展或收缩，使得支柱绝缘子的夹持比较稳定，同时不会设置过多导致结构复杂。

具体的，第一电动伸缩杆31包括第一电机和第一可伸缩杆，第一电机工作可以带动第一可伸缩杆伸缩，实现第一夹紧件3对支柱绝缘子的夹紧和松开，使得攀爬清扫机器人可以适用于不同直径的支柱绝缘子的清扫。

第二电动伸缩杆41包括第二电机和第二可伸缩杆，第二电机工作可以带动第二可伸缩杆伸缩，实现第二夹紧件4对支柱绝缘子的夹紧和松开，使得攀爬清扫机器人可以适用于不同直径的支柱绝缘子的清扫。

电动推杆5包括推杆外壳51及设于推杆外壳51内的第三电机和升降立柱52，第三电机工作带动升降立柱52伸展或收缩实现上环抱臂1和下环抱臂2竖直距离的改变。电动推杆5设置有多个，多个电动推杆5沿着下环抱臂2的周向均布间隔设置，使得上环抱臂1和下环抱臂2之间的移动更加稳定。本实施例中，电动推杆5设置有3个，每间隔120设置有一个，使得攀爬清扫机器人的攀爬功能更加稳定、可靠。

吹风装置7设于推杆外壳51朝内的一侧，即推杆外壳51靠近支柱绝缘子的一侧，吹风装置7包括转轴71、设于转轴71上的风叶片72及位于推杆外壳51内的第四电机，第四电机工作带动转轴71转动实现风叶片72的转动。本实施例中，吹风装置7设置有3个且分别设置在3个电动推杆5上。

电动车6的底部设有滚轮和连接杆，环形导轨8上设有与滚轮配合的导向环槽81及与连接杆配合的限位环槽82，限位环槽82内设有限位块，限位块与连接杆通过螺纹可拆卸连接，通过将连接杆连接在限位块上，电动车6沿着导向环槽81移动时通过连接杆带动限位块在限位环槽82内移动，使得电动车6与环形导轨8在竖直方向上位置保持固定，电动车6在攀爬清扫机器人攀爬时不会掉落，使得攀爬清扫机器人的使用更加可靠。本实施例中，电动车6设置有3辆，3辆电动车6的行驶速度相同，且起始位置间隔120°，提升攀爬清扫机器人的清扫效率。

毛刷61通过旋转轴62连接在电动车6上，旋转轴62与电动车6可转动连接。

上环抱臂1和下环抱臂2均由两个半环形臂组成，方便攀爬清扫机器人安装在支柱绝缘子上。

可以理解的，第一电动伸缩杆也可以设置有2个，4个，5个，6个等等。

可以理解的，第二电动伸缩杆也可以设置有2个，4个，5个，6个等等。

可以理解的，电动推杆也可以设置有1个，2个，4个等等。

可以理解的，电动车也可以设置有1辆，2辆，4辆等等。

除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。