变电站支柱绝缘子清扫装置的制作方法

本实用新型涉及变电站线路维护领域，特别是涉及一种变电站支柱绝缘子清扫装置。

背景技术：

变电站支柱绝缘子长期置于户外，空气中的工业污秽和自然污秽沉积在绝缘子表面形成污秽层，污秽层在潮湿条件下极易引发污闪事故。因此，需要借助外力，对堆积在绝缘子表面的污秽层进行强力清扫。

带电清扫是通过毛刷的旋转运动清除支柱绝缘子表面的污垢，这是一种有效的防污闪手段，经济与社会效益显著。但是，现有的绝缘子带电清扫作业需要在设备停电后由人工攀附在绝缘子上手动用毛刷清扫，且毛刷刷头只有一个，不能对绝缘子形成环抱清扫，自动化程度低，并且存在安全隐患，若操作不当会对设备及人身安全造成重大伤害。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种能够对变电站支柱绝缘子形成环抱清扫的变电站支柱绝缘子清扫装置，提高了变电站支柱绝缘子清扫的效率和自动化水平。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种变电站支柱绝缘子清扫装置，包括垂直升降机构、环抱旋转机构以及两个清扫机构，所述环抱旋转机构设置于所述垂直升降机构的一侧且包括环抱支架、环形齿轮、第一液压马达以及旋转齿轮，其中，所述环抱支架呈半环形并具有半环形内腔，该环抱支架的两端部及顶面均呈开口状；所述环形齿轮设于所述环抱支架的内腔中且亦呈半环形，其齿轮一侧通过设于所述环抱支架一侧面的开口显露出从而与所述旋转齿轮配合；所述第一液压马达用以驱动所述旋转齿轮以使其带动所述环形齿轮在所述环抱支架的内腔中绕该环抱支架的轴线水平旋转；所述两个清扫机构设置于所述环形齿轮的顶面并分别位于该环形齿轮的两端。

较佳地，所述垂直升降机构包括绝缘滑轨、连接支架、第二液压马达以及升降齿轮，其中，所述连接支架设置于所述绝缘滑轨上，所述第二液压马达和所述升降齿轮设置于所述连接支架上，所述升降齿轮与所述绝缘滑轨形成传动副，所述第二液压马达用以驱动所述升降齿轮沿所述绝缘滑轨上下移动，从而带动所述连接支架沿所述绝缘滑轨上下移动；所述环抱支架设置于所述连接支架的一侧，所述第一液压马达和所述旋转齿轮均设置于所述连接支架上。

较佳地，所述绝缘滑轨藉由其上所设的齿条与所述升降齿轮形成传动副，且所述绝缘滑轨与所述升降齿轮均采用绝缘材料制成。

较佳地，所述连接支架上还设置有第一接近开关，该第一接近开关电性连接于所述第二液压马达的电磁阀，用以于所述连接支架在所述绝缘滑轨上移动至上下极限位置时发送电信号给所述电磁阀以控制所述第二液压马达停止运行。

较佳地，所述垂直升降机构还包括安装底座，所述绝缘滑轨设置于该安装底座上，该安装底座设有用以与一升降平台连接的连接结构。

较佳地，所述环抱旋转机构还包括多个限位导轮，该多个限位导轮分别设置于所述环抱支架的另一侧面和底面，并通过设于该另一侧面和该底面的相应多个开口而延伸进所述环抱支架的内腔以对所述环形齿轮进行接触限位。

较佳地，所述环抱旋转机构还包括旋转控制件，该旋转控制件包括两个第二接近开关和挡铁，该挡铁设置于所述环抱支架顶部中心位置处；所述两个第二接近开关分别设于所述两个清扫机构上，用以于感应到所述挡铁的位置时发送电信号至所述第一液压马达的比例方向阀，使该比例方向阀换向，从而驱动所述旋转齿轮转向。

较佳地，所述环抱支架、所述环形齿轮以及所述旋转齿轮均采用绝缘材料制成。

较佳地，各清扫机构包括毛刷、旋转马达以及马达支架，其中，所述马达支架固定于所述环形齿轮上，所述旋转马达安装于所述马达支架上，所述毛刷连接于所述旋转马达的旋转轴而由该旋转马达带动自转。

较佳地，所述连接支架上设有用于感应带电体的位置的超声传感器，所述环抱支架上设有用于感应变电站支柱绝缘子的位置的红外传感器。

本实用新型通过环抱旋转机构的设置能够对变电站支柱绝缘子形成环抱清扫，还可通过垂直升降机构的设置而对支柱绝缘子表面进行上下方向的清扫，其毛刷本身亦可自转，因此能够从多角度实现对支柱绝缘子的高效清扫，清扫效果佳，绝缘效果好；而且，本实用新型采用液压驱动环形齿轮、升降齿轮运行，不仅具有动力强劲、转速快、清扫效果佳、绝缘效果好等特点，最大限度减少了人员进入变电站设备区的机率，而且可以通过控制终端达到控制毛刷转速的目的，实现了操作人员不进入设备区即可完成清扫工作，保障了操作人员的安全，降低的劳动强度，提高清扫效率和自动化水平。应用时本实用新型能够藉由设置于升降平台而自动对支柱绝缘子进行清理，故具有机械化程度高、自动化程度高等优点，而且满足变电站支柱绝缘子带电清扫作业的要求，保障了操作人员的安全。

附图说明

图1是本实用新型变电站支柱绝缘子清扫装置的立体结构示意图。

图2是本实用新型变电站支柱绝缘子清扫装置的部分剖视侧面示意图。

图3是本实用新型变电站支柱绝缘子清扫装置的俯视结构示意图。

图4是本实用新型变电站支柱绝缘子清扫装置的工作状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明。

如图1-3所示，本实用新型一实施例的变电站支柱绝缘子清扫装置1包括垂直升降机构10、环抱旋转机构20以及两个清扫机构30，其中，垂直升降机构10供环抱旋转机构20设置于其上并能于其上上下移动；环抱旋转机构20则供清扫机构30设置于其上，并能带动该清扫机构30绕变电站支柱绝缘子轴线水平旋转；清扫机构30即用以对变电站支柱绝缘子进行清扫。

具体而言，垂直升降机构10包括安装底座11、绝缘滑轨12、连接支架13、第二液压马达14以及升降齿轮15。安装底座11用于承载清扫装置1的重量，在清扫装置1工作时可固定于升降平台2（参见图4）上，以便升降平台2可将清扫装置1送至高处从而接触支柱绝缘子。故，该安装底座11上设有用以与升降平台2连接的连接结构如连接孔。绝缘滑轨12固定于安装底座11上，其一侧设有齿条121。连接支架13设置于绝缘滑轨12上，第二液压马达14和升降齿轮15则设置于连接支架13上，其中升降齿轮15与绝缘滑轨12上的齿条121形成第一传动副，其可在第二液压马达14的驱动下沿绝缘滑轨12上下移动，从而带动连接支架13沿绝缘滑轨12上下移动。连接支架13上还设置有第一接近开关（图未示），该第一接近开关电性连接于第二液压马达14的电磁阀，用以于连接支架13在绝缘滑轨12上运行至上下极限位置时发送电信号给第二液压马达14的电磁阀，由该电磁阀控制第二液压马达14停止运行，从而确保连接支架13的运动不超出绝缘滑轨12上的极限位置。

垂直升降机构10还可设有一拖链16，该拖链16一端设置于安装底座11上，另一端则连接于连接支架13，用以稳定和保护连接支架13的运行。

在本实施例中，绝缘滑轨12与升降齿轮15组成的第一传动副采用绝缘材料如聚甲醛（POM）制成，以起到绝缘防护作用，防止清扫装置1及升降平台2被击穿。

环抱旋转机构20包括环抱支架21、环形齿轮22、第一液压马达23以及旋转齿轮24。其中，环抱支架21设置于垂直升降机构10的连接支架13的一侧，该环抱支架21呈半环形并具有一半环形内腔，其两端部及顶面均呈开口状。环形齿轮22设于该环抱支架21的内腔中，其齿轮一侧通过设于环抱支架21侧面的开口而显露出（在本实施例环形齿轮22为外环形齿轮，故该侧面为外侧面，但不限于此），且该环形齿轮22亦呈半环形并可于环抱支架21中水平运动而穿出环抱支架21的端部。第一液压马达23和旋转齿轮24均设置于连接支架13，且旋转齿轮24与经环抱支架21外侧面的开口而显露出的环形齿轮22形成第二传动副，其可在第一液压马达23的驱动下旋转，从而带动环形齿轮22在环抱支架21的内腔中绕该环抱支架21的轴线（即环抱支架21所在环形的轴线）水平旋转。

在本实施例中，环抱支架21、环形齿轮22以及旋转齿轮24均采用绝缘材料制成，以起到绝缘防护作用。

为了对环形齿轮22于环抱支架21内的运行位置进行限定，以防止其于环抱支架21内移动而偏离运行位置从而不能够与环形齿轮22紧密配合，环抱旋转机构20还设有多个限位导轮25，其分别设置于环抱支架21的内侧面（在本实施例环形齿轮22为外环形齿轮，故为内侧面，但不限于此）和底面，并通过设于环抱支架21的内侧面和底面的多个开口而延伸进环抱支架21的内腔，以对环形齿轮22接触限位，将滑动摩擦转化为滚动摩擦。

两个清扫机构30设置于环抱旋转机构20的环形齿轮22的顶面，并分别位于环形齿轮22的两端，因此可由环形齿轮22带动而绕环抱支架21的轴线水平旋转。各清扫机构30包括毛刷31、旋转马达32以及马达支架33，其中，马达支架33固定于环形齿轮22上；旋转马达32则安装在马达支架33上；毛刷31连接于旋转马达32的旋转轴上，在本实施例中，其可通过平键和紧定螺钉连接于旋转马达32的旋转轴上，由旋转马达32带动自转。该毛刷31的刷丝可采用尼龙材料制成，既可有效去除支柱绝缘子表面的污垢，还能最大限度保护支柱绝缘子外表面不受损伤。

由上述可知，毛刷31不但可自转，而且因清扫机构30可由环形齿轮22带动运行，故亦可绕环抱支架21的轴线水平旋转。为使毛刷31可不断绕环抱支架21的轴线往复旋转，环形齿轮22即需能够绕环抱支架21的轴线往复旋转，因此，环抱旋转机构20还设有旋转控制件，用以对环形齿轮22的运行进行控制，其包括两个第二接近开关261和挡铁262，该挡铁262设置于环抱支架21顶部中心位置处，两个第二接近开关261则分别设于两个清扫机构30的马达支架33的外侧。当环形齿轮22自起始位置（即环形齿轮22完全位于环抱支架21内，两清扫机构30分别位于环抱支架21的两端部）旋转90°后，接近环抱支架21中心位置的清扫机构30的马达支架33外侧的第二接近开关261将感应到挡铁262的位置，该第二接近开关261随即发送电信号至第一液压马达23的比例方向阀，使比例方向阀换向，由此旋转齿轮24转向，从而带动环形齿轮22反向旋转。当环形齿轮22反向旋转180°后，另一第二接近开关261将发送电信号至第一液压马达23的比例方向阀，比例方向阀再次换向，如此往复循环，使得环形齿轮22绕环抱支架21的轴线往复旋转，毛刷31即可不断绕环抱支架21的轴线往复旋转。如此毛刷31既可自转又可绕环抱支架21的轴线往复旋转，进行清扫作业时能达到高效清扫支柱绝缘子的目的。

当使用变电站支柱绝缘子清扫装置1进行变电站支柱绝缘子清扫作业时，如图4所示，将安装底座11固定于升降平台2上，由升降平台2将清扫装置1送至高处以接近支柱绝缘子3。在清扫装置1靠近支柱绝缘子3时，使支柱绝缘子3位于两个清扫机构30的毛刷31之间并接触该两个毛刷31，此时支柱绝缘子3的轴线大致与环抱支架21的轴线重合。开启第二液压马达14、第一液压马达23以及旋转马达32，于是，绝缘滑轨12藉由齿条121与升降齿轮15形成第一传动副，将第二液压马达14的旋转运动转变为毛刷31沿支柱绝缘子表面的上下直线运动；旋转齿轮24与环形齿轮22形成第二传动副，将第一液压马达23的旋转运动转化成毛刷31绕支柱绝缘子3的轴线的水平旋转运动；旋转马达32则带动毛刷31自转。如此，毛刷31可于各个方向对支柱绝缘子进行高效的清扫。

为了保证变电站支柱绝缘子清扫装置1作业时与带电体保持有足够的安全距离，连接支架13上还可设置用于感应带电体的位置超声传感器40；而为使变电站支柱绝缘子清扫装置1作业能够与支柱绝缘子保持恰当的距离，环抱支架21上可设置用于感应支柱绝缘子的位置的红外传感器50。

由此可见，本实用新型变电站支柱绝缘子清扫装置能够藉由设置于升降平台而自动对支柱绝缘子进行清理，具有机械化程度高、自动化程度高等优点，而且满足变电站支柱绝缘子带电清扫作业的要求，保障了操作人员的安全。而且，本实用新型因垂直升降机构的设置而可对支柱绝缘子表面进行上下方向的清扫，因环抱旋转机构的设置而可对支柱绝缘子表面进行水平环抱清扫，毛刷本身亦可自转，故能够实现对支柱绝缘子的高效清扫。本实用新型的第一传动副和第二传动副均采用液压驱动，不仅具有动力强劲、转速快、清扫效果佳、绝缘效果好等特点，最大限度减少了人员进入变电站设备区的机率，而且可以通过调节与液压动力单元连接的液压伺服阀的开口度来调节管路的流量，以达到控制毛刷转速的目的，该调节方式可以通过控制终端来遥控解决，实现了操作人员不进入设备区即可完成清扫工作，保障了操作人员的安全，降低的劳动强度，提高清扫效率和自动化水平。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非用以限定本实用新型的保护范围，因此凡其它未脱离本实用新型所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含于本实用新型的保护范围内。