专利名称：绝缘子串智能检测机器人攀爬装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种绝缘子串智能检测机器人攀爬装置，具体是涉及一种绝缘子职能检测机器人所使用的攀爬装置。
背景技术：
随着我国电力系统的不断发展，电网安全、稳定运行越来越受到重视。尤其在近年来大力发展的超高压、特高压输电系统中，绝缘子的安全运行直接决定了整个系统的投资及安全水平，为保证高压输电线路的电气安全，在高压输电线路运行使用一段时间后，需要检测线路的电气性能，特别是绝缘子的绝缘安全性能，防止短路或断路等现象的发生。绝缘子是架空高压输电线路上用于导线与铁塔连接的绝缘元件，具有两个基本作用，即支撑和防止电流回地，这两个作用必须得到保证，绝缘子不应该由于环境和电负荷条件发生变化导致各种电应力而失效，否则绝缘子就不会产生所需的作用，会损害整条线路的使用和运行寿命。按照安装结构不同，绝缘子串可分垂直绝缘子串和水平绝缘子串，以及倾斜绝缘子串，当然，由于安装的需要，一般如垂直绝缘子串并不是绝对垂直，而是在竖直方向上一定角度范围之内都可以叫做垂直绝缘子串。显而易见的是，应用于垂直绝缘子串检测的机器人要克服地球引力，并且针对绝缘子串的结构特点进行攀爬，其基本结构特点是，绝缘子串有若干节组成，节间通常存在形体空间。用耐张绝缘子串悬挂导线或分裂导线的承受导线张力的杆塔称为耐张塔，是以基本水平的方向牵拉导线的塔架，当然由于重力的影响，不会绝对水平。这里所说的绝缘子串，在耐张塔上基本上就是水平绝缘子串。随着人性化作业推广的需要和智能机器人的发展，目前，越来越多的智能机器人应用于电力线路巡检或者设备检测上。在如中国第CN201331558Y号实用新型专利中，公开了一种具有双履带轮结构的绝缘子检测机器人，用于水平双联绝缘子串的检测，其通过履带跨越所述形体空间，并通过两边的阻挡装置进行行走方向的导向。不过显然诸如履带和轮式结构的机器人并不适合于垂直绝缘子串的检测，为了保证机器人能可靠运行，通常需要在辅助在行进方向的导向结构，结构比较复杂。另外显见的一点是，绝缘子串很多是瓷质件，表面非常光滑，很难使机器人获得良好的驱动环境。中国第CN202013392U号发明专利则公开了一种可用于垂直绝缘子串检测的机器人，包括对称设置的两个环形支架，两个环形支架上分别设置有爬行机构，两个爬行机构之间通过连接板连接；为适应在垂直绝缘子串上的攀爬，爬行机构包括对称设置的两个导轨，两个导轨上分别设置卡脚机构；而卡脚机构又包括滑动装置和摆动装置，滑动装置包括滑动设置在导轨上的卡脚滑块，摆动装置包括摆动键套，摆动键套通过轴承连接到卡脚滑块上，结构复杂；并且在实际使用中，需要一系列的运动相配合，不可避免的产生个运动环节的衔接问题，效率比较低。另外，其形体比较大，携带困难，而高压线路多在野外，不便于携带的缺陷会严重影响其实际使用的便捷性。[0008]中国第CN1165775C号发明专利则公开了一种具有可套设于绝缘子本体周边的环形支架的机器人，在该环形支架上设置爬行机构和检测探头，显然，由于绝缘子串两端连接，环形支架套装在绝缘子串上需要通过辅助结构进行配合，否则无法完成套装，该辅助的结构，如两节或者两节以上拼对口和的结构，造成了其自身结构的复杂性。另外，其仍然采用导轨式结构，并配合卡爪结构，体积仍然比较大，体形笨重而难以携带。同时，卡爪结构动作比较缓慢，检测效率比较低。通常，这类检测机器人需要在断电的情况下进行检测，影响线路的正常运运行。由于目前公开技术受到种种条件的制约，绝缘子检测技术并没有得到推广。目前国内基本仍然采用人工高空作业的传统检测方式，工作人员携带绝缘子检测仪等工具爬上杆塔，逐串检测塔上所有的绝缘子，这种方式劳动强度大、作业周边环境恶劣，带电作业安全性低。
发明内容因此，本实用新型的目的在于提供一种结构紧凑，攀爬速度快的绝缘子串智能检测机器人攀爬装置。为了实现本实用新型的发明目的，所采用的技术方案为:一种绝缘子串智能检测机器人攀爬装置，包括一对平行设置的导向雪橇，在雪橇端部连接两导向雪橇的连接部件，从而由导向雪橇和连接部件形成一滑板构架，进而所述攀爬装置还包括安装在该滑板构架上的攀爬机构；其中所述攀爬机构包括固装于所述滑板构架上的支撑座，支撑于支撑座上的并与导向雪橇长度方向正交的传动中轴，以及安装在该传动中轴上并沿传动中轴径向延伸的多个攀爬臂；其中所述传动中轴通过传动链由安装在滑动构架或者支撑座上的电机驱动。上述绝缘子串智能检测机器人攀爬装置，所述连接部件为横梁结构，且连接位置是导向雪橇的翘曲部。上述绝缘子串智能检测机器人攀爬装置，所述导向雪橇上设有沿板面法向延伸出预定长度的横梁支撑，该横梁支撑端部连接所述连接部件。上述绝缘子串智能检测机器人攀爬装置，所述连接部件为分体的且中部通过中部连接板连接的部件。上述绝缘子串智能检测机器人攀爬装置，所述攀爬臂有两组，并在所述传动中轴轴向分开布置。上述绝缘子串智能检测机器人攀爬装置，所述攀爬臂每组有4个，成一体的十字型结构而定位在所述传动中轴上。上述绝缘子串智能检测机器人攀爬装置，所述攀爬臂的端部设有滚轮。上述绝缘子串智能检测机器人攀爬装置，每个攀爬壁上的所述滚轮有一对，通过一滚轮连板铰接在相应攀爬臂的端部，形成摆动滚轮架。上述绝缘子串智能检测机器人攀爬装置，所述传动链为齿轮传动机构，该齿轮传动机构的输出齿轮连接在所述传动中轴上。上述绝缘子串智能检测机器人攀爬装置，在所述攀爬臂通过在传动中轴径向可调地连接在攀爬臂上的攀爬臂支架而具有径向调整结构。[0022]依据本使用新型的绝缘子串智能检测机器人攀爬装置，其有益效果是:构造中间有较大空间的滑板构架，既作为导向部件，又作为支撑部件，较之一般的攀爬装置，结构更加紧凑。而所构成的滑板构架为框架结构，中部的空间可以用于攀爬比的伸出，降低重心，且整体重心基本上落于滑板构架的集合中心，稳定性好。另一方面，攀爬臂的运行速度类同于轮体，速度快，并且不受如履带结构那样提高攀爬装置重心，整体重心低，可以提高速度而不必过多的考虑运行的稳定性。
图1为依据本使用新型的一种绝缘子检测机器人攀爬装置结构示意图。图中:1.横梁支撑，2.横梁，3.中部连接板，4.定位支撑座，5.滚轮连扳，6.传动中轴，7.上支撑座，8.攀爬臂支架，9.攀爬臂，10.下支撑座，11.定位传感器，12.导向雪橇，13.滚轮，14.驱动电机，15.驱动齿轮，16.传动齿轮。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明:参照说明附图1所示的绝缘子检测机器人攀爬装置，包括一对平行设置的导向雪橇12，滑板面为主体，两端翘曲，形成导向结构，匹配绝缘子曲线母线的回转体结构。在雪橇端部，如图1上部所示，通过连接部件，如图1中的横梁2连接两导向雪橇，从而由导向雪橇和连接部件形成以滑板构架，从而，导向雪橇通过简单的连接既构成导向部件又构成支撑部件的构架，结构如图1所示，紧凑型比较好。进而所述攀爬装置还包括安装在该滑板构架上的攀爬机构；其中所述攀爬机构包括固装于所述滑板构架上的支撑座，如图1中所示的上支撑座7和下支撑座10构成的支撑座，形成安装空间。其中的伤支撑座7和下支撑座10分体紧固连接，方便维护。另一方面，可拆的上支撑座7和下支撑座10可以通过选配不同的上支撑座10以匹配不同的攀爬臂长度，方便安装和替换。—支撑于支撑座上的并与导向雪橇长度方向正交的传动中轴6,为转动构件，从而，医改传动中轴6位安装机体安装沿该传动中轴6径向延伸的多个攀爬臂，形成拨拉的结构形式；针对如前所述的绝缘子母线为曲线，且整体回转体的结构特点，拨拉结构能够形成有效的驱动。其中所述传动中轴6通过传动链由安装在滑动构架或者支撑座上的电机驱动。在图1所示的结构中，驱动电机14，安装在一下支撑座的内侧。这里的内侧，以所述滑板构架为基准，本领域的技术人员应当理解，这里的内为滑板构架的框架为基准的框架内。本文中，如传动中轴是否需要使用轴承进行安装等这些机械领域常规的手段不再进行详细论述。在图1所示的结构中，所述连接部件为横梁结构，如图1所示的横梁2，且连接位置是导向雪橇的翘曲部，这样在图1所示的攀爬臂结构会有足够的活动空间。显然，这里涉及两个问题，作为导向的导向雪橇，其滑板面长度应当大于绝缘子串的节距，而如图1所示布局的攀爬臂，为满足攀爬的需要，所有攀爬臂在滑板平面上的总长度也应大于绝缘子串节距，但绝不会太大，否则会影响其爬行，一般稍大于一倍节距。但由于投影关系的差异，当把横梁2连接在翘曲部分时，是不会影响攀爬币的正常运转的，这是问题一。而另一个问题在于，即便是想获得较大的运转空间当空间不够时，可以适当延长滑板面，即便如此，也不会过多地增加滑板面端接的绝缘子数量。进一步地，所述导向雪橇上设有沿板面法向延伸出预定长度的横梁支撑1，该横梁支撑端部连接所述连接部件。在图1所示的结构中，板面是翘曲部分的板面，以使所述攀爬臂具有较大的活动空间。所述连接部件为分体的且中部通过中部连接板3连接的部件，这样，也可以进行两导向雪橇12间距的调整。如图1所示，所述攀爬臂有两组，并在所述传动中轴6轴向分开布置，匹配绝缘子横断面为圆形的结构特点，采用攀爬臂间的上述构造，可以通过一对平衡的夹持力形成更好的攀爬稳定性。如图1所示，所述攀爬臂每组有4个，成一体的十字型结构而定位在所述传动中轴上，在满足持续攀爬的同时，整体结构比较紧凑。为了减少对绝缘子表面涂层的损伤，所述攀爬臂的端部设有滚轮13，变滑动摩擦为滚动摩擦，减小摩擦系数。进一步地，每个攀爬壁上的所述滚轮有一对，通过一滚轮连板5铰接在相应攀爬臂的端部，形成摆动滚轮架，通过滚轮与绝缘子接触产生的支反力，可以形成自适应的滚轮支撑，爬行稳定性更好。在如图1所示的结构中，结构比较紧凑，不需要进行长距离的传动，因此，所述传动链为齿轮传动机构，该齿轮传动机构的输出齿轮连接在所述传动中轴6上，传动效率比较高。然而，由于在本文中大量采用了可调结构，如上支承座7与下支撑座10，有可能会是的支撑座整体比较长，为此，可能需要较长距离的传动，可以采用其他的传动方式，比如链传动机构或者同步带传动机构。需要说明的是，传动链是机械术语，并非链传动机构，而是一些了传动部分的组
口 ο关于调整，加以配合的结构还有在所述攀爬臂9通过在传动中轴径向可调地连接在攀爬臂上的攀爬臂支架8而具有径向调整结构。以满足不同检测对象的需要。在一些应用中，依据上述结构的攀爬装置的动作是:驱动电机14运动带动驱动齿轮15旋转，驱动齿轮15与传动齿轮16旋转，显然，攀爬臂9绕传动中轴6做旋转运动；进一步，通过攀爬臂支架8安装在攀爬臂9绕传动中轴6做旋转运动；本专业技术人员很容易联想到，当绝缘子检测机器人攀爬装置安装在绝缘子检测机器人上正常工作时，绝缘子检测机器人攀爬装置中的滚轮13会与绝缘子片接触，进而产生向上或向前的推力，进一步使绝缘子检测机器人向上或向前移动；当驱动电机14带动攀爬臂旋转至一定角度，与先前滚轮相邻的滚轮开始于绝缘子片接触，同时发生并完成上述动作，进而完成行走动作。结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式
作出的描述，为对本实用新型请求保护的范围的支持性方案，不应对其保护范围构成具体限制，所属领域的技术人员应当理解，在本实用新型所公开技术方案的基础上，结合现有技术以及本文公开的技术内容基于同样技术问题，采用基本相同的技术手段，达到基本相同的技术效果，不需要本领域技术人员付出创造性劳动的简单修改、替换或者变形仍应落入本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种绝缘子串智能检测机器人攀爬装置，其特征在于，包括一组导向雪橇(12)，在雪橇端部连接两导向雪橇的连接部件，从而由导向雪橇和连接部件形成一滑板构架，进而所述攀爬装置还包括安装在该滑板构架上的攀爬机构；其中所述攀爬机构包括固装于所述滑板构架上的支撑座，支撑于支撑座上的并与导向雪橇长度方向正交的传动中轴(6)，以及安装在该传动中轴上并沿传动中轴径向延伸的多个攀爬臂(9);其中所述传动中轴通过传动链由安装在滑动构架或者支撑座上的电机驱动。
2.根据权利要求1所述的绝缘子串智能检测机器人攀爬装置，其特征在于，所述连接部件为横梁结构，且连接位置是导向雪橇的翘曲部。
3.根据权利要求1或2所述的绝缘子串智能检测机器人攀爬装置，其特征在于，所述导向雪橇上设有沿板面法向延伸出预定长度的横梁(I )，该横梁支撑端部连接所述连接部件。
4.根据权利要求1或2所述的绝缘子串智能检测机器人攀爬装置，其特征在于，所述连接部件为分体的且中部通过中部连接板(3)连接的部件。
5.根据权利要求1所述的绝缘子串智能检测机器人攀爬装置，其特征在于，其特征在于，所述攀爬臂有两组，并在所述传动中轴(6 )轴向分开布置。
6.根据权利要求5所述的绝缘子串智能检测机器人攀爬装置，其特征在于，所述攀爬臂每组有4个，成一体的十字型结构而定位在所述传动中轴上。
7.根据权利要求1、5或6所述的绝缘子串智能检测机器人攀爬装置，其特征在于，所述攀爬臂的端部设有滚轮(13)。
8.根据权利要求7所述的绝缘子串智能检测机器人攀爬装置，其特征在于，每个攀爬壁上的所述滚轮有一个或多个，通过一滚轮连板(5 )铰接在相应攀爬臂的端部，形成摆动滚轮架。
9.根据权利要求1所述的绝缘子串智能检测机器人攀爬装置，其特征在于，所述传动链为齿轮传动机构，该齿轮传动机构的输出齿轮连接在所述传动中轴(6)上。
10.根据权利要求1所述的绝缘子串智能检测机器人攀爬装置，其特征在于，在所述攀爬臂(9)通过在传动中轴径向可调地连接在攀爬臂上的攀爬臂支架(8)而具有径向调整结构。
专利摘要本实用新型公开了一种绝缘子串智能检测机器人攀爬装置，包括一对平行设置的导向雪橇，在雪橇端部连接两导向雪橇的连接部件，从而由导向雪橇和连接部件形成一滑板构架，进而所述攀爬装置还包括安装在该滑板构架上的攀爬机构；其中所述攀爬机构包括固装于所述滑板构架上的支撑座，支撑于支撑座上的并与导向雪橇长度方向正交的传动中轴，以及安装在该传动中轴上并沿传动中轴径向延伸的多个攀爬臂；其中所述传动中轴通过传动链由安装在滑动构架或者支撑座上的电机驱动。依据本实用新型的攀爬装置结构紧凑，攀爬速度快。
文档编号G01R31/00GK203025285SQ20132001463
公开日2013年6月26日 申请日期2013年1月11日 优先权日2013年1月11日
发明者曹涛, 付崇光, 韩磊, 孙大庆, 赵德利, 张永生 申请人:山东鲁能智能技术有限公司