專(zhuān)利名稱(chēng)：旋轉(zhuǎn)式電動(dòng)絕緣毛刷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是可以帶電清掃電瓷表面的旋轉(zhuǎn)式電動(dòng)絕緣毛刷。
暴露在大氣中的高壓輸電線路和變電設(shè)備的電瓷表面會(huì)因積附污穢而導(dǎo)致絕緣性能下降，為此必須定期對(duì)其凈化。此項(xiàng)工作最好能帶電作業(yè)，以減少電網(wǎng)的停電次數(shù)。
本申請(qǐng)人在1986年11月26日曾提出一種“絕緣動(dòng)力毛刷”的實(shí)用新型專(zhuān)利申請(qǐng)，申請(qǐng)?zhí)枮?6209295。該毛刷由小型汽油機(jī)、離合器、軟軸、減速器、絕緣材料制作的硬傳動(dòng)軸和軸外套管、工作部件(刷頭)組成，工作時(shí)刷頭旋轉(zhuǎn)，可以帶電作業(yè)清掃電瓷表面。這種毛刷的不足之處為采用小型汽油機(jī)作動(dòng)力機(jī)，重量偏大，而且噪音和震動(dòng)也都較大。
本實(shí)用新型的任務(wù)是針對(duì)上述缺點(diǎn)提出兩種新型絕緣毛刷。(本申請(qǐng)全部文件中所用的“毛刷”一詞，是指包括發(fā)動(dòng)機(jī)等在內(nèi)的全套毛刷，請(qǐng)與“刷頭”一詞相區(qū)別。)本實(shí)用新型的方案是取消上述實(shí)用新型的汽油機(jī)、離合器、軟軸，改用電動(dòng)機(jī)作動(dòng)力機(jī)，而且電動(dòng)機(jī)、減速器和傳動(dòng)軸三者同軸線排列。
許多輸變電專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員都曾對(duì)本結(jié)構(gòu)的絕緣毛刷作過(guò)可行性研究，他們沒(méi)能解決的技術(shù)問(wèn)題是這種結(jié)構(gòu)的毛刷所需功率較大，起起碼要130瓦(指電動(dòng)機(jī)的軸輸出功率)。在這樣大的功率下，包括電動(dòng)機(jī)在內(nèi)的全套毛刷重量十分可觀，無(wú)法在桿塔頂部由單人使用，靈活地進(jìn)行帶電作業(yè)。
本實(shí)用新型要解決的主要技術(shù)問(wèn)題是減輕重量。
為此，須要尋找出既有滿意的清掃性能，所需功率又能滿足高空桿塔上帶電作業(yè)要求的刷頭轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)。通過(guò)大量試驗(yàn)研究，確定了本實(shí)用新型在這方面的特點(diǎn)為當(dāng)刷頭以0.1公斤米的轉(zhuǎn)矩執(zhí)行清掃任務(wù)時(shí)，它的轉(zhuǎn)速在1轉(zhuǎn)／秒～13轉(zhuǎn)／秒之間。其中以3轉(zhuǎn)／秒～8轉(zhuǎn)／秒具有特別好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。任何從事工業(yè)電氣化專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員，都能選擇合適的電動(dòng)機(jī)，并根據(jù)電動(dòng)機(jī)的特性選擇合適的變速器(或不用變速器)來(lái)實(shí)現(xiàn)這一參數(shù)。這一參數(shù)只是用來(lái)說(shuō)明毛刷特點(diǎn)的，并非用來(lái)描述實(shí)際清掃時(shí)毛刷的工作狀態(tài)，因?yàn)樵趯?shí)際清掃時(shí)，對(duì)于不同的刷頭(包括形狀、尺寸、材料幾方面)、不同形狀的電瓷表面、不同的操作用力，刷頭的工作轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速都是在一個(gè)很大的范圍內(nèi)變化波動(dòng)的。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說(shuō)明


圖1是本實(shí)用新型的電氣結(jié)線原理圖。圖中1直流電動(dòng)機(jī)、2雙刀雙擲開(kāi)關(guān)、3橋式整流電路、4帶有動(dòng)合觸點(diǎn)微動(dòng)開(kāi)關(guān)、5蓄電池(可充電電池)組，或交流電源。
圖2是使用單相交流電動(dòng)機(jī)時(shí)本實(shí)用新型的電氣結(jié)線原理圖。圖中6單相交流電動(dòng)機(jī)、7單相交流電源。
圖3是使用單相交流電動(dòng)機(jī)且使用蓄電池組供電時(shí)，本實(shí)用新型的電氣結(jié)線原理圖。圖中8逆變器。
圖4是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中9電源線(機(jī)殼內(nèi)的部分略畫(huà))、10電氣插頭、11微動(dòng)開(kāi)關(guān)(4)的按鈕、12機(jī)殼、13雙刀雙擲開(kāi)關(guān)(2)的撥鈕、14彈簧、15按柄，用以控制開(kāi)關(guān)(4)的通斷、16電動(dòng)機(jī)(1)的轉(zhuǎn)動(dòng)輸出軸、17行星齒輪減速器，圖中畫(huà)的是兩級(jí)、18減速器(17)的壓蓋、19減速器(17)的轉(zhuǎn)動(dòng)輸出軸、20圓錐套筒、21牙嵌式(齒式)聯(lián)軸器、22絕緣傳動(dòng)軸、23絕緣套管、24橡膠減振圈、25聚四氟乙烯制造的滑動(dòng)軸承的外圈、26聚四氟乙烯制造的滑動(dòng)軸承的內(nèi)圈、27橡膠或塑料造的柔(彈)性聯(lián)接管(24～27組成的部件共有多個(gè)，圖中只畫(huà)了兩個(gè)，其余略畫(huà)。)。28刷頭方向轉(zhuǎn)換器的框架(由尼龍或聚四氟乙烯制造)、29傘齒輪(圓錐齒輪)、30短軸、31快換夾頭(圖中畫(huà)套筒代替，后述)、32刷頭柄、33刷頭。
圖5是在全套毛刷上裝置兩組變速器的傳動(dòng)順序示意圖。其中1電動(dòng)機(jī)、17減速器、34(不分段的)絕緣傳動(dòng)軸、35增速器、33刷頭。
圖6是本實(shí)用新型的附加輸液機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。其中36容器、37單向閥、38彈性球體、39單向閥、40絕緣輸液管、41噴咀、42尼龍夾。
圖7是本申請(qǐng)的第二種毛刷結(jié)構(gòu)示意圖。其中33刷頭、32刷頭柄、31快換夾頭、17行星齒輪減速器、1直流電動(dòng)機(jī)(或單相交流整流子電動(dòng)機(jī))、60機(jī)殼、49蓄電池組、50電線、4開(kāi)關(guān)、52尼龍繩、23絕緣管、59壓柄、53夾子、54支柱、55調(diào)向板、56滑道、57銷(xiāo)軸、58蝶形螺母。
圖8是圖7的局部剖面圖。其中61螺栓。
從附圖4中可以看出，本實(shí)用新型的機(jī)械傳動(dòng)順序是電動(dòng)機(jī)(1)旋轉(zhuǎn)，經(jīng)過(guò)行星齒輪減速器(17)降低轉(zhuǎn)速，再經(jīng)過(guò)絕緣傳動(dòng)軸(22)帶動(dòng)刷頭(33)旋轉(zhuǎn)。操作者一手握在機(jī)殼(12)上，同時(shí)控制開(kāi)關(guān)按柄(15)，另一手握在套管(23)上，用旋轉(zhuǎn)的刷頭去清掃。由于軸(22)和套管(23)是由絕緣材料制造的，所以能帶電作業(yè)。
從附圖4中可以看出本實(shí)用新型有下列特點(diǎn)1.減速器(17)是一級(jí)或多級(jí)行星齒輪減速器，這種減速器具有體積小、重量輕、減速比大的特點(diǎn)，適合帶電作業(yè)工具使用。
2.在軸(22)的頂部有一個(gè)刷頭方向轉(zhuǎn)換器，由框架(28)、四個(gè)傘齒輪(29)、二支短軸(30)等組成，當(dāng)軸(22)旋轉(zhuǎn)時(shí)，經(jīng)過(guò)傘齒輪(29)，帶動(dòng)短軸(30)也一同旋轉(zhuǎn)。當(dāng)把刷頭安放在短軸(30)中的某一支上時(shí)，就改變了刷頭(33)與軸(22)之間的夾角。刷頭方向轉(zhuǎn)換器可以使毛刷方便地清掃電瓷件的各個(gè)部分。上述三種零件(28)～(30)最好由絕緣材料制造，以提高毛刷的電氣安全性。為了能快速地將刷頭(33)裝在軸(22)或短軸(30)上，又能快速地取下，本實(shí)用新型在刷頭柄(32)的端部安裝了一個(gè)快換夾頭(31)。(它的結(jié)構(gòu)并未在圖中畫(huà)出，圖4中畫(huà)的是一個(gè)套筒，事實(shí)上，帶有銷(xiāo)釘?shù)奶淄惨部梢酝瓿赏瑯拥墓δ堋?該快換夾頭的結(jié)構(gòu)與機(jī)械加工行業(yè)中鉆床上裝鉆頭用的快換夾頭基本一樣，只是多一個(gè)彈簧，用它的彈力代替鉆床夾頭上外環(huán)的重力。
3.本實(shí)用新型的絕緣傳動(dòng)軸系統(tǒng)。包括軸(22)、軸承(25)～(26)、套管(23)、軸中間的柔性聯(lián)接體(27)和彈性減振圈(24)，具有下述特點(diǎn)a、軸承(25)～(26)是由聚四氟乙烯制造的滑動(dòng)軸承，即軸承的內(nèi)圈(26)和軸承的外圈(25)都是由聚四氟乙烯制造的，這種材料具有絕緣及自潤(rùn)滑的特點(diǎn)；b相鄰兩軸承之間的軸向距離在0.3～0.8米之間；c、整個(gè)絕緣傳動(dòng)軸(22)是由多段絕緣材料制造的短硬軸組成的，相鄰短硬軸之間用橡膠或塑料等柔性材料作成的管(27)進(jìn)行聯(lián)接；d、軸承(25)～(26)恰好裝置在各段短硬軸之間的柔性聯(lián)接管(27)上，其裝置工藝是擠壓(幾十公斤力)就位的；e、在軸承的外圈(25)和套管(23)之間，有一個(gè)彈性減振圈(24)，它由橡膠或塑料制造，也是擠壓就位的。所有上述零件(22)～(27)必須使用絕緣材料制造。整個(gè)絕緣傳動(dòng)軸系統(tǒng)的長(zhǎng)度取決于被清掃的電瓷件的電壓，可參見(jiàn)電業(yè)規(guī)定。具有上述特點(diǎn)的絕緣傳動(dòng)軸系統(tǒng)重量輕、振動(dòng)小，適于手持式帶電作業(yè)工具使用。對(duì)其更詳細(xì)的介紹，可參考本發(fā)明人在1987年11月6日申請(qǐng)的87215304號(hào)實(shí)用新型專(zhuān)利的文件，名稱(chēng)是“絕緣傳動(dòng)軸系統(tǒng)”。
4.為了減輕重量，本毛刷在選擇電動(dòng)機(jī)的容量時(shí)，允許按短時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行考慮，也可以選擇專(zhuān)供短時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)，這種電動(dòng)機(jī)過(guò)載能力大、重量輕。這樣，電動(dòng)機(jī)在工作一段時(shí)間之后，例如15分鐘，會(huì)發(fā)生過(guò)熱。為了解決電動(dòng)機(jī)過(guò)熱問(wèn)題，本實(shí)用新型的電動(dòng)機(jī)(或含有電動(dòng)機(jī)的某一部分)與毛刷的其它部分之間的聯(lián)接結(jié)構(gòu)被作成快換式。當(dāng)電動(dòng)機(jī)過(guò)熱時(shí)，可以快速將備用的電動(dòng)機(jī)(或含有電動(dòng)機(jī)的某一部分)替換到毛刷上去，然后繼續(xù)使用毛刷工作。從圖4中可以看出快換式的方案之一減速器的轉(zhuǎn)動(dòng)輸出軸(19)通過(guò)牙嵌式聯(lián)軸器(21)與絕緣傳動(dòng)軸(22)進(jìn)行聯(lián)接，同時(shí)機(jī)殼(12)通過(guò)圓錐套筒(20)與絕緣套管(23)進(jìn)行聯(lián)接，其錐度可選在100比1左右。由于這兩種聯(lián)接都是快換式，所以機(jī)殼(12)及其內(nèi)的全部機(jī)件，包括電動(dòng)機(jī)(1)，與毛刷的另一部分彼此很容易分離或結(jié)合。而且電源(圖4中未畫(huà))是通過(guò)插頭(10)接入殼殼(12)內(nèi)的，所以也是快換式。這種快換式方案的另一優(yōu)點(diǎn)是可以隨意變換不同型號(hào)的電動(dòng)機(jī)和(或)不同變比的減速器，以適應(yīng)不同的清掃情況。
本毛刷可以使用交直流兩種電源，而且無(wú)論是使用交流還是直流電源，本毛刷的工作電壓均為在1.25伏～96伏范圍之內(nèi)的某一電壓，特別當(dāng)毛刷的工作電壓為在3伏～48伏范圍之內(nèi)的某一電壓時(shí)，可以很容易地與市售蓄電池(可充電電池)組配用。用蓄電池組供電使本毛刷在桿塔頂部使用起來(lái)更加方便。實(shí)現(xiàn)這一特點(diǎn)的具體辦法是選用工作電壓為在上述范圍內(nèi)的某一電壓的直流電動(dòng)機(jī)(最好選用永磁直流電動(dòng)機(jī)，即用永久磁鐵激磁的直流電動(dòng)機(jī)，因此它重量輕、效率高、調(diào)速容易)，而且在電動(dòng)機(jī)的電源進(jìn)口接一個(gè)橋式整流電路，見(jiàn)
圖1所示，這樣本毛刷就可以交直流兩用了。具體的結(jié)構(gòu)布置見(jiàn)圖4所示。
圖1及圖4中的雙刀雙擲開(kāi)關(guān)(2)，是用來(lái)改變電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向用的。
無(wú)論是毛刷制造業(yè)的技術(shù)人員，還是從86209295號(hào)專(zhuān)利文件或圖4中都能看出刷頭的結(jié)構(gòu)刷頭有一個(gè)胎芯，胎芯可以是圓盤(pán)形、圓柱形或圓錐形，在胎芯上栽有刷毛(毛長(zhǎng)數(shù)十毫米)或包敷有適合清掃用的材料。刷毛可以是塑料毛、鬃毛、棕毛、布條、橡膠條某些藤本植物的根或莖(可以剖分成絲狀或不剖分)、剖分成絲狀的竹條等，而適合清掃用的材料可以是海綿、泡沫塑料、毛氈、橡膠、絲瓜芯等，胎芯可以用木材、塑料、尼龍、環(huán)氧樹(shù)脂玻璃纖維等材料制造，刷毛及清掃用材料可以分布在全部胎芯的表面上，也可以只分布在胎芯頂部和(或)某一部分側(cè)表面上。海棉類(lèi)的多孔材料可以吸附液體，便于執(zhí)行濕擦拭或涂硅油這類(lèi)任務(wù)，為提高它們的耐磨性，可以在其外面包一層或幾層布。現(xiàn)在市場(chǎng)上有一種叫百潔布的新產(chǎn)品，類(lèi)似泡沫塑料，但強(qiáng)度較大，很適合作刷頭的刷毛(條狀)或表面包敷材料。這里還要說(shuō)明一下，刷頭胎芯的直徑越細(xì)，毛刷所消耗的功率就越小，所以刷頭胎芯的直徑不宜過(guò)大，一般應(yīng)在80～7毫米之間，這樣還可避免清掃時(shí)頻繁出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象。胎芯的軸向長(zhǎng)度要由被清掃的瓷件的形狀尺寸決定，一般在50～200毫米之間。
本實(shí)用新型已經(jīng)完成。它的電動(dòng)機(jī)為永磁式直流電動(dòng)機(jī)，工作電壓24伏，額定電流1.15安培，額定轉(zhuǎn)速6700轉(zhuǎn)／分，額定轉(zhuǎn)矩295克·厘米，最大轉(zhuǎn)矩2100克·厘米。采用兩級(jí)鋼制行星齒輪減速器，減速比為161，齒輪模數(shù)為0.5毫米。當(dāng)刷頭以0.1公斤米的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行清掃工作時(shí)，刷頭轉(zhuǎn)速為4.6±2轉(zhuǎn)／秒。刷頭方向轉(zhuǎn)換器的框架(28)由聚四氟乙烯制造，傘齒輪(29)的模數(shù)為1.0毫米，齒數(shù)19齒，鋼制。短軸(30)為直徑9毫米的環(huán)氧樹(shù)脂玻璃布實(shí)心軸。刷頭有多種，尺寸材料各不相同，可根據(jù)工作情況隨時(shí)調(diào)換。套管(23)為外徑30毫米，內(nèi)徑26毫米的環(huán)氧樹(shù)脂玻璃纖維布管；絕緣傳動(dòng)軸(22)由直徑10毫米的同上材料實(shí)芯短軸軟聯(lián)接組成，每支短軸長(zhǎng)0.5米。當(dāng)絕緣傳動(dòng)軸系統(tǒng)長(zhǎng)度為3.0米時(shí)，整個(gè)毛刷重量?jī)H3公斤。它除了可以使用交流24伏電源之外，還可以使用直流24伏電源，如果選用24伏6安時(shí)的堿性鎘鎳蓄電池組供電，一次充電可供毛刷連續(xù)工作2小時(shí)以上，蓄電池組重4.5公斤，完全可以單人背負(fù)到桿塔上。
本實(shí)用新型還可以臨時(shí)或永久性地安置附加輸液機(jī)構(gòu)，見(jiàn)圖6。沿套管(23)的外壁用尼龍夾子(42)固定一條絕緣材料制造的輸液管(40)，并在管的下端安置一個(gè)手握式單向輸液器(37)～(39)，(這是汽車(chē)駕駛員常用來(lái)吸汽油的一種產(chǎn)品。)還有容器(36)用來(lái)儲(chǔ)液。這套系統(tǒng)可通過(guò)操作者反復(fù)用手握緊放松彈性球體(38)，將容器(36)中的液體輸送到毛刷的頂部。這液體可以是水或清洗劑，用來(lái)提高刷頭的清掃效果；也可以是硅油等防污閃涂料，用刷頭涂敷在電瓷表面防止污穢閃絡(luò)事故發(fā)生。當(dāng)然這些液體必須是絕緣的，以保證安全。由于本實(shí)用新型選用直流電動(dòng)機(jī)，可以很方便地調(diào)速，因此可以將刷頭的轉(zhuǎn)速降低，防止液體被高速旋轉(zhuǎn)的刷頭甩出；也可將刷頭的轉(zhuǎn)速提高，將液體甩到予定的電瓷表面上去。
由以上介紹可知，本實(shí)用新型是一種多用途的帶電作業(yè)機(jī)具，用來(lái)清掃或處理電瓷表面，防止污穢閃絡(luò)事故發(fā)生。它具有重量輕、噪音小、振動(dòng)小、可以單人攜帶并登高使用、用電方式靈活等優(yōu)點(diǎn)。
下面說(shuō)一下本實(shí)用新型的幾種替換結(jié)構(gòu)1.采用下述兩種方案中的一種，同樣可以實(shí)現(xiàn)毛刷的工作電源的特點(diǎn)為1.25伏～96伏之間的某一電壓且交直流兩用a、選用工作電壓為在上述范圍內(nèi)的某一電壓的單相交流整流子電動(dòng)機(jī)(單相交流換向器電動(dòng)機(jī))，該種電動(dòng)機(jī)為交直流兩用；b、選用單相交流電動(dòng)機(jī)，并依其工作電壓值決定是否再配合以變壓器以接入交流電源；配以逆變器(一種將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姷脑O(shè)備，市場(chǎng)有售)以接入直流電源，見(jiàn)圖2及圖3。除a、b之外，還可以在電動(dòng)機(jī)及其控制電路上采用其它方案，這是電氣專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員都能想出的。
2.可以采用其它種類(lèi)的減速器替換圖4中的行星齒輪減速器(17)，例如采用圓柱齒輪組減速器，蝸輪蝸桿減速器等。當(dāng)電動(dòng)機(jī)(1)的特性可以滿足刷頭的轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)特點(diǎn)時(shí)，可以不用減速器(17)。還應(yīng)說(shuō)明，按機(jī)械行業(yè)的分類(lèi)方法，所說(shuō)的行星齒輪減速器中包括有象擺線針輪行星傳動(dòng)減速器等幾種減速器，可參閱機(jī)械方面的書(shū)籍。
3.前面提到過(guò)，本毛刷的電動(dòng)機(jī)(或含有電動(dòng)機(jī)的某一部分)與毛刷的其它部分之間的聯(lián)接結(jié)構(gòu)被作成快換式。對(duì)此有如下說(shuō)明a可以不作成快換式，若電動(dòng)機(jī)過(guò)熱，可間歇使用；b可以在許多不同的位置安排快換式結(jié)構(gòu)，比如在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)輸出軸(16)與減速器(17)之間進(jìn)行安排；c可以采用多種不同的快換式結(jié)構(gòu)方案，比如用花鍵聯(lián)接，滑鍵聯(lián)接(對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)軸)；用螺紋聯(lián)接，帶緊固螺釘(或銷(xiāo)釘)的套筒聯(lián)接(對(duì)于軸外套管)。任何一位機(jī)械工作者都能設(shè)計(jì)出多種等效方案。
4.前面所說(shuō)的刷頭方向轉(zhuǎn)換器，是由傘齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)的。另外，還可以用一個(gè)或多個(gè)萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)，(最好由絕緣材料制造。)也可以用一段鋼絲軟軸代替萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)，軟軸套在絕緣軟管內(nèi)。
5.在轉(zhuǎn)動(dòng)的傳遞順序方面，還可以象圖5所示進(jìn)行安排，電動(dòng)機(jī)－減速器－絕緣傳動(dòng)軸－增速器－刷頭。這種方案可以在保證電動(dòng)機(jī)(1)和刷頭(33)都有合適轉(zhuǎn)速的情況下，大幅度地降低絕緣傳動(dòng)軸(34)的轉(zhuǎn)速，使其遠(yuǎn)低于刷頭(33)的轉(zhuǎn)速，從而可以簡(jiǎn)化絕緣傳動(dòng)軸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，比如少用軸承，用不分段的一支硬長(zhǎng)絕緣傳動(dòng)軸，甚至使用金屬軸承等。(圖5中略去刷頭方向轉(zhuǎn)換器未畫(huà))，在這種結(jié)構(gòu)的毛刷上，刷頭轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)的特點(diǎn)可以放寬，即當(dāng)刷頭以0.1公斤米的轉(zhuǎn)距執(zhí)行清掃任務(wù)時(shí)，它的轉(zhuǎn)速在1轉(zhuǎn)／秒～16轉(zhuǎn)／秒之間。
無(wú)論是采用以上替換方案中的一種，還是綜合采用其中的幾種，都應(yīng)被認(rèn)為是本實(shí)用新型或與本實(shí)用新型等同。
下面對(duì)本實(shí)用新型申請(qǐng)所涉及的第二種旋轉(zhuǎn)式電動(dòng)絕緣毛刷進(jìn)行說(shuō)明它所屬的技術(shù)領(lǐng)域、要解決的技術(shù)問(wèn)題與前一種相同，只是結(jié)構(gòu)不盡相同，見(jiàn)圖7所示。在這種毛刷中，蓄電池組(49)、電動(dòng)機(jī)(1)、減速器(17)、刷頭(33)、開(kāi)關(guān)(4)全部按置在絕緣管(23)的頂部。此外，增加了尼龍繩(52)。操作者可以在絕緣管(23)的下部，通過(guò)尼龍繩(52)對(duì)開(kāi)關(guān)(4)進(jìn)行通斷控制。由于絕緣管(23)和尼龍繩(52)是不導(dǎo)電的，所以能帶電作業(yè)執(zhí)行清掃任務(wù)。它的刷頭轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)，電動(dòng)機(jī)容量選用原則、刷頭的技術(shù)特點(diǎn)，與前一種毛刷相同。其電氣結(jié)線原理見(jiàn)
圖1，電動(dòng)機(jī)與減速器的聯(lián)接結(jié)構(gòu)與圖4所示相同。其它應(yīng)說(shuō)明的是①
圖1中，雙刀雙擲開(kāi)關(guān)(2)最好省去不用。(否則要增加一條尼龍繩進(jìn)行控制)；②
圖1中的橋式整流電路(3)省去不用，因?yàn)榈诙N毛刷只能使用直流電源即蓄電池或干電池(組)。③電動(dòng)機(jī)(1)為直流電動(dòng)機(jī)或單相交流整流子電動(dòng)機(jī)，其工作電壓為在1.25伏～48伏范圍內(nèi)的某一電壓。④這種毛刷也有一個(gè)刷頭方向轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，見(jiàn)圖7～8。松開(kāi)蝶形螺母(58)之后，調(diào)向板(55)就可以以銷(xiāo)軸(57)為圓心轉(zhuǎn)動(dòng)，從而改變刷頭(33)與絕緣管(23)之間的夾角。擰緊螺母(58)之后，調(diào)向板(55)與支柱(54)就被螺栓(61)緊固在一起，整套毛刷就可以工作了。操作者握住絕緣管(23)的下部，并通過(guò)壓柄(59)控制開(kāi)關(guān)(4)的通斷，用旋轉(zhuǎn)的刷頭(33)進(jìn)行清掃。這種毛刷的優(yōu)點(diǎn)是省去了絕緣傳動(dòng)軸系統(tǒng)，制造簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是不能放置過(guò)重的蓄電池，因此使用不常時(shí)間(10分鐘左右)就要更換電池。第二種毛刷實(shí)施例數(shù)據(jù)為電動(dòng)機(jī)為永磁式直流電動(dòng)機(jī)，工作電壓6伏，額定電流8.52安，額定轉(zhuǎn)速11000轉(zhuǎn)／分，額定轉(zhuǎn)矩254克·厘米，最大轉(zhuǎn)矩1843克·厘米。減速器與前一種毛刷的相同，絕緣管(23)的材料及內(nèi)外徑也與前一種相同。選用6伏2安時(shí)燒結(jié)式鎘鎳蓄電池組供電。當(dāng)刷頭以0.1公斤米的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行清掃工作時(shí)，刷頭轉(zhuǎn)速為7±4轉(zhuǎn)／秒。第二種毛刷也可以安置附加輸液機(jī)構(gòu)。所說(shuō)的尼龍繩(52)可以改用其它絕緣繩代替。
最后應(yīng)說(shuō)明二點(diǎn)①上述兩種毛刷可以和吸塵器配合使用，(當(dāng)然吸塵器的吸管要用絕緣材料制造)可以避免掃下的污穢四處飛揚(yáng)。②無(wú)論是否使用絕緣材料制造上述兩種毛刷，它們都可以作為能夠在高空使用的長(zhǎng)桿電動(dòng)旋轉(zhuǎn)式清掃刷在非帶電作業(yè)情況下去掃墻壁、門(mén)窗、廣告牌等。
權(quán)利要求1.一種可以帶電作業(yè)清掃電瓷表面的旋轉(zhuǎn)式電動(dòng)絕緣毛刷，主要由電動(dòng)機(jī)、減速器(當(dāng)電動(dòng)機(jī)的特性合適時(shí)，可不用減速器。)、絕緣材料制造的傳動(dòng)軸、絕緣材料制造的軸外套管、軸承和刷頭組成。各組成部分之間的基本結(jié)構(gòu)關(guān)系是傳動(dòng)軸由軸承支撐在軸外套管的內(nèi)部，構(gòu)成絕緣傳動(dòng)軸系統(tǒng)，在該系統(tǒng)的尾部放置電動(dòng)機(jī)和減速器，在該系統(tǒng)的頂部放置刷頭。工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，經(jīng)減速器降低轉(zhuǎn)速，再經(jīng)過(guò)絕緣的傳動(dòng)軸帶動(dòng)刷頭旋轉(zhuǎn)，其特征在于所說(shuō)的刷頭的轉(zhuǎn)速在1轉(zhuǎn)/秒～13轉(zhuǎn)/秒之間(當(dāng)轉(zhuǎn)矩為0.1公斤米時(shí))。
2.一種可以帶電作業(yè)清掃電瓷表面的旋轉(zhuǎn)式電動(dòng)絕緣毛刷，主要由絕緣管、減速器、電動(dòng)機(jī)、電池(可以是蓄電池組或干電池組)、刷頭、開(kāi)關(guān)和絕緣繩組成；工作時(shí)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，經(jīng)減速器降低轉(zhuǎn)速后直接帶動(dòng)刷頭旋轉(zhuǎn)。其特征在于a、所說(shuō)的電動(dòng)機(jī)、減速器、電池、開(kāi)關(guān)和刷頭全部裝置在所說(shuō)的絕緣管的頂部；b、所說(shuō)的絕緣繩的一端與所說(shuō)的開(kāi)關(guān)相聯(lián)接，這樣，操作者可以在所說(shuō)的絕緣管的下部，通過(guò)絕緣繩對(duì)所說(shuō)的開(kāi)關(guān)進(jìn)行通斷控制；c、所說(shuō)的刷頭的轉(zhuǎn)速在1轉(zhuǎn)／秒～13轉(zhuǎn)／秒之間(當(dāng)轉(zhuǎn)矩為0.1公斤米時(shí))。
3.按照權(quán)利要求1所述的毛刷，其特征在于可以使用交直流兩種電源，而且無(wú)論是使用交流還是直流電源，毛刷的工作電壓均為在1.25伏～96伏范圍之內(nèi)的某一電壓。
4.按照權(quán)利要求1所述的毛刷，其特征在于在所說(shuō)的絕緣材料制造的傳動(dòng)軸和刷頭之間可以有一個(gè)增速器，用以將絕緣傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)增速后傳遞給刷頭。
5.按照權(quán)利要求1所述的毛刷，其特征在于所說(shuō)的電動(dòng)機(jī)(或含有電動(dòng)機(jī)的某一部分)與毛刷的其它部分之間的聯(lián)接結(jié)構(gòu)被作成快換式。
6.按照權(quán)利要求1或2所述的毛刷，其特征在于在所說(shuō)的絕緣(套)管的頂部有一個(gè)刷頭方向轉(zhuǎn)換器，用以改變刷頭與絕緣(套)管之間的夾角。
7.按照權(quán)利要求1或2所述的毛刷，其特征在于可以有一附加輸液機(jī)構(gòu)，用以向刷頂輸送液體。
8.按照權(quán)利要求2所述的毛刷，其特征在于所說(shuō)的電動(dòng)機(jī)的工作電壓為在1.25伏～48伏范圍內(nèi)的某一直流電壓。
9.按照權(quán)利要求1或2所述的毛刷，所說(shuō)的刷頭的表面有刷毛或包敷有適合清掃用的材料，其特征在于這種刷毛或適合清掃用的材料可以由海綿類(lèi)多孔材料制造。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型包含兩種可以帶電清掃電瓷表面的旋轉(zhuǎn)式電動(dòng)絕緣毛刷。過(guò)去用汽油機(jī)作動(dòng)力的這種毛刷重量大、噪音大、振動(dòng)大，用電動(dòng)機(jī)作動(dòng)力的重量也大。本實(shí)用新型對(duì)刷頭的轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行了研究確定，可以使用蓄電池作電源，刷頭和絕緣管的夾角可調(diào)整，有重量輕且可登桿使用的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)A46B13/02GK2030820SQ8721687
公開(kāi)日1989年1月18日 申請(qǐng)日期1987年12月29日 優(yōu)先權(quán)日1987年12月29日
發(fā)明者趙輔 申請(qǐng)人:天津電力試驗(yàn)研究所