專利名稱：高壓線路懸垂絕緣子清掃機(jī)器人爬行機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在高壓線路懸垂絕緣子上爬行的機(jī)器人機(jī)構(gòu)，如配備相應(yīng)的設(shè)備，可用來完成高壓線路懸垂絕緣子的清掃及檢測工作，以代替人工作業(yè)。
背景技術(shù)：
絕緣子是架空高壓輸電線路上用于導(dǎo)線與鐵塔絕緣連接的裝置，且是用量最大的絕緣體之一，尤其對老線路更是如此。由于長期的使用，絕緣子表面必然會堆積污垢，從而導(dǎo)致絕緣子的阻值減小，絕緣性能下降，為輸電線路的安全正常運(yùn)行埋下了隱患。
污穢絕緣子的清掃通常是由人工高空作業(yè)來完成，屬于高空危險作業(yè)，危險性很強(qiáng)，而停電檢測清掃則會帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。鑒于以上原因，如何有效解決污穢絕緣子的帶電清掃以及零值絕緣子的帶電檢測，成為輸電部門亟需解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是提供一種在高壓線路懸垂絕緣子上爬行的機(jī)構(gòu)，配備相應(yīng)的設(shè)備，可用來完成絕緣子的清掃及檢測工作。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案是，一種高壓線路懸垂絕緣子清掃機(jī)器人爬行機(jī)構(gòu)，包括支撐架、具有夾爪的旋轉(zhuǎn)臂和具有夾爪的固定臂以及使固定臂沿支撐架作直線運(yùn)動的升降機(jī)構(gòu)；支撐架上設(shè)有使旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)臂與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中的旋轉(zhuǎn)軸聯(lián)接；旋轉(zhuǎn)臂和固定臂上的夾爪分別由活動手指和固定手指組成，旋轉(zhuǎn)臂和固定臂上分別設(shè)有使活動手指旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
上述升降機(jī)構(gòu)由電機(jī)驅(qū)動的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)和與蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)傳動聯(lián)接的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)構(gòu)成；支撐架上設(shè)有滑槽，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的滑塊設(shè)在滑槽內(nèi)，具有夾爪的固定臂與滑塊固接。
上述升降機(jī)構(gòu)也可以由絲桿螺母機(jī)構(gòu)和驅(qū)動絲桿螺母機(jī)構(gòu)的電機(jī)構(gòu)成；支撐架上設(shè)有滑槽，絲桿螺母機(jī)構(gòu)的螺母設(shè)在滑槽內(nèi)，具有夾爪的固定臂與螺母固接。
或者，升降機(jī)構(gòu)由齒輪齒條機(jī)構(gòu)和驅(qū)動齒輪齒條機(jī)構(gòu)的電機(jī)構(gòu)成；支撐架上設(shè)有滑槽，齒輪齒條機(jī)構(gòu)的齒條設(shè)在滑槽內(nèi)，具有夾爪的固定臂與齒條固接。
上述使旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)或齒輪機(jī)構(gòu)及驅(qū)動蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)或齒輪機(jī)構(gòu)的電機(jī)構(gòu)成，旋轉(zhuǎn)臂與蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)或齒輪機(jī)構(gòu)中的蝸輪軸或齒輪軸聯(lián)接。
上述旋轉(zhuǎn)臂和固定臂上使活動手指旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)及驅(qū)動蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的電機(jī)構(gòu)成；旋轉(zhuǎn)臂上的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)中的蝸輪和固定臂上的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)中的蝸輪分別與其上的活動手指傳動聯(lián)接。
上述旋轉(zhuǎn)臂和固定臂上使活動手指旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)也可以由齒輪機(jī)構(gòu)和驅(qū)動齒輪機(jī)構(gòu)的電機(jī)構(gòu)成；旋轉(zhuǎn)臂上的齒輪機(jī)構(gòu)中的齒輪和固定臂上的齒輪機(jī)構(gòu)中的齒輪分別與其上的活動手指傳動聯(lián)接。
上述旋轉(zhuǎn)臂和固定臂上使活動手指旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)還可以由凸輪機(jī)構(gòu)和驅(qū)動凸輪機(jī)構(gòu)的電機(jī)構(gòu)成。旋轉(zhuǎn)臂上的凸輪機(jī)構(gòu)中的凸輪軸和固定臂上的凸輪機(jī)構(gòu)中的凸輪軸分別與其上的活動手指傳動聯(lián)接。
上述旋轉(zhuǎn)臂和固定臂上的夾爪分別由單活動手指和雙固定手指組成，單活動手指位于雙固定手指之間(即在夾爪處于夾緊狀態(tài)時單活動手指與絕緣子的接觸點(diǎn)位于雙固定手指與結(jié)緣子的接觸點(diǎn)之間)?；谙嗤?，上述旋轉(zhuǎn)臂和固定臂上的夾爪分別由雙活動手指和單固定手指組成，單固定手指位于雙活動手指之間(即在夾爪處于夾緊狀態(tài)時單固定手指與絕緣子的接觸點(diǎn)位于雙活動手指與結(jié)緣子的接觸點(diǎn)之間)。
本發(fā)明由于采用上述結(jié)構(gòu)，兩夾爪相互交替抓緊相鄰絕緣子頸部，當(dāng)旋轉(zhuǎn)臂和固定臂其中之一固定時，通過旋轉(zhuǎn)臂的運(yùn)動可實(shí)現(xiàn)非緊抓于絕緣子臂的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。當(dāng)旋轉(zhuǎn)臂和固定臂其中之一固定時，通過升降機(jī)構(gòu)的運(yùn)動可實(shí)現(xiàn)非緊抓于絕緣子臂的升降運(yùn)動。由此實(shí)現(xiàn)高壓線路懸垂絕緣子清掃機(jī)器人爬行沿絕緣子的爬行運(yùn)動。采用本發(fā)明再配備必要的裝置，可完成絕緣子清掃和檢測等工作；將高壓線路懸垂絕緣子清掃工作由人工高空危險作業(yè)變?yōu)榱藢θ梭w自身沒有危害的機(jī)器作業(yè)，必將給社會帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)臂或固定臂手臂部分的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖1的A-A放大圖；圖4為圖1的B-B放大圖。
具體實(shí)施例方式
參照圖1-4，本發(fā)明包括支撐架1、設(shè)在支撐架1上的升降機(jī)構(gòu)6、具有夾爪11、13的旋轉(zhuǎn)臂10和具有夾爪18、16的固定臂17；其中升降機(jī)構(gòu)6由電機(jī)2驅(qū)動的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)7和與蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)7傳動聯(lián)接的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)3、4、21構(gòu)成；支撐架1上設(shè)有滑槽22，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)3、4、21的滑塊21設(shè)在滑槽22內(nèi)，具有夾爪16、18的固定臂17與滑塊21固接；支撐架1上設(shè)有使旋轉(zhuǎn)臂10旋轉(zhuǎn)的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)9(也可采用齒輪機(jī)構(gòu))及驅(qū)動蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)9的電機(jī)8，旋轉(zhuǎn)臂10與蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)9中的蝸輪軸15傳動聯(lián)接；旋轉(zhuǎn)臂10和固定臂17上的夾爪11、13和18、16分別由活動手指11、16和固定手指13、18組成，旋轉(zhuǎn)臂10和固定臂17上分別設(shè)有蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)(也可采用齒輪機(jī)構(gòu)或凸輪機(jī)構(gòu))12、5及驅(qū)動蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的電機(jī)14、19，旋轉(zhuǎn)臂10上的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)12和固定臂17上的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)5分別與其上的活動手指11、16傳動聯(lián)接。
本發(fā)明也可以由絲桿螺母機(jī)構(gòu)和驅(qū)動絲桿螺母機(jī)構(gòu)的電機(jī)代替由電機(jī)2驅(qū)動的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)7和與蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)7傳動聯(lián)接的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)3、4、21構(gòu)成的上述升降機(jī)構(gòu)；絲桿螺母機(jī)構(gòu)的螺母設(shè)在滑槽22內(nèi)，具有夾爪的固定臂17與螺母固接。
或者，由齒輪齒條機(jī)構(gòu)和驅(qū)動齒輪齒條機(jī)構(gòu)的電機(jī)代替由電機(jī)2驅(qū)動的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)7和與蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)7傳動聯(lián)接的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)3、4、21構(gòu)成的上述升降機(jī)構(gòu)；齒輪齒條機(jī)構(gòu)的齒條設(shè)在滑槽22內(nèi)，具有夾爪的固定臂17與齒條固接。
本發(fā)明運(yùn)動過程如下初始狀態(tài)兩夾爪11、13和18、16均分別抓住上下相鄰兩絕緣子頸部，電機(jī)19作用于蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)5，固定臂17活動手指16松開絕緣子；接下來，電機(jī)8作用于旋轉(zhuǎn)臂10旋轉(zhuǎn)傳動蝸輪蝸桿副9，固定臂17擺出絕緣子部分；由升降機(jī)構(gòu)6實(shí)現(xiàn)固定臂17的上升電機(jī)2驅(qū)動升降傳動蝸輪蝸桿副7，曲柄4旋轉(zhuǎn)180°，連桿3推動滑塊21及固定手臂部分17升高一絕緣子高度，滑塊21與滑槽22之間通過滾珠20實(shí)現(xiàn)相對運(yùn)動。電機(jī)8作用于旋轉(zhuǎn)傳動蝸輪蝸桿副9，固定臂17靠近絕緣子頸部，電機(jī)19作用于蝸輪5，固定臂活動手指16夾緊絕緣子。固定臂夾緊絕緣子后，電機(jī)14作用于旋轉(zhuǎn)臂活動手指傳動蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)10，旋轉(zhuǎn)臂活動手指11旋轉(zhuǎn)松開絕緣子；接下來，電機(jī)8作用于旋轉(zhuǎn)傳動蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)9，旋轉(zhuǎn)手臂擺出絕緣子，電機(jī)2驅(qū)動升降傳動蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)7，曲柄4旋轉(zhuǎn)180°，連桿3拉伸滑塊21收縮一絕緣子高度，旋轉(zhuǎn)臂上升，電機(jī)8作用于旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)傳動蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)9，旋轉(zhuǎn)手臂靠近絕緣子，電機(jī)14作用于旋轉(zhuǎn)臂活動手指傳動蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)12，旋轉(zhuǎn)臂活動手指11旋轉(zhuǎn)夾緊絕緣子。依次如此實(shí)現(xiàn)其爬升運(yùn)動。
本發(fā)明上述整個運(yùn)動過程可以通過PLC、單片機(jī)等多種方式進(jìn)行控制。
權(quán)利要求
1.一種高壓線路懸垂絕緣子清掃機(jī)器人爬行機(jī)構(gòu)，其特征在于包括支撐架、具有夾爪的旋轉(zhuǎn)臂和具有夾爪的固定臂以及使固定臂沿支撐架作直線運(yùn)動的升降機(jī)構(gòu)；支撐架上設(shè)有使旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)臂與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中的旋轉(zhuǎn)軸聯(lián)接；旋轉(zhuǎn)臂和固定臂上的夾爪分別由活動手指和固定手指組成，旋轉(zhuǎn)臂和固定臂上分別設(shè)有使活動手指旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的高壓線路懸垂絕緣子清掃機(jī)器人爬行機(jī)構(gòu)，其特征在于升降機(jī)構(gòu)由電機(jī)驅(qū)動的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)和與蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)傳動聯(lián)接的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)構(gòu)成；支撐架上設(shè)有滑槽，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的滑塊設(shè)在滑槽內(nèi)，具有夾爪的固定臂與滑塊固接。
3.如權(quán)利要求1所述的高壓線路懸垂絕緣子清掃機(jī)器人爬行機(jī)構(gòu)，其特征在于升降機(jī)構(gòu)由絲桿螺母機(jī)構(gòu)和驅(qū)動絲桿螺母機(jī)構(gòu)的電機(jī)構(gòu)成；支撐架上設(shè)有滑槽，絲桿螺母機(jī)構(gòu)的螺母設(shè)在滑槽內(nèi)，具有夾爪的固定臂與螺母固接。
4.如權(quán)利要求1所述的高壓線路懸垂絕緣子清掃機(jī)器人爬行機(jī)構(gòu)，其特征在于升降機(jī)構(gòu)由齒輪齒條機(jī)構(gòu)和驅(qū)動齒輪齒條機(jī)構(gòu)的電機(jī)構(gòu)成；支撐架上設(shè)有滑槽，齒輪齒條機(jī)構(gòu)的齒條設(shè)在滑槽內(nèi)，具有夾爪的固定臂與齒條固接。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的高壓線路懸垂絕緣子清掃機(jī)器人爬行機(jī)構(gòu)，其特征在于使旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)及驅(qū)動蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的電機(jī)構(gòu)成，旋轉(zhuǎn)臂與蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)中的蝸輪軸聯(lián)接。
6.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的高壓線路懸垂絕緣子清掃機(jī)器人爬行機(jī)構(gòu)，其特征在于使旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由齒輪機(jī)構(gòu)和驅(qū)動齒輪機(jī)構(gòu)的電機(jī)構(gòu)成，旋轉(zhuǎn)臂與齒輪機(jī)構(gòu)中的齒輪軸聯(lián)接。
7.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的高壓線路懸垂絕緣子清掃機(jī)器人爬行機(jī)構(gòu)，其特征在于旋轉(zhuǎn)臂和固定臂上使活動手指旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)及驅(qū)動蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的電機(jī)構(gòu)成；旋轉(zhuǎn)臂上的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)中的蝸輪和固定臂上的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)中的蝸輪分別與其上的活動手指傳動聯(lián)接。
8.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的高壓線路懸垂絕緣子清掃機(jī)器人爬行機(jī)構(gòu)，其特征在于旋轉(zhuǎn)臂和固定臂上使活動手指旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由齒輪機(jī)構(gòu)和驅(qū)動齒輪機(jī)構(gòu)的電機(jī)構(gòu)成；旋轉(zhuǎn)臂上的齒輪機(jī)構(gòu)中的齒輪和固定臂上的齒輪機(jī)構(gòu)中的齒輪分別與其上的活動手指傳動聯(lián)接。
9.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的高壓線路懸垂絕緣子清掃機(jī)器人爬行機(jī)構(gòu)，其特征在于旋轉(zhuǎn)臂和固定臂上使活動手指旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由凸輪機(jī)構(gòu)和驅(qū)動凸輪機(jī)構(gòu)的電機(jī)構(gòu)成；旋轉(zhuǎn)臂上的凸輪機(jī)構(gòu)中的凸輪軸和固定臂上的凸輪機(jī)構(gòu)中的凸輪軸分別與其上的活動手指傳動聯(lián)接。
10.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的高壓線路懸垂絕緣子清掃機(jī)器人爬行機(jī)構(gòu)，其特征在于旋轉(zhuǎn)臂和固定臂上的夾爪分別由單活動手指和雙固定手指組成，單活動手指位于雙固定手指之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在高壓線路懸垂絕緣子上爬行的機(jī)構(gòu)，包括支撐架、具有夾爪的旋轉(zhuǎn)臂和具有夾爪的固定臂以及使固定臂沿支撐架作直線運(yùn)動的升降機(jī)構(gòu)；支撐架上設(shè)有使旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)臂與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中的旋轉(zhuǎn)軸聯(lián)接；旋轉(zhuǎn)臂和固定臂上的夾爪分別由活動手指和固定手指組成，旋轉(zhuǎn)臂和固定臂上分別設(shè)有使活動手指旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。本發(fā)明配備相應(yīng)的裝置后，可用來完成高壓線路懸垂絕緣子污穢的清掃及零值絕緣子的檢測工作，以代替人工作業(yè)。避免了人工高空危險事故的發(fā)生和停電檢測清掃所引起的經(jīng)濟(jì)損失，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
文檔編號B25J11/00GK1695908SQ20051001883
公開日2005年11月16日 申請日期2005年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月3日
發(fā)明者肖華, 朱瓊, 吳功平 申請人:武漢大學(xué)