架空輸電線路清洗機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種架空輸電線路清洗機(jī)器人，其由若干模塊結(jié)構(gòu)組成，模塊結(jié)構(gòu)包括移動(dòng)車體、電源模塊、清洗電機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)器、壓緊裝置及清洗裝置，移動(dòng)車體懸掛在架空輸電線上，并能夠沿架空輸電線路前后運(yùn)動(dòng)，電源模塊、清洗電機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)器及壓緊裝置安裝在移動(dòng)車體上蓋板上，上蓋板下部與清洗裝置相連。本發(fā)明可單獨(dú)使用，也可與噴涂機(jī)器人配套使用，本發(fā)明采用模塊化結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)，能有效降低設(shè)計(jì)成本、提高通用性，為裸露形式的架空輸電線提供高效、安全和高質(zhì)量的清洗。
【專利說(shuō)明】架空輸電線路清洗機(jī)器人
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種架空輸電線路清洗機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]架設(shè)的架空輸電線一般無(wú)外包絕緣保護(hù)層，普遍采用裸線形式。在電力線上掛有風(fēng)箏及塑料布等雜物，及絕緣子、防震錘、線夾上的積塵在暴風(fēng)雨或大雨時(shí)形成的泥流容易造成高壓電力線之間的短路，引發(fā)意外斷電等事故，從而威脅電網(wǎng)的安全運(yùn)行。
[0003]為提高架空輸電線路輸電和運(yùn)行的安全性，需要采用噴涂或人工噴涂絕緣漆方法以為裸線包覆絕緣層。但在保護(hù)絕緣漆之前，還需使用二甲苯等化學(xué)試劑清洗裸露的架空輸電線以去除其上的積塵等雜物。
[0004]經(jīng)現(xiàn)有文獻(xiàn)檢索，中國(guó)專利申請(qǐng)CN102228876A公開(kāi)了一種輸電線路防覆冰遙控自動(dòng)噴涂機(jī)器人，包括車體，車體的上部設(shè)有主動(dòng)滾輪和從動(dòng)滾輪，還包括控制系統(tǒng)、電源模塊、毛刷系統(tǒng)和噴涂系統(tǒng)，毛刷系統(tǒng)設(shè)于車體的前部，噴涂系統(tǒng)設(shè)于車體的后部，控制系統(tǒng)設(shè)有遙控接收模塊。能夠在輸電線路上行走，并能夠通過(guò)線下無(wú)線遙控裝置控制線上機(jī)器人車體的雙電動(dòng)噴槍，對(duì)導(dǎo)地線表面進(jìn)行自動(dòng)噴涂防冰涂料。但存在如下問(wèn)題:I)采用接觸式機(jī)械旋轉(zhuǎn)毛刷作為清洗裝置，也沒(méi)有采用化學(xué)試劑，僅能清潔表面的積塵，無(wú)法清潔導(dǎo)線上的殘余油跡、線絲夾縫之間的積塵及鳥(niǎo)屎等污跡，2)沒(méi)有壓緊裝置等保護(hù)裝置，易于發(fā)生意外掉落等事故。
[0005]中國(guó)專利申請(qǐng)CN203140222U公開(kāi)了一種輸電線路防覆冰涂料帶電涂裝機(jī)器人。機(jī)器人主要包括機(jī)器人本體、控制系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和涂裝系統(tǒng)。機(jī)器人本體是機(jī)器人的骨架，構(gòu)成各個(gè)模塊的安裝載體，本體的兩側(cè)為機(jī)器人手臂，機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu)和涂裝系統(tǒng)中涂裝刷總成裝設(shè)在手臂上。機(jī)器人本體的下部分為三個(gè)區(qū)域，分別安裝控制系統(tǒng)及電源、蓄料池、汽油機(jī)及液泵。但存在如下問(wèn)題:I)主動(dòng)滾輪未采取壓緊裝置等壓緊措施，無(wú)法在較大傾角的導(dǎo)線上行走，在防覆冰噴涂作業(yè)中也易于產(chǎn)生意外滑動(dòng)而影響噴涂防覆冰質(zhì)量；2)系統(tǒng)需要攜帶氣源和液壓源，系統(tǒng)體積大，較重，易應(yīng)密封問(wèn)題引起泄露；3)機(jī)械臂負(fù)載較重，在作業(yè)過(guò)程中將產(chǎn)生較大的變形，影響控制精度。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種架空輸電線路清洗機(jī)器人，該清洗機(jī)器人可單獨(dú)使用，也可與噴涂機(jī)器人配套使用，清洗機(jī)器人采用模塊化結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)，能有效降低設(shè)計(jì)成本、提高通用性，為裸露形式的架空輸電線提供高效、安全和高質(zhì)
量的清洗。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
[0008]一種架空輸電線路清洗機(jī)器人，其由若干模塊結(jié)構(gòu)組成，所述模塊結(jié)構(gòu)包括移動(dòng)車體、電源模塊、清洗電機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)器、壓緊裝置及清洗裝置，移動(dòng)車體懸掛在架空輸電線上，并能夠沿架空輸電線路前后運(yùn)動(dòng)，、電源模塊、清洗電機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)器及壓緊裝置安裝在移動(dòng)車體的上蓋板上，上蓋板下部與清洗裝置相連；
[0009]所述移動(dòng)車體包括行走電機(jī)、主支撐板、輔助支撐板、滾輪、中間連桿和上蓋板，一對(duì)平行設(shè)置的主支撐板之間通過(guò)前后兩個(gè)滾輪連接，一對(duì)平行設(shè)置的輔助支撐板之間通過(guò)另外前后兩個(gè)滾輪連接，由四個(gè)滾輪、主支撐板及輔助支撐板組成行走支架，行走支架通過(guò)中間連桿與下部的上蓋板相連，組成移動(dòng)車體，行走支架通過(guò)滾輪懸掛在架空輸電線上，并能夠帶動(dòng)移動(dòng)車體行走，行走支架下端固定于上連板上；行走電機(jī)固定在主支撐板上，且行走電機(jī)輸出軸驅(qū)動(dòng)其中一個(gè)滾輪；
[0010]所述的壓緊裝置包括曲柄滑塊機(jī)構(gòu)及壓緊滾輪，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)具有死點(diǎn)，壓緊滾輪安裝在曲柄滑塊機(jī)構(gòu)滑塊末端，壓緊滾輪與行走電機(jī)帶動(dòng)的傳動(dòng)軸上的滾輪共同壓緊在架空輸電線上，防止機(jī)器人的意外掉落及在架空輸電線上滑動(dòng)。
[0011]所述的清洗電機(jī)包括相連的一個(gè)高壓噴霧器用電機(jī)和隔膜泵，隔膜泵入口與清洗裝置的清洗劑桶相連通，用于將清洗劑桶中的清洗劑吸取并輸送至清洗裝置的清洗頭中。
[0012]所述清洗裝置包括清洗頭、連接裝置、連接桿、清洗劑桶、下蓋板及回收桶，清洗頭通過(guò)彈簧、滾輪裝置壓緊在架空輸電線上，架空輸電線從兩個(gè)180°對(duì)分絞接結(jié)構(gòu)的清洗頭的機(jī)械中心孔穿過(guò)；架空輸電線與清洗頭中間的機(jī)械中心孔采用密封件密封；清洗頭經(jīng)連接裝置與輔助支撐板相連，實(shí)現(xiàn)沿架空輸電線路的運(yùn)動(dòng)；清洗頭的上入口與清洗電機(jī)的隔膜泵出口相連通，清洗頭的下出口經(jīng)回收裝置與回收桶相連，以防止清洗劑外泄；回收桶及清洗劑桶固定安裝在下蓋板上，下蓋板經(jīng)連接桿與上蓋板相連。
[0013]所述清洗頭的上入口和下出口均與機(jī)械中心孔相通。
[0014]所述架空輸電線與機(jī)械中心孔之間有間隙。
[0015]所述清洗劑桶中盛放有二甲苯清洗劑。
[0016]所述的電源模塊為鋰離子動(dòng)力電池，安裝在移動(dòng)車體的上蓋板上，為清洗電機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)器提供所需電力。
[0017]所述的伺服驅(qū)動(dòng)器包括一個(gè)BLDC-5015A直流無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，與電源模塊和行走電機(jī)相連，提供行走電機(jī)運(yùn)動(dòng)所需的各類控制功能。
[0018]本發(fā)明的工作過(guò)程:將清洗機(jī)器人懸掛在架空輸電線上，壓緊裝置壓緊。電源模塊與地面手持開(kāi)關(guān)相連，通過(guò)手持開(kāi)關(guān)控制電源的通斷，打開(kāi)電源模塊為系統(tǒng)供電，實(shí)現(xiàn)清洗機(jī)器人沿架空輸電線前進(jìn)。清洗時(shí)，清洗劑經(jīng)液壓管道、清洗電機(jī)送至清洗頭，回收的清洗劑經(jīng)液壓管道、回收裝置回流至清洗劑桶，形成閉合的液壓管路。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，安裝有壓緊裝置，有一定的抗側(cè)風(fēng)能力，可避免機(jī)器人從架空輸電線路上的意外掉落，也可爬上有一定傾斜角度的架空輸電線；可采用二甲苯等化學(xué)試劑清洗，可同時(shí)清洗架空輸電線表面及線絲夾縫之間的殘余油跡、積塵及鳥(niǎo)屎等污跡；噴頭與導(dǎo)線采用非接觸形式，避免了對(duì)架空輸電線表面的可能潛在損傷；回收裝置可回收從架空輸電線及清洗頭上濺落的清洗劑，形成閉合的液壓管道，防止意外污染環(huán)境；輸送管路由快換接頭及管路組成，便于實(shí)現(xiàn)安全密封及快速更換；易于攜帶，便于在野外等場(chǎng)合作業(yè)。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的整體示意圖；
[0021]圖2是一個(gè)實(shí)施例移動(dòng)車體示意圖；[0022]圖3是一個(gè)實(shí)施例壓緊模塊示意圖；
[0023]圖4是一個(gè)實(shí)施例清洗裝置示意圖；
[0024]其中1.行走電機(jī)，2.主支撐板，3.輔助支撐板，4.滾輪，5.中間連桿，6.上蓋板，
7.清洗電機(jī)，9.伺服驅(qū)動(dòng)器，10.電源模塊，17.四桿機(jī)構(gòu)(曲柄滑塊機(jī)構(gòu))，18壓緊滾輪，19.清洗頭，20.連接裝置，21.連接桿，22.清洗劑桶，23.下蓋板，24.回收桶，25.液壓管路。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例做詳細(xì)說(shuō)明:本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0026]如圖1所示，本實(shí)施例包括:移動(dòng)車體、電源模塊、清洗電機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)器、壓緊裝置及清洗裝置等。其中:移動(dòng)車體懸掛在架空輸電線上，并沿架空輸電線路前后運(yùn)動(dòng)，電源模塊、清洗電機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)器及壓緊裝置安裝在上蓋板上，上蓋板與下蓋板通過(guò)支架相連，回收桶及清洗劑桶安裝在下蓋板上。
[0027]如圖2所示，所述的移動(dòng)車體包括:行走電機(jī)1、主支撐板2、輔助支撐板3、滾輪
4、中間連桿5及上蓋板6等。其中:行走電機(jī)I固定在主支撐板2上，經(jīng)轉(zhuǎn)軸、鍵等驅(qū)動(dòng)行走滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)。四個(gè)滾輪分別固定在兩套由主支撐板2及輔助支撐板3組成的行走支架上，行走支架懸掛在架空輸電線路上，帶動(dòng)移動(dòng)車體行走。行走支架通過(guò)中間連桿5與上蓋板6相連，組成移動(dòng)車體。7為安裝在上蓋板上的清洗電機(jī)，8為安裝在上蓋板上的，9為安裝在上蓋板上的伺服驅(qū)動(dòng)器，10為安裝在上蓋板上的電源模塊。
[0028]如圖3所示，所述的壓緊模塊包括:四桿機(jī)構(gòu)17及壓緊滾輪18，其中:四桿結(jié)構(gòu)17具有死點(diǎn)，壓緊滾輪18安裝在四桿機(jī)構(gòu)末端，與行走電機(jī)I帶動(dòng)的傳動(dòng)軸上的滾輪共同壓緊在架空輸電線路上，防止機(jī)器人的意外掉落及在架空輸電線路上滑動(dòng)。
[0029]如圖4所示，所述的清洗裝置包括:清洗頭19、連接裝置20、連接桿21、清洗劑桶22、下蓋板23及回收桶24等。其中，清洗頭19為兩個(gè)180°對(duì)分的絞接結(jié)構(gòu)，中部設(shè)有橫向貫通的中心孔，通過(guò)彈簧、滾輪裝置壓緊在架空輸電線上，架空輸電線從清洗頭19的機(jī)械中心穿過(guò)。架空輸電線與清洗頭19中間采用密封件密封。清洗頭19經(jīng)連接裝置20與輔助支撐板3相連，實(shí)現(xiàn)沿架空輸電線路的運(yùn)動(dòng)。清洗頭19上入口與清洗電機(jī)7的隔膜泵出口相連，清洗頭19下出口與回收桶24相連，以防止清洗劑外泄?；厥胀?4及清洗劑桶22固定安裝在下蓋板23上，下蓋板23經(jīng)連接桿21與上蓋板6相連。
[0030]本實(shí)施例的工作過(guò)程:將清洗機(jī)器人懸掛在架空輸電線上，壓緊裝置壓緊。電源模塊與地面手持開(kāi)關(guān)相連，通過(guò)手持開(kāi)關(guān)控制電源的通斷，打開(kāi)電源模塊為系統(tǒng)供電，實(shí)現(xiàn)清洗機(jī)器人沿架空輸電線前進(jìn)。清洗時(shí)，清洗劑經(jīng)液壓管路25、清洗電機(jī)送至清洗頭，回收的清洗劑經(jīng)液壓管道、回收裝置回流至清洗劑桶，形成閉合的液壓管路。清洗劑桶22與回收桶24下底部通過(guò)較小的直通孔相連，在直通孔上覆蓋有過(guò)濾網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)雜物的直接過(guò)濾。
[0031]上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種架空輸電線路清洗機(jī)器人，其特征是，其由若干模塊結(jié)構(gòu)組成，所述模塊結(jié)構(gòu)包括移動(dòng)車體、電源模塊、清洗電機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)器、壓緊裝置及清洗裝置，移動(dòng)車體懸掛在架空輸電線上，并能夠沿架空輸電線路前后運(yùn)動(dòng)，電源模塊、清洗電機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)器及壓緊裝置安裝在移動(dòng)車體的上蓋板上，上蓋板下部與清洗裝置相連； 所述移動(dòng)車體包括行走電機(jī)、主支撐板、輔助支撐板、滾輪、中間連桿和上蓋板，一對(duì)平行設(shè)置的主支撐板之間通過(guò)前后兩個(gè)滾輪連接，一對(duì)平行設(shè)置的輔助支撐板之間通過(guò)另外前后兩個(gè)滾輪連接，由四個(gè)滾輪、主支撐板及輔助支撐板組成行走支架，行走支架通過(guò)中間連桿與下部的上蓋板相連，組成移動(dòng)車體，行走支架通過(guò)滾輪懸掛在架空輸電線上，并能夠帶動(dòng)移動(dòng)車體行走，行走支架下端固定于上連板上；行走電機(jī)固定在主支撐板上，且行走電機(jī)輸出軸驅(qū)動(dòng)其中一個(gè)滾輪； 所述的壓緊裝置包括曲柄滑塊機(jī)構(gòu)及壓緊滾輪，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)具有死點(diǎn)，壓緊滾輪安裝在曲柄滑塊機(jī)構(gòu)滑塊末端，壓緊滾輪與行走電機(jī)帶動(dòng)的傳動(dòng)軸上的滾輪共同壓緊在架空輸電線上，防止機(jī)器人的意外掉落及在架空輸電線上滑動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的架空輸電線路清洗機(jī)器人，其特征是，所述清洗電機(jī)包括相連的一個(gè)高壓噴霧器用電機(jī)和隔膜泵，隔膜泵入口與清洗裝置的清洗劑桶相連通，隔膜泵用于將清洗劑桶中的清洗劑吸取并輸送至清洗裝置的清洗頭中。
3.如權(quán)利要求1所述的架空輸電線路清洗機(jī)器人，其特征是，所述清洗裝置包括清洗頭、連接裝置、連接桿、清洗劑桶、下蓋板及回收桶，清洗頭通過(guò)彈簧、滾輪裝置壓緊在架空輸電線上，架空輸電線從兩個(gè)180°對(duì)分絞接結(jié)構(gòu)的清洗頭的機(jī)械中心孔穿過(guò)；架空輸電線與清洗頭中間的機(jī)械中心孔采用密封件密封；清洗頭經(jīng)連接裝置與輔助支撐板相連，實(shí)現(xiàn)沿架空輸電線路的運(yùn)動(dòng)；清洗頭的上入口與清洗電機(jī)的隔膜泵出口相連通，清洗頭的下出口經(jīng)回收裝置與回收桶相連，以防止清洗劑外泄；回收桶及清洗劑桶固定安裝在下蓋板上，下蓋板經(jīng)連接桿與上蓋板相連。
4.如權(quán)利要求3所述的架空輸電線路清洗機(jī)器人，其特征是，所述清洗頭的上入口和下出口均與機(jī)械中心孔相通。
5.如權(quán)利要求3所述的架空輸電線路清洗機(jī)器人，其特征是，所述架空輸電線與機(jī)械中心孔之間有間隙。
6.如權(quán)利要求3所述的架空輸電線路清洗機(jī)器人，其特征是，所述清洗劑桶中盛放有二甲苯清洗劑。
7.如權(quán)利要求1所述的架空輸電線路清洗機(jī)器人，其特征是，所述的電源模塊為鋰離子動(dòng)力電池，安裝在移動(dòng)車體的上蓋板上，為清洗電機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)器提供所需電力。
8.如權(quán)利要求1所述的架空輸電線路清洗機(jī)器人，其特征是，所述的伺服驅(qū)動(dòng)器包括一個(gè)BLDC-5015A直流無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，與電源模塊和行走電機(jī)相連，提供行走電機(jī)運(yùn)動(dòng)所需的各類控制功能。
【文檔編號(hào)】H02G1/02GK103944102SQ201410123563
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年3月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月29日
【發(fā)明者】賈永剛, 郭銳, 程志勇, 張峰, 仲亮, 賈娟, 曹雷, 慕世友, 蔣斌, 李紅梅, 牛進(jìn)蒼, 任杰, 傅孟潮, 高郎宏 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院, 山東魯能智能技術(shù)有限公司