超/特高压输电线路绝缘子带电检测/清扫一体化机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种超/特高压输电线路绝缘子带电检测/清扫一体化机器人，包括一个上部外侧安装有毛刷圈的第二机械手臂和位于其两侧的第一和第三机械手臂，三个机械手臂共纵向中心面，通过固定座支撑固定，三个机械手臂均可自主上下运动，第一和第三机械手臂还可自主左右伸缩，第二机械手臂可随着固定座左右移动；第二机械手臂和第一、第三机械手臂中的任意一个或者三个机械手臂同时抓紧绝缘钢帽形成一个或者两个回路对相应回路上的绝缘子的绝缘电阻进行检测；三个机械手臂的上下运动以抓紧和松开绝缘子钢帽，第一和第三机械手臂的左右伸缩运动可实现固定座的左右移动及整个机器人的左右移动，以检测和清扫不同位置的绝缘子。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种超/特高压输电线路，具体涉及一种超/特高压输电线路绝缘子带电检测/清扫一体化机器人。
技术介绍
超/特高压输电线路在长期运行中，线路绝缘子不仅受到污秽、鸟害、冰雪、高温等环境因素的影响，而且在电气上还要承受强电场、雷电冲击电流、工频电弧电流的作用，使得绝缘子阻值降低甚至劣化。当线路中低值或零值绝缘子片数超过规定时极易发生闪络事故，影响线路甚至电网的安全稳定运行。同时，由于超/特高压输电线路停电检修的概率低，因此对超/特高压线路中绝缘子带电检测和清扫具有十分重要的意义。目前，绝缘子带电检测的方法有火花叉检测法、电场法、超声波检测法、紫外检测法、电晕脉冲法等。火花叉检测高电压等级的输电线路绝缘子时，检测的绝缘子片数多，离杆塔较远，检测人员工作强度大，并且输电线路上存在电晕现象，电晕的声音会影响火花放电声音，导致检测人员可能产生误判。电场法通过检测绝缘子与正常绝缘子的电场分布情况进行比较，用以判断该绝缘子是否为劣质绝缘子，这类方法对软件依赖性比较强，软件的好坏对比较结果影响很大。超声波检测法通过对接收到的超声波进行处理检测出劣质绝缘子，可以准确的检测出开裂的绝缘子，但对未开裂的绝缘子不起作用，这类方法有很大的局限性。紫外检测法的原理是局部放电过程中带电粒子复合会放出紫外线，当绝缘子表面形成导电性碳化通道时，局部放电加剧，但检测结果容易受到观察角度的影响，检测设备也比较昂贵。电晕脉冲法是通过测量绝缘子电晕脉冲电流的方法来判断绝缘子的绝缘状况，该方法容易受到现场干扰的影响，故电晕脉冲电流在绝缘子正常时也可能产生，且随着输电线路电压的波动其值也在发生变化。由于环境因素，绝缘子表面形成污秽，极易引发污闪事故，因此对绝缘子要进行定期清扫。目前绝缘子清扫技术从形式上分为停电清扫、带电水清扫、带电气吹清扫、带电干清扫、带电机械驱动化学剂清扫。停电清扫通常由人工用抹布或刷子等简易工具在停电设备上进行清扫。受污秽盐密成分的影响，绝缘子很难清扫彻底，而且具有劳动强度大和工作效率低等缺点；同时由于随着设备停电机会越来越少，停电清扫时限性强。带电水清扫是通过控制水流对绝缘子冲洗，但在潮湿环境下，容易造成人身伤害。带电气吹清扫主要是通过控制气流进而对绝缘子进行冲洗，这种方法应用时吹出的灰尘或锯末会对绝缘子造成二次污染。带电干清扫是用绝缘清扫刷干扫绝缘子，但其只用于清扫粘结不牢固的浮尘。带电干清扫设备有便携式软轴连接高压带电清扫杆和叉车配套型高压带电自动清扫机等。前者需要人工把持清扫杆操作，劳动强度大，适用电压等级低，清扫高度低；后者要靠叉车的移动来调整清扫方向和距离，操作不方便，自动化相对较低。带电机械驱动化学剂清扫，首先是用化学剂冲洗绝缘子污垢，再用操作杆头部的机械马达驱动清扫绝缘子，然而其持举的清扫机较重，导致作业不灵活，容易产生清扫死角，对于不是对地垂直悬挂的一部分悬式绝缘子，该清扫机将无能为力。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种既能安全便捷的带电检测线路上绝缘子的绝缘电阻，又能带电清扫绝缘子上灰尘的绝缘子带电检测/清扫一体化机器人。本技术提供的这种超/特高压输电线路绝缘子带电检测/清扫一体化机器人，包括一个上部外侧安装有毛刷圈的第二机械手臂和位于其两侧的第一和第三机械手臂，三个机械手臂共纵向中心面布置，通过固定座支撑固定，三个机械手臂均可自主上下运动，第一和第三机械手臂还可自主左右伸缩，第二机械手臂可随着固定座左右移动；第二机械手臂和第一、第三机械手臂中的任意一个或者三个机械手臂同时抓紧绝缘钢帽形成一个或者两个回路对相应回路上的绝缘子的绝缘电阻进行检测；三个机械手臂向上运动以抓紧绝缘子钢帽，松开绝缘子钢帽后向下运动；第一和第三机械手臂的左右伸缩运动可实现固定座的左右移动及整个机器人的左右移动，以检测和清扫不同位置的绝缘子，通过毛刷圈对绝缘子表面进行清扫。所述三个机械手臂均包括臂体和通过矩形座连接于臂体外端的一对可开合的抓手，臂体的另一端侧壁有沿长度方向的齿条；矩形座的厚度中心面上有条形通槽，抓手的下端插入条形通槽中对称铰接于矩形座长度方向的两端。所述臂体为中空的杆件，臂体近矩形座端的空腔中布置有第一电机，第一电机的输出轴通过联轴器连接有丝杆，丝杆从矩形座的中心位置处穿过后连接有螺母，所述抓手和螺母的外壁之间铰接有连杆，连杆与抓手的铰接处位于矩形座的上方；第一电机驱动丝杆转动使螺母沿丝杆上下移动，螺母带动连杆转动，连杆的转动带动抓手绕其与矩形座的铰接处转动实现开合动作。所述固定座为有一对侧壁为开口侧的长方体形的箱体，所述第一和第三机械手臂分别通过L型座及导向套连接于固定座的相对侧，固定座的内侧壁对应L型座的安装位置处连接有导向座，L型座的长边穿过箱体的侧壁和导向座、短边位于箱体外，导向套垂直连接于L型座的短边上侧。所述第一和第三机械手臂的臂体下部分别依次穿过导向套和L型座的短边，导向套的侧壁开设有宽度大于齿条宽度的轴向通槽，L型座的短边开设有贯穿其厚度使臂体穿过的圆孔和条型槽的组合孔，条形槽的外端位于L型座短边的外缘，臂体可沿L型座及导向套上下移动。所述第二机械手臂连接于所述固定座另一对侧壁之一侧，箱体侧壁对应第二机械手臂安装位置处的内侧连接有导向座体、外侧连接有导向套体，导向套体的侧壁开设有宽度大于齿条宽度的轴向盲槽，导向座体开设有贯穿其厚度使臂体穿过的圆孔和条型槽的组合孔，条形槽的外端位于导向座体的外缘，臂体可沿导向套体和导向座体上下移动。两个所述L型座上分别安装有输出轴沿水平方向的第二电机，输出轴的外端连接有沿竖直面转动的齿轮，齿轮分别与第一、第三机械手臂臂体上的齿条啮合实现相应机械手臂的上下移动。所述固定座还固定有输出轴沿水平方向的第二电机及其输出轴连接的沿竖直面转动的齿轮，该齿轮与第二机械手臂臂体上的齿条啮合实现第二机械手臂的上下移动。所述固定座内对应所述L型座长边的外侧安装有第三电机，第三电机输出轴的外端连接有沿水平面转动的齿轮，L型座长边的外侧连接有沿长度方向的齿条，该齿轮与齿条啮合带动L型座左右移动；固定座上对应L型座上齿条处开设有相应的条形槽；L型座的左右移动实现第一和第三机械手臂的左右伸缩，两个第三电机的同时、反向运动实现固定座带着第二机械手臂的左右移动。所述第二机械手臂的两抓手的上部分别设置有一圈内槽轨道，所述毛刷圈安装于内槽轨道中，毛刷圈的两侧均伸出抓手外，毛刷圈通过电机驱动可沿内槽轨道360º旋转。通过毛刷圈对相邻两个绝缘子的内表面和外表面进行清扫。本技术的三个机械手臂均可自主上下运动，向上运动以抓紧绝缘子钢帽，松开绝缘子钢帽后向下运动。第二机械手臂和第一、第三之一或者三个机械手臂同时抓紧绝缘子钢帽形成检测回路，通过控制系统检测出相应回路上绝缘子的绝缘电阻。第一和第三机械手臂还可自主左右伸缩抓紧不同位置的绝缘子钢帽以实现固定座和第二机械手臂的左右移动及整个机器人的左右移动，以检测和清扫不同位置的绝缘子。通过第二机械手臂和第一、第三机械手臂之间形成的检测回路检测出绝缘子的绝缘阻值来判断绝缘子的好坏，以便即时更换坏的绝缘子，提高电力系统运行的稳定性。通过第二机械手臂上的毛刷圈自动清扫绝缘子表面的污秽，避免绝缘子发生闪络事故。整个检测、清本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超/特高压输电线路绝缘子带电检测/清扫一体化机器人，其特征在于：它包括一个上部外侧安装有毛刷圈的第二机械手臂和位于其两侧的第一和第三机械手臂，三个机械手臂共纵向中心面布置，通过固定座支撑固定，三个机械手臂均可自主上下运动，第一和第三机械手臂还可自主左右伸缩，第二机械手臂可随着固定座左右移动；第二机械手臂和第一、第三机械手臂中的任意一个或者三个机械手臂同时抓紧绝缘钢帽形成一个或者两个回路对相应回路上的绝缘子的绝缘电阻进行检测；三个机械手臂向上运动以抓紧绝缘子钢帽，松开绝缘子钢帽后向下运动；第一和第三机械手臂的左右伸缩运动可实现固定座的左右移动及整个机器人的左右移动，以检测和清扫不同位置的绝缘子，通过毛刷圈对绝缘子表面进行清扫。

【技术特征摘要】
1.一种超/特高压输电线路绝缘子带电检测/清扫一体化机器人，其特征在于：它包括一个上部外侧安装有毛刷圈的第二机械手臂和位于其两侧的第一和第三机械手臂，三个机械手臂共纵向中心面布置，通过固定座支撑固定，三个机械手臂均可自主上下运动，第一和第三机械手臂还可自主左右伸缩，第二机械手臂可随着固定座左右移动；第二机械手臂和第一、第三机械手臂中的任意一个或者三个机械手臂同时抓紧绝缘钢帽形成一个或者两个回路对相应回路上的绝缘子的绝缘电阻进行检测；三个机械手臂向上运动以抓紧绝缘子钢帽，松开绝缘子钢帽后向下运动；第一和第三机械手臂的左右伸缩运动可实现固定座的左右移动及整个机器人的左右移动，以检测和清扫不同位置的绝缘子，通过毛刷圈对绝缘子表面进行清扫。2.如权利要求1所述的超/特高压输电线路绝缘子带电检测/清扫一体化机器人，其特征在于：所述三个机械手臂均包括臂体和通过矩形座连接于臂体外端的一对可开合的抓手，臂体的另一端侧壁有沿长度方向的齿条；矩形座的厚度中心面上有条形通槽，抓手的下端插入条形通槽中对称铰接于矩形座长度方向的两端。3.如权利要求2所述的超/特高压输电线路绝缘子带电检测/清扫一体化机器人，其特征在于：所述臂体为中空的杆件，臂体近矩形座端的空腔中布置有第一电机，第一电机的输出轴通过联轴器连接有丝杆，丝杆从矩形座的中心位置处穿过后连接有螺母，所述抓手和螺母的外壁之间铰接有连杆，连杆与抓手的铰接处位于矩形座的上方；第一电机驱动丝杆转动使螺母沿丝杆上下移动，螺母带动连杆转动，连杆的转动带动抓手绕其与矩形座的铰接处转动实现开合动作。4.如权利要求2所述的超/特高压输电线路绝缘子带电检测/清扫一体化机器人，其特征在于：所述固定座为有一对侧壁为开口侧的长方体形的箱体，所述第一和第三机械手臂分别通过L型座及导向套连接于固定座的相对侧，固定座的内侧壁对应L型座的安装位置处连接有导向座，L型座的长边穿过箱体的侧壁和导向座、短边位于箱体外，导向套垂直连接于L型座的短边上侧。5.如权利要求4所述的超/特高压输电线路绝缘子带电检测/清扫一体化机器人，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘夏清，邹德华，严宇，张祥全，罗日成，王剑，牛捷，龚政雄，刘兰兰，陈隆，樊绍胜，姜赤龙，
申请(专利权)人：国网湖南省电力公司带电作业中心，长沙理工大学，国网湖南省电力公司，国家电网公司，湖南太平昌盛电器有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43