一种组合式超高压变流阀监控与除尘机器人制造技术

一种组合式超高压变流阀监控与除尘机器人，属于控制与调节装置技术领域，包括母机全方位移动承载平台模块、子机攀爬监控模块和清洁模块；所述母机全方位移动承载平台模块与工控机信号连接；所述母机全方位移动承载平台模块顶部设置有可转动的支撑板；所述子机攀爬监控模块架设于支撑板；所述清洁模块穿设于子机攀爬监控模块，清洁模块包括外框架、直线电机推杆起尘装置和负压集尘装置。本装置能够适应更加复杂的工作环境，按照需求完成目标任务，从而极大地降低整个变电站因故障而带来的损失，维护经济利益。

【技术实现步骤摘要】
一种组合式超高压变流阀监控与除尘机器人
本专利技术属于控制与调节装置
，具体涉及为一种组合式超高压变流阀监控与除尘机器人。
技术介绍
换流阀是直流输电工程的核心设备，通过依次将三相交流电压连接到直流端得到期望的直流电压和实现对功率的控制，其价值约占换流站成套设备总价的22%～25%。变流阀厅作为国家2025战略中西电东输的重要节点，在发生安全故障后，直接经济损失高达4亿，间接损失过百亿。其中，变流阀厅内变流阀为变截面外形，难以实现全方位实时监控，此外，超高压强磁环境会对人体造成巨大的伤害、干扰通讯信号，因此要建立在无人工况下对超精密仪器检测与安全预警网络非常困难，而且针对设备的工作状况与实时控制就显得十分重要。针对超高压、强磁、垂直大褶皱起伏变流阀厅内墙、超精密仪器密布的环境，设计一种组合式超高压变流阀监控与除尘机器人，母机设计为全方位运载平台，实现在超高压强磁阀厅内的自主避障循迹导航、子机搭载与续航功能；子机设计为攀爬、监控、清洗机器人，主要有控制系统、检测与信息采集系统、吸附系统和驱动系统，实现监测、预警、维修、清洁于一体的子机机器人；其中，子机机器人搭载有清洁模块，该模块针对强磁环境下高褶皱壁面进行高效率清扫，并且使得其实现全自动的工作方式。同时，检测与信息采集系统能够将实时信息数据与视频传输至移动端，建立人机交互机制，实现同步操控。子机信息与数据采集模块，能在工作时自动收集设备温度与设备运行状况信息建立数据库，以便作为故障预警与检修的参照资料。子母机之间通过高频无线通讯方式，进行数据交换，建立一套稳定的配合协调体系。针对强磁场特殊环境，子母机表面涂层能够很好地减少外界强磁对于本身系统稳定性的影响，使得整个系统更加稳固可靠。本方案针对以上工况环境问题与困难，提出的一种组合式变流阀监控与除尘机器人，能够很好地解决以上困难，保证整个设备的安全性与运行稳定性。
技术实现思路
为了实现在强磁、高压、近垂直高褶皱壁面的除尘、监控的功能，避免壁面灰尘堆积引起电离、变流阀温度过高而导致变流阀厅发生故障等问题，本专利技术设计了一种组合式超高压变流阀监控与除尘机器人。一种组合式超高压变流阀监控与除尘机器人，包括母机全方位移动承载平台模块、子机攀爬监控模块和清洁模块；所述母机全方位移动承载平台模块与工控机信号连接；所述母机全方位移动承载平台模块底部安装全向轮，顶部设置有可转动的支撑板；所述子机攀爬监控模块架设于支撑板，且子机攀爬监控模块底部安装工业吸附链条，顶部设置有上部搭载平台；所述清洁模块穿设于子机攀爬监控模块，清洁模块包括外框架、直线电机推杆起尘装置和负压集尘装置；所述直线电机推杆一端连接外框架，另一端连接子机攀爬监控模块。所述母机全方位移动承载平台模块包括上整板、第一电机、支撑板、支撑杆、固定杆、上底盘、下底盘和全向轮；所述第一电机安装于上整板，第一电机的输出端安装有丝杆；所述丝杆穿设于螺母；所述螺母与支撑板底部转动连接，所述支撑杆顶部转动安装于支撑板背部顶端，底部转动安装于上整板；所述上整板通过固定杆连接上底盘；所述上底盘和下底盘之间安装弹簧减震器；所述全向轮安装于下底盘四侧。所述上整板安装有滑轨；所述支撑板两侧底部转动安装于滑块；所述滑轨对称设置于丝杆两侧，且滑块与滑轨滑动连接；所述支撑杆和第一电机分设于支撑板两侧；所述固定杆竖立设置，顶部固定安装于上整板四角，底部固定安装于上底盘四角；所述弹簧减震器竖立设置，且分设于全向轮两侧，弹簧减震器顶部固定安装于上底盘，弹簧减震器底部固定安装于下底盘。所述全向轮连接行星轮减速器；所述行星轮减速器安装于第二电机的输出端；所述下底盘底部安装光学传感器，光学传感器的高度≤10mm。所述子机攀爬监控模块，包括上部搭载平台和车身侧板；所述车身侧板设置于上部搭载平台两侧，且车身侧板安装有主动轮、第一从动轮、第二从动轮、第三从动轮、压紧轮和工业吸附链条；所述工业吸附链条均与主动轮、第一从动轮、第二从动轮、第三从动轮、压紧轮触接；所述主动轮和第一从动轮分别转动安装于车身侧板上部两侧；所述第二从动轮、第三从动轮分别转动安装于车身侧板下部两侧；所述压紧轮位于第二从动轮、第三从动轮中间；所述压紧轮转动安装于下部导板；所述下部导板与车身侧板竖向滑动连接；所述下部导板固定安装于压力弹簧底部；压力弹簧顶部固定安装于上部导板；上部导板固定安装于车身侧板。所述上部搭载平台前部安装超声波探测模块和视频探测装置，后部安装红外探测装置；所述上部搭载平台底部设置有控制系统和模块搭载仓；所述上部导板底部安装有一对压力弹簧，且压力弹簧穿设于定位销；所述主动轮安装于驱动系统的输出端；所述驱动系统内设步进电机和减速器；减速器安装于步进电机的输出端；主动轮连接减速器。所述工业吸附链条由单排双侧单耳链条链节组成；所述单排双侧单耳链条链节，包括方形带沉头孔永磁体、磁铁可吸附壁面和磁铁鄂铁；所述磁铁鄂铁位于磁铁可吸附壁面上方中部；所述方形带沉头孔永磁体位于磁铁可吸附壁面上方两侧；方形带沉头孔永磁体、磁铁可吸附壁面和磁铁鄂铁构成磁回路。所述清洁模块，包括均同轴设置的挡板、外框架和带孔底板；所述外框架中空设置；所述挡板安装于外框架顶部；所述带孔底板安装于外框架底部；所述带孔底板设置有通孔；所述带孔底板安装有圆柱形侧面刷头、平面式圆盘刷头；所述圆柱形侧面刷头、平面式圆盘刷头均穿过带孔底板上的通孔连接驱动电机；所述圆柱形侧面刷头侧面安装有水平设置的圆锥形刷毛；所述平面式圆盘刷头底部安装有竖立设置的间隔式平面刷毛。所述带孔底板底部边缘安装有红外测距传感器；所述红外测距传感器与带孔底板垂直设置；所述外框架内部安装有水平设置的挡尘板；所述挡尘板与外框架同轴设置，且挡尘板的中心开设有圆孔；所述挡尘板上顶面安装有同轴设置的圆柱形滤网；所述圆柱形滤网罩设于挡尘板的圆孔；所述外框架内部安装有水平设置的圆盘形滤网；所述圆盘形滤网与外框架同轴设置；所述圆盘形滤网位于挡尘板和圆柱形滤网上方；所述外框架内部安装有水平设置的电机安装板；所述电机安装板与外框架同轴设置；所述电机安装板位于圆盘形滤网上方；电机安装板轴线处开设有通孔；所述电机安装板下方安装串联式无刷电机；所述串联式无刷电机与电机安装板同轴设置，且串联式无刷电机安装于电机安装板的通孔处；所述外框架内部安装有水平设置的圆盘式滤网；所述圆盘式滤网位于电机安装板和串联式无刷电机上方，且圆盘式滤网与外框架同轴设置。所述外框架外壁周向均布有至少两条直线导轨；所述直线导轨竖向设置，直线导轨顶部与挡板下底面相贴合；所述直线导轨穿设于直线滑块；所述外框架外壁安装有直线电机推杆；所述直线电机推杆的顶端与挡板下底面相贴合；所述平面式圆盘刷头中空设置，平面式圆盘刷头底部安装有轴流式风叶。针对超高压强磁无人工况环境中，提出的一种组合式超高压变流阀监控与除尘机器人。母机全方位移动承载平台模块能够提供一个移动性极强的搭载平台，使得子机攀爬监控模块搭载更加平稳，工作时间更长。子机攀爬监控模块、清洁模块能够解决极限工况下的设备检测与信息采集任务，同时针对设备工作特点建立实时数据信息库，以便在今后的维护与检修之中，数据与信息作为参照资料，及时准确发现故障规律，并提早预防设备故障的发生。子机与母机的协调配合，使得该设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合式超高压变流阀监控与除尘机器人，其特征在于，包括母机全方位移动承载平台模块（100）、子机攀爬监控模块（200）和清洁模块（300）；所述母机全方位移动承载平台模块（100）与工控机（400）信号连接；所述母机全方位移动承载平台模块（100）底部安装全向轮（116），顶部设置有可转动的支撑板（105）；所述子机攀爬监控模块（200）架设于支撑板（105），且子机攀爬监控模块（200）底部安装工业吸附链条（217），顶部设置有上部搭载平台（201）；所述清洁模块（300）穿设于子机攀爬监控模块（200），清洁模块（300）包括外框架（302）、直线电机推杆（305）、起尘装置和负压集尘装置；所述直线电机推杆（305）一端连接外框架（302），另一端连接子机攀爬监控模块（200）。

【技术特征摘要】
1.一种组合式超高压变流阀监控与除尘机器人，其特征在于，包括母机全方位移动承载平台模块（100）、子机攀爬监控模块（200）和清洁模块（300）；所述母机全方位移动承载平台模块（100）与工控机（400）信号连接；所述母机全方位移动承载平台模块（100）底部安装全向轮（116），顶部设置有可转动的支撑板（105）；所述子机攀爬监控模块（200）架设于支撑板（105），且子机攀爬监控模块（200）底部安装工业吸附链条（217），顶部设置有上部搭载平台（201）；所述清洁模块（300）穿设于子机攀爬监控模块（200），清洁模块（300）包括外框架（302）、直线电机推杆（305）、起尘装置和负压集尘装置；所述直线电机推杆（305）一端连接外框架（302），另一端连接子机攀爬监控模块（200）。2.如权利要求1所述的一种组合式超高压变流阀监控与除尘机器人，其特征在于，所述母机全方位移动承载平台模块（100）包括上整板（101）、第一电机（102）、支撑板（105）、支撑杆（106）、固定杆（109）、上底盘（111）、下底盘（115）和全向轮（116）；所述第一电机（102）安装于上整板（101），第一电机（102）的输出端安装有丝杆（103）；所述丝杆（103）穿设于螺母（104）；所述螺母（104）与支撑板（105）底部转动连接，所述支撑杆（106）顶部转动安装于支撑板（105）背部顶端，底部转动安装于上整板（101）；所述上整板（101）通过固定杆（109）连接上底盘（111）；所述上底盘（111）和下底盘（115）之间安装弹簧减震器（112）；所述全向轮（116）安装于下底盘（115）四侧。3.如权利要求2所述的一种组合式超高压变流阀监控与除尘机器人，其特征在于，所述上整板（101）安装有滑轨（108）；所述支撑板（105）两侧底部转动安装于滑块（107）；所述滑轨（108）对称设置于丝杆（103）两侧，且滑块（107）与滑轨（108）滑动连接；所述支撑杆（106）和第一电机（102）分设于支撑板（105）两侧；所述固定杆（109）竖立设置，顶部固定安装于上整板（101）四角，底部固定安装于上底盘（111）四角；所述弹簧减震器（112）竖立设置，且分设于全向轮（116）两侧，弹簧减震器（112）顶部固定安装于上底盘（111），弹簧减震器（112）底部固定安装于下底盘（115）。4.如权利要求2所述的一种组合式超高压变流阀监控与除尘机器人，其特征在于，所述全向轮（116）连接行星轮减速器（113）；所述行星轮减速器（113）安装于第二电机（114）的输出端；所述下底盘（115）底部安装光学传感器（117），光学传感器（117）的高度≤10mm。5.如权利要求1所述的一种组合式超高压变流阀监控与除尘机器人，其特征在于，所述子机攀爬监控模块（200），包括上部搭载平台（201）和车身侧板（207）；所述车身侧板（207）设置于上部搭载平台（201）两侧，且车身侧板（207）安装有主动轮（208）、第一从动轮（210）、第二从动轮（211）、第三从动轮（212）、压紧轮（213）和工业吸附链条（217）；所述工业吸附链条（217）均与主动轮（208）、第一从动轮（210）、第二从动轮（211）、第三从动轮（212）、压紧轮（213）触接；所述主动轮（208）和第一从动轮（210）分别转动安装于车身侧板（207）上部两侧；所述第二从动轮（211）、第三从动轮（212）分别转动安装于车身侧板（207）下部两侧；所述压紧轮（213）位于第二从动轮（211）、第三从动轮（212）中间；所述压紧轮（213）转动安装于下部导板（214）；所述下部导板（214）与车身侧板（207）竖向滑动连接；所述下部导板（214）固定安装于压力弹簧（215）底部；压力弹簧（215）顶部固定安装于上部导板（216）；上部导板（216）固定安装于车身侧板（207）。6.如权利要求6所述的一种组...

【专利技术属性】
技术研发人员：李琦，吕铭，张辉辉，苏顺达，陈维，沈香华，曾晰，计时鸣，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33