臂载式绝缘子污秽物采样机制造技术

本发明专利技术公开了一种臂载式绝缘子污秽物采样机，包括通过机械臂水平设置在可移动平台上方用于套设在绝缘子夹层之间的开合卡环，开合卡环连接设置有用于自动控制开合卡环开合的开合控制装置，开合卡环的顶端面上设置有裹设有采样布并沿开合卡环周向运动用于擦拭绝缘子夹层之间污秽物的采样装置；所述可移动平台上设置有用于控制装置整体作业的PLC控制器，机械臂、开合控制装置和采样装置的受控端分别连接于PLC控制器。本发明专利技术实现了自动化对污秽物的采样工作，代替人工手动作业，无需人工进行攀爬取样，大大地增加了取样的安全性，大大地提高了工作效率，因此有效地避免了污闪现象的产生，有效地保证了绝缘子的使用寿命。

Arm-mounted Insulator Contamination Sampler

【技术实现步骤摘要】
臂载式绝缘子污秽物采样机
本专利技术涉及电力设备高压外绝缘
，特别是一种臂载式绝缘子污秽物采样机。
技术介绍
在空气中随着时间的推移，一般的电器设备表面都会积攒很多污秽物，例如空气中的尘土以及鸟儿的粪便等等，特别的对于绝缘子来说，其外加电压具有吸附力会更加容易在其表面积攒污秽。如果遇到大雾等湿度较高的天气或者在某些湿度常年居高不下的地区，附着在电气设备绝缘表面的污秽物中的电解质就会溶于水，这就会在电器设备表面形成导电膜，大大降低了设备表面的绝缘水平，于是在电场力的作用下就会发生很强烈的放电现象，此现象被称之为污闪现象。当然污闪现象也并不是十分常见，只有当污秽物达到一定量、外界温度达到一定条件并且湿度足够的条件下才有可能发生。超高压、特高压输电近年来受到大力发展，输变电绝缘子的安全运行直接决定了整个系统的投资及安全水平。为了防止线路以及电气设备尤其是绝缘子发生污闪现象，为了最大限度地降低污闪事故发生的可能性，为了给杜绝污闪事故的发生这项研究提供科学依据，经常需要对绝缘子表面的污秽物进行采样，然后由实验人员通过对污秽物的检测得到灰密、盐密等信息。但是，长久以来采样工作都是依靠人工手动的方法进行的，采样方法有以下两种：1、在进行采样前首先要准备污秽采样相关的套件：采样布、湿润剂、采样手套、收集袋和样品盒；然后带着设备爬到绝缘子的相应位置；再戴上手套，将采样巾从密封袋中取出，分别擦拭绝缘子的上下表面。当污秽物较多时，应用多张取样巾仔细擦拭绝缘子的表面，一直到污秽物全部转移到采样巾上。2、也可以取下待测绝缘子，这时要特别注意绝缘子的密封情况，运送到实验室后，再用擦拭法或者清洗法收集污秽物。若经过几次擦洗后仍有污秽物残余，则应用刮具将其刮下，然后放入污液中。在擦洗过程中注意水泥和金具的位置不要擦洗。在此过程中要做两点保证：保证装卸及搬运过程中污秽零流失；保证采样的位置及采样的数量满足要求。以上两种绝缘子表面污秽物采样的人工处理方法会受到工作地点的限制，尤其是高空作业会面临各种各样的危险和挑战。对采样人员的安全保护问题就很难解决，作业人员需要攀爬到高处进行采样，无疑增加了工作的危险性，且工作量大，采样速度慢，采样效率低，工作强度高。同时有的绝缘子并非全部都是竖直的，带有一定的倾斜角度，这就导致采样工作也会相当复杂、繁琐、缓慢。因此，研发设计一种能够高效采样的装置显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是提供一种臂载式绝缘子污秽物采样机，以解决现有的绝缘子污秽物采样方式为人工采样的方式而增加了工作的危险性、工作量大、采样效率低、工作强度高以及采样工作复杂的问题，以采用机械结构专用于绝缘子表面采样工作，并以此来代替人工手动作业，以使得采样工作变得简单、高效、快捷。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案如下。臂载式绝缘子污秽物采样机，包括通过机械臂水平设置在可移动平台上方用于套设在绝缘子夹层之间的开合卡环，开合卡环连接设置有用于自动控制开合卡环开合的开合控制装置，开合卡环的顶端面上设置有裹设有采样布并沿开合卡环周向运动用于擦拭绝缘子夹层之间污秽物的采样装置；所述可移动平台上设置有用于控制装置整体作业的PLC控制器，机械臂、开合控制装置和采样装置的受控端分别连接于PLC控制器。进一步优化技术方案，所述开合卡环的底部设置有底盘以及分别与底盘和机械臂相固定的机械臂连接板，底盘和机械臂连接板均水平设置；所述开合卡环包括左半圆环导轨以及与左半圆环导轨分体设置并与左半圆环导轨相配合形成封闭圆环的右半圆环导轨；所述左半圆环导轨和右半圆环导轨的顶端面分别设置有弧形导轨，两弧形导轨首尾闭合形成圆形导轨。进一步优化技术方案，所述开合控制装置包括与右半圆环导轨相固定呈多半圆状的导轨主动齿轮以及与左半圆环导轨相固定并与导轨主动齿轮相啮合呈多半圆状的导轨从动齿轮，导轨主动齿轮通过转动设置在底盘上的主动轴连接设置有设置在底盘上的驱动电机，驱动电机的受控端连接于PLC控制器，导轨从动齿轮通过转动设置在底盘上的从动轴设置在底盘上。进一步优化技术方案，所述导轨主动齿轮和导轨从动齿轮的顶端面上设置有用于检测采样装置在开合卡环上运动位置的采样装置位置检测装置，采样装置位置检测装置包括分别设置在导轨主动齿轮和导轨从动齿轮的顶端面上的光电传感器，光电传感器的信号输出端连接于PLC控制器的输入端。进一步优化技术方案，所述采样装置包括卡设在圆形导轨内并沿圆形导轨周向运动的周向运动小车、通过驱动机构设置在周向运动小车上用于在充气状态下伸长以伸入到绝缘子夹层之间的双向气缸以及用于向双向气缸内进行充气的充气装置，周向运动小车、驱动机构和充气装置的受控端分别连接于PLC控制器的输出端；双向气缸的活塞杆端连接有带有采样布接口的采样接头以及裹设在采样接头上且带有气孔的橡胶气囊，采样布裹设在橡胶气囊上。进一步优化技术方案，所述周向运动小车包括设置在周向运动小车底部并与开合卡环的顶端面相接触的四个滚轮、用于驱动滚轮动作的小车驱动机构以及设置在周向运动小车底部并与弧形导轨相配装用于对周向运动小车的移动起到导向作用的连接滑块；所述小车驱动机构包括设置在两滚轮之间的小车驱动轴以及与小车驱动轴相连接用于驱动周向运动小车在开合卡环上移动的小车驱动电机。进一步优化技术方案，所述充气装置包括通过气体管路与双向气缸相连通的压缩空气罐以及设置在压缩空气罐上的电磁阀，电磁阀的受控端连接于PLC控制器的输出端。进一步优化技术方案，所述驱动机构包括设置在周向运动小车内部的采样转盘驱动电机以及设置在周向运动小车顶部并与采样转盘驱动电机相固定连接的采样转盘，采样转盘驱动电机的受控端连接于PLC控制器的输出端。进一步优化技术方案，所述底盘上设置有用于实现绝缘子与开合卡环同轴定位检测的对中检测装置；所述对中检测装置包括多个分别设置在底盘的底端面上用于检测底盘绝缘子与开合卡环之间距离的超声波传感器，超声波传感器至少设置有三个，所有的超声波传感器均位于同一圆周上，超声波传感器的信号输出端连接于PLC控制器的输入端。进一步优化技术方案，所述底盘上还设置有用于检测开合卡环相对绝缘子高度位置的高度检测装置，高度检测装置包括通过竖直杆设置在底盘顶端面上用于拍摄观察绝缘子与开合卡环之间高度的位置的摄像头，摄像头的信号输出端连接于PLC控制器的输入端。由于采用了以上技术方案，本专利技术所取得技术进步如下。本专利技术通过开合控制装置来控制开合卡环的开合，高度检测装置实现开合卡环高度位置的检测，对中检测装置实现对开合卡环与绝缘子的同轴检测，再通过采样装置上裹设采样布实现对绝缘子夹层之间的污秽物擦拭，使得本装置实现了自动化对污秽物的采样工作，代替人工手动作业，无需人工进行攀爬取样，大大地增加了取样的安全性，大大地提高了工作效率，因此有效地避免了污闪现象的产生，有效地保证了绝缘子的使用寿命。本专利技术高度检测装置中的摄像头能够检测开合卡环相对绝缘子高度位置，即通过控制机械臂使双向气缸处在某两片绝缘子之间，避免伸缩杆与伞裙碰撞。本专利技术对中检测装置中设置的至少三个超声波传感器利用超声波实现了绝缘子与开合卡环同轴定位检测。本专利技术摄像头和超声波传感器的设置，使得本装置完成了对绝缘子的定位工作，智能化程度很高。本专利技术开合卡环分设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.臂载式绝缘子污秽物采样机，其特征在于：包括通过机械臂（3）水平设置在可移动平台（1）上方用于套设在绝缘子夹层之间的开合卡环（5），开合卡环（5）连接设置有用于自动控制开合卡环（5）开合的开合控制装置（7），开合卡环（5）的顶端面上设置有裹设有采样布并沿开合卡环（5）周向运动用于擦拭绝缘子夹层之间污秽物的采样装置（8）；所述可移动平台（1）上设置有用于控制装置整体作业的PLC控制器，机械臂（3）、开合控制装置（7）和采样装置（8）的受控端分别连接于PLC控制器。

【技术特征摘要】
1.臂载式绝缘子污秽物采样机，其特征在于：包括通过机械臂（3）水平设置在可移动平台（1）上方用于套设在绝缘子夹层之间的开合卡环（5），开合卡环（5）连接设置有用于自动控制开合卡环（5）开合的开合控制装置（7），开合卡环（5）的顶端面上设置有裹设有采样布并沿开合卡环（5）周向运动用于擦拭绝缘子夹层之间污秽物的采样装置（8）；所述可移动平台（1）上设置有用于控制装置整体作业的PLC控制器，机械臂（3）、开合控制装置（7）和采样装置（8）的受控端分别连接于PLC控制器。2.根据权利要求1所述的臂载式绝缘子污秽物采样机，其特征在于：所述开合卡环（5）的底部设置有底盘（6）以及分别与底盘（6）和机械臂（3）相固定的机械臂连接板（4），底盘（6）和机械臂连接板（4）均水平设置；所述开合卡环（5）包括左半圆环导轨（51）以及与左半圆环导轨（51）分体设置并与左半圆环导轨（51）相配合形成封闭圆环的右半圆环导轨（52）；所述左半圆环导轨（51）和右半圆环导轨（52）的顶端面分别设置有弧形导轨（53），两弧形导轨首尾闭合形成圆形导轨。3.根据权利要求2所述的臂载式绝缘子污秽物采样机，其特征在于：所述开合控制装置（7）包括与右半圆环导轨（52）相固定呈多半圆状的导轨主动齿轮（71）以及与左半圆环导轨（51）相固定并与导轨主动齿轮（71）相啮合呈多半圆状的导轨从动齿轮（72），导轨主动齿轮（71）通过转动设置在底盘（6）上的主动轴连接设置有设置在底盘（6）上的驱动电机（74），驱动电机（74）的受控端连接于PLC控制器，导轨从动齿轮（72）通过转动设置在底盘（6）上的从动轴设置在底盘（6）上。4.根据权利要求3所述的臂载式绝缘子污秽物采样机，其特征在于：所述导轨主动齿轮（71）和导轨从动齿轮（72）的顶端面上设置有用于检测采样装置（8）在开合卡环（5）上运动位置的采样装置位置检测装置（10），采样装置位置检测装置（10）包括分别设置在导轨主动齿轮（71）和导轨从动齿轮（72）的顶端面上的光电传感器（101），光电传感器（101）的信号输出端连接于PLC控制器的输入端。5.根据权利要求2所述的臂载式绝缘子污秽物采样机，其特征在于：所述采样装置（8）包括卡设在圆形导轨内并沿圆形导轨周向运动的周向运动小车（81）、通过驱动机构设置在周向运动小车（81）上用于在充气状态下伸长以伸入到绝缘子夹层之间的双向气缸（83）以及用于向双向气...

【专利技术属性】
技术研发人员：花广如，刘春雨，黄安立，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：发明
国别省市：河北,13