一种基于平衡翼的油浸式变压器内检机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于平衡翼的油浸式变压器内检机器人，包括密封机身以及分别设置于机身内的电源模块、中央控制器以及分别与中央控制器连接的图像采集模块、导航模块、通信模块和动力模块，所述的中央控制器通过通信模块与上位机连接，所述的动力模块包括平衡单元和推进单元，所述的平衡单元包括设置于机身两侧的平衡翼和设置于机身内的平衡控制组件，所述的平衡控制组件与平衡翼相互连接，用于控制内检机器人的平衡，所述的推进单元设置于机身后侧，用于控制内检机器人向前推进，与现有技术相比，本实用新型专利技术具有提高机身平衡性、提高检测效率等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于平衡翼的油浸式变压器内检机器人
本技术涉及油浸式变压器检测领域，尤其是涉及一种基于平衡翼的油浸式变压器内检机器人。
技术介绍
大型油浸式电力变压器是电网的核心装备，容量大、价值高、结构复杂，是变电运行中关注的重点。当变压器出现异常时，往往需要停电后对内部缺陷进行检测和定位，才能确认故障类型，进而确定检修方案。由于变压器油箱是是封闭的，无法直接观察到内部的情况，内部检查时往往需要排油，再由专业技术人员穿戴连体作业服，从人孔爬进设备箱体内，人工寻找设备内部的故障点。传统的人工内检主要存在几个方面问题：首先，大型电力变压器内检周期较长且工艺要求较高，需要开展检前排油、检后真空注油及热油循环，且内检工作对天气条件及设备存放条件具有较高要求。其次，电力变压器内部结构复杂，空间紧凑，人工内检通道狭小，人员只能在器身和箱壁间移动，存在人体无法到达的内检“盲区”，且内部空间黑暗闭塞，对故障点的寻找和判别造成较大的干扰。此外，内检通道油气污染严重，各类金属及绝缘结构部件交错，威胁操作人员人身安全及健康，且人工进入时，发生过外部杂质和污染源带入、工器具遗留等失误，对设备运行造成二次危害。近些年随着工业技术的迅速发展，机器人在国民生产中各领域的应用越来越广泛，目前机器人技术已应用于电力系统的各个环节，小体积机器人可以在变压器不带电、不放油的情况下在内部主绝缘空间仿生潜游。采用机器人代替人工开展变压器内部检测，能够提高故障判别准确率，减少变压器放油和吊罩次数，提升现场工作效率，提高工作质量，降低内检成本，降低工作风险。但是现有的油浸式变压器内检机器人多设计为球形，但是由于球形不稳定，容易失去平衡，无法对机器人进行灵活控制，降低检测效率。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种提高检测效率的基于平衡翼的油浸式变压器内检机器人。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于平衡翼的油浸式变压器内检机器人，包括密封机身以及分别设置于机身内的电源模块、中央控制器以及分别与中央控制器连接的图像采集模块、导航模块、通信模块和动力模块，所述的中央控制器通过通信模块与上位机连接，所述的动力模块包括平衡单元和推进单元，所述的平衡单元包括设置于机身两侧的平衡翼和设置于机身内的平衡控制组件，所述的平衡控制组件与平衡翼相互连接，用于控制内检机器人的平衡，所述的推进单元设置于机身后侧，用于控制内检机器人向前推进。进一步地，所述的平衡控制组件包括安装于机身内的舵机、分别连接舵机和平衡翼的水平连接杆以及分别套设于水平连接杆上的支撑件、密封件和轴承，所述的舵机通过水平连接杆带动平衡翼沿轴转动，用于控制内检机器人的平衡。更进一步地，所述的舵机包括两侧分别开设安装孔的安装部、安装于安装部中间的第一传动轮、与第一传动轮啮合的第二传动轮以及与第二传动轮连接的第一控制器，所述的水平连接杆插设于安装孔内，并与第二传动轮连接，所述的第一控制器与中央控制器连接。更进一步地，所述的支撑件包括第一支撑件和第二支撑件，所述的密封件包括第一密封圈和第二密封圈，所述的第二支撑件、轴承和第一支撑件由内向外依次套设于水平连接杆上，所述的第一支撑件设置于机身外侧，所述的第二支撑件与舵机安装部连接，所述的第一密封圈设置于第一支撑件和轴承交界处，所述的第二密封圈设置于第二支撑件和轴承交界处。更进一步地，所述的第一支撑件包括一体成型的第一平台和第二平台，所述的第一平台和第二平台内分别开设相互连通的密封安装槽和安装通孔，所述的水平连接杆穿设于安装通孔中，所述的第一密封圈设置于密封安装槽中，所述的第二平台设置于机身内，且与轴承连接，所述的第一平台设置于机身外。更进一步优选地，所述的第二支撑件与第一支撑件形状相同，相互对称设置于轴承两侧，所述的第二支撑件与舵机安装部连接。优选地，所述的平衡翼为半圆弧平衡翼，其由前至后厚度逐渐增加。优选地，所述的平衡翼为仿生平衡翼，其外形与金枪鱼胸鳍外形一致。进一步地，所述的图像采集模块包括相互连接的照明单元和采集单元，所述的照明单元包括LED灯，所述的采集单元包括图像采集器和第二控制器，所述的第二控制器分别与LED灯和图像采集器连接，用于控制LED灯在每次图像采集时开启，为图像采集提供光照。进一步地，所述的通信模块采用WIFI通信，所述的推进单元包括两个涡轮动力推进器，所述的导航模块用于提供定位数据，所述的中央控制器用于根据定位数据控制动力模块。与现有技术相比，本技术具有以下优点：1)本技术的内检机器人设有平衡翼，提高平衡稳定性，有效提高机身平衡，提高检测效率；2)本技术将平衡翼设计为半圆弧平衡翼或仿生金枪鱼胸鳍的平衡翼，进一步提高机身平衡稳定性，减少推进功耗，提高机器人工作时间；3)本技术平衡翼控制组件中设置轴承、特定的支撑件结构以及两个密封圈，使平衡翼灵活控制的同时，保证满足油浸式变压器内检机器人的密封要求；4)本技术通过设置导航模块和照明单元，提高内检机器人图像采集的质量，并更准确定位内检机器人所在位置，提高智能内检系统的检测准确率和检测效率。附图说明图1为平衡控制组件结构示意图；图2为内检机器人模块结构示意图；图3为平衡控制组件中的舵机结构示意图；图4为第一支撑件和第二支撑件的剖面图；图5为半圆弧形平衡翼的安装结构示意图；图6为仿生平衡翼的安装结构示意图。其中：1、中央控制器，2、图像采集模块，21、照明单元，22、采集单元，3、导航模块，4、通信模块，5、动力模块，51、平衡单元，52、推进单元，6、平衡控制组件，60、安装孔，61、第一传动轮，62、第一控制器，63、第二传动轮，64、第一密封圈，65、第二密封圈，66、水平连接杆，67、第一支撑件，671、第一平台，672、第二平台，673、安装通孔，674、密封安装槽，68、轴承，69、第二支撑件，7、平衡翼。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。实施例：如图2所示，本技术一种基于平衡翼的油浸式变压器内检机器人，包括密封机身以及分别设置于机身内的电源模块、中央控制器1以及分别与中央控制器1连接的图像采集模块2、导航模块3、通信模块4和动力模块5，中央控制器1通过通信模块4与上位机连接。图像采集模块2包括相互连接的照明单元21和采集单元22，照明单元21包括LED灯，采集单元22包括图像采集器和第二控制器，第二控制器分别与LED灯和图像采集器连接，用于控制LED灯在每次图像采集时开启，为图像采集提供光照。通信模块4采用WIFI通信，动力模块5包括平衡单元51和推进单元52，平衡单元51用于控制内检机器人的平衡，推进单元52包括两个设置于机身后侧涡轮动力推进器，用于控制内检机器人向前推进，导航模块3用于提供定位数据，中央控制器1用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于平衡翼的油浸式变压器内检机器人，其特征在于，包括密封机身以及分别设置于机身内的电源模块、中央控制器(1)以及分别与中央控制器(1)连接的图像采集模块(2)、导航模块(3)、通信模块(4)和动力模块(5)，所述的中央控制器(1)通过通信模块(4)与上位机连接，所述的动力模块(5)包括平衡单元(51)和推进单元(52)，所述的平衡单元(51)包括设置于机身两侧的平衡翼(7)和设置于机身内的平衡控制组件(6)，所述的平衡控制组件(6)与平衡翼(7)相互连接，用于控制内检机器人的平衡，所述的推进单元(52)设置于机身后侧，用于控制内检机器人向前推进。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于平衡翼的油浸式变压器内检机器人，其特征在于，包括密封机身以及分别设置于机身内的电源模块、中央控制器(1)以及分别与中央控制器(1)连接的图像采集模块(2)、导航模块(3)、通信模块(4)和动力模块(5)，所述的中央控制器(1)通过通信模块(4)与上位机连接，所述的动力模块(5)包括平衡单元(51)和推进单元(52)，所述的平衡单元(51)包括设置于机身两侧的平衡翼(7)和设置于机身内的平衡控制组件(6)，所述的平衡控制组件(6)与平衡翼(7)相互连接，用于控制内检机器人的平衡，所述的推进单元(52)设置于机身后侧，用于控制内检机器人向前推进。


2.根据权利要求1所述的一种基于平衡翼的油浸式变压器内检机器人，其特征在于，所述的平衡控制组件(6)包括安装于机身内的舵机、分别连接舵机和平衡翼(7)的水平连接杆(66)以及分别套设于水平连接杆(66)上的支撑件、密封件和轴承(68)，所述的舵机通过水平连接杆(66)带动平衡翼(7)沿轴转动，用于控制内检机器人的平衡。


3.根据权利要求2所述的一种基于平衡翼的油浸式变压器内检机器人，其特征在于，所述的舵机包括两侧分别开设安装孔(60)的安装部、安装于安装部中间的第一传动轮(61)、与第一传动轮(61)啮合的第二传动轮(63)以及与第二传动轮(63)连接的第一控制器(62)，所述的水平连接杆(66)插设于安装孔(60)内，并与第二传动轮(63)连接，所述的第一控制器(62)与中央控制器(1)连接。


4.根据权利要求3所述的一种基于平衡翼的油浸式变压器内检机器人，其特征在于，所述的支撑件包括第一支撑件(67)和第二支撑件(69)，所述的密封件包括第一密封圈(64)和第二密封圈(65)，所述的第二支撑件(69)、轴承(68)和第一支撑件(67)由内向外依次套设于水平连接杆(66)上，所述的第一支撑件(67)设置于机身外侧，所述的第二支撑件(69)与舵机安装部连接，所述的第一密封圈(64)设置于第一支撑件(67)和轴承(68...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏磊，黄华，赵文彬，杨心刚，曹博源，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，上海电力大学，
类型：新型
国别省市：上海;31