特高压输电线路更换绝缘子用闭式卡具制造技术

本专利公布了一种特高压输电线路更换绝缘子用闭式卡具，包括主体和上盖，上盖的一端铰接在主体上，另一端与主体通过锁紧螺柱连接，在锁紧螺柱连接处设置有电机锁紧机构，在上盖的端部设置有与锁紧螺柱相配的螺纹孔，电机固定在主体上螺柱过孔的下端；锁紧螺柱下端设置有方孔，在驱动轴上端设置有方轴，锁紧螺柱置于螺柱过孔中，驱动轴的上端插入锁紧螺柱的方孔中形成活动连接，在锁紧螺柱下端设置有螺旋压簧，电机驱动驱动轴转动带动锁紧螺柱转动；电机锁紧机构的电机与机器人控制器电连接；其优点是：1)通过电机旋转自动锁紧上盖；2)适合于机器人在高空对绝缘子进行自动更换，结构简单，易于实现自动化操作。易于实现自动化操作。易于实现自动化操作。

【技术实现步骤摘要】
特高压输电线路更换绝缘子用闭式卡具


[0001]本专利涉及一种更换绝缘子卡具，特别是一种特高压输电线路更换绝缘子用闭式卡具。

技术介绍

[0002]输电线路上的耐张绝缘子在长期的运行中，受到外界各种恶劣天气的影响，劣化成为零值或低值绝缘子，就会影响电力传输网络的正常运行；所以必须经常对线路进行巡视，发现零值或者低值绝缘子并进行及时更换。更换绝缘子所使用的电力工具为闭式卡具，工作人员需要在高空操作人工更换，工作量大也不安全。特别是随着输电等级的越来越高，单个绝缘子的体积和重量也越来越大，对于我国新建成的特高压输电线路，其单个绝缘子的重量达到17到22公斤，在高空更换绝缘子操作更加困难，人工操作工作强度大，也更不安全。
[0003]随着机器人和智能控制技术的发展，在输电线路日常维护方面正在逐步取代人工作操作，如通过机器人自动线路巡视发现和寻找低值和零值绝缘子后，更换绝缘子时采用机器人机械臂自动抓取，采用机器人进行新旧绝缘子的转运等。但在更换绝缘子方面只是部分取代了人工操作，所使用的闭式卡具还需要人工在高空与机器人配合完成闭式卡具的锁紧，闭式卡具还不适应机器人对绝缘子完成自动更换，自动化程度还需要进一步提高。
[0004]专利号为202020261318.6的中国专利公开了一种“机器人用更换特高压和超高压线路耐张单片绝缘子卡具”，所用闭式卡具自动化程度较高，卡具卡持在绝缘子钢帽上后，上盖闭合后通过电机带动置于卡具主体上的螺杆转动，通过螺杆与上盖上的螺纹孔自动连接，把上盖压紧在主体上，从而把上盖和主体收紧并卡持在绝缘子上，适合于机器人操作；但其电机轴通过花键套筒与螺杆连接传输扭矩，并通过压盖持在主体上，螺杆与花键套筒连接配合要求高，零件多加工装配麻烦，不宜更换；同时打开上盖时，电机带动螺杆反向转动工作过程不能精确控制，难以判断螺杆是否已经从上盖螺纹孔中脱开。

技术实现思路

[0005]本专利的目的就是设计一种特高压输电线路更换绝缘子用闭式卡具，通过机器人自动控制电机锁紧机构动作，方便主体和上盖自动锁紧和打开，便于机器人在高空实现对绝缘子进行自动更换。
[0006]本专利的技术方案是：特高压输电线路更换绝缘子用闭式卡具，其特征是：包括主体和上盖，上盖的一端铰接在主体上，另一端与主体通过锁紧螺柱连接，在主体和上盖之间形成一用于夹持绝缘子钢帽的圆柱型腔；在上盖和主体的锁紧螺柱连接处设置有电机锁紧机构，电机锁紧机构的电机与机器人控制器电连接，在电机与机器人控制器连接电路中串联有计时器；
[0007]所述电机锁紧机构包括电机、驱动轴、螺旋压簧和锁紧螺柱，在上盖的端部设置有与锁紧螺柱相配的螺纹孔，在主体上相应的位置设置螺柱过孔，电机固定在螺柱过孔的下
端，电机的输出轴与驱动轴的下端刚性连接；在所述锁紧螺柱中心设置有沿轴向贯通的方孔，在驱动轴上端设置有与所述方孔相适配的方轴，锁紧螺柱置于螺柱过孔中，驱动轴的上端插入锁紧螺柱的方孔中形成活动连接，在锁紧螺柱下端面和驱动轴下端台阶面之间设置有螺旋压簧，锁紧螺柱的上端面凸出于螺柱过孔的上端面，驱动轴转动带动锁紧螺柱转动；上盖闭合时锁紧螺柱上端受力压缩螺旋压簧后，驱动轴的方轴上端面不高于锁紧螺柱的上端面；进一步的，所述锁紧螺柱的下端外圆周上设置有圆柱凸台，在卡具主体上的螺柱过孔为台阶孔，台阶孔的上部孔直径略大于锁紧螺柱螺纹外径，台阶孔的下部孔直径大于锁紧螺柱下部的圆柱凸台直径；锁紧螺柱从螺柱过孔的下端插入螺柱过孔，锁紧螺柱的上端面在螺旋压簧的作用下凸出于螺柱过孔的上端面，上盖闭合时螺旋压簧压缩后锁紧螺柱的上端面不高于螺柱过孔的上端面；
[0008]进一步的，所述锁紧螺柱从螺柱过孔的上端插入螺柱过孔后锁紧螺柱上端面在螺旋压簧的作用下凸出于螺柱过孔的上端面，上盖闭合时螺旋压簧压缩后锁紧螺柱的上端面不高于螺柱过孔的上端面；
[0009]进一步的，在上盖与主体铰接处设置有上盖自动翻转机构，所述上盖自动翻转机构包括包括弹性撞针机构和弹性顶出机构，其中，弹性顶出机构包括设置在主体上端面内的顶杆以及设置在顶杆下端的顶杆压簧，上盖打开时上盖的端部弹性压持在顶杆的上端；撞针、压簧、连杆和挂钩依次置于撞针座内组成弹性撞针机构，撞针座固定在主体上端面上的凹槽内，连杆的前端与撞针的后端固定连接，连杆的后端与挂钩的下部固定连接，撞针通过压簧压持在撞针座的撞针孔腔内，撞针的前端在压簧的作用下凸出于主体内夹持绝缘子钢帽的圆柱型腔内表面；在上盖的端部设置有勾头，当上盖打开时上盖的勾头勾在挂钩上，当绝缘子钢帽在撞针前端触碰撞针时，撞针压簧压缩使挂钩后移，挂钩与勾头脱勾，此时，弹性顶出机构动作，上盖在顶杆下部的弹簧力作用下向内翻转自动闭合；
[0010]进一步的，在所述电机与机器人控制器连接电路中串联有限流开关。
[0011]本专利的优点是：
[0012]1)电机锁紧机构结构简单：锁紧螺柱内部设置有贯通的方孔，电机驱动轴端部为方轴，加工制造方便，配合精度低，结构可靠性高，零件数量少，制造、装配方便；锁紧螺柱作为易损件，更换方便；制造和维护成本低；2)在锁紧螺柱的下部设置有螺旋压簧，锁紧螺柱的头部凸出于主体上螺柱过孔的端面，上盖闭合落下后由于重力冲击以及锁紧螺柱在螺旋压簧的弹簧力作用下，锁紧螺柱上端螺纹头部与上盖上的螺纹孔预啮合，再启动电机后锁紧螺柱即可顺利的旋入上盖的螺纹孔中，从而通过电机旋转自动锁紧上盖。
[0013]3)通过电机控制自动旋入和拧紧上盖和主体的锁紧螺柱，使闭式卡牢固的卡持在绝缘子钢帽上，再通过电机反转拧开锁紧螺柱实现闭式卡具的自动打开；而且电机反转时上盖打开方便，机器人控制简单：根据计时器时间判定锁紧螺栓转动的圈数，从而可以判定锁紧螺栓是否已经从上盖的螺纹孔中脱离，提高了机器人的工作效率和工作可靠性；适合于机器人在高空实现对低值单片绝缘子进行自动更换，结构简单，易于实现自动化操作，适合于机器人自动完成绝缘子更换。
附图说明
[0014]图1为第一个实施例闭式卡具闭合状态主视图；
[0015]图2为第一个实施例闭式卡具闭合状态俯视图；
[0016]图3为第一个实施例闭式卡具打开状态结构示意图；
[0017]图4为第一个实施例驱动轴主视图；
[0018]图5为第一个实施例驱动轴俯视图；
[0019]图6为第一个实施例中锁紧螺柱主视图；
[0020]图7为第一个实施例中锁紧螺柱俯视图；
[0021]图8为第二个实施例卡具示意图；
[0022]图9为第二个实施例锁紧螺柱主视图；
[0023]图10为第二个实施例锁紧螺柱俯视图；
[0024]图11为第三个实施例闭式卡具闭合状态主视图；
[0025]图12为第三个实施例闭式卡具闭合状态俯视图；
[0026]图13为第三个实施例闭式卡具打开状态结构示意图；
[0027]图中：1
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主体；2
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销轴；3
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上盖；4
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.特高压输电线路更换绝缘子用闭式卡具，其特征是：包括主体和上盖，上盖的一端铰接在主体上，另一端与主体通过锁紧螺柱连接，在主体和上盖之间形成一用于夹持绝缘子钢帽的圆柱型腔；在上盖和主体的锁紧螺柱连接处设置有电机锁紧机构，电机锁紧机构的电机与机器人控制器电连接，在电机与机器人控制器连接电路中串联有计时器；所述电机锁紧机构包括电机、驱动轴、螺旋压簧和锁紧螺柱，在上盖的端部设置有与锁紧螺柱相配的螺纹孔，在主体上相应的位置设置螺柱过孔，电机固定在螺柱过孔的下端，电机的输出轴与驱动轴的下端刚性连接；在所述锁紧螺柱中心设置有沿轴向贯通的方孔，在驱动轴上端设置有与所述方孔相适配的方轴，锁紧螺柱置于螺柱过孔中，驱动轴的上端插入锁紧螺柱的方孔中形成活动连接，在锁紧螺柱下端面和驱动轴下端台阶面之间设置有螺旋压簧，锁紧螺柱的上端面凸出于螺柱过孔的上端面，驱动轴转动带动锁紧螺柱转动；上盖闭合时锁紧螺柱上端受力压缩螺旋压簧后，驱动轴的方轴上端面不高于锁紧螺柱的上端面。2.根据权利要求1所述的特高压输电线路更换绝缘子用闭式卡具，其特征是：所述锁紧螺柱的下端外圆周上设置有圆柱凸台，在卡具主体上的螺柱过孔为台阶孔，台阶孔的上部孔直径略大于锁紧螺柱螺纹外径，台阶孔的下部孔直径大于锁紧螺柱下部的圆柱凸台直径；锁紧螺柱从螺柱过孔的下端插入螺柱过孔，锁紧螺柱的上端面在螺旋压簧的作用下凸出于螺柱过孔的上...

【专利技术属性】
技术研发人员：张楚谦，吴嘉琪，尹洪，夏立伟，刘春堂，谭文龙，袁野，李响，刘兴东，黄昱霖，李明，张迪，杨展，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司检修公司，
类型：新型
国别省市：