一种自平衡耐张绝缘子串检测机器人及其应用方法技术

本发明专利技术公开了一种自平衡耐张绝缘子串检测机器人及其应用方法，包括机箱、重心调节装置、支撑平台装置、绝缘子检测装置和夹持装置；重心调节装置连接于机箱的上侧，两支撑平台装置对称连接于机箱的前后侧，多组绝缘子检测检测装置连接于机箱底面和/或支撑平台装置上，两支撑平台装置分别连接夹持装置；支撑平台装置可前后伸缩及可带着机箱水平转动；夹持装置可同时夹持圆柱式绝缘子的前、后端面及侧壁，可打开至水平状态。通过夹持装置吊挂于耐张绝缘子串的下方，可进行不同裙边间距及不同串距的绝缘子检测，运行稳定。检测使，一次可检测多个绝缘子的绝缘阻值，可快速进入下一个检测单元。一串检测完成后，可快速转移至另一串上。可快速转移至另一串上。可快速转移至另一串上。

【技术实现步骤摘要】
一种自平衡耐张绝缘子串检测机器人及其应用方法


[0001]本专利技术涉及输电线路检测机器人领域，具体为一种自平衡耐张绝缘子串检测机器人及其应用方法。

技术介绍

[0002]特高压电网运行故障大都是由于绝缘不良所引起的，而特高压输电线路绝缘子又是线路绝缘的薄弱环节。绝缘子是特高压输电线路中使用量最大的部件，其结构虽简单，成本相对较低，但其重要性不亚于其他任何设备和器件。特高压输电线路绝缘子长期暴露于大气之中，并工作在强电场、强机械应力、剧烈天气变化等恶劣环境中，固体的、液体的和气体的污秽微粒将沉积在电气外绝缘的表面，在雾、露、毛毛雨、融冰(雪)等恶劣气象条件的作用下，绝缘子的电气强度将大大降低，从而使线路绝缘子不仅可能在过电压作用下发生闪络，更为严重的是在长期运行过程中，因外力的作用使绝缘子出现内部裂缝、表面破损、绝缘阻抗降低等现象，形成低、零值绝缘子，整串绝缘子的绝缘性能将急剧下降，导致运行电压作用下发生输电线路绝缘闪络，若因此造成特高压输电线路非计划停运，将对电网的稳定运行构成极大威胁，并带来巨大的社会经济损失，因此采用自主作业机器人带电检测具有巨大的经济效益并能够有效降低作业风险。但现有的特高压环境下瓷质绝缘子带电检测机器人运行的稳定性、安全性以及绝缘子检测的准确性等研究仍有不足。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种可稳定、快速、准确检测耐张绝缘子的自平衡耐张绝缘子串检测机器人及其应用方法。
[0004]本专利技术提供的这种自平衡耐张绝缘子串检测机器人，采用以下技术方案：包括机箱、重心调节装置、支撑平台装置、绝缘子检测装置和夹持装置；重心调节装置连接于机箱的上侧，两支撑平台装置对称连接于机箱的前后侧，多组绝缘子检测检测装置连接于机箱底面和/或支撑平台装置上，两支撑平台装置分别连接夹持装置；支撑平台装置可前后伸缩及可带着机箱水平转动；夹持装置可同时夹持圆柱式绝缘子的前、后端面及侧壁，可打开至水平状态。
[0005]上述技术方案的一种实施方式中，所述重心调节装置包括导向杆、齿条、平衡块、直齿圆柱齿轮和伺服电机；齿条的整体形状为长圆形，其长度方向一侧的内壁设置传动齿，长度方向两侧的顶面中部对称设置连接块；平衡块包括矩形块和其长度方向两侧底面对称设置的连接套；矩形块的底面与连接块固定，两根导向杆分别从连接套中穿过，两导向杆的端部分别连接支撑块连接；齿条关于机箱顶面的宽度方向中心面布置，支撑块固定于机箱顶面；伺服电机固定于机箱内的中心位置，其输出轴向上伸出于机箱顶板外，通过联轴器连接直齿圆柱齿轮，直齿圆柱齿轮与齿条结合。
[0006]上述技术方案的一种实施方式中，所述支撑平台装置包括丝杆滑块装置、AK系列动力模组、模组安装座、连接座和导向杆；丝杆滑块装置水平布置，丝杆内端连接的伺服电
机，丝杆上的滑块为T形螺母；AK系列动力模组嵌装于模组安装座内，模组安装座的内侧连接有水平的导向杆；连接座的顶部与T形螺母连接固定、底面与模组安装座顶面连接固定，导向杆位于丝杆下方。
[0007]上述技术方案的一种实施方式中，所述支撑平台装置与所述机箱装配时，伺服电机固定于机箱内，丝杆伸出于机箱外，导向杆伸入机箱内。
[0008]上述技术方案的一种实施方式中，所述绝缘子检测装置有安装于箱体上的两组，每组包括伺服电机和检测探针，箱体为上侧开口、平面尺寸小于所述机箱平面尺寸的长方体，长度方向一侧设置有关于长度方向中心面对称的两个U形槽，两伺服电机水平分别固定于箱体内，两检测探针分别与伺服电机的输出轴垂直连接并伸入相应的U形槽中；箱体平面尺寸小于上侧固定于所述机箱底面，机箱底面对应箱体内腔处开设矩形孔，使机箱内腔与箱体内腔连通。
[0009]上述技术方案的一种实施方式中，所述绝缘子检测装置还包括分别安装于所述支撑平台装置上的两组，每组的伺服电机固定于所述模组安装座内，输出轴伸出垂直连接检测探针。
[0010]上述技术方案的一种实施方式中，所述夹持装置包括板框、薄型气缸、前滑动杆、后滑动杆、前压板、后压板、联板组件和内压板；板框包括两侧板及它们之间的盖板和底板，两薄型气缸左右平布置，固定于盖板下侧，分别连接前滑动杆和后滑动杆；前压板的整体形状为V型，位于板框的两侧板之间，顶部两侧套于前滑动杆上并设置倾斜滑槽，转角处通过销轴与板框的两侧板可转动铰接；板框的底板后端宽度方向中间位置处设置具有前、中、后三根前后铰接销轴的联板组件，联板组件后端的销轴铰接内压板；后压板有两块，分置于联板组件的左右两侧，分别套于后滑杆上，并与联板组件的另外两根销轴铰接；后压板上对应后滑杆连接位置处设置倾斜滑槽；两块后压板的后端之间设置U形碳板，将两块后压板连成整体；前滑动杆和后滑动杆的两端分别穿过板框的两侧板，侧板上设置水平滑槽；所述AK系列动力模组与板框顶板连接。
[0011]上述技术方案的一种实施方式中，所述联板组件包括铰接座、联板和联板架，联板联板架为H形架，联板的两端分别通过所述销轴与连接座和联板架铰接，联板架的后配置一根销轴。
[0012]上述技术方案的一种实施方式中，所述内压板为包括压板和其下侧设置的连接套，压板内端通过销轴与所述后压板铰接，连接套夹持于所述联板架的后端之间通过联板架配置的销轴铰接。
[0013]本专利技术提供的这种利用上述机器人进行耐张绝缘子串检测的方法，包括以下步骤：
[0014]一、单串检测
[0015](1)工作人员携带机器人登塔，并将机器人的两套夹持装置分别夹紧边串绝缘子近塔端的第一和第三片绝缘裙边下部的端面和内壁；
[0016](2)使绝缘子检测装置的检测探针均压于绝缘子裙边之间的柱头上，同时检测1、2、3三个绝缘子的绝缘阻值；
[0017](3)绝缘子检测装置的检测探针打开至水平；
[0018](4)保持前夹持装置的夹紧状态，使后夹持装置松开绝缘子裙边并打开至水平状
态；
[0019](5)通过前支撑平台装置的AK系列动力模组工作，使后支撑平台装置带着后夹持装置旋转至前夹持装置的前方对应第五片绝缘子裙边的位置，并夹紧第五片绝缘子裙边；
[0020](6)重复步骤(2)，检测后续三个绝缘子的绝缘阻值；
[0021](8)重复步骤(3)
‑
(5)，将单串绝缘子的各绝缘子阻值检测完成；
[0022]二、串间转换
[0023]保持位于单串末端的夹持装置的夹紧状态，另一个夹持装置松开并打开至水平状态，保持夹紧的夹持装置对应的支撑平台装置的AK系列动力模组工作，使松开的夹持装置旋转90
°
，支撑平台装置的丝杆滑块装置工作，使夹持装置位于第二串的第一片绝缘子正上方；
[0024]三、参照步骤一和步骤二依次检测后续各串绝缘子；
[0025]上述步骤中，机器人改变位置时，重心调节装置的伺服电机工作调整平衡块的位置，保持机器人的整体平衡。
[0026]本机器人通过夹持装置吊挂于耐张绝缘子串的下方，安装夹持装置的支撑平台装置可相对机箱伸缩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自平衡耐张绝缘子串检测机器人，其特征在于：它包括机箱、重心调节装置、支撑平台装置、绝缘子检测装置和夹持装置；重心调节装置连接于机箱的上侧，两支撑平台装置对称连接于机箱的前后侧，多组绝缘子检测检测装置连接于机箱底面和/或支撑平台装置上，两支撑平台装置分别连接夹持装置；支撑平台装置可前后伸缩及可带着机箱水平转动；夹持装置可同时夹持圆柱式绝缘子的前、后端面及侧壁，可打开至水平状态。2.如权利要求1所述的自平衡耐张绝缘子串检测机器人，其特征在于：所述重心调节装置包括导向杆、齿条、平衡块、直齿圆柱齿轮和伺服电机；齿条的整体形状为长圆形，其长度方向一侧的内壁设置传动齿，长度方向两侧的顶面中部对称设置连接块；平衡块包括矩形块和其长度方向两侧底面对称设置的连接套；矩形块的底面与连接块固定，两根导向杆分别从连接套中穿过，两导向杆的端部分别连接支撑块连接；齿条关于机箱顶面的宽度方向中心面布置，支撑块固定于机箱顶面；伺服电机固定于机箱内的中心位置，其输出轴向上伸出于机箱顶板外，通过联轴器连接直齿圆柱齿轮，直齿圆柱齿轮与齿条结合。3.如权利要求1所述的自平衡耐张绝缘子串检测机器人，其特征在于：所述支撑平台装置包括丝杆滑块装置、AK系列动力模组、模组安装座、连接座和导向杆；丝杆滑块装置水平布置，丝杆内端连接的伺服电机，丝杆上的滑块为T形螺母；AK系列动力模组嵌装于模组安装座内，模组安装座的内侧连接有水平的导向杆；连接座的顶部与T形螺母连接固定、底面与模组安装座顶面连接固定，导向杆位于丝杆下方。4.如权利要求3所述的自平衡耐张绝缘子串检测机器人，其特征在于：所述支撑平台装置与所述机箱装配时，伺服电机固定于机箱内，丝杆伸出于机箱外，导向杆伸入机箱内。5.如权利要求3所述的自平衡耐张绝缘子串检测机器人，其特征在于：所述绝缘子检测装置有安装于箱体上的两组，每组包括伺服电机和检测探针，箱体为上侧开口、平面尺寸小于所述机箱平面尺寸的长方体，长度方向一侧设置有关于长度方向中心面对称的两个U形槽，两伺服电机水平分别固定于箱体内，两检测探针分别与伺服电机的输出轴垂直连接并伸入相应的U形槽中；箱体平面尺寸小于上侧固定于所述机箱底面，机箱底面对应箱体内腔处开设矩形孔，使机箱内腔与箱体内腔连通。6.如权利要求5所述的自平衡耐张绝缘子串检测机器人，其特征在于：所述绝缘子检测装置还包括分别安装于所述支撑平台装置上的两组，每组的伺服电机固定于所述模组安装座内，输出轴伸出垂直连接检测探针。7.如权利要求3所述的自平衡耐张绝缘子串检测机器人，其特征在于：所述夹持装置包括板框、薄型气缸、前滑动杆、后滑动杆、前压板、后压板、联板组件和内压板...

【专利技术属性】
技术研发人员：李江，王峰，乔晓光，牛捷，胡康，陈坚平，何龙飞，曾文远，陈卓，唐军，邹兴邦，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司超高压输电公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：