本发明涉及输电线路检测设备领域,尤其是涉及一种架空输电线路绝缘子环抱式验收机器人。
背景技术:
1、绝缘子作为架空输电线的特殊绝缘控件,在保障线路正常运行中扮演着至关重要的角色。绝缘子验收作为电力工程建设过程中的关键环节,由于绝缘子结构形态多样,覆盖面广泛,验收质量直接影响工程进度和运行单位的巡检维护成本。同时,它对电网的可靠稳定和安全性也具有重大意义。
2、架空输电线路绝缘子一般存在一些安装施工质量通病,例如:悬垂绝缘子串偏斜,悬垂线夹安装位置误差较大,绝缘子串偏移超差;绝缘子串、金具上销子穿向不统一,开口销开口角度不足;绝缘子有磕伤、损坏现象等。目前,超/特高压输电线路中对绝缘子的安装施工质量验收主要采用人工验收和无人机航拍验收两种方法。人工验收存在高空危险、劳动强度大、效率低、误漏检率高等问题。无人机航拍检测通过搭载高精度图像设备实现智能化验收,减少人力投入,但受气象和空域限制,遥控技术要求高,检视角度受限,容易漏检绝缘子部位缺陷。
3、智能机器人技术的研发对架空输电线路绝缘子安装质量验收作业的自动化程度、质量和效率,对于提升电网工程建设本质安全、质量水平和经济效益都具有重大意义。
技术实现思路
1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在人工验收存在高空危险、劳动强度大的问题;无人机航拍检测受气象和空域限制,遥控技术要求高,检视角度受限的缺陷而提供一种架空输电线路绝缘子环抱式验收机器人。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
3、一种架空输电线路绝缘子环抱式验收机器人,包括夹紧机构和攀爬机构,所述夹紧机构包括夹紧电机、夹紧电机安装板、传动齿轮、齿条、推臂、夹紧推杆和折叠安装板,所述夹紧电机通过夹紧电机安装板固定在折叠安装板上,所述夹紧电机的输出端通过传动齿轮驱动齿条往返运动,所述推臂的一端受齿条驱动,另一端连接夹紧推杆,所述夹紧推杆连接折叠安装板的端部,用于带动折叠安装板做开合运动;
4、所述攀爬机构包括多个攀爬模块,各个攀爬模块均包括攀爬腿、攀爬腿固定轴、包胶轮和驱动电机,所述折叠安装板的端部设有活动脚支撑板,所述攀爬腿固定轴通过驱动电机安装在活动脚支撑板上,所述攀爬腿安装在攀爬腿固定轴上,所述包胶轮安装在攀爬腿的两端。
5、进一步地,所述折叠安装板包括支架基板、第一支架侧安装板和第二支架侧安装板,所述第一支架侧安装板和第二支架侧安装板分别可转动连接在支架基板的两侧,所述夹紧电机通过夹紧电机安装板固定在支架基板上。
6、进一步地,所述夹紧机构还包括齿条安装块和滑块,所述齿条安装在齿条安装块上,所述齿条安装块连接在滑块上,所述折叠安装板设有供滑块滑动的滑轨,所述滑块可移动安装在滑轨上,所述推臂连接所述齿条安装块。
7、进一步地,所述齿条、齿条安装块、滑块、推臂、夹紧推杆和活动脚支撑板的数量均为两个,分为两组结构,分别连接折叠安装板的两侧。
8、进一步地,所述攀爬腿固定轴的两端均设有活动脚支撑板。
9、进一步地,所述夹紧机构还包括塑料定位条,该塑料定位条的数量为多个,分别安装在攀爬腿固定轴和折叠安装板上,各塑料定位条均用于与架空输电线路绝缘子侧面贴合。
10、进一步地,所述夹紧机构还包括球头关节,该球头关节的数量为多个,分别安装在攀爬腿固定轴和折叠安装板上,各球头关节均用于与架空输电线路绝缘子侧面贴合,进行滚动。
11、进一步地,各个攀爬模块分别对称分布在折叠安装板的两侧。
12、进一步地,各个攀爬腿固定轴上连接的攀爬腿的数量为一个或多个。
13、进一步地,根据待验收架空输电线路绝缘子的直径,通过夹紧电机带动折叠安装板调整到与待验收架空输电线路绝缘子的直径相配合的张开角度,将架空输电线路绝缘子环抱式验收机器人安装到待验收架空输电线路绝缘子上;
14、通过各攀爬模块的驱动电机带动攀爬腿在待验收架空输电线路绝缘子上翻转,进行攀爬过程。
15、与现有技术相比,本发明具有以下优点:
16、(1)在攀爬方面:本发明在机器人爬行过程中,四组攀爬腿在驱动电机的作用下协同运行,并且爬行部分为两组对称安装方式,此结构保证机器人的受力更加均衡,整机中心分配更加合理。此外,攀爬腿上包胶轮的设计使得机器人在攀爬的过程中不会对绝缘子表面造成损伤。
17、在夹紧方面:本发明通过设置夹紧电机和齿条传动结构带动折叠安装板开合,实现张开角度的调整,在机器人和绝缘子表面夹紧的过程中机构和绝缘子表面的受力大小可通过电机进行控制,通用性强、更加稳定可靠。此外加入塑料定位条的结构避免了机器人和绝缘子因操作不当或其他原因造成绝缘子侧面的破坏。
18、(2)本发明提供的架空输电线路绝缘子环抱式验收机器人,能在各类绝缘子串中实现稳定运动,从而提升绝缘子验收工作的效率和质量;
19、利用环抱式的结构,通过电机控制伸缩条的长度来调节机器人在绝缘子中的夹紧力,此外爬行部分为两组,其中每组包含上下两对对称安装的包胶轮,此结构保证机器人的受力更加均衡,整机中心分配更加合理;
20、在爬行过程中上方对称的包胶轮同时运动,另外下方两对对称的包胶轮紧贴绝缘子表面。通过夹紧装置和爬行机构的协同作用能让机器人在运动过程中始终处于稳定的运行状态。
1.一种架空输电线路绝缘子环抱式验收机器人,其特征在于,包括夹紧机构和攀爬机构,所述夹紧机构包括夹紧电机(8)、夹紧电机安装板(2)、传动齿轮(9)、齿条(6)、推臂、夹紧推杆和折叠安装板,所述夹紧电机(8)通过夹紧电机安装板(2)固定在折叠安装板上,所述夹紧电机(8)的输出端通过传动齿轮(9)驱动齿条(6)往返运动,所述推臂的一端受齿条(6)驱动,另一端连接夹紧推杆,所述夹紧推杆连接折叠安装板的端部,用于带动折叠安装板做开合运动;所述攀爬机构包括多个攀爬模块,各个攀爬模块均包括攀爬腿(24)、攀爬腿固定轴(23)、包胶轮(25)和驱动电机,所述折叠安装板的端部设有活动脚支撑板(15),所述攀爬腿固定轴(23)通过驱动电机安装在活动脚支撑板(15)上,所述攀爬腿(24)安装在攀爬腿固定轴(23)上,所述包胶轮(25)安装在攀爬腿(24)的两端。
2.根据权利要求1所述的一种架空输电线路绝缘子环抱式验收机器人,其特征在于,所述折叠安装板包括支架基板(12)、第一支架侧安装板(11)和第二支架侧安装板(13),所述第一支架侧安装板(11)和第二支架侧安装板(13)分别可转动连接在支架基板(12)的两侧,所述夹紧电机(8)通过夹紧电机安装板(2)固定在支架基板(12)上。
3.根据权利要求1所述的一种架空输电线路绝缘子环抱式验收机器人,其特征在于,所述夹紧机构还包括齿条安装块(3)和滑块(5),所述齿条(6)安装在齿条安装块(3)上,所述齿条安装块(3)连接在滑块(5)上,所述折叠安装板设有供滑块(5)滑动的滑轨(27),所述滑块(5)可移动安装在滑轨(27)上,所述推臂连接所述齿条安装块(3)。
4.根据权利要求3所述的一种架空输电线路绝缘子环抱式验收机器人,其特征在于,所述齿条(6)、齿条安装块(3)、滑块(5)、推臂、夹紧推杆和活动脚支撑板(15)的数量均为两个,分为两组结构,分别连接折叠安装板的两侧。
5.根据权利要求1所述的一种架空输电线路绝缘子环抱式验收机器人,其特征在于,所述攀爬腿固定轴(23)的两端均设有活动脚支撑板(15)。
6.根据权利要求5所述的一种架空输电线路绝缘子环抱式验收机器人,其特征在于,所述夹紧机构还包括塑料定位条(21),该塑料定位条(21)的数量为多个,分别安装在攀爬腿固定轴(23)和折叠安装板上,各塑料定位条(21)均用于与架空输电线路绝缘子侧面贴合。
7.根据权利要求5所述的一种架空输电线路绝缘子环抱式验收机器人,其特征在于,所述夹紧机构还包括球头关节(22),该球头关节(22)的数量为多个,分别安装在攀爬腿固定轴(23)和折叠安装板上,各球头关节(22)均用于与架空输电线路绝缘子侧面贴合,进行滚动。
8.根据权利要求1所述的一种架空输电线路绝缘子环抱式验收机器人,其特征在于,各个攀爬模块分别对称分布在折叠安装板的两侧。
9.根据权利要求1所述的一种架空输电线路绝缘子环抱式验收机器人,其特征在于,各个攀爬腿固定轴(23)上连接的攀爬腿(24)的数量为一个或多个。
10.根据权利要求1所述的一种架空输电线路绝缘子环抱式验收机器人,其特征在于,根据待验收架空输电线路绝缘子的直径,通过夹紧电机(8)带动折叠安装板调整到与待验收架空输电线路绝缘子的直径相配合的张开角度,将架空输电线路绝缘子环抱式验收机器人安装到待验收架空输电线路绝缘子上;