一种绝缘子清扫机器人的制作方法

本发明属于绝缘子串无损清洁，特别涉及一种绝缘子清扫机器人。

背景技术：

1、随着电力网络的日益扩大和复杂化，高压输电线路的安全稳定运行成为了电力系统运行中的关键环节。在深入探讨电力工程领域的核心议题时，绝缘子清洗的重要性愈发凸显，成为确保高压输电线路乃至整个电力系统安全稳定运行的关键环节。绝缘子，作为高压输电线路中的“隐形守护者”，其性能状态直接关联着电能传输的安全边界。在自然环境的持续侵蚀下，绝缘子表面逐渐积累的污秽不仅是对其绝缘性能的侵蚀，更是对电网安全稳定运行的潜在威胁。污秽的积累不仅会降低绝缘电阻，导致电气性能下降，还可能在潮湿条件下形成导电通路，诱发污闪事故。这类事故不仅会造成巨大的经济损失，影响供电可靠性和用户满意度，还可能引发连锁反应，危及电力系统的整体稳定性，对国家安全和社会秩序构成潜在风险。综上，绝缘子的定期高效清洗不仅是维护设备性能的常规手段，更是保障电网安全稳定运行、防范重大电力事故的必要措施。它能够有效恢复绝缘子的绝缘性能，提升其抗污闪能力，从而增强电网的整体防御能力。同时，随着清洗技术的不断进步，如机器人自动化清洗、环保型清洗剂等的应用，清洗作业不仅更加高效、精准，还更加注重环境保护和人员安全，进一步提升了电力系统的运维水平和可持续发展能力。因此，急需一种绝缘子清扫机器人，以实现对绝缘子串表面的可移动无损清洁。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明的目的在于提供一种绝缘子清扫机器人，以解决缘子串通常位于高空且数量庞大且分布广泛，现有机构无法进行全面清洁的问题。

2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、本发明提供一种绝缘子清扫机器人，包括上下对接移动机架模块、上部位对接模组、可旋转清洁模块、齿轮传动模块、下部位对接模组及电机驱动模块，其中电机驱动模块设置于上下对接移动机架模块上，且用于驱动上下对接移动机架模块伸缩，上部位对接模组、齿轮传动模块和下部位对接模组由上至下依次设置于上下对接移动机架模块上，上部位对接模组和下部位对接模组与绝缘子串交替固定，上下对接移动机架模块通过伸缩使上部位对接模组和下部位对接模组相对运动，从而实现在绝缘子串上的移动；可旋转清洁模块设置于齿轮传动模块上，齿轮传动模块带动可旋转清洁模块旋转，可旋转清洁模块用于对绝缘子串进行清扫作业。

4、所述上下对接移动机架模块包括通过连杆依次连接的上机架、中间机架和下机架，其中中间机架和下机架与连杆相对固定，上机架能够沿连杆上下移动；

5、所述上部位对接模组和下部位对接模组分别设置于上机架和下机架上，所述可旋转清洁模块和齿轮传动模块设置于中间机架上。

6、所述电机驱动模块包括电机、梯形丝杠、梯形螺母、带轮传动机构、臂支架及定电机座，其中臂支架设置锁定电机座上，臂支架上沿竖直方向设有升降滑轨，梯形丝杠转动安装在臂支架上，且与升降滑轨平行，电机设置于臂支架的下部，且输出端通过带轮传动机构与梯形丝杠连接，梯形螺母与梯形丝杠形成螺纹副；

7、所述上机架与升降滑轨滑动配合，且与梯形螺母连接。

8、所述上部位对接模组包括上吸盘、上吸盘底座、上支撑杆及上旋转驱动机构，其中上旋转驱动机构设置于所述上机架上，上旋转驱动机构的输出端与上支撑杆连接，上吸盘底座设置于上支撑杆上，上吸盘设置于上吸盘底座上，上吸盘用于与绝缘子串吸附固定；上旋转驱动机构用于驱动上吸盘水平摆动。

9、所述旋转驱动机构包括上传动大齿轮、上传动小齿轮、上舵机及上舵机安装座，其中上舵机安装座与所述上机架连接，上舵机设置于上舵机安装座上，且输出端与上传动小齿轮连接，上传动大齿轮转动安装在上舵机安装座上，且与上传动小齿轮啮合，上传动大齿轮与所述上支撑杆固连。

10、所述下部位对接模组包括下吸盘、下吸盘底座、下支撑杆及下旋转驱动机构，其中下旋转驱动机构设置于所述下机架上，且输出端与下支撑杆连接，下吸盘底座安装在下支撑杆上，下吸盘安装在下吸盘底座上，下吸盘用于与绝缘子串吸附固定；旋转驱动机构用于驱动下吸盘水平摆动。

11、所述下旋转驱动机构包括下传动大齿轮、下传动小齿轮、下舵机及下舵机安装座，其中下舵机安装座与所述下机架连接，下舵机安装在下舵机安装座上，且输出端与下传动小齿轮连接；下传动大齿轮转动安装在下舵机安装座上，且与下传动小齿轮啮合，下传动大齿轮与所述下支撑杆连接。

12、所述可旋转清洁模块包括除垢轮、除垢轮挡板、清扫固定架及除垢长连板底座，其中除垢长连板底座与所述齿轮传动模块连接，除垢轮挡板的一端通过铰轴与除垢长连板底座铰接，铰轴上套设有扭簧ⅰ，除垢轮转动安装在除垢轮挡板的另一端，除垢轮在扭簧ⅰ的扭力作用下能够与绝缘子串贴紧；清扫固定架套设于所述连杆上，且清扫固定架与所述连杆之间设有扭簧ⅱ，扭簧ⅱ使清扫固定架保持与除垢轮挡板非平行姿态，且清扫固定架只能单向转动；当除垢轮挡板逆向旋转至与清扫固定架接触时，随着除垢轮挡板的逆向转动，清扫固定架会逐渐将除垢轮挡板抬起。

13、所述齿轮传动模块包括导程大齿轮、小传动齿轮和驱动电机，其中导程大齿轮和小传动齿轮转动安装在所述中间机架上，且导程大齿轮和小传动齿轮相互啮合，驱动电机设置于所述中间机架上，且输出端与小传动齿轮连接。

14、所述的绝缘子清扫机器人还包括导向模块，导向模块包括下导向板和上导向板；

15、所述上机架的顶部沿周向设有多个上导向板，上导向板和多个所述上部位对接模组交替间隔布置；所述下机架的底部沿周向设有多个下导向板，下导向板和上导向板的末端均为向外侧倾斜结构。

16、本发明的优点及有益效果是：本发明适用于高空悬挂绝缘子串的表面移动清洁，具备高度自动化、检测精确及易于实施等特性，具有广泛的应用前景。

17、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

18、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种绝缘子清扫机器人，其特征在于，包括上下对接移动机架模块(2)、上部位对接模组(3)、可旋转清洁模块(4)、齿轮传动模块(5)、下部位对接模组(6)及电机驱动模块(8)，其中电机驱动模块(8)设置于上下对接移动机架模块(2)上，且用于驱动上下对接移动机架模块(2)伸缩，上部位对接模组(3)、齿轮传动模块(5)和下部位对接模组(6)由上至下依次设置于上下对接移动机架模块(2)上，上部位对接模组(3)和下部位对接模组(6)与绝缘子串(1)交替固定，上下对接移动机架模块(2)通过伸缩使上部位对接模组(3)和下部位对接模组(6)相对运动，从而实现在绝缘子串(1)上的移动；可旋转清洁模块(4)设置于齿轮传动模块(5)上，齿轮传动模块(5)带动可旋转清洁模块(4)旋转，可旋转清洁模块(4)用于对绝缘子串(1)进行清扫作业。

2.根据权利要求1所述的绝缘子清扫机器人，其特征在于，所述上下对接移动机架模块(2)包括通过连杆(204)依次连接的上机架(201)、中间机架(202)和下机架(203)，其中中间机架(202)和下机架(203)与连杆(204)相对固定，上机架(201)能够沿连杆(204)上下移动；

3.根据权利要求2所述的绝缘子清扫机器人，其特征在于，所述电机驱动模块(8)包括电机(801)、梯形丝杠(802)、梯形螺母(803)、带轮传动机构(804)、臂支架(805)及定电机座(605)，其中臂支架(805)设置锁定电机座(605)上，臂支架(805)上沿竖直方向设有升降滑轨，梯形丝杠(802)转动安装在臂支架(805)上，且与升降滑轨平行，电机(801)设置于臂支架(805)的下部，且输出端通过带轮传动机构(804)与梯形丝杠(802)连接，梯形螺母(803)与梯形丝杠(802)形成螺纹副；

4.根据权利要求2所述的绝缘子清扫机器人，其特征在于，所述上部位对接模组(3)包括上吸盘(301)、上吸盘底座(302)、上支撑杆(303)及上旋转驱动机构，其中上旋转驱动机构设置于所述上机架(201)上，上旋转驱动机构的输出端与上支撑杆(303)连接，上吸盘底座(302)设置于上支撑杆(303)上，上吸盘(301)设置于上吸盘底座(302)上，上吸盘(301)用于与绝缘子串(1)吸附固定；上旋转驱动机构用于驱动上吸盘(301)水平摆动。

5.根据权利要求4所述的绝缘子清扫机器人，其特征在于，所述旋转驱动机构包括上传动大齿轮(304)、上传动小齿轮(305)、上舵机(306)及上舵机安装座，其中上舵机安装座与所述上机架(201)连接，上舵机(306)设置于上舵机安装座上，且输出端与上传动小齿轮(305)连接，上传动大齿轮(304)转动安装在上舵机安装座上，且与上传动小齿轮(305)啮合，上传动大齿轮(304)与所述上支撑杆(303)固连。

6.根据权利要求2所述的绝缘子清扫机器人，其特征在于，所述下部位对接模组(6)包括下吸盘(601)、下吸盘底座(602)、下支撑杆(603)及下旋转驱动机构，其中下旋转驱动机构设置于所述下机架(203)上，且输出端与下支撑杆(603)连接，下吸盘底座(602)安装在下支撑杆(603)上，下吸盘(601)安装在下吸盘底座(602)上，下吸盘(601)用于与绝缘子串(1)吸附固定；旋转驱动机构用于驱动下吸盘(601)水平摆动。

7.根据权利要求6所述的绝缘子清扫机器人，其特征在于，所述下旋转驱动机构包括下传动大齿轮(604)、下传动小齿轮(605)、下舵机(606)及下舵机安装座，其中下舵机安装座与所述下机架(203)连接，下舵机(606)安装在下舵机安装座上，且输出端与下传动小齿轮(605)连接；下传动大齿轮(604)转动安装在下舵机安装座上，且与下传动小齿轮(605)啮合，下传动大齿轮(604)与所述下支撑杆(603)连接。

8.根据权利要求2所述的绝缘子清扫机器人，其特征在于，所述可旋转清洁模块(4)包括除垢轮(401)、除垢轮挡板(402)、清扫固定架(403)及除垢长连板底座(404)，其中除垢长连板底座(404)与所述齿轮传动模块(5)连接，除垢轮挡板(402)的一端通过铰轴与除垢长连板底座(404)铰接，铰轴上套设有扭簧ⅰ，除垢轮(401)转动安装在除垢轮挡板(402)的另一端，除垢轮(401)在扭簧ⅰ的扭力作用下能够与绝缘子串(1)贴紧；清扫固定架(403)套设于所述连杆(204)上，且清扫固定架(403)与所述连杆(204)之间设有扭簧ⅱ，扭簧ⅱ使清扫固定架(403)保持与除垢轮挡板(402)非平行姿态，且清扫固定架(403)只能单向转动；当除垢轮挡板(402)逆向旋转至与清扫固定架(403)接触时，随着除垢轮挡板(402)的逆向转动，清扫固定架(403)会逐渐将除垢轮挡板(402)抬起。

9.根据权利要求2所述的绝缘子清扫机器人，其特征在于，所述齿轮传动模块(5)包括导程大齿轮(501)、小传动齿轮(502)和驱动电机(503)，其中导程大齿轮(501)和小传动齿轮(502)转动安装在所述中间机架(202)上，且导程大齿轮(501)和小传动齿轮(502)相互啮合，驱动电机(503)设置于所述中间机架(202)上，且输出端与小传动齿轮(502)连接。

10.根据权利要求2所述的绝缘子清扫机器人，其特征在于，还包括导向模块(7)，导向模块(7)包括下导向板(701)和上导向板(702)；

技术总结
本发明属于绝缘子串无损清洁技术领域，特别涉及一种绝缘子清扫机器人。包括上下对接移动机架模块、上部位对接模组、可旋转清洁模块、齿轮传动模块、下部位对接模组及电机驱动模块，其中上部位对接模组、齿轮传动模块和下部位对接模组由上至下设置于上下对接移动机架模块上，上部位对接模组和下部位对接模组与绝缘子串交替固定，电机驱动模块驱动上下对接移动机架模块伸缩，实现在绝缘子串上的移动；可旋转清洁模块设置于齿轮传动模块上，齿轮传动模块带动可旋转清洁模块旋转，可旋转清洁模块用于对绝缘子串进行清扫作业。本发明适用于高空悬挂绝缘子串的表面移动清洁，具备高度自动化、检测精确及易于实施等特性，具有广泛的应用前景。

技术研发人员：张宏志,王海宽,王震宇,张博闻,刘松楠,黄晨洋,李楠,王飞,范乃心
受保护的技术使用者：国网辽宁省电力有限公司超高压分公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5