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 一種配電網帶電作業用絕緣操作臂

 
【申请公布号:CN112874649A;申请权利人:国网安徽省电力有限公司电力科学研究院;发明设计人: 吴少雷; 冯玉; 吴凯; 戚振彪; 骆晨; 王琦; 唐旭明;】
摘要:
 
本发明公开了一種配電網帶電作業用絕緣操作臂,属于配电网领域,包括操作臂安装架、支撑架、电动推杆、绝缘杆套筒、绝缘杆、同步轮、同步帶以及电动旋转台;操作臂安装架固定在爬杆机器人的承载平台,用于承载绝缘操作臂;支撑架通过鱼眼杆端关节轴承安装在操作臂安装架上,用于支撑操作臂;绝缘杆套筒通过交叉滚子轴承安装在支撑架上,用于承载绝缘杆,绝缘杆的升降由同步帶进行传动;电动旋转台安装在绝缘杆末端,用于连接带电作业工具。本發明通過爬杆機器人將操作臂運至作業工位,采用地電位狀態,可實現六個自由度的運動,絕緣防護性能好、作業範圍廣、載重大,能夠安全有效地解決人工帶電作業工序複雜、危險系數高等問題。 
 
主權項:
 
1.一種配電網帶電作業用絕緣操作臂,其特征在于:包括絕緣杆(5)、絕緣杆套筒(9)、支撐架(8)、操作臂安裝架(3),所述絕緣杆套筒(9)滑動套裝于所述絕緣杆(5)上,所述絕緣杆套筒(9)的一側通過交叉滾子軸承(11)與所述支撐架(8)連接,所述支撐架(8)通過魚眼杆端關節軸承(10)與所述操作臂安裝架(3)連接,所述支撐架(8)與所述操作臂安裝架(3)之間沿水平方向連接有第一電動推杆(4);所述絕緣杆套筒(9)的一側固定有安裝座(19),所述安裝座(19)與所述支撐架(8)之間沿垂直方向連接有第二電動推杆(7);所述绝缘杆(5)的两端同侧分别连接有一同步轮(2),其中一个所述同步轮(2)与传动机构连接,两个所述同步轮(2)上传动连接有同步帶(6),一侧所述同步帶(6)贯穿所述绝缘杆套筒(9),另一侧所述同步帶(6)的中部断开并分别连接在所述绝缘杆套筒(9)的上、下端;所述絕緣杆(5)的頂部還連接有電動旋轉台(1)。 
 
要求:
 
1.一種配電網帶電作業用絕緣操作臂,其特征在于:包括絕緣杆(5)、絕緣杆套筒(9)、支撐架(8)、操作臂安裝架(3),所述絕緣杆套筒(9)滑動套裝于所述絕緣杆(5)上,所述絕緣杆套筒(9)的一側通過交叉滾子軸承(11)與所述支撐架(8)連接,所述支撐架(8)通過魚眼杆端關節軸承(10)與所述操作臂安裝架(3)連接,所述支撐架(8)與所述操作臂安裝架(3)之間沿水平方向連接有第一電動推杆(4);所述絕緣杆套筒(9)的一側固定有安裝座(19),所述安裝座(19)與所述支撐架(8)之間沿垂直方向連接有第二電動推杆(7);
 
所述绝缘杆(5)的两端同侧分别连接有一同步轮(2),其中一个所述同步轮(2)与传动机构连接,两个所述同步轮(2)上传动连接有同步帶(6),一侧所述同步帶(6)贯穿所述绝缘杆套筒(9),另一侧所述同步帶(6)的中部断开并分别连接在所述绝缘杆套筒(9)的上、下端;
 
所述絕緣杆(5)的頂部還連接有電動旋轉台(1)。
 
2.根據權利要求1所述的一種配電網帶電作業用絕緣操作臂,其特征在于:所述操作臂安裝架(3)用于固定在爬杆機器人的承載平台。
 
3.根據權利要求1所述的一種配電網帶電作業用絕緣操作臂,其特征在于:所述絕緣杆套筒(9)的形狀是橫截面爲正方形的長方體,所述第一電動推杆(4)、第二電動推杆(7)分別安裝在絕緣杆套筒(9)的兩相鄰側面。
 
4.根據權利要求3所述的一種配電網帶電作業用絕緣操作臂,其特征在于:所述第一電動推杆(4)、第二電動推杆(7)分別帶動絕緣杆(5)擺動的範圍爲±30°,所述第一電動推杆(4)帶動絕緣杆(5)擺動所在平面與所述第二電動推杆(7)帶動絕緣杆(5)擺動所在平面相垂直。
 
5.根據權利要求1所述的一種配電網帶電作業用絕緣操作臂,其特征在于:所述傳動機構包括下端支架(16)、升降電機(17)、軸承支座(18),所述下端支架(16)安裝在絕緣杆(5)的下端,所述升降電機(12)、軸承支座(18)與所述下端支架(16)連接,且下端所述同步輪(2)通過軸承支座(18)安裝在所述下端支架(16)一側,所述升降電機(12)的輸出軸與下端所述同步輪(2)傳動連接。
 
6.根据权利要求5所述的一種配電網帶電作業用絕緣操作臂,其特征在于:所述同步帶(6)与所述绝缘杆套筒(9)上端的连接处还连接有一缓冲弹簧。
 
7.根據權利要求1所述的一種配電網帶電作業用絕緣操作臂,其特征在于:所述絕緣杆(5)上端安裝有安裝支架(15),上端所述同步輪(2)和電動旋轉台(1)安裝在所述安裝支架(15)上。
 
8.根據權利要求7所述的一種配電網帶電作業用絕緣操作臂,其特征在于:所述電動旋轉台(1)包括電機(17)、蝸輪蝸杆箱(13)、旋轉台(14),所述電機(17)、蝸輪蝸杆箱(13)通過所述安裝支架(15)安裝在所述絕緣杆(5)的一側,所述旋轉台(14)安裝在所述絕緣杆(5)的頂部,所述電機(17)、蝸輪蝸杆箱(13)、旋轉台(14)依次傳動連接。
 
一種配電網帶電作業用絕緣操作臂
技術領域
 
本发明涉及配电网技術領域,尤其涉及一種配電網帶電作業用絕緣操作臂。
 
背景技術
 
帶電作業是指在高壓電氣設備上不停電進行檢修、測試的一種作業方法。電氣設備在長期運行中需要經常測試、檢查和維修。帶電作業是避免檢修停電,保證正常供電的有效措施。帶電作業的內容可分爲帶電測試、帶電檢查和帶電維修等幾方面。帶電作業的對象包括發電廠和變電所電氣設備、架空輸電線路、配電線路和配電設備。帶電作業的主要項目有:帶電更換線路杆塔絕緣子,清掃和更換絕緣子,水沖洗絕緣子,壓接修補導線和架空地線,檢測不良絕緣子,測試更換隔離開關和避雷器,測試變壓器溫升及介質損耗值。
 
从带电作业技术研究的现状来看,有向两个方向发展的趋势:一是随着特高压交、直流输电工程的不断投运,带电作业必将成为重要的运维检修手段,带电作业工具、方法、标准等需要进一步深入研究。二是随着对供电可靠性要求的不断提高,配网带电作业需进一步深入开展。在城网需拓展不停电作业项目及应用,在农网需加大带电作业的推广应用力度。因此为了作业安全,急需一種配電網帶電作業用絕緣操作臂。
 
發明內容
 
基于背景技術存在的技术问题,本发明提出了一種配電網帶電作業用絕緣操作臂。
 
本發明采用的技術方案是:
 
一種配電網帶電作業用絕緣操作臂,其特征在于:包括绝缘杆、绝缘杆套筒、支撑架、操作臂安装架,所述绝缘杆套筒滑动套装于所述绝缘杆上,所述绝缘杆套筒的一侧通过交叉滚子轴承与所述支撑架连接,所述支撑架通过鱼眼杆端关节轴承与所述操作臂安装架连接,所述支撑架与所述操作臂安装架之间沿水平方向连接有第一电动推杆;所述绝缘杆套筒的一侧固定有安装座,所述安装座与所述支撑架之间沿垂直方向连接有第二电动推杆;
 
所述绝缘杆的两端同侧分别连接有一同步轮,其中一个所述同步轮与传动机构连接,两个所述同步轮上传动连接有同步帶,一侧所述同步帶贯穿所述绝缘杆套筒,另一侧所述同步帶的中部断开并分别连接在所述绝缘杆套筒的上、下端;
 
所述絕緣杆的頂部還連接有電動旋轉台。
 
进一步地,所述的一種配電網帶電作業用絕緣操作臂,其特征在于:所述操作臂安装架用于固定在爬杆机器人的承载平台。
 
进一步地,所述的一種配電網帶電作業用絕緣操作臂,其特征在于:所述绝缘杆套筒的形状是横截面为正方形的长方体,所述第一电动推杆、第二电动推杆分别安装在绝缘杆套筒的两相邻侧面。
 
进一步地,所述的一種配電網帶電作業用絕緣操作臂,其特征在于:所述第一电动推杆、第二电动推杆分别带动绝缘杆摆动的范围为±30°,所述第一电动推杆带动绝缘杆摆动所在平面与所述第二电动推杆带动绝缘杆摆动所在平面相垂直。
 
进一步地,所述的一種配電網帶電作業用絕緣操作臂,其特征在于:所述传动机构包括下端支架、升降电机、轴承支座,所述下端支架安装在绝缘杆的下端,所述升降电机、轴承支座与所述下端支架连接,且下端所述同步轮通过轴承支座安装在所述下端支架一侧,所述升降电机的输出轴与下端所述同步轮传动连接。
 
进一步地,所述的一種配電網帶電作業用絕緣操作臂,其特征在于:所述同步帶与所述绝缘杆套筒上端的连接处还连接有一缓冲弹簧。
 
进一步地,所述的一種配電網帶電作業用絕緣操作臂,其特征在于:所述绝缘杆上端安装有安装支架,上端所述同步轮和电动旋转台安装在所述安装支架上。
 
进一步地,所述的一種配電網帶電作業用絕緣操作臂,其特征在于:所述电动旋转台包括电机、蜗轮蜗杆箱、旋转台,所述电机、蜗轮蜗杆箱通过所述安装支架安装在所述绝缘杆的一侧,所述旋转台安装在所述绝缘杆的顶部,所述电机、蜗轮蜗杆箱、旋转台依次传动连接。
 
本發明的優點是:
 
本發明通過爬杆機器人將操作臂運至作業工位,采用地電位狀態,可實現六個自由度的運動,絕緣防護性能好、作業範圍廣、載重大,能夠安全有效地解決人工帶電作業工序複雜、危險系數高等問題。
 
附圖說明
 
一種配電網帶電作業用絕緣操作臂
圖1是本發明整體示意圖;
 
一種配電網帶電作業用絕緣操作臂
圖2是本發明絕緣套筒與交叉滾子軸承連接示意圖;
 
一種配電網帶電作業用絕緣操作臂
圖3是本發明電動旋轉台示意圖;
 
一種配電網帶電作業用絕緣操作臂
图4是本发明同步帶驱动示意图。
 
图中标号:电动旋转台1、同步轮2、操作臂安装架3、第一电动推杆4、绝缘杆5、同步帶6、第二电动推杆7、支撑架8、绝缘杆套筒9、鱼眼杆端关节轴承10、交叉滚子轴承11、电机12、蜗轮蜗杆箱13、旋转台14、安装支架15、下端支架16、升降电机17、轴承支座18、安装座19。
 
具體實施方式
 
下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。
 
實施例1:
 
一種配電網帶電作業用絕緣操作臂,包括绝缘杆5、绝缘杆套筒9、支撑架8、操作臂安装架3,绝缘杆套筒9滑动套装于绝缘杆5上,绝缘杆套筒9的一侧通过交叉滚子轴承11与支撑架8连接,支撑架8通过鱼眼杆端关节轴承10与操作臂安装架3连接,支撑架8与操作臂安装架3之间沿水平方向连接有第一电动推杆4;绝缘杆套筒9的一侧固定有安装座19,安装座19与支撑架8之间沿垂直方向连接有第二电动推杆7;支撑架8对操作臂系统起到支撑作用,并通过第一电动推杆4、第二电动推杆7对绝缘杆起到转动作用。
 
绝缘杆5的两端同侧分别连接有一同步轮2,其中一个同步轮2与传动机构连接,两个同步轮2上传动连接有同步帶6,一侧同步帶6贯穿绝缘杆套筒9,另一侧同步帶6的中部断开并分别连接在绝缘杆套筒9的上、下端;
 
絕緣杆5的頂部還連接有電動旋轉台1,用于連接帶電作業工具。
 
操作臂安裝架3用于固定在爬杆機器人的承載平台。對本發明的整個絕緣操作臂起到承載作用。
 
絕緣杆套筒9的形狀是橫截面爲正方形的長方體,第一電動推杆4、第二電動推杆7分別安裝在絕緣杆套筒9的兩相鄰側面。
 
第一電動推杆4、第二電動推杆7分別帶動絕緣杆5擺動的範圍爲±30°,第一電動推杆4帶動絕緣杆5擺動所在平面與第二電動推杆7帶動絕緣杆5擺動所在平面相垂直。
 
傳動機構包括下端支架16、升降電機17、軸承支座18,下端支架16安裝在絕緣杆5的下端,升降電機17、軸承支座18與下端支架16連接,且下端同步輪2通過軸承支座18安裝在下端支架16一側,升降電機17的輸出軸與下端同步輪2傳動連接。
 
同步帶6与绝缘杆套筒9上端的连接处还连接有一缓冲弹簧。
 
絕緣杆5上端安裝有安裝支架15,上端同步輪2和電動旋轉台1安裝在安裝支架15上。
 
電動旋轉台1包括電機17、蝸輪蝸杆箱13、旋轉台14,電機17、蝸輪蝸杆箱13通過安裝支架15安裝在絕緣杆5的一側,旋轉台14安裝在絕緣杆5的頂部,電機17、蝸輪蝸杆箱13、旋轉台14依次傳動連接。
 
本發明的工作原理是:
 
1.正向擺動
 
工作時,通過第一電動推杆4的伸縮實現操作臂的前後±30°的擺動;
 
2.側向擺動
 
支撐架8與絕緣杆套筒9之間用交叉滾子軸承11連接,絕緣杆可以繞交叉滾子軸承11中心旋轉,其動作的動力由第二電動推杆7提供,通過第二電動推杆7的伸縮實現左右±30°的擺動;
 
3.絕緣杆的升降
 
绝缘杆5的升降由升降电机17控制同步帶6、同步轮2来实现的,同步帶6的一侧断开形成两个末端,同步帶6两末端固定在绝缘杆套筒9上,与绝缘杆套筒9上端连接的一端还连接有缓冲弹簧,适应拉力;其转动动力源为升降电机17,升降电机17安装在绝缘杆5的下端支架16上,同步轮2固定在轴承支座18上,通过升降电机17的正反转,实现绝缘杆5在绝缘杆套筒9中的升降;
 
4.作業工具的旋轉
 
電動旋轉台1包括電機12、蝸輪蝸杆箱13及旋轉台14,通過安裝架15安裝在絕緣杆5的上端;動作時,由電機12驅動,通過蝸輪蝸杆箱13傳動,帶動旋轉台14轉動,使帶電作業工具完成正、反轉動,以調整位姿進行作業。
 
以上所述,仅为本发明较佳的具體實施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
 
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