[發明專利]一種懸垂絕緣子攀爬機構

有效

• 申請號: 201410023151.9
• 申請日: 2014-01-17
• 公開（公告）號: CN103753559A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 房立金;郭小昆
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

技術領域

本發明屬于絕緣子檢測及清污機器人攀爬技術領域，特別是涉及一種用于絕緣子檢測及清污機器人的懸垂絕緣子攀爬機構。

背景技術

絕緣子作為高壓輸電線路的重要組成部分，絕緣子的絕緣性直接影響高壓輸電線路的安全運行。高壓輸電線路中的絕緣子往往處于強電場和強機械應力中，由于絕緣子直接暴露在大氣中，在經歷強溫差變化和風吹雨打后，出現故障的幾率非常大，則定期對絕緣子進行檢測和清污，是消除安全隱患保障電力安全的重要工作。

現階段最多采用的是人工方式進行絕緣子檢測和清污，但是這種方式人員的勞動強度非常大，工作效率低，安全性差。為了降低人員勞動強度，提高工作效率，提高作業安全性，相關技術人員設計出了許多絕緣子檢測和清污機器人，來代替人工進行絕緣子檢測和清污工作。

目前的懸垂絕緣子檢測及清污機器人，其內的攀爬機構并不十分完善，且攀爬機構對絕緣子串的形位誤差要求太高，很難應用到實際作業中，實用性和適用性極差；機器人在攀爬過程中，攀爬機構會磨損或刮傷絕緣子表面的防污涂層，反而破壞絕緣子防污涂層的完整性；攀爬機構整體設計復雜笨重，攀爬機構內的驅動電機過多，且攀爬機構內的多個夾持承重部分均由電機單獨驅動，使攀爬機構的動作控制非常復雜，降低了控制穩定性，且安全性差；現有的這些機器人內的攀爬機構，在安裝到絕緣子串時非常困難，浪費了寶貴的作業時間。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種結構簡單、對絕緣子串的形位誤差要求低、實用性強、對絕緣子表面磨損小及安裝到絕緣子串容易的懸垂絕緣子攀爬機構。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種懸垂絕緣子攀爬機構，包括框架部分、承重部分及驅動部分，所述框架部分包括上環形支撐板、下環形支撐板、豎向導軌及豎向花鍵軸，所述承重部分包括曲柄、連桿、水平滑塊及水平導軌，承重部分為兩套，分別為上承重部分和下承重部分；所述驅動部分包括第一驅動電機、第二驅動電機及纜繩；

所述豎向導軌和豎向花鍵軸均安裝在上環形支撐板與下環形支撐板之間，框架部分由對稱的兩個半環組成，且兩個半環通過豎向的轉軸鉸接在一起，形成對開式結構；所述豎向花鍵軸為兩個，分別為第一花鍵軸和第二花鍵軸，第一花鍵軸和第二花鍵軸分別位于兩個半環內；

所述上承重部分的曲柄一端鉸接有豎向滑塊，豎向滑塊設置在豎向導軌上，曲柄的另一端與連桿的一端相鉸接，連桿的另一端鉸接在水平滑塊上，水平滑塊設置在水平導軌上；在所述豎向花鍵軸上套裝有花鍵軸套及導向塊，導向塊中部設置有軸承，花鍵軸套通過固接于軸承內圈與導向塊相連接；所述水平導軌固接在導向塊上；所述下承重部分的曲柄一端鉸接在下環形支撐板上，曲柄的另一端與連桿的一端相鉸接，連桿的另一端鉸接在水平滑塊上，水平滑塊設置在水平導軌上，水平導軌固接在下環形支撐板上，豎向花鍵軸與下環形支撐板之間通過軸承相連接，豎向花鍵軸上套裝有花鍵軸套，花鍵軸套固接于軸承內圈上；在曲柄與連桿的鉸接處下部安裝有萬向輪；在上承重部分的水平滑塊與導向塊之間及下承重部分的水平滑塊與下環形支撐板之間均設置有壓縮彈簧；

所述第一驅動電機安裝在下環形支撐板上，在第一驅動電機的電機軸上連接有纜繩卷筒，在纜繩卷筒上分別纏繞有兩路纜繩，第一路纜繩為逆時針纏繞，第二路纜繩為順時針纏繞；第一路纜繩的一端固接在纜繩卷筒上，另一端依次穿過固裝在上環形支撐板的導向環、豎向滑塊上的滑輪、導向環及導向塊上的滑輪與上環形支撐板相固接；第二路纜繩的一端固接在纜繩卷筒上，另一端依次穿過固裝在下環形支撐板的導向環、豎向滑塊上的滑輪、導向環及導向塊上的滑輪與下環形支撐板相固接；

所述第二驅動電機安裝在上環形支撐板上，在第二驅動電機的電機軸上安裝有第一傳動齒輪，在轉軸頂端固裝有第二傳動齒輪，第一傳動齒輪和第二傳動齒輪相嚙合；在所述第二傳動齒輪上端的轉軸上固裝有第一帶輪和第二帶輪；在所述第一花鍵軸的頂端設置有第三帶輪，在第二花鍵軸的頂端設置有第四帶輪，第一帶輪與第三帶輪通過第一輪帶相連接，第二帶輪與第四帶輪通過第二輪帶相連接；

在所述上承重部分的花鍵軸套上順時針纏繞有一條纜繩，為第三路纜繩，第三路纜繩的一端固接在花鍵軸套上，另一端繞過水平導軌上的滑輪與水平滑塊相固接；在所述下承重部分的花鍵軸套上逆時針纏繞有一條纜繩，為第四路纜繩，第四路纜繩的一端固接在花鍵軸套上，另一端繞過水平導軌上的滑輪與水平滑塊相固接。

所述上承重部分和下承重部分內由曲柄、連桿、豎向滑塊及萬向輪構成的承重單元均設置為兩套，且兩套承重單元相對于水平導軌左右對稱設置。