[發明專利]輪式變電站帶電水沖洗機器人

有效

• 申請號: 201410459189.0
• 申請日: 2014-09-10
• 公開（公告）號: CN104999449B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 魯守銀;任杰;慕世友;傅孟潮;韓磊;李健;陳強;王振利;譚林;呂曦晨;張海龍;王濱海;李建祥;趙金龍
• 申請（專利權）人: 山東魯能智能技術有限公司
• 主分類號: B25J5/00
• 分類號: B25J5/00;B25J18/02
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本發明涉及一種輪式變電站帶電水沖洗機器人。

背景技術

變電站絕緣子長時間暴露在外界環境中，表面易沉積污垢，這些污垢受惡劣天氣侵害容易發生污閃事故。絕緣子帶電水沖洗作業可以提高供電的可靠性，減少停電損失，保證變電站及輸電線路的安全。在現階段的變電站絕緣子沖洗作業主要存在以下缺點：

1、現有的沖洗方法無法實現智能控制，人工操作流程比較復雜，沖洗時需要大量純水，且清洗不夠徹底，清洗不速度較慢，效率較低，無法滿足現場的變電站絕緣子高精度的沖洗；

2、現有的變電站絕緣子沖洗方式大多是由清洗技術人員手持沖洗設備進入現場進行作業，人工沖洗不僅依賴于天氣情況，還需要清洗人員具備較高技術水平及熟練的操作流程，對絕緣子進行帶電水沖洗時需要高規格的安全防護，以避免短路電流造成的安全事故，引發人員傷亡，這類作業方式存在安全隱患；

3、人工作業面臨著勞動強度大，效率低，自動化水平低等諸多問題；帶電水沖洗技術要求較高，受環境、積污情況、設備爬距、設備布置方式等多種因素影響，人工沖洗時容易發生設備閃絡；

4、考慮到帶電水沖洗作業受到沖洗角度、水壓等多方面的影響，人工作業有時不能把設備外絕緣表面的污穢物完全沖走。

因此利用更安全和效率更高的機器人代替人工對變電站絕緣子進行水沖洗作業是非常有必要的，是符合時代發展要求的。

發明內容

為解決現有技術存在的不足，本發明公開了輪式變電站帶電水沖洗機器人，該裝置利用機器人代替人工完成變電站絕緣子沖洗作業，使操作人員位于安全區域內，保障了操作人員的安全，降低的勞動強度，提高沖洗效率和自動化水平。

為實現上述目的，本發明的具體方案如下：

輪式變電站帶電水沖洗機器人，包括車體移動機構，車體移動機構為輪式移動底盤結構，所述車體移動機構通過回轉支承與升降機構的回轉平臺相連，升降機構的回轉平臺上還安裝有伸縮臂，伸縮臂通過調平油缸與水槍沖洗機構的工作臺相連；電氣控制系統通過遠程遙控裝置控制車體移動機構移動到指定區域，通過控制水槍沖洗機構的俯仰油缸上下俯仰以及擺動油缸的左右擺動實現水槍架的位姿微調，通過跟蹤攝像機采集的圖像，確定水槍的位姿，水槍噴射高純度水進行沖洗作業。

所述車體移動機構主要由輪式底盤、左行走馬達、右行走馬達、驅動輪、從動輪以及兩側的四個液壓支腿組成，左行走馬達和右行走馬達通過螺栓連接在輪式底盤支架上，驅動輪通過驅動軸與行走馬達聯接，從動輪通過旋轉軸與輪式底盤支架聯接，輪式底盤左邊為柴油箱，右邊為液壓油箱，液壓支腿鉸接在輪式底盤上。

所述伸縮臂為三節兩級伸縮臂，包括大臂、連接臂及小臂，大臂鉸接到回轉平臺上，連接臂前、后端均設置有滑塊，滑塊與連接臂螺栓連接，連接臂通過滑塊與大臂、小臂滑動連接，連接臂的頭部安裝有鏈輪，通過鏈傳動實現連接臂與小臂的同步伸縮。

所述升降機構包括回轉平臺及調平機構，回轉平臺通過回轉支承與車體移動機構連接，回轉平臺上鉸接有伸縮臂，回轉平臺及大臂與變幅油缸鉸接，大臂及連接臂與伸縮油缸鉸接連接，調平機構包括調平油缸Ⅰ和調平油缸Ⅱ，調平油缸Ⅰ安裝在回轉平臺和大臂間，與回轉平臺、大臂鉸接連接，調平油缸Ⅱ安裝在工作臺與小臂之間，與工作臺、小臂鉸接。

所述三節兩級伸縮臂的大臂、小臂上通過螺栓連接有變幅鏈條，大臂前端繞過鏈輪與伸縮鏈條的前端鉸接，伸縮鏈條的末端與小臂末端鉸接。

所述水槍沖洗機構包括俯仰油缸及擺動油缸，俯仰油缸通過螺栓連接在擺動油缸上，擺動油缸通過螺栓連接在工作臺上，俯仰油缸上鉸接有水槍架，水槍架上連接有水槍。

所述水槍架上通過螺栓安裝有跟蹤攝像機，用于實時觀察絕緣子水沖洗作業情況，跟蹤攝像機正下方裝有激光測距儀，用于實時測量水槍與水沖洗作業絕緣子的距離。

所述回轉平臺上還連接有液壓控制系統的比例控制閥組；此處的比例控制閥組為上裝控制閥組B。

所述液壓系統包括下部控制閥組A、上裝控制閥組B及中央回轉接頭，共有七個比例換向閥和四個手動換向閥。

所述下部控制閥組A通過分配閥與液壓泵連接，由四個手動換向閥控制水沖洗機器人四個支腿油缸來完成伸縮運動，兩個比例換向閥控制左右兩個馬達，進行機器人行走運動；