[發明專利]換流站帶電水沖洗機器人系統及方法

有效

• 申請號: 201410459449.4
• 申請日: 2014-09-10
• 公開（公告）號: CN105014674B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 譚林;劉洪正;蘇建軍;慕世友;任杰;傅孟潮;魯守銀;李健;王振利;呂曦晨;王濱海;李建祥;趙金龍;陳強;張海龍
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網山東省電力公司電力科學研究院;山東魯能智能技術有限公司
• 主分類號: B25J13/02
• 分類號: B25J13/02;B25J5/00;B25J19/02;B25J19/04;B25J9/08;B08B3/02
• 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

本發明涉及一種換流站帶電水沖洗機器人系統。

背景技術

換流站是指在高壓直流輸電系統中，為了完成將交流電變換為直流電或者將直流電變換為交流電的轉換，并達到電力系統對于安全穩定及電能質量的要求而建立的站點。

換流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，保證換流站及輸電線路的安全。在現階段的換流站絕緣子沖洗作業主要存在以下缺點：

1、換流站的干擾來自開關場的電暈及運行中的換流閥，當換流站內交流開關場和直流開關場的母線、絕緣子、配件和其他設備的帶電導體表面電場強度超過臨界值后，周圍空氣分子將被電離，形成電暈放電，所以，換流站的絕緣子人工清洗存在這極大的安全隱患。

2、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；另外，考慮著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換流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，本發明公開了換流站帶電水沖洗機器人系統及方法，該裝置利用機器人代替人工完成換流站絕緣子沖洗作業，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：

換流站帶電水沖洗機器人系統，包括用于高空沖洗的主沖機器人及用于低空沖洗的輔沖機器人，所述主沖機器人及輔沖機器人相互配合共同完成換流站絕緣子的沖洗；主沖機器人及輔沖機器人均包括車體移動機構及電氣控制系統；

所述輔沖機器人的垂直升降機構連接在車體移動機構前端，垂直升降機構安裝有多級伸縮臂，多級伸縮臂與水槍沖洗機構的工作云臺相連；所述主沖機器人的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多節多級伸縮臂，多節多級伸縮臂與水槍沖洗機構的工作臺相連；電氣控制系統通過有線方式完成對機器人伸縮臂、及水槍沖洗機構的控制。

所述車體移動機構為履帶式移動底盤結構或輪式移動底盤結構或輪履切換式結構。

所述車體移動機構為履帶式移動底盤結構，主要由履帶底盤、左行走馬達、右行走馬達、驅動輪、從動輪、承重輪、履帶、張緊緩沖裝置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履帶底盤支架上，驅動輪通過驅動軸與行走馬達聯接，從動輪、承重輪與張緊緩沖裝置分別通過旋轉軸與履帶底盤支架聯接，履帶套在驅動輪、從動輪、承重輪與張緊緩沖裝置的外側，底盤左邊為柴油箱，右邊為液壓油箱，液壓支腿鉸接在履帶底盤上。

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，回轉平臺上鉸接有多節多級伸縮臂，回轉平臺及多節多級伸縮臂的大臂與變幅油缸鉸接連接，多節多級伸縮臂的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、小臂鉸接連接。

所述多節多級伸縮臂包括大臂、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。

所述多節多級伸縮臂的大臂、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。多節多級伸縮臂為三節兩級伸縮臂。

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，俯仰油缸上鉸接有第一水槍架，第一水槍架上連接有第一水槍。