[實用新型]基于超聲測距的變電站水沖洗機器人

有效

• 申請號: 201420518912.3
• 申請日: 2014-09-10
• 公開（公告）號: CN204194341U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 王振利;魯守銀;譚林;蘇建軍;慕世友;任杰;傅孟潮;李健;呂曦晨;王濱海;李建祥;趙金龍;陳強;張海龍;高郎宏
• 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: B08B3/02
• 分類號: B08B3/02;B08B13/00
• 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

本實用新型涉及機器人領域，尤其涉及一種基于激光測距的變電站水沖洗機器人。

背景技術

隨著工業經濟和城市建設的飛速發展，對變電站供電的連續性和質量提出了越來越高的要求。然而由于輸電線路設備長期暴露在大自然中，特別是工業區域，沿海和鹽堿地區域，受工業廢氣、海水和自然界鹽堿、粉塵的影響，通常會在其絕緣子表面形成一定程度的污穢。這些含有鹽、酸、堿性成分的污穢，一般來說可溶于水，污穢溶于水后成為電解質，具有很強的導電性。受到污染的絕緣子，電導增大，絕緣性能降低，泄漏電流急劇增加，其閃絡電壓大大降低，此時就容易發生污垢閃絡。尤其是當絕緣子設計泄露比距不夠或采用的絕緣子不能滿足污穢要求時，污閃很有可能出現。污閃事故一旦發生，可直接導致用戶大面積、長時間停電，致使供電可靠率下降，從而給工農業生產和居民生活用電帶來嚴重的負面影響。防止輸電線路污閃，防止電網大規模停電事故的發生，確保電網安全穩定運行和電力可靠供應就顯得尤為重要。

目前，變電站絕緣子水沖洗存在的問題是：

1、變電站絕緣子的清掃工作主要采用停電人工清掃或帶電水沖洗。采用停電人工清掃質量低、設備清掃工作處于被動狀態，不能得到適時的清掃，這些都會對變電站輸電線路的安全穩定運行造成一定的隱患。

2、部分變電站絕緣子的清掃工作依靠機器進行，但是自動化水平低，控制不夠精確，從而導致對變電站絕緣子的清掃不夠徹底，不能滿足安全要求。

基于此實用新型的變電站水沖洗機器人能夠實現帶電作業，穩定高效水沖洗，有利于電網的穩定運行?，F在，水沖洗機器人的研發如火如荼，而關于水沖洗機器人進行水沖洗作業時的路徑規劃問題還不完善。

實用新型內容

為解決現有技術存在的不足，本實用新型公開了一種基于超聲測距的變電站水沖洗機器人，該沖洗控制方式用來規劃水沖洗機器人對絕緣子進行沖洗的路徑，調整噴槍與絕緣子之間距離，沖洗過程中調節沖洗出水速度形成卡門渦街等。能有效的保證機器人在沖洗過程中平滑運行，實現誤差和加速度可控，并具有良好的沖洗效果。

為實現上述目的，本實用新型的具體方案如下：

一種基于超聲測距的變電站水沖洗機器人，包括車體移動機構，車體移動機構為履帶式移動底盤結構，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多節多極伸縮臂，多節多極伸縮臂的小臂通過調平油缸與水槍沖洗機構的工作臺相連；所述水槍沖洗機構的水槍架上連接有水槍，所述水槍架上固定有跟蹤攝像機，跟蹤攝像機正下方裝有超聲測距儀。

所述車體移動機構主要由履帶底盤、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極伸縮臂，回轉平臺及多節多極伸縮臂的大臂與變幅油缸鉸接連接，多節多極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。

所述多節多極伸縮臂為三節兩極伸縮臂，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。

所述多節多極伸縮臂的大臂、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超聲測距儀，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。