[發明專利]一種激光清理供電系統絕緣子的方法及設備

在審

• 申請號: 201710077363.9
• 申請日: 2017-02-14
• 公開（公告）號: CN106807693A
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: 吳國慶;韓洪松;朱維南;宋晨光;張旭東;霍偉
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: B08B7/00
• 分類號: B08B7/00
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司32243
• 代理人: 錢靚

1.一種激光清理供電系統絕緣子的方法，其特征在于：使用激光有序的對絕緣子表面進行照射掃描，使絕緣子表面的積污被剝離和沖擊掉。

2.根據權利要求1所述的一種激光清理供電系統絕緣子的方法，其特征在于：具體為：使用的激光為連續激光或脈沖激光，當使用連續激光時，激光的功率為0.08～100MW/cm²,激光的波長為193nm～1064nm，當使用脈沖激光器時，激光的脈沖持續時間為10～1500ns，激光的峰值功率為0.8～100MW/cm²，激光的波長為193nm～1064nm；在0～10m范圍內對絕緣子進行激光清理，激光的掃描速度與激光的功率相匹配，激光的光斑為長條狀。

3.根據權利要求3所述的一種激光清理供電系統絕緣子的方法，其特征在于：所述激光的光斑為長條狀。

4.根據權利要求3所述的一種激光清理供電系統絕緣子的方法，其特征在于：步驟如下：

A、定位激光清洗頭與絕緣子的位置：使用激光可以在一定范圍內對絕緣子進行激光清理，由于絕緣子為回轉體，清理過程中激光頭要繞絕緣子旋轉，因此要把絕緣子定位在激光頭的回轉圓心中；

B、調整激光器的參數：根據絕緣子的積污情況，選擇合理的激光功率參數和頻率和脈寬；

C、激光掃描清理：條形光斑以平行于絕緣子軸線的方式照射絕緣子，激光頭繞絕緣子旋轉同時按絕緣子軸向運動進行掃描，以此方式循環直到清理完整個絕緣子。

5.一種絕緣子激光清理系統，其特征在于：該絕緣子激光清理機由激光器、激光傳輸系統、激光頭、機械運動系統、監測系統、控制系統組成；

激光器為CO₂激光器、YAG激光器、準分子激光器、光纖激光器、碟片激光器；

激光傳輸系統采用光纖傳輸，直接使用光纖把激光器產生的激光傳輸到激光頭中；

激光頭把光束整形使照射在絕緣子上的光斑為長條狀；

機械運動系統為激光頭提供了運動掃描功能，該功能使得從激光頭發出的光束能夠準確的掃描在絕緣子上；

監測系統可以測量激光傳輸的距離和絕緣子的激光反射率，評估激光清理的效果；

控制系統控制激光器的輸出模式既連續模式或脈沖模式、脈沖頻率、功率、脈寬，機械運動系統的運動參數，采集監測系統反饋的信息。

6.根據權利要求5所述一種絕緣子激光清理系統，其特征在于：控制系統控制著激光器和機械運動系統，并采集監測系統反饋來的信號，激光器產生的激光通過光纖傳輸到激光頭上，激光經過激光頭的光學系統整形后被投射在絕緣子表面上，而激光頭的掃描運動則由機械系統提供，整個系統的工作過程是控制系統控制激光器產生激光，激光通過光纖傳輸到激光頭，激光頭把激光整形后投射在絕緣子上，而激光的掃描運動由控制系統控制機械運動系統來形成，監測系統測量激光的傳輸距離和監測絕緣子激光反射率，并把這些數據反饋給控制系統，控制系統根據反饋來的信號控制激光器和機械運動系統，這整個過程為閉環控制。

7.一種絕緣子激光清理機，其特征在于：包括激光監測裝置、激光頭、旋轉臺、升降立柱、立柱、可調節支撐、基座、滾輪、電氣柜、電纜光纖、機械臂、環形導軌上導軌、環形導軌下導軌；

激光監測裝置中有激光反射率測量傳感器，該傳感器通過串行通信將采集到的信息傳輸到控制系統中；

激光頭，激光頭內有光學鏡片，光學鏡片可以對激光進行整形，使輸出激光光斑為長條形，激光頭同時可以輸出指示激光，該指示激光為紅色可見激光，該指示激光便于操作者操作該激光清理機；

旋轉臺，該旋轉臺上安裝激光頭，旋轉臺安裝在環形導軌的上導軌上；

升降立柱，該升降立柱上端安裝旋轉臺，可以調節旋轉臺的高度，便于對絕緣子的清理，升降立柱的升降是通過液壓裝置來實現升降的，升降立柱內有活塞，立柱中有液壓缸此結構形成一個液壓伸縮桿機構；

立柱，該立柱中安裝升降立柱，并安裝在基座上；

可調節支撐，可調節支撐安裝在基座上，通過旋轉該可調節支撐調節基座的水平；

電氣柜，電氣柜中安裝控制器和激光器，激光器中有水冷裝置，電器柜通過電纜和光纖將電源、激光和控制信號傳輸到機械運動系統和激光頭中；

傳輸線，該傳輸線中包含電纜和光纖；

環形導軌上導軌，該環形導軌上導軌為220°的環形導軌，該環形導軌上導軌為動導軌，并與環形導軌下導軌相配合，環形導軌上導軌上安裝激光頭，該環形導軌上導軌可以在環形導軌下導軌上旋轉運動，以驅動激光頭繞絕緣子進行旋轉掃描，該環形導軌上導軌上安裝有齒輪，環形導軌下導軌安裝有伺服電機A，通過齒輪傳動來驅動環形導軌上導軌。