专利名称：架空输电线路绝缘子检测智能机器人检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电力技术，尤其是一种架空输电线路绝缘子检测智能机器人检测装置。
背景技术：
随着我国电力系统的不断发展，电网安全、稳定运行越来越受到重视。尤其在近年来大力发展的超高压、特高压输电系统中，绝缘子的安全运行直接决定了整个系统的投资及安全水平，为保证高压输电线路的电气安全，在高压输电线路运行使用一段时间后，需要检测线路的电气性能，特别是绝缘子的绝缘安全性能，防止短路或断路等现象的发生。绝缘子是架空高压输电线路上用于导线与铁塔连接的绝缘元件，具有两个基本作用，即支撑和防止电流回地，这两个作用必须得到保证，绝缘子不应该由于环境和电负荷条件发生变化导致各种电应力而失效，否则绝缘子就不会产生所需的作用，会损害整条线路的使用和运行寿命。按照安装结构不同，绝缘子串可分垂直绝缘子串和水平绝缘子串，以及倾斜绝缘子串，当然，由于安装的需要，一般如垂直绝缘子串并不是绝对垂直，而是在竖直方向上一定角度范围之内都可以叫做垂直绝缘子串。显而易见的是，应用于垂直绝缘子串检测的机器人要克服地球引力，并且针对绝缘子串的结构特点进行攀爬，其基本结构特点是，绝缘子串有若干节组成，节间通常存在形体空间。用耐张绝缘子串悬挂导线或分裂导线的承受导线张力的杆塔称为耐张塔，是以基本水平的方向牵拉导线的塔架，当然由于重力的影响，不会绝对水平。这里所说的绝缘子串，在耐张塔上基本上就是水平绝缘子串。随着人性化作业推广的需要和智能机器人的发展，目前，越来越多的智能机器人应用于电力线路巡检或者设备检测上。在如中国第CN201331558Y号实用新型专利中，公开了一种具有双履带轮结构的绝缘子检测机器人，用于水平双联绝缘子串的检测，其通过履带跨越所述形体空间，并通过两边的阻挡装置进行行走方向的导向。不过显然诸如履带和轮式结构的机器人并不适合于垂直绝缘子串的检测，为了保证机器人能可靠运行，通常需要在辅助在行进方向的导向结构，结构比较复杂。另外显见的一点是，绝缘子串很多是瓷质件，表面非常光滑，很难使机器人获得良好的驱动环境。中国第CN202013392U号实用新型专利则公开了一种可用于垂直绝缘子串检测的机器人，包括对称设置的两个环形支架，两个环形支架上分别设置有爬行机构，两个爬行机构之间通过连接板连接；为适应在垂直绝缘子串上的攀爬，爬行机构包括对称设置的两个导轨，两个导轨上分别设置卡脚机构；而卡脚机构又包括滑动装置和摆动装置，滑动装置包括滑动设置在导轨上的卡脚滑块，摆动装置包括摆动键套，摆动键套通过轴承连接到卡脚滑块上，结构复杂；并且在实际使用中，需要一系列的运动相配合，不可避免的产生个运动环节的衔接问题，效率比较低。另外，其形体比较大，携带困难，而高压线路多在野外，不便于携带的缺陷会严重影响其实际使用的便捷性。[0008]中国第CN1165775C号发明专利则公开了一种具有可套设于绝缘子本体周边的环形支架的机器人，在该环形支架上设置爬行机构和检测探头，显然，由于绝缘子串两端连接，环形支架套装在绝缘子串上需要通过辅助结构进行配合，否则无法完成套装，该辅助的结构，如两节或者两节以上拼对口和的结构，造成了其自身结构的复杂性。另外，其仍然采用导轨式结构，并配合卡爪结构，体积仍然比较大，体形笨重而难以携带。同时，卡爪结构动作比较缓慢，检测效率比较低。通常，这类检测机器人需要在断电的情况下进行检测，影响线路的正常运运行。绝缘子是一种特殊的绝缘控件，能够在架空输电线路中起到重要作用。绝缘子对高压输电线路的安全起着重要作用，检测绝缘子的传统方法，为人工登塔逐片检测，难度大，危险性高，随着技术的发展，高压输电线路电压等级越来越高，绝缘子的长度和结构也越来越多，普通的人工检测已经远远不能满足技术发展的要求；现在的绝缘子检测结构要求小巧，轻便，可靠性高，到目前为止，本领域尚未出现类似的高压带电检测装置。
发明内容本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种架空输电线路绝缘子检测智能机器人检测装置，该装置结构紧凑，移动速度快，与绝缘子接触片数少，对绝缘子磨损小，安全性和稳定性很好，适合于单串的悬垂绝缘子串检测用。为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案一种架空输电线路绝缘子检测智能机器人检测装置，包括四组导向臂机构，第一组导向臂机构和第二组导向臂机构通过第一环臂板相连，第三组导向臂机构和第四组导向臂机构通过第二环臂板相连，第二组导向臂机构和第三组导向臂机构之间通过动力驱动攀爬机构相连，前述机构相连后组成一个与绝缘子相配合的圆形结构；所述第一环臂板上设有绝缘子检测仪，第二环臂板上均设有控制装置，控制装置分别与动力驱动攀爬机构和绝缘子检测仪电连接。所述每一组导向臂机构均包括一个导向臂，以及固定于导向臂侧面上的导向臂支架，第一组导向臂机构的导向臂支架和第二组导向臂机构的导向臂支架通过第一环臂板相连；第三组导向臂机构的导向臂支架和第四组导向臂机构的导向臂支架通过第二环臂板相连。所述第一环臂板和第二环臂板均为与绝缘子串外形相配合的弧形结构。所述动力驱动攀爬机构包括第一驱动支撑架和第二驱动支撑架，所述第一驱动支撑架、第二驱动支撑架分别固定于第二组导向臂机构的导向臂和第三组导向臂机构的导向臂上，所述第一驱动支撑架、第二驱动支撑架上下端分别通过上轴和下轴相连，上、下轴之间通过拉板相连；所述上轴中部固定安装有电机，电机两侧的上轴上分别设置有左右上同步带轮、左右大直齿轮、左右上攀爬臂；所述下轴上设置于上轴相连的连接件两侧分别设有左右下同步轮、左右下攀爬臂；所述左右上同步带轮和左右下同步轮分别相对应地通过同步带相连。所述左右上攀爬臂和左右下攀爬臂的末端均设有滚轮。所述电机设有双向输出轴，双向输出轴上分别设置一电机齿轮，所述电机齿轮分别与上轴上的左右大直齿轮啮合。[0018]所述电机与控制装置电连接。所述控制装置包括设置于第二环臂板上的控制盒，控制盒中设置控制系统，控制系统分别与绝缘子检测仪和电机电连接。本实用新型中的控制系统和绝缘子检测仪均为现有技术，不再赘述。本实用新型中，导向臂与导向臂支架固定在一起，共4组，导向臂4个均匀分布，将绝缘子包围，导向臂与后端的环臂板连接，环臂板的两端与导向臂支架相连，形成圆形结构，利用环臂板材料的弹性使环臂板抱紧绝缘子，在后侧的导向臂上安装有驱动支撑架，电机安装于连接件上，电机驱动两端的直齿轮转动，直齿轮带动上同步带轮转动，上同步带轮与下同步带轮通过同步带相连接，同步带轮带动攀爬臂完成转动，从而完成爬行动作，在爬打的过程中检测仅完成对绝缘子片的检测，整体动作的完成有控制盒完成。本实用新型的有益效果是1.本实用型新结构轻巧，布局对称，可靠性好；2.本实用新型环臂板为弧形结构，与绝缘子外形相吻合；3.本实用新型利用一个两输出轴的电机驱动两端的同步带轮，使攀爬臂的转动同步可靠；4.本实用新型整体结构与绝缘子串的接触较少，对绝缘子瓷裙部的涂料涂层磨损小，整体结构摩擦力小。
图1是本实用新型结构示意图；图2是本实用新型动力驱动攀爬机构示意图；图3是本实用新型侧视图；图4是本实用新型工作效果图；其中001.第四导向臂，002.第四导向臂支架，003.第二环臂板，004.控制盒，005.第三导向臂支架，006.第三导向臂，007.第二导向臂，008.第二导向臂支架，009.第一环臂板，010.绝缘子检测仪，011.第一导向臂支架，012.第一导向臂，013.右上攀爬臂，014.右大直齿轮，015.右上同步带轮，016.右电机齿轮，017.右锁紧螺母，018.上轴，019.驱动电机，020.左锁紧螺母，021.右拉板，022.右下攀爬臂，023.第二驱动支撑架，024.右下同步带轮，025.下轴，026.左下同步带轮，027.左下攀爬臂，028.第一驱动支撑架，029.左拉板，030.左电机齿轮，031.左上同步带轮，032.左大直齿轮，033.左上攀爬臂。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。如图1-图4所示，本实用新型包括第四、第三、第二和第一导向臂001、006、007、012，第四、第三、第二、第一导向臂支撑002、005、008、011，第二、第一环臂板003、009，机器人控制盒004，智能绝缘子检测仪010，右上、右下、左下、左上攀爬臂013、022、027、033，右、左大直齿轮014、032，右上、右下、左下、左上同步带轮015、024、026、031，右、左电机齿轮016、030，右、左锁紧螺母017、020，上轴018，下轴025，驱动电机019，右拉板021，左拉板029，第二、第一驱动支撑架023、028。[0034]第四导向臂001与第四导向臂支架002固定在一起，与第二环臂板003 —端相连接，第二环臂板003的另一端与第三导向臂支架005连接，第三导向臂支架005与第三导向臂006固定连接，形成一个弧形的结构，机器人控制盒004固定于第二环臂板003上，同理第二导向臂007与第二导向臂支架008固定，第一环臂板009 —端固定于第二导向臂支架008上，第一环臂板009的另一端与第一导向臂支架011连接，第一导向臂支架011安装于第一导向臂012上。形成另一个弧形结构，智能绝缘子检测仪010固定于第一环臂板009上。第二环臂板003和第一环臂板009均采用高弹性的新型复合材料，碳纤维复合材料。通过上述两组对称弧形结构组成了绝缘子检测机器人的本体结构。驱动结构如图2，通过第二驱动支撑架023固定于第三导向臂006上，第一驱动支撑架028固定于第二导向臂007上，将整个驱动结构固定于上，第二驱动支撑架023和第一驱动支撑架028之间由上轴018和下轴025连接，右上攀爬臂013和右大直齿轮014、右上同步带轮015三者固定为一体，可以在上轴018上同步旋转，右电机齿轮016与右大直齿轮014相互卩齿合,驱动电机019为双输出轴电机,驱动电机019驱动右电机齿轮016旋转，由于右电机齿轮016与右大直齿轮014相互啮合，从而带动右上攀爬臂013、右上同步带轮015一起随着驱动电机019旋转，右下同步带轮024和右下攀爬臂022之间位置固定，可以一起在下轴025上旋转,右上同步带轮015通过同步带将驱动电机019的动力传递给右下同步带轮024，右下同步带轮024和右下攀爬臂022完成旋转动作，从而完成攀爬动作。同理，另一侧的左上攀爬臂033、左上同步带轮031、左大直齿轮032三者固定为一体，可以沿上轴018旋转，驱动电机019将动力通过左电机齿轮030将动力传递给左大直齿轮032，左上同步带轮031和左下同步带轮026之间由同步带相连接，左下同步带轮026与左下攀爬臂027 —起旋转，由于采用一个驱动电机控制，采用对称布置结构，保证传递动力的均匀可靠；在爬行的过程中检测仪完成对绝缘子片的检测，整体动作的完成有机器人控制盒004完成。上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
权利要求1.一种架空输电线路绝缘子检测智能机器人检测装置，其特征是，包括四组导向臂机构，第一组导向臂机构和第二组导向臂机构通过第一环臂板相连，第三组导向臂机构和第四组导向臂机构通过第二环臂板相连，第二组导向臂机构和第三组导向臂机构之间通过动力驱动攀爬机构相连，前述机构相连后组成一个与绝缘子相配合的圆形结构；所述第一环臂板上设有绝缘子检测仪，第二环臂板上均设有控制装置，控制装置分别与动力驱动攀爬机构和绝缘子检测仪电连接。
2.如权利要求1所述的装置，其特征是，所述每一组导向臂机构均包括一个导向臂，以及固定于导向臂侧面上的导向臂支架，第一组导向臂机构的导向臂支架和第二组导向臂机构的导向臂支架通过第一环臂板相连；第三组导向臂机构的导向臂支架和第四组导向臂机构的导向臂支架通过第二环臂板相连。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征是，所述第一环臂板和第二环臂板均为与绝缘子串外形相配合的弧形结构。
4.如权利要求1所述的装置，其特征是，所述动力驱动攀爬机构包括第一驱动支撑架和第二驱动支撑架，所述第一驱动支撑架、第二驱动支撑架分别固定于第二组导向臂机构的导向臂和第三组导向臂机构的导向臂上，所述第一驱动支撑架、第二驱动支撑架上下端分别通过上轴和下轴相连，上、下轴之间通过拉板相连；所述上轴中部固定安装有电机，电机两侧的上轴上分别设置有左右上同步带轮、左右大直齿轮、左右上攀爬臂；所述下轴上设置于上轴相连的连接件两侧分别设有左右下同步轮、左右下攀爬臂；所述左右上同步带轮和左右下同步轮分别相对应地通过同步带相连。
5.如权利要求4所述的装置，其特征是，所述左右上攀爬臂和左右下攀爬臂的末端均设有滚轮。
6.如权利要求4所述的装置，其特征是，所述电机设有双向输出轴，双向输出轴上分别设置一电机齿轮，所述电机齿轮分别与上轴上的左右大直齿轮哨合。
7.如权利要求4或6所述的装置，其特征是，所述电机与控制装置电连接。
8.如权利要求1所述的装置，其特征是，所述控制装置包括设置于第二环臂板上的控制盒，控制盒中设置控制系统，控制系统分别与绝缘子检测仪和电机电连接。
专利摘要本实用新型公开了一种架空输电线路绝缘子检测智能机器人检测装置，包括四组导向臂机构，第一组导向臂机构和第二组导向臂机构通过第一环臂板相连，第三组导向臂机构和第四组导向臂机构通过第二环臂板相连，第二组导向臂机构和第三组导向臂机构之间通过动力驱动攀爬机构相连，前述机构相连后组成一个与绝缘子相配合的圆形结构；所述第一环臂板上设有绝缘子检测仪，第二环臂板上均设有控制装置，控制装置分别与动力驱动攀爬机构和绝缘子检测仪电连接。该装置结构紧凑，移动速度快，与绝缘子接触片数少，对绝缘子磨损小，安全性和稳定性很好，适合于单串的悬垂绝缘子串检测用。
文档编号G01R31/00GK202916368SQ20122064232
公开日2013年5月1日 申请日期2012年11月28日 优先权日2012年11月28日
发明者张勇, 赵德利, 王瑞珏, 刘天立, 张景沛 申请人:山西省电力公司检修分公司, 山东鲁能智能技术有限公司, 国家电网公司