一种改进的水平单联绝缘子串检测机器人的制造方法与工艺

本发明涉及一种改进的水平单联绝缘子串检测机器人。

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，防止短路或短路等现象的发生。按照安装结构不同，绝缘子串可分悬垂绝缘子串和水平绝缘子串，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。目前针对绝缘子串的检测作业国内基本仍然采用人工高空作业的传统检测方式，工作人员携带绝缘子检测仪等工具爬上杆塔，逐串检测塔上所有的绝缘子,这种方式劳动强度大、作业周边环境恶劣，带电作业安全性低。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。中国专利CN101769971A公开了一种绝缘子检测机器人，包括第一履带轮、箱体、第二履带轮、变距伸缩机构及探头驱动机构，箱体上安装有变距伸缩机构，第一、二履带轮位于箱体两侧、分别与变距伸缩机构相铰接，第一、二履带轮上分别连接有第一、二行程传感器；箱体的下方设有探头驱动机构。综合分析，此专利主要有如下缺点：其行走机构采用两个履带轮架设在两串绝缘子的形式，只能沿水平双联绝缘子串行走，无法检测检测水平单联绝缘子串，使用具有很大的局限性。中国专利CN102621425A公开了一种水平绝缘子串带电检测机器人，包括若干履带轮、若干旋转抱紧机构、至少一个绝缘子带电检测仪及若干防掉落保护机构，所述履带轮、绝缘子带电检测仪及防掉落保护机构均设置于旋转抱紧机构上。履带轮与旋转抱紧机构连接成一体，并且在机器人运行时成120度均匀环抱于绝缘子周围。由于旋转抱紧电机持续提供旋转抱紧力，对电机损伤比较大，同时，机器人三个履带轮120度均匀环抱绝缘子，重心不稳会形成机器人绕绝缘子旋转运动的趋势，其扭转力会造成对履带电机及抱紧机构破坏。美国专利申请公开号为：US2010/0100239A1公开了一种绝缘子串检测机器人机械结构，机器人本体沿带电悬垂绝缘子串往复运动，包括上下可调节环绕绝缘子支架，安装在机器人本体移动的驱动模块、电子检测模块，用于将机器人本体和安装卸载机构连接的连接模块，手动将机器人从绝缘子上拆除的开关翼模块，两侧绝缘子电特性的测量模块，控制机器人动作的控制器以及探测绝缘子缺损的缺损探测单元。但是，该专利申请主要针对的是带电悬垂绝缘子串的检测，其在水平绝缘子串上移动时，因前后移动接触绝缘子片的面不同，其轮爪结构在反向运行时接触绝缘子片底面，会造成卡壳现象，使其在水平绝缘子串上无法正常运行。一般水平双联的两串绝缘子因安装误差，不是呈绝对对称的，比如两串绝缘子的高度不在一个水平面上(上下错位)、两串绝缘子的瓷瓶及钢帽不对齐(前后错位)，甚至两串绝缘子的中心距在两端是不一样的，呈V型分布，因此跨两串绝缘子的机构设计都要有调节间距的功能，机器人搭两串绝缘子上会有偏斜的情况，而且探针摆动来回检测两串绝缘子时会有一侧打不到钢帽，需要调整检测位置。所以单串行走的机器人主要解决的是平衡问题，不产生偏转，其次是上线简单，可检测单串或双串，行走机构简单、行走平稳等。

技术实现要素：
本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种改进的水平单联绝缘子串检测机器人，它具有原理简单，结构合理，操作方便，安全性好，对绝缘子磨损小，使用范围广，能够适应水平单联及水平双联绝缘子串的带电检测作业优点。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种改进的水平单联绝缘子串检测机器人，包括对称布置在水平绝缘子上的两个履带机构，两个履带机构相互连接，两个履带机构均分别与对应的平衡装置连接，所述平衡装置分别布置在水平绝缘子的两侧，用于降低机器人重心且防止机器人偏转，所述平衡装置包括电池箱、控制箱和其他辅助设备，所述控制箱控制履带机构行进，带有所述控制箱的平衡装置上设有绝缘子带电检测仪，所述绝缘子带电检测仪包括来回摆动的检测探针。所述履带机构包括履带支撑板，履带支撑板的一侧安装有驱动电机和内环架，另外一侧安装有把手和外环架；所述内环架和所述外环架均为弧形结构，所述内环架的一侧与履带支撑板连接，所述内环架的另外一侧与另外一个履带机构的内环架连接，所述外环架的一侧与平衡装置连接，所述外环架的另外一侧与履带支撑板连接。所述履带支撑板为工字型履带支撑板。所述工字型履带支撑板内分别设有主动带轮、从动带轮、若干张紧轮、若干U型板和若干传动轴，所述张紧轮套在各自对应的传动轴上，所述传动轴两端设置于各自对应的U型板上，所述U型板通过U型板上的导柱套设在工字型履带支撑板的中间连接板上，所述主动带轮和从动带轮分别安装在工字型履带支撑板内的两端，所述主动带轮、从动带轮和若干张紧轮的外围绕有异形同步带，所述驱动电机与所述主动带轮连接。所述履带机构上设有履带，所述履带为异形同步带，所述异形同步带的内齿和外齿的高不同，所述异形同步带的外齿比内齿长，所述异形同步带的接触绝缘子的接触长度大于两片且小于三片绝缘子轴向长度。所述平衡装置包括第一平衡装置和第二平衡装置，所述第一平衡装置包括第一下环板，所述第一下环板的一端通过销轴与履带机构连接，所述第一下环板的另外一端与电池箱的上端连接，所述第一下环板固定在导向杆上，所述第二平衡装置包括第二下环板，所述第二下环板的一端通过销轴与另外一个履带机构连接，所述第二下环板的另外一端与控制箱的上端连接，所述第二下环板固定在导向杆上。所述第一下环板和第二下环板均为弧形连接板。所述第一下环板和所述第二下环板均通过导向杆接触绝缘子表面，所述导向杆接触绝缘子表面的接触长度大于两片且小于三片绝缘子轴向长度，所述导向杆为绝缘材料。所述绝缘子带电检测仪至少有一个，所述绝缘子带电检测仪还包括检测探头和探针驱动机构，所述探针驱动机构带动检测探针来回摆动；所述检测探针至少有两个，相邻检测探针之间的距离为两片绝缘子轴向长度，所述检测探头设置在平衡装置导向杆上，位于两串绝缘子中间。所述电池箱包含机器人电池，所述电池箱安装有定位装置，所述控制箱安装有云台摄像头。所述其它辅助设备包括任何能够起重力作用的装置。本发明的有益效果：1本发明由于采用上述对称结构，两个履带对称环抱于绝缘子串上方，运动连续性好，其履带采用的是异性同步带，特殊的外齿结构设计使机器人的抓地能力增强，尤其适用于绝缘子串凹凸不平的外表面结构；2其次，机器人上串操作简单，安全保护性好，采用对称铰接结构，方便作业人员安装上线，而且机器人在作业过程中，重心布置在最下方，使机器人不发生偏转，保证了机器人在移动检测过程中的稳定性及安全性；3对绝缘子涂层磨损小，短接绝缘子数目少，机器人整体结构与绝缘子接触件均选用绝缘材料，最大程度的避免对绝缘子瓷裙上防污闪涂层的磨损，机器人与绝缘子片接触点的长度大于两片且小于三片绝缘子轴向长度，最多只短接两片绝缘子；4利用电阻检测及电场检测两种检测方法进行绝缘子优劣的判断，检测精度高，准确度高；可适应性广，机器人采用多处铰接，且平衡装置具有可伸缩调节功能，使机器人可调节环抱直径，适应不同盘径的绝缘子片，其实，机器人不仅可以在水平单联绝缘子串上行走，而且可以在水平双联绝缘子串上行走，不受成V型分布的水平双联绝缘子串的影响，具有一机多用的特点。5本发明设计成机器人在单串上行走首先避免了调节间距，而且适应性高，可检测单串，也可在双串上的一串行走检测双串，不受双串上下错位，前后错位，及V型角度的影响。6本机构开口在底端，直接由上而下套入绝缘子串，上线操作简单，两侧底端控制箱及电池箱配重相同，重心在机器人下端，保持机器人的平稳性，具有自平衡能力，不发生偏转，能适用单串及双串绝缘子，因铰接构造，能够自动适应不同盘径大小的绝缘子。附图说明图1为本发明的立体结构示意图；图2为本发明的履带机构示意图；图3为本发明的履带支撑板示意图；图4为本发明的侧视图。其中：1异形同步带，2从动带轮，3工字型履带支撑板，4内环架，5张紧轮，6驱动电机，7主动带轮，8外环架，9把手，10第一履带机构，11第一销轴，12导...