一种绝缘子串表面清洁装置的制作方法

本发明涉及电力系统辅助设备技术领域，特别是涉及一种绝缘子串表面清洁装置。

背景技术：

随着我国电力系统的不断发展,对高压输电线路的安全、稳定运行越来越重视。特别是近些年大力发展的高压、超高压、特高压输电系统中，绝缘子能否有效稳定运行是决定整个系统安全运行的一个重要指标。为了保证高压输电线路的安全运行，高压输电线路在运行一段时间后，需要对线路进行检测，特别是绝缘子的绝缘能力，防止短路现象的发生。

由于钢化玻璃绝缘子具有尺寸小，重量轻，强度高，爬电距离大并且具有零值自破等优点，在高压输电线路中被广泛的应用。在户外运行的绝缘子长期受到各种自然环境的影响，其表面必然会堆积污垢，主要有油污、盐分、碳渍、酸碱气体、带电粒子等综合污染物，导致其绝缘阻值下降，容易造成污闪事故，导致输电系统故障，因此需要对受污绝缘子进行定期清扫。当前我国传统的清扫方式是人工登塔清扫或配备简单的辅助清扫机械进行清扫，不仅劳动强度大，作业危险系数高，且需要停电作业，从而造成巨大的经济损失。

在输电线路上，通过多组盘状绝缘子相互连接形成串状结构，并通过这种串状结构，将输电线路与输电铁塔相连接。现有的辅助清扫机械只包括清扫机构，在使用时，需要通过杆或登塔将辅助清扫机械放在绝缘子处，并且在清洁完一个绝缘子后需手动移动至另一个绝缘子处，使用不便。

中国发明专利cn109909208b(公开日为2019年10月29日)公开了一种一种带电线路绝缘子污秽自清洁装置，包括运动装置、驱动装置、清扫装置、电气装置：运动装置包括多组运动机构，运动机构包括固定板、第一卡爪、第二卡爪、同步带、同步轮、支杆、支板、红外传感器；驱动装置包括第一齿轮盒、第二齿轮盒、连动机构、第一驱动电机、第二驱动电机、集线盒；清扫装置包括安装部件、清扫部件；电气装置包括电气箱，电气箱包括穿线孔、箱门、穿槽、引线。该专利通过第一卡爪和第二卡爪将装置固定于绝缘子串上，并实现在绝缘子串上的行走。但是，该专利为圆环状，绝缘子串在使用时，其两端分别与输电线路和输电铁塔连接，因此，采用该专利的装置时，需将绝缘子串拆下，从绝缘子串的一端套入该装置，使用不便。并且，该专利是通过夹住绝缘子来挂在绝缘子串上的，绝缘子串上的各绝缘子是通过连接金具连接在一起，承载清洁装置会影响绝缘子的连接，有可能导致绝缘子串的断裂；其次，有些绝缘子的厚度较小，夹持绝缘子来挂载清洁装置会导致绝缘子碎裂，有些绝缘子的直径较小，不易夹持且难以稳定挂载；最后，绝缘子表面涂有一层rtv憎水材料，利用绝缘子来固定清洁装置容易破坏绝缘子表面的涂料层，导致绝缘子失效、使用寿命缩短等不良后果。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能够清洁正在使用中的绝缘子串、工作稳定且对绝缘子串无不良影响的绝缘子串表面清洁装置。

为了实现上述目的，本发明提供了一种绝缘子串表面清洁装置，包括支架、清洁机构和固定机构，所述支架的两端分别设有所述固定机构，所述清洁机构设于两个所述固定机构之间，所述固定机构包括连接臂，所述连接臂的一端设有夹持机构，所述夹持机构可沿所述连接臂的长度方向移动，所述连接臂的另一端和所述清洁机构连接在所述支架上，且所述清洁机构和至少一个所述连接臂可沿所述支架的长度方向移动。

作为优选方案，所述夹持机构包括两个夹持臂，所述夹持臂的一端可转动地连接在所述连接臂上以使两个所述夹持臂可靠近或远离，所述夹持臂的转动轴线与所述支架平行，所述夹持臂的另一端设有挡头，所述挡头设于所述夹持臂背离另一所述夹持臂的一侧。

作为优选方案，所述支架包括支柱和连接柱，所述连接柱为两端开口的中空结构，所述支柱从所述连接柱中穿过，所述连接柱和至少一个所述连接臂可沿所述支柱的长度方向移动地连接在所述支柱上，所述清洁机构可沿所述连接柱的长度方向移动地连接在所述连接柱上。

作为优选方案，所述支柱的外表面设有外螺纹，所述连接柱上设有移动电机和与其可转动连接的第一连接套，所述第一连接套套装在所述支柱外，所述第一连接套的内壁设有与所述支柱的外螺纹配合的内螺纹，所述第一连接套的外壁设有移动啮齿，所述移动电机的输出轴套装有移动齿轮，所述移动齿轮与所述移动啮齿啮合；

所述连接臂上设有连接孔，所述连接孔内设有与所述连接臂转动连接的第二连接套，所述第二连接套套装于所述支柱外，所述第二连接套的内壁设有与所述支柱的外螺纹配合的内螺纹，所述第二连接套上连接有调节手柄。

作为优选方案，所述清洁机构包括支撑主体、连接主体和减震器，所述连接主体可移动地与所述支架连接，所述支撑主体可移动地连接在所述连接主体上且移动方向与所述支架的长度方向平行，所述减震器的两端分别与所述支撑主体和所述连接主体连接。

作为优选方案，所述清洁机构还包括清洁头、安装臂、旋转齿环、驱动齿轮和驱动电机，所述支撑主体与所述支架连接，所述支撑主体设有通孔使所述支撑主体为环状结构，所述通孔的横截面为圆形，所述旋转齿环可绕其轴线转动地连接在支撑主体上，且所述旋转齿环的转动轴线垂直于所述支撑主体并位于所述通孔的中心，所述驱动电机连接在所述支撑主体上，所述驱动齿轮套装在所述驱动电机的输出轴上，所述驱动齿轮与所述旋转齿环啮合，所述通孔、所述旋转齿环、所述驱动齿轮由内至外依次设置，所述清洁头可绕与所述旋转齿环平行的轴线转动地连接在所述安装臂上，所述安装臂连接在所述旋转齿环上且可绕与所述旋转齿环垂直的轴线转动，所述支撑主体设有与所述通孔相通的第一开口，所述旋转齿环设有第二开口。

作为优选方案，所述支撑主体的两侧均设有所述清洁头，各所述清洁头分别通过所述安装臂连接在所述旋转齿环上，所述安装臂还可绕与所述旋转齿环平行的轴线转动，使所述安装臂的两条转动轴线和所述清洁头的转动轴线两两垂直。

作为优选方案，所述清洁机构还包括齿环补体，所述齿环补体设于所述第二开口处且其两端分别与所述旋转齿环连接形成完整的环形结构，所述旋转齿环形成所述第二开口的两端部分别设有连接缺口，所述齿环补体的端部与所述连接缺口配合，使所述旋转齿环的端部的齿形部与所述齿环补体的齿形部形成完整的啮齿。

作为优选方案，所述旋转齿环的端部设有连接柱，所述齿环补体上设有连接孔，所述连接柱插接于所述连接孔内，所述连接柱上设有嵌合孔，所述连接孔内设有与所述嵌合孔配合的嵌合块，且所述嵌合块与所述连接孔的孔壁之间设有第一弹簧。

作为优选方案，所述安装臂包括第一安装臂和第二安装臂，所述第一安装臂一端设有套接孔、另一端连接所述清洁头，所述第二安装臂外套装有第二弹簧，所述第二安装臂的一端套接于所述套接孔内使所述第一安装臂可沿所述第二安装臂的长度方向移动，且所述第一安装臂与所述第二弹簧相抵，所述第二安装臂的另一端可转动地连接在所述旋转齿环上。

本发明的绝缘子串表面清洁装置与现有技术相比，其有益效果在于：

本发明通过在连接清洁机构的支架两端设置固定机构，固定机构的连接臂设有夹持机构，夹持机构可夹持住绝缘子串两端或其连接的输电线路和输电铁塔，从而可将支架固定在绝缘子串的旁边，以使清洁结构可对挂在空中正在使用的绝缘子串进行清洁，不必将绝缘子串拆下，方便使用，并且输电铁塔、输电线路为稳定结构，夹持在绝缘子串的两端可为清洁装置提供稳定支撑，为清洁机构的工作提供稳定环境，而且清洁装置不挂载在绝缘子串上可使清洁机构有较大空间进行运动，保证最佳的清洁效果，还可使清理的污秽物有空间进行掉落而不会落在清洁装置上，避免影响清洁装置且减少清洁装置自身的清洁。本发明的清洁装置只有清洁机构与绝缘子接触进行清洁，能减少对绝缘子的不良影响，防止绝缘子串的断裂、绝缘子的失效等不良影响。

附图说明

图1是本发明实施例的绝缘子串表面清洁装置的结构示意图。

图2是本发明实施例的绝缘子串表面清洁装置使用时的正视图。

图3是本发明实施例的绝缘子串表面清洁装置使用时的俯视图。

图4是本发明实施例的固定结构的示意图。

图5是本发明实施例的清洁机构的示意图。

图6是本发明实施例的支撑主体和连接主体的内部示意图。

图7是本发明实施例的旋转齿环和齿环补体的示意图。

图8是本发明实施例的安装臂的结构示意图。

图中，1-支架；101-支柱；102-连接柱；2-连接臂；3-夹持臂；301-挡头；4-第二连接套；5-调节手柄；6-支撑主体；601-通孔；602-第一开口；7-连接主体；8-减震器；9-齿条；10-清洁头；11-安装臂；1101-第一安装臂；1102-第二安装臂；12-旋转齿环；1201-第二开口；1202-连接缺口；13-驱动齿轮；14-驱动电机；15-齿环补体；1501-连接孔；16-连接柱；1601-嵌合孔；17-第二弹簧；18-行走电机；19-行走齿轮；20-导向轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

请参阅图1至图8，本发明优选实施例的一种绝缘子串表面清洁装置，包括支架1、清洁机构和固定机构，支架1的两端分别设有固定机构，清洁机构设于两个固定机构之间，固定机构包括连接臂2，连接臂2的一端设有夹持机构，夹持机构可沿连接臂2的长度方向移动，连接臂2的另一端和清洁机构连接在支架1上，且清洁机构和至少一个连接臂2可沿支架1的长度方向移动。本实施例通过在连接清洁机构的支架1两端设置固定机构，固定机构的连接臂2设有夹持机构，夹持机构可夹持住绝缘子串两端或其连接的输电线路和输电铁塔，从而可将支架1固定在绝缘子串的旁边，以使清洁结构可对挂在空中正在使用的绝缘子串进行清洁，不必将绝缘子串拆下，方便使用，并且输电铁塔、输电线路为稳定结构，夹持在绝缘子的两端可为清洁装置提供稳定支撑，为清洁机构的工作提供稳定环境，而且清洁装置不挂载在绝缘子串上可使清洁机构有较大空间进行运动，保证最佳的清洁效果，还可使清理的污秽物有空间进行掉落而不会落在清洁装置上，避免影响清洁装置且减少清洁装置自身的清洁。本发明的清洁装置只有清洁机构与绝缘子接触进行清洁，能减少对绝缘子的不良影响，防止绝缘子串的断裂、绝缘子的失效等不良影响。本实施例的连接臂2可沿支架1移动，使清洁装置可适应不同长度的绝缘子串，夹持机构可移动地连接在连接臂2上，可适应现场环境，找到最佳的夹持位置，以提供稳定支撑。清洁机构沿支架1移动，实现对绝缘子串的各绝缘子的清洁。另外，本实施例夹持机构还可转动地连接在连接臂2上，且夹持机构的转动轴线垂直于支架1，使夹持机构可旋转，具有更多的夹持方式，可因地制宜。

进一步地，请参阅图,4，本实施例的夹持结构包括两个夹持臂3，夹持臂3的一端可转动地连接在连接臂2上以使两个夹持臂2可靠近或远离，夹持臂3的转动轴线与支架1平行，夹持臂3的另一端设有挡头301，挡头301设于夹持臂3背离另一夹持臂3的一侧。两个夹持臂3可靠近或远离，可调节开合度，适应夹持物体的厚度。绝缘子串的两端是通过金具分别与输电线路、输电铁塔连接的，该金具结构较大且稳固，可用于夹持机构的夹持。挡头301可在夹持臂3夹持住金具时与金具的凸出位置相抵，使夹持机构与金具的连接更稳固，可防止滑落。如图2所示，在本实施例中，挡头301为弧形结构，且挡头301的弯曲方向朝向支架1，本实施例的绝缘子串为双串绝缘子，双串绝缘子两端的金具具有圆柱形凸起，弧形的挡头301可与圆柱形配合相抵，对于单串绝缘子，其两端的金具为一个直径较大的圆柱体和一个直径较小的圆柱体连接而成，本实施例的夹持臂3夹持住较小的圆柱体，挡头301可与较大的圆柱体相抵，可进行定位，且使清洁装置有效固定在金具上。

进一步地，请参阅图1和图4，本实施例的支架1包括支柱101和连接柱102，连接柱102为两端开口的中空结构，支柱101从连接柱101中穿过，连接柱102和至少一个连接臂2可沿支柱101的长度方向移动地连接在支柱101上，清洁机构可沿连接柱102的长度方向移动地连接在连接柱102上。清洁机构在清洁时会产生振动，以及清洁机构沿支柱101移动时也会产生振动，若清洁机构直接连接在支柱101上，振动会传递至支柱101上，导致清洁装置和绝缘子串振动，影响清洁机构的工作。本实施例通过清洁装置连接在连接柱102上，再将连接柱102与支柱101连接，可减少振动传递，减少装置的晃动。

进一步地，本实施例的支柱101的外表面设有外螺纹，连接柱102上设有移动电机和与其可转动连接的第一连接套，第一连接套套装在支柱101外，第一连接套的内壁设有与支柱101的外螺纹配合的内螺纹，第一连接套的外壁设有移动啮齿，移动电机的输出轴套装有移动齿轮，移动齿轮与移动啮齿啮合；连接臂2上设有连接孔，连接孔内设有与连接臂2转动连接的第二连接套4，第二连接套4套装于支柱101外，第二连接套4的内壁设有与支柱101的外螺纹配合的内螺纹，第二连接套4上连接有调节手柄，实现连接臂2、连接柱102可沿支柱101移动。由于连接臂2需要在清洁机构工作前进行移动，通过人工进行调节可准确连接在夹持物体上，因此，通过转动调节手柄5来带动第二连接套4转动，可方便调节连接臂2的位置，而连接柱102是在清洁机构工作后进行移动的，通过移动电机进行驱动，可实现连接柱102的自主移动。

进一步地，请参阅图5和图6，本实施例的清洁机构包括支撑主体6、连接主体7和减震器8，连接主体7可移动地与支架1连接，支撑主体6可移动地连接在连接主体7上且移动方向与支架1的长度方向平行，减震器8的两端分别与支撑主体6和连接主体7连接。通过减震器8可减小清洁机构在清洁时、沿支架1移动时、遇见气流时产生的晃动，保证清洁机构可平稳地清洁绝缘子，保证清洁效果，并且可有效的保护绝缘子表面的rtv憎水涂层等，防止对绝缘子产生不良影响。本实施例的支撑主体6的移动方向与支架1的长度方向平行，在产生振动时，支撑主体6具有移动的裕度，并且与减震器8共同作用，可将振动消弭，避免支架1产生振动，使清洁装置具有稳定的工作环境。另外，清洁机构还包括行走电机18，行走电机18设置在连接主体7上，支柱101相对的两侧分别设有齿条9，连接主体7设有安装孔，连接柱102从安装孔中穿过，连接主体7连接有两个可转动的行走齿轮19，行走电机18通过传动齿轮组带动两个行走齿轮19转动，行走齿轮19与齿条9啮合，实现连接主体7沿连接柱102移动。通过行走齿轮19和齿条9的啮合可使连接主体7与连接柱102连接更稳固，为清洁机构提供稳定支撑，因此，设置连接柱102套装在支柱101外，可使连接臂2的移动和清洁机构的移动采用不同的机构，满足各自的要求。另外，连接主体7上连接有多个可转动的导向轮20，导向轮20上设有一圈配合槽，连接柱102位于配合槽内，使连接主体7沿连接柱102移动时，导向轮20滚动，减少摩擦，使连接主体7的移动更顺畅。

进一步地，本实施例的清洁机构还包括清洁头10、安装臂11、旋转齿环12、驱动齿轮13和驱动电机14，支撑主体6与支架1连接，支撑主体6设有通孔601使支撑主体6为环状结构，通孔601的横截面为圆形，旋转齿环12可绕其轴线转动地连接在支撑主体6上，且旋转齿环601的转动轴线垂直于支撑主体6并位于通孔601的中心，驱动电机14连接在支撑主体6上，驱动齿轮13套装在驱动电机14的输出轴上，旋转齿环12的外缘设有多个齿形部，驱动齿轮13与旋转齿环12啮合，通孔601、旋转齿环12、驱动齿轮13由内至外依次设置，清洁头10可绕与旋转齿环12平行的轴线转动地连接在安装臂11上，安装臂11连接在旋转齿环12上且可绕与旋转齿环12垂直的轴线转动，支撑主体6设有与其通孔601相通的第一开口602，旋转齿环12设有第二开口1201。通过驱动电机13可带动旋转齿环12转动，进而带动连接在旋转齿环12上的清洁头10转动，可周向清洁绝缘子的表面。绝缘子串可通过第一开口601和第二开口1201进入通孔601中，不必拆卸绝缘子串。并且清洁头10连接在可绕垂直于旋转齿环12的轴线转动的安装臂11上，在清洁完一个绝缘子向另一个绝缘子移动时，安装臂11绕垂直于旋转齿环12的轴线转动，可带动清洁头10从旋转齿环11的内侧转动到外侧，使清洁机构的移动不会被安装臂11和清洁头10阻挡，并且可清洁绝缘子的侧面。另外，本实施例的清洁头10采用尼龙材质的毛刷，弹性好，抗磨损程度强，清洁效果好且使用寿命长，同时可避免损伤绝缘子表面的涂层。

进一步地，本实施例的支撑主体6的两侧均设有清洁头10，各清洁头10分别通过安装臂11连接在旋转齿环12上，安装臂11还可绕与旋转齿环12平行的轴线转动，使安装臂11的两条转动轴线和清洁头10的转动轴线两两垂直，两侧均设置清洁头12可同时清洁绝缘子的上下表面，提高清洁效率，安装臂11可绕与旋转齿环12平行的轴线转动，使清洁头10可靠近或远离绝缘子，调整两侧的清洁头10之间的距离，适应不同厚度的绝缘子。本实施例的通孔601的孔壁上设有一圈凹槽，旋转齿环12设于凹槽内以实现与支撑主体6的转动连接，支撑主体6上设有凹槽相通的弧形孔，安装臂11通过弧形孔与旋转齿环12连接。

进一步地，请参阅图7，清洁机构还包括齿环补体15，齿环补体15设于第二开口1201处且其两端分别与旋转齿环12连接形成完整的环形结构，旋转齿环12形成第二开口1201的两端部分别设有连接缺口1202，齿环补体15的端部与连接缺口1202配合，使旋转齿环12的端部的齿形部与齿环补体15的齿形部形成完整的啮齿。第二开口1201的存在可使绝缘子串位于清洁结构中实现清洁，但是即使设置多个驱动齿轮14与旋转齿环12啮合以实现旋转齿环12的不断转动，当旋转齿环12形成第二开口1202的端部在重新与驱动齿轮14啮合时也仍会存在碰撞，导致旋转齿环12的跳动，不利于清洁机构的稳定工作，会导致碰伤绝缘子表面等不良情况，也会影响驱动齿轮14和旋转齿环12的使用寿命。因此，本实施例在将绝缘子串置于通孔601中后，将齿环补体15与旋转齿环12连接形成完整的圆环，可使齿环补体15与旋转齿环12在转动时始终与驱动齿轮12啮合，为清洁机构的工作提供稳定的基础。

可选地，旋转齿环12的端部设有连接柱16，齿环补体15上设有连接孔1501，连接柱16插接于连接孔1501内，连接柱16上设有嵌合孔1601，连接孔1501内设有与嵌合孔1601配合的嵌合块，且嵌合块与连接孔1501的孔壁之间设有第一弹簧，当连接柱16插入连接孔1501内时会压迫嵌合块，使第一弹簧压缩，直至嵌合块和嵌合孔1601相对，嵌合块在第一弹簧的作用下嵌入嵌合孔1601中，将齿环补体15与旋转齿环12连接在一起，方便拆装，且定位准确，使旋转齿环12的端部的齿形部与齿环补体15的齿形部对准。本实施例在连接孔1501的孔壁上设有与连接孔1501相通的容置孔，嵌合块和第一弹簧设于容置孔内，并且齿环补体15上还设有与容置孔相通的过孔，过孔内设有移动杆，移动杆与嵌合块连接，通过移动杆带动嵌合块移动，可拆卸齿环补体15。

进一步地，请参阅图8，本实施例的安装臂11包括第一安装臂1101和第二安装臂1102，第一安装臂1101一端设有套接孔、另一端连接清洁头10，第二安装臂1102外套装有第二弹簧17，第二安装臂1102的一端套接于套接孔内使第一安装臂1101可沿第二安装臂1102的长度方向移动，且第一安装臂1101与第二弹簧17相抵，第二安装臂17的另一端可转动地连接在旋转齿环12上，第二弹簧17可减少清洁头10与绝缘子接触产生的振动，可防止机身的晃动。进一步地，本实施例的第二安装臂1102采用可伸缩机构，可适应不同直径的绝缘子。

综上，本发明实施例提供一种绝缘子串表面清洁装置，其通过在连接清洁机构的支架1两端设置固定机构，固定机构的连接臂2设有夹持机构，夹持机构可夹持住绝缘子串两端连接的输电线路和输电铁塔，从而可将支架1固定在绝缘子串的旁边，以使清洁结构可对挂在空中正在使用的绝缘子串进行清洁，不必将绝缘子串拆下，方便使用，并且输电铁塔、输电线路为稳定结构，夹持在绝缘子的两端可为清洁装置提供稳定支撑，为清洁机构的工作提供稳定环境，而且清洁装置不挂载在绝缘子串上可使清洁机构有较大空间进行运动，保证最佳的清洁效果，还可使清理的污秽物有空间进行掉落而不会落在清洁装置上，避免影响清洁装置且减少清洁装置自身的清洁。本发明的清洁装置只有清洁机构与绝缘子接触进行清洁，能减少对绝缘子的不良影响，防止绝缘子串的断裂、绝缘子的失效等不良影响。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。