一种可调节角度自适应的一体化喷涂机构的制作方法

1.本发明涉及架空裸导线绝缘化喷涂机构，尤其涉及一种可调节角度自适应的一体化喷涂机构。


背景技术：

2.架空裸导线作为配电线路重要组成部分，在城乡结合、乡镇以及农村地区广泛分布。裸导线穿越树林、房屋、池塘等区域，特别容易遭受气象环境影响，同时也是配电网跳闸和人员触电伤亡的重灾区，严重影响群众的人身安全及配电网运行的可靠性。因此，对有风险的架空裸露导线进行绝缘化改造，既关乎到民生问题，也关乎电网安全及可靠运行问题，非常有必要。
3.传统的绝缘化改造主要有更换为绝缘导线或者包裹绝缘胶皮的方式。更换为绝缘导线的方式需要停电更换，影响了供电的可靠性，同时投入的人力物力大、时间长，而且由于实施环境复杂导致实施难度大、安全风险高。包裹绝缘胶皮的方式在实施过程中需要借助较大型的机械设备，绝大多数的地方无法采用这种方式，同样会需要大量的人力物力和时间，而且绝缘胶皮重量非常大，虽然解决了绝缘的问题，但同时又带来了线路承重的问题。
4.近年来，也有少量在架空裸导线上涂敷绝缘涂料进行改造的尝试。绝缘涂覆机器人具有不停电作业、远程操控、机器取代人工、施工成本低的特点，有望逐渐成为架空裸导线绝缘化改造的生力军。
5.在涂覆过程中，通过喷涂机构来实现绝缘材料在裸导线上的覆盖。在实际的工作中，目前的涂头机构及涂头存在以下几方面的问题：
6.1、喷涂机构采用硬连接或柔度小的连接方式。由于裸导线自身存在弧垂，加上机器自重、机器的行走位移等都会导致涂头接触的导线弯曲形变不同、角度不同，涂头不能根据导线的弯曲度动态调节喷嘴的轴心角度，导致涂头和导线轴心存在一定偏角，进而导致涂覆不均，影响涂覆质量，甚至造成涂头的损坏。
7.2、抱夹线方式有一定缺陷。导线的弯曲主要是以弧垂的方式弯曲，线路从水平角度来看不在一个水平面，但从垂直角度来看在一个垂直面。目前市面上的抱夹机构没有完全考虑导线的特性，涂头机构主要是横向抱夹导线的方式，由于导线不在一个水平面，因此时常会出现卡线不到位，抱夹线不紧，喷嘴出现无法闭合或者闭合不严的情况，导致后续涂覆过程中喷涂机构与线路的随动性差，涂覆效果差，甚至导致涂覆后在导线上挂料，影响美观。
8.因此，亟需要一种结构更优化的喷涂机构。


技术实现要素：

9.有鉴于此，本发明针对现有技术中存在的上述问题，提供一种可调节角度自适应的一体化喷涂机构。
10.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
11.一种可调节角度自适应的一体化喷涂机构，包括喷涂头装置和抬升装置，所述喷涂头装置包括下盖、上盖和合闸电动装置，所述下盖和上盖铰接相连，下盖与上盖的开闭由合闸电动装置控制，所述抬升装置包括基座、弹性件、支撑架和抬升电动装置；所述弹性件连接下盖和基座，基座与支撑架固定相连，所述支撑架为平行四边形架，抬升电动装置驱动支撑架的升降。
12.优选地，所述平行四边形架为一个以上，每个平行四边形架包括举升臂和第一竖直臂，所述举升臂有两个，相对且平行，两个举升臂的后端与第一竖直臂的上下端相连。
13.优选地，平行四边形架的第一竖直臂的上部可调节地固定连接基座前端，第一竖直臂的下部通过斜杆可调节地固定连接基座后端，基座的侧面与第一竖直臂、斜杆呈三角形。
14.优选地，所述基座与支撑架可调节角度地固定相连。
15.优选地，所述平行四边形架还包含第二竖直臂，所述两举升臂的前端与第二竖直臂的上下端相连。
16.优选地，所述下盖水平设置，上盖与下盖在侧面铰接呈合页式结构，下盖通过合闸电动装置平推上盖翻转开合。
17.优选地，所述上盖的翻转角度为60～180
°
，更优选为90
°
。
18.优选地，下盖前端设有v型槽，下盖后端设有下喷涂头插槽，下喷涂头插槽内可拆卸地安装下喷涂头；上盖前端设有v型槽容纳空间，上盖后端设有上喷涂头插槽，上喷涂头插槽内可拆卸地安装上喷涂头，上喷涂头和下喷涂头合抱成喷涂头，喷涂头的前端设有进线口，后端设有出线口。
19.优选地，所述喷涂头为ptee或pom喷涂头。
20.优选地，在喷涂头之前设置卡线结构，卡线结构可拆卸地安装在喷涂头装置中。
21.优选地，所述喷涂头腔体内无隔断，近出线口处倒圆角。
22.优选地，所述弹性件为弹性塑料、弹片、胶体、减振器或弹簧柱脚结构，所述弹簧柱脚结构包括螺杆、弹簧和螺母，螺杆穿过基座，螺杆外套设弹簧，螺杆的上端与下盖固定，螺杆的下端螺纹连接螺母。
23.优选地，喷涂头在上下方向有1-5厘米的活动行程，以中心点向四周全向有10-30度角的角度变化空间。
24.进一步优选地，喷涂头在上下方向有2厘米的活动行程，以中心点向四周全向有15度角的角度变化空间。
25.优选地，所述合闸电动装置包含第一电机、第一丝杆和第一旋转轴，所述第一电机安装在下盖上，第一旋转轴可旋转地安装在上盖上，第一丝杆穿过第一旋转轴，第一电机驱动第一丝杆转动；或所述合闸电动装置为电动推杆或舵机。
26.优选地，所述抬升电动装置包含第二电机、第二丝杆和第二旋转轴，所述第二电机安装在安装板上，第二旋转轴可旋转地安装在支撑架的两条举升臂上，第二丝杆穿过第二旋转轴，第二电机驱动第二丝杆转动；或所述抬升电动装置为电动推杆或舵机。
27.优选地，所述可调节角度自适应的一体化喷涂机构还包括限位结构，所述限位机构包括安装在喷涂头处的上限位结构，以及安装在举升臂上的下限位结构。
28.本发明可调角度自适应的一体化喷涂机构，实现了合页式下盖平推上盖翻转开合、轴心自动调节、可替换喷涂头的一体化结构设计，具有结构简单、轻量化、不粘胶易清洁、易合闸等特点。有益效果具体如下：
29.1、喷涂头可自适应导线曲度变化工作。根据不同线路的弧垂角度，预先调整支撑架的平行四边形角度以及支撑架与基座之间呈三角形角度，以预先确定基座角度，由于平行四边形和三角形的特性，确保了在举升过程中基座角度不发生变化。喷涂头装置与抬升装置通过弹性件软连接，使得喷涂头在上下有一定的活动行程，以中心点向四周全向有一定的角度变化空间，实现了喷涂头可以自行与导线曲度、高低实时适配，克服了目前市场上硬连接方式的弊端。
30.2、精确抱夹导线。因喷涂头轴心线与导线轴心线在同一个垂直面，合闸内v型槽的引导辅助，使抬升装置能让喷涂头轴心线与导线轴心线以平行方式重合，确保精确抱夹导线，大大简化了调心机构的设计，实现合闭更容易。
31.3、一体化模块设计，维护方便，可靠性高。本发明采用合页式下盖平推上盖翻转开合结构，同时将合闸驱动、v型槽、喷涂头等安装在喷涂头装置内，实现了涂覆、引导、驱动等一体化、模块化，具备维护方便，可靠性高、一体化的特点。喷涂头采用ptee(聚四氟乙烯)及pom(聚甲醛树脂)自润滑材料，并且可简易更换，通过实践，涂料干后基本不会粘附。同时，喷涂头作为一次性消耗的替换件，也大大节约了施工人工的维护与清理时间。
附图说明
32.图1为本发明一体化喷涂机构的结构示意图。
33.图2为本发明喷涂头装置(闭合状态)结构示意图。
34.图3为本发明喷涂头装置(打开状态)结构示意图。
35.图4为合闸电动装置和抬升电动装置结构示意图。
36.附图标记说明：
37.喷涂头装置1，抬升装置2，下盖3，v型槽31，下喷涂头33，进料口34，进线口35，出线口36，卡线结构37，上盖4，v型槽容纳空间41，上喷涂头43，合闸电动装置5，第一电机51，第一丝杆52，第一旋转轴53，基座6，斜杆61，弹性件7，螺杆71，弹簧72，螺母73，支撑架8，举升臂81，第一竖直臂82，安装板83，抬升电动装置9，第二电机91，第二丝杆92，第二旋转轴93。
具体实施方式
38.下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述。
39.一种可调节角度自适应的一体化喷涂机构，如图1所示，包括喷涂头装置1和抬升装置2。所述喷涂头装置1包括下盖3、上盖4和合闸电动装置5，所述下盖3水平设置，上盖4与下盖3在侧面铰接呈合页式结构，下盖3通过合闸电动装置5平推上盖4翻转开合。所述上盖的翻转角度为60～180
°
，更优选为90
°
。所述抬升装置2包括基座6、弹性件7、支撑架8和抬升电动装置9。所述弹性件7连接下盖3和基座6，基座6与支撑架8可调节地固定相连，抬升电动装置9驱动支撑架8的升降。
40.所述弹性件7为弹簧柱脚结构，如图2所示，所述弹簧柱脚结构包含螺杆71、弹簧72和螺母73，螺杆71穿过基座6，螺杆71外套设弹簧72，螺杆71的上端与下盖3固定，螺杆71的
下端螺纹连接螺母73。弹性件7使基座与喷涂头装置1之间为软连接，喷涂头在上下方向有1-5厘米的活动行程，以中心点向四周全向有10-30度角的角度变化空间，实现了喷涂头可以自行与导线曲度、高低实时适配，克服了目前市场上硬连接方式的弊端。进一步优选地，喷涂头在上下方向有2厘米的活动行程，以中心点向四周全向有15度角的角度变化空间。
41.在某些实施例中，弹性件可以为弹性塑料、弹片、胶体或减振器，也能实现使喷涂头与抬升装置软连接的目的。
42.如图1所示，所述支撑架8为两个平行四边形，每个平行四边形包括举升臂81、第一竖直臂82和安装板83，所述举升臂81有两个，相对且平行，两个举升臂81的后端与第一竖直臂82的上下端相连，两个举升臂81的前端固定在安装板83上，第一竖直臂82、两举升臂81及其前端连线形成平行四边形。支撑架8的各臂和安装板83之间可调节地固定连接。第一竖直臂82的上部可调节地固定连接基座6前端，第一竖直臂82的下部通过斜杆61可调节地固定连接基座6后端，基座6的侧面与第一竖直臂82、斜杆61呈三角形。前述可调节地固定连接，可以是通过螺钉或螺丝螺母等紧固件连接。第一竖直臂82和斜杆61上可以开设固定孔，方便调节安装位置和三角形形状、角度，即调解基座6与支撑架8之间的角度。在施工前，根据导线的弧度等预先调整平行四边形、三角形至合适角度，使喷涂头装置与导线尽可能相匹配。
43.在某些实施例中支撑架可只有一个平行四边形架，平行四边形架包含第二竖直臂，所述两举升臂的前端与第二竖直臂的上下端相连，再将第二竖直臂安装在安装板上。
44.如图3所示，下盖3前端设有v型槽31，下盖3后端设有下喷涂头插槽，下喷涂头插槽内可拆卸地安装下喷涂头33，下喷涂头33与下盖3的进料口34连通；上盖4前端设有v型槽容纳空间41，上盖4后端设有上喷涂头插槽，上喷涂头插槽内可拆卸地安装上喷涂头43，上喷涂头43和下喷涂头33合抱成喷涂头。
45.在v型槽31与喷涂头之前设置卡线结构37，卡线结构37可拆卸地安装在喷涂头装置中。因喷涂头轴心线与导线轴心线在同一个垂直面，v型槽上宽下窄，可以辅助引导导线，使喷涂头轴心线与导线轴心线以平行方式重合，确保精确抱夹导线，再通过卡线结构37卡紧导线。所述卡线结构可以有1个以上。卡线结构可以是在上盖4与下盖3上设置的开有半圆孔槽的结构，上下合抱成圆形孔槽，以卡住导线。
46.所述喷涂头腔体内无隔断，近出线口处倒圆角。目前市场上涂头内置卡线板，这导致涂头腔体涂料对导线的预包裹性差，而且由于卡线板的阻隔，极大降低了涂料的流动性。本发明中喷涂头的喷涂头腔体没有任何隔断，完美的实现了导线在喷涂头腔体内的充分预包裹，增加了涂料粘附导线的时间，而且最大限度的保证了涂料的流动性，极大的降低了推料系统的功耗以及管路承受的压力；喷涂头出胶面采用内倒角的设计，一方面增加了涂覆时的包裹力，另一方面确保了涂敷面更加光滑美观。
47.在某些实施例中可采用喷头设计，以喷涂粘性较小的涂料。在上下喷涂头都设置喷涂孔，以替代仅在下喷涂头上设置进料口。
48.喷涂头的前端设有进线口35，后端设有出线口36，根据涂层厚度确定出线口36孔径大于进线口35的数值。当进线口35的孔径与导线直径相同时，同时可以起到卡紧导线的作用。涂覆不同厚度、线径的导线，可以直接更换喷涂头。绝缘胶涂料由进料口进入喷涂头内并充满喷涂头，裸导线由进线口35进入喷涂头，在喷涂头内涂覆满涂料，由出线口36输
出，其上涂层厚度即为预设值。
49.如图4所示，所述合闸电动装置5包括第一电机51、第一丝杆52和第一旋转轴53，所述第一电机安装在下盖上，第一旋转轴可旋转地安装在上盖上，第一丝杆穿过第一旋转轴，第一电机驱动第一丝杆转动。现有喷涂头机构的驱动喷涂头合闸机构外置，这导致机构复杂，维护麻烦，体积、重量大，部分驱动机构还在喷涂头正下方，由于喷涂头会出现滴料情况，因此喷涂头机构容易被涂料堵塞出现故障。而本实施例中的合闸电动装置直接设置在喷涂头机构内，可以完全避免现有技术的缺陷。
50.优选地，如图4所示，所述抬升电动装置9包括第二电机91、第二丝杆92和第二旋转轴93，所述第二电机安装在安装板上，第二旋转轴可旋转地安装在支撑架的两条举升臂上，第二丝杆穿过第二旋转轴，第二电机驱动第二丝杆转动。
51.优选地，所述可调节角度自适应的一体化喷涂机构还包括限位结构，如传感器等，用于检测一体化喷涂机构上线和下降是否到位，所述限位机构包含安装在喷涂头处的上限位结构，以及安装在举升臂上的下限位结构。
52.优选地，所述喷涂头为ptee或pom喷涂头。现有的涂料机构多采用金属或普通塑料，由于绝缘材料粘度大，表面干燥时间短，因施工中途需多次换料和开合喷嘴，而金属或普通塑料容易被涂料污染，加上机构复杂，开放程度不高，导致非常难清理，容易堵塞机构或喷涂头合闭不严，直接导致机构故障及涂覆质量。本发明中喷涂头采用ptee(聚四氟乙烯)及pom(聚甲醛树脂)自润滑材料，并且可简易更换，通过实践，涂料干后基本不会粘附，大大节约了施工人工的维护与清理时间。
53.以上所述实施例仅表达了本发明的诸多实施方式中的少数，虽然其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。