[实用新型]基于超声测距的变电站水冲洗机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及机器人领域，尤其涉及一种基于激光测距的变电站水冲洗机器人。

背景技术

随着工业经济和城市建设的飞速发展，对变电站供电的连续性和质量提出了越来越高的要求。然而由于输电线路设备长期暴露在大自然中，特别是工业区域，沿海和盐碱地区域，受工业废气、海水和自然界盐碱、粉尘的影响，通常会在其绝缘子表面形成一定程度的污秽。这些含有盐、酸、碱性成分的污秽，一般来说可溶于水，污秽溶于水后成为电解质，具有很强的导电性。受到污染的绝缘子，电导增大，绝缘性能降低，泄漏电流急剧增加，其闪络电压大大降低，此时就容易发生污垢闪络。尤其是当绝缘子设计泄露比距不够或采用的绝缘子不能满足污秽要求时，污闪很有可能出现。污闪事故一旦发生，可直接导致用户大面积、长时间停电，致使供电可靠率下降，从而给工农业生产和居民生活用电带来严重的负面影响。防止输电线路污闪，防止电网大规模停电事故的发生，确保电网安全稳定运行和电力可靠供应就显得尤为重要。

目前，变电站绝缘子水冲洗存在的问题是：

1、变电站绝缘子的清扫工作主要采用停电人工清扫或带电水冲洗。采用停电人工清扫质量低、设备清扫工作处于被动状态，不能得到适时的清扫，这些都会对变电站输电线路的安全稳定运行造成一定的隐患。

2、部分变电站绝缘子的清扫工作依靠机器进行，但是自动化水平低，控制不够精确，从而导致对变电站绝缘子的清扫不够彻底，不能满足安全要求。

基于此实用新型的变电站水冲洗机器人能够实现带电作业，稳定高效水冲洗，有利于电网的稳定运行。现在，水冲洗机器人的研发如火如荼，而关于水冲洗机器人进行水冲洗作业时的路径规划问题还不完善。

实用新型内容

为解决现有技术存在的不足，本实用新型公开了一种基于超声测距的变电站水冲洗机器人，该冲洗控制方式用来规划水冲洗机器人对绝缘子进行冲洗的路径，调整喷枪与绝缘子之间距离，冲洗过程中调节冲洗出水速度形成卡门涡街等。能有效的保证机器人在冲洗过程中平滑运行，实现误差和加速度可控，并具有良好的冲洗效果。

为实现上述目的，本实用新型的具体方案如下：

一种基于超声测距的变电站水冲洗机器人，包括车体移动机构，车体移动机构为履带式移动底盘结构，所述车体移动机构通过回转支承与升降机构的回转平台相连，升降机构的回转平台上还安装有多节多极伸缩臂，多节多极伸缩臂的小臂通过调平油缸与水枪冲洗机构的工作台相连；所述水枪冲洗机构的水枪架上连接有水枪，所述水枪架上固定有跟踪摄像机，跟踪摄像机正下方装有超声测距仪。

所述车体移动机构主要由履带底盘、左行走马达、右行走马达、驱动轮、从动轮、承重轮、履带、张紧缓冲装置以及两侧的四个液压支腿组成，左行走马达和右行走马达通过螺栓连接在履带底盘支架上，驱动轮通过驱动轴与行走马达联接，从动轮、承重轮与张紧缓冲装置分别通过旋转轴与履带底盘支架联接，履带套在驱动轮、从动轮、承重轮与张紧缓冲装置的外侧，底盘左边为柴油箱，右边为液压油箱，液压支腿铰接在履带底盘上。

所述升降机构包括回转平台及调平机构，回转平台通过回转支承与车体移动机构连接，回转平台上铰接有多节多极伸缩臂，回转平台及多节多极伸缩臂的大臂与变幅油缸铰接连接，多节多极伸缩臂的大臂及连接臂与伸缩油缸铰接连接，调平机构包括调平油缸Ⅰ和调平油缸Ⅱ，调平油缸Ⅰ安装在回转平台和大臂间，与回转平台、大臂铰接连接，调平油缸Ⅱ安装在工作台与小臂之间，与工作台、小臂铰接连接。

所述多节多极伸缩臂为三节两极伸缩臂，包括大臂、连接臂及小臂，大臂铰接到回转平台上，连接臂前、后端均设置有滑块，滑块与连接臂螺栓连接，连接臂通过滑块与大臂、小臂滑动连接，连接臂的头部安装有链轮，通过链传动实现连接臂与小臂的同步伸缩。

所述多节多极伸缩臂的大臂、小臂上通过螺栓连接有变幅链条，大臂前端绕过链轮与伸缩链条的前端铰接，伸缩链条的末端与小臂末端铰接。

所述水枪冲洗机构包括俯仰油缸及摆动油缸，俯仰油缸通过螺栓连接在摆动油缸上，摆动油缸通过螺栓连接在工作台上，俯仰油缸上铰接有水枪架，水枪架上连接有水枪。

所述水枪架上通过螺栓安装有跟踪摄像机，用于实时观察绝缘子水冲洗作业情况，跟踪摄像机正下方装有超声测距仪，用于实时测量水枪与水冲洗作业绝缘子的距离。

所述回转平台上还连接有液压控制系统的比例控制阀组；此处的比例控制阀组为上装控制阀组B。

所述液压系统包括下部控制阀组A、上装控制阀组B及中央回转接头，共有七个比例换向阀和四个手动换向阀。