[发明专利]干式空心电抗器包封裂纹检测机器人

说明书

干式空心电抗器包封裂纹检测机器人，它涉及机器人技术领域；它包含机器人本体、气动系统、测控系统、拉线位移传感器、内窥镜；气动系统与机器人本体连接，内窥镜安装在机器人本体的前端，负责拍摄干式空心电抗器包封的图像和视频；拉线位移传感器与机器人本体的后端连接，测量机器人本体的爬行距离；测控系统与拉线位移传感器连接，主要控制机器人本体的攀爬状态。它能够方便爬到各包封层间去检测绝缘包封中是否存在微细裂纹和其它状况，以评估干式空心并联电抗器的设备状态，减少干式空心并联电抗器烧损事故发生率，提高干式空心并联电抗器工作可靠性。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种干式空心电抗器包封裂纹检测机器人。

背景技术

近些年，在东北寒冷季节干式空心并联电抗器烧损事故多发，通过故障分析发现发生烧损的电抗器包封表面存有多处微细裂纹，这些裂纹容易造成进水受潮，引起匝间短路而造成电抗器发生故障。

现在市场上及申请专利的检测机器人，由于其自身特点的限制，无法应用于空心电抗器包封裂纹检测，主要原因是：

1、干式空心电抗器的包封空间非常狭小且不规则，每个包封的截面尺寸的宽仅为25mm，长在（79~91mm）区间变化，高度在3000mm左右；

2、现阶段无专门为检测干式空心电抗器而研发检测机器人，由于检测环境的不同，通用检测机器人无法检测干式空心电抗器。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种干式空心电抗器包封裂纹检测机器人，它能够方便爬到各包封层间去检测绝缘包封中是否存在微细裂纹和其它状况，以评估干式空心并联电抗器的设备状态，减少干式空心并联电抗器烧损事故发生率，提高干式空心并联电抗器工作可靠性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：它包含机器人本体、气动系统、测控系统、拉线位移传感器、内窥镜；气动系统与机器人本体连接，内窥镜安装在机器人本体的前端，负责拍摄干式空心电抗器包封的图像和视频；拉线位移传感器与机器人本体的后端连接，测量机器人本体的爬行距离；测控系统与拉线位移传感器连接，主要控制机器人本体的攀爬状态。

所述机器人本体包含箱体、第一棘爪杆、棘爪托、橡胶棘爪、支撑垫、第二棘爪杆、气缸座、微型气缸、弹簧、棘爪座、拉线连接板、棘爪拉线；第一棘爪杆、第二棘爪杆与棘爪座三者通过销轴铰接；支撑垫通过弹簧套接在棘爪座上，起到支撑第一棘爪杆与第二棘爪杆的作用；棘爪托通过螺栓分别与第一棘爪杆和第二棘爪杆连接，橡胶棘爪通过螺栓与棘爪托连接；微型气缸通过气缸座与箱体连接；一个棘爪座与微型气缸螺纹连接，另一个通过螺栓棘爪座与箱体连接；拉线连接板一端与拉线位移传感器连接，另一端通过棘爪拉线与各橡胶棘爪连接。

所述橡胶棘爪由橡胶构成，截面为类梯形结构。

所述气动系统包含空气压缩机、干燥器、过滤器、储气筒、减压阀、调速阀；三位四通电磁换向阀；空气压缩机通过干燥器与过滤器连接，储气筒设置在过滤器的后端，减压阀与储气筒连接，调速阀的前端与减压阀连接，后端与三位四通电磁换向阀连接；三位四通电磁换向阀与微型气缸连接，通过控制微型气缸完成对机器人本体的操纵。

本发明的工作原理是：上下两组橡胶棘爪在弹簧的作用下张开并使橡胶棘爪与管道壁紧密接触，从而在摩擦力作用下保证检测机器人抓牢管壁防止下落；当微型气缸下腔（无杆腔）进气推动活塞杆伸出进而带动上部橡胶棘爪组向上攀爬，此时下部橡胶棘爪组抓牢管壁避免机器人下滑；当微型气缸上腔（有杆腔）进气，由于上部橡胶棘爪组的特殊结构使活塞杆无法下移（相当于活塞杆上端固定），此时整个微型气缸上移从而带动整个机器人向上攀爬；微型气缸上下腔交替进气从而驱动整个机器人不断向上攀爬；机器人向下爬行退出检测时，首先，先让活塞杆全部伸出，此时在箱体限制下上部橡胶棘爪组并拢并且橡胶棘爪与管壁分离，然后通过向下拉动拉线位移传感器的拉线，使下部橡胶棘爪组并拢并与管壁分离，从而检测机器人在重力作用下滑出管道。