一種絕緣子全方位角度清掃裝置的製作方法

2023-04-26 07:28:21

本實用新型涉及電力設備檢修技術領域，特別涉及一種絕緣子全方位角度清掃裝置。

背景技術：

隨著環境汙染日益嚴重，置身戶外的絕緣子表面被沉積大量工業汙穢、空氣塵埃等汙穢物，降低了絕緣子的絕緣耐受能力，嚴重影響了電力系統安全運行，因此需要對絕緣子表面的汙穢物進行清掃。目前對絕緣子的清掃一般需要在輸電線路停電檢修期間由人工登杆高空作業完成，不僅環境危險，清掃任務繁重，而且輸電線路停電機會越來越少，停電時間越來越短，清掃質量難以保證。而現有絕緣子帶電清掃設備體積較大，攜帶運輸不方便；或者清掃刷清掃角度有限，只能清掃某個角度的扇面，其餘扇面由於人工操作局限性，仍然無法清掃。

中國專利CN 104550070 B公開了一種變電站盤型懸式絕緣子串帶電絕緣360度清掃刷，採用4個清掃刷同步運轉，每個清掃刷的清掃角度為90度，因此可以對盤型懸式絕緣子360度平面一次性完成清掃。但此專利採用了4個清掃刷同時工作，能量消耗較大，並且該裝置是通過調節伸縮絕緣支架來調節操作杆的位置，進而對操作杆上的清掃刷的清掃位置和角度進行調節的，只能粗略的將清掃刷調節到目的角度，不如直接對清掃刷進行細微調節的結果精確。

此外，清掃刷頭在使用一段時間後表面會附著大量的灰塵、汙垢等，需要經常對清掃刷頭進行清潔，為了操作方便，清掃刷頭的安裝與拆卸要更加方便快捷。

技術實現要素：

為了解決上述問題，本實用新型提供了一種絕緣子全方位角度清掃裝置，通過設置角度調節軸和旋轉軸，能實現絕緣清掃刷在任意平面內旋轉任意角度，從而實現了絕緣清掃刷的全方位角度調節，由於角度調節軸可直接對絕緣清掃刷進行調節，使絕緣清掃刷的調節角度更加精準，而且絕緣清掃刷能非常方便快捷的安裝與拆卸，有利於清掃工作的進行與清掃刷的清洗。

為了實現上述目的，本實用新型採取以下技術方案：

1、一種絕緣子全方位角度清掃裝置，其特徵在於，包括：絕緣杆、電機、絕緣清掃刷，所述絕緣杆的上端通過角度調節軸與所述電機相連，所述電機的旋轉軸直接與所述絕緣清掃刷相連並且所述電機的旋轉軸與所述絕緣清掃刷的旋轉軸線重合，所述絕緣杆和絕緣清掃刷的旋轉軸線之間的夾角θ可以通過角度調節軸調節，所述角度調節軸上設置有角度鎖定機構用以鎖定所述夾角θ；

所述旋轉軸與所述絕緣清掃刷相連的部分是橫截面為十字形的稜軸，所述絕緣清掃刷的中心設置有與所述稜軸的輪廓相匹配的十字形孔結構，所述絕緣清掃刷通過所述十字形孔以可拆卸的方式套接在所述稜軸上；

所述稜軸的遠端部設置有防滑塊，所述防滑塊向所述稜軸的近端部延伸以形成倒鉤結構，所述十字形孔結構在對應於所述倒鉤結構的位置具有與所述倒鉤結構的輪廓相匹配的形狀，用於防止所述絕緣清掃刷從旋轉軸上脫落。

2、根據技術方案1所述的絕緣子全方位角度清掃裝置，其特徵在於，還包括設置於絕緣杆下端的電源和控制所述電機開啟的控制按鈕；所述絕緣杆下端設有握持部，所述控制按鈕位於所述握持部的上端。

3、根據技術方案2所述的絕緣子全方位角度清掃裝置，其特徵在於，所述電機和所述電源通過穿過所述絕緣杆的軟導線相連。

4、根據技術方案1所述的絕緣子全方位角度清掃裝置，其特徵在於，所述絕緣杆具有伸縮結構用於改變絕緣杆的長度。

在一些情況下，本實用新型的一種絕緣子全方位角度清掃裝置包括：絕緣杆、電機、絕緣清掃刷，所述絕緣杆的上端通過角度調節軸與所述電機相連，所述電機上設置有旋轉軸直接與所述絕緣清掃刷相連，兩者之間不需要傳動軸的傳遞，電機效率更高；所述絕緣杆和絕緣清掃刷的旋轉軸線之間的夾角θ可以通過角度調節軸調節，使所述絕緣清掃刷微調至任意平面，再通過所述角度調節軸上設置的角度鎖定機構將夾角θ鎖定；所述旋轉軸帶動絕緣清掃刷在一個平面內進行繞軸旋轉。本實用新型通過所述角度調節軸和旋轉軸的配合，可以實現絕緣清掃刷在任意平面內旋轉任意角度的全方位無死角清掃；

所述旋轉軸與所述絕緣清掃刷相連的部分是橫截面為十字形的稜軸，所述稜軸由四個相同稜部及橫截面為正方形的中心軸組成，所述稜部和中心軸一體成形，每個稜部為等腰三角形結構，為了對所述稜軸結構進行更詳細的描述，設定三角形頂角為α，稜軸的直徑為d，其中α為15～60°，優選25～45°，此優選範圍內的角度與其他角度相比，能使得下述步驟中絕緣清掃刷與旋轉軸的套接更加牢固；d為10～40mm，優選20～30mm。所述絕緣清掃刷由海綿製成，其中心設置有與所述稜軸的輪廓相匹配的十字形孔結構，所述絕緣清掃刷通過所述十字形孔以可拆卸的方式套接在所述稜軸上。由於海綿具有彈性特徵，海綿絕緣清掃刷中心的十字形孔徑比十字形稜軸的直徑略小，約為十字形稜軸直徑的95～99％，優選97％，使得所述絕緣清掃刷能牢固的與旋轉軸套接在一起；

為了防止所述絕緣清掃刷從旋轉軸上脫落，使所述絕緣清掃刷與旋轉軸的連接更加牢固，所述稜軸的遠端部設置有防滑塊，所述防滑塊向所述稜軸的近端部延伸以形成倒鉤結構，所述十字形孔結構在對應於所述倒鉤結構的位置具有與所述倒鉤結構的輪廓相匹配的形狀。

進一步的，還包括設置於絕緣杆下端並位於其內部的電源和控制所述電機開啟的控制按鈕，所述絕緣杆下端設有握持部，所述控制按鈕位於所述握持部的上端，便於工作人員啟動和關閉所述電機。

進一步的，所述電機和所述電源通過穿過所述絕緣杆的軟導線相連，所述絕緣杆是中空的，所述軟導線置於所述絕緣杆內部，可以降低電線漏電而給工作人員帶來的觸電風險。

進一步的，所述絕緣杆具有伸縮結構用於改變絕緣杆的長度。

與現有絕緣子清掃裝置相比，本實用新型提供的一種簡單便攜的絕緣子清掃裝置，具有如下有益效果：

1、通過設置角度調節軸和旋轉軸，可以使絕緣清掃刷在任意平面內旋轉任意角度，即全方位角度無死角清掃；

2、角度調節軸可直接對絕緣清掃刷進行調節，使絕緣清掃刷的調節角度更加精準；

3、電機的旋轉軸直接與絕緣清掃刷相連，而不需要傳動軸的傳遞，因此電機效率更高。

4、旋轉軸為十字形稜軸，絕緣清掃刷採用海綿製成，其具有的彈性特徵以及其中心與旋轉軸輪廓相匹配的十字形孔結構使之能牢固的固定在旋轉軸上。

此外，本實用新型結構簡單、便於攜帶，適用於輸電線路所處位置較為複雜的地形，而且清掃方式簡單、速度快、對絕緣子塗層磨損較小，適用於變電站絕緣子串的清掃作業。

定義

本實用新型中使用的詞語定義如下：

「全方位角度」在這裡是指在任意平面內旋轉任意角度，還包括在任意平面、任意角度繞軸旋轉360°。

附圖說明

圖1是本實用新型一實施例提供的絕緣子全方位角度清掃裝置結構示意圖；

圖2是圖1所示的清掃裝置中旋轉軸的橫截面示意圖；

圖3是圖2所示的旋轉軸端部設置防滑塊的橫截面示意圖；

圖4是本實用新型另一實施例提供的清掃裝置中絕緣清掃刷與電機之間的裝配示意圖；

圖5是本實用新型所提供的清掃裝置在懸式絕緣子串清掃時的使用示意圖，其中圖5a表示清掃絕緣子片上表面時的使用示意圖；圖5b表示清掃絕緣子片下表面時的使用示意圖；圖5c表示當絕緣清掃刷與絕緣子片的接觸面最大時的使用示意圖；圖5d表示清掃絕緣子背面的凹處位置的使用示意圖。

附圖標記說明：1—絕緣杆；2—電機；3—絕緣清掃刷；31—絕緣清掃刷散熱孔；4—角度調節軸；5—旋轉軸；51—稜部；52—中心軸；53—防滑塊；6—電機座；61—電機座散熱孔；7—電源；8—控制按鈕；9—軟導線；10—絕緣子片；11—絕緣子串軸線；α—三角形稜部的頂角；h—三角形稜部的高；d—旋轉軸直徑；θ，θ′—絕緣杆與絕緣清掃刷的旋轉軸線之間的夾角；β—絕緣杆與絕緣子串的軸線之間的夾角；δ—待清洗絕緣子片的被清掃面與絕緣子串的軸線之間的測量角；L1—絕緣杆與絕緣子片接觸點到絕緣子片上待清掃的位置之間的距離；L2—角度調節軸與絕緣清掃刷頭部之間的距離。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

圖1是本實用新型一實施例提供的一種絕緣子全方位角度清掃裝置示意圖，包括：絕緣杆1、電機2、絕緣清掃刷3，所述絕緣杆1的上端通過角度調節軸4與所述電機2相連，所述電機2上設置有旋轉軸5直接與所述絕緣清掃刷3相連，兩者之間不需要傳動軸的傳遞，電機2效率更高。所述角度調節軸4用於調節絕緣清掃刷的旋轉軸線3與絕緣杆1之間的角度θ，可以微調絕緣清掃刷3至任意平面，再通過所述角度調節軸上設置的角度鎖定機構(未圖示)將所述夾角θ鎖定；所述旋轉軸5帶動所述絕緣清掃刷3在一個平面內進行繞軸旋轉，通過所述角度調節軸和旋轉軸的配合，可以實現絕緣清掃刷3在任意平面內旋轉任意角度的全方位無死角清掃。

如圖2所示，所述旋轉軸5與絕緣清掃刷3相連的部分是橫截面為十字形的稜軸，所述稜軸由四個相同稜部51及橫截面為正方形的中心軸52組成，所述稜部和中心軸一體成形，每個稜部51為等腰三角形結構，其中三角形頂角設為α，三角形高設為h，稜軸的直徑設為d，在本實施例中，α＝30°，d＝20mm，根據計算可得出稜部三角形的高h≈7.9mm；所述絕緣清掃刷3由海綿製成，其中心設置有與所述稜軸的輪廓相匹配的十字形孔結構，所述絕緣清掃刷3通過所述十字形孔以可拆卸的方式套接在所述稜軸上。由於海綿具有彈性特徵，海綿絕緣清掃刷3中心的十字形孔徑比十字形稜軸的直徑略小，為十字形稜軸直徑的97％，使得所述絕緣清掃刷3牢固的與旋轉軸5套接在一起。同時絕緣清掃刷3也可自由拆卸，方便清洗清掃刷3上的汙穢物，以備下一次使用。

如圖3所示，為了防止所述絕緣清掃刷3從旋轉軸5上脫落，使所述絕緣清掃刷3與旋轉軸5的連接更加牢固，所述稜軸的遠端部設置有防滑塊53，所述防滑塊53向所述稜軸的近端部延伸以形成倒鉤結構，所述十字形孔結構在對應於所述倒鉤結構的位置具有與所述倒鉤結構的輪廓相匹配的形狀。

在另一實施例中，如圖4所示，所述電機2外設置有電機座6用以保護電機2，減少操作過程中電機2與絕緣子之間的碰撞；所述絕緣清掃刷3套接在電機座6和旋轉軸5的外面為電機提供更進一步的保護，同時防止清掃時的塵土對電機2的汙染。所述電機座6上設置有散熱孔61，所述海綿絕緣刷3上設置有散熱孔31，散熱孔31和散熱孔61相通，將電機2在運行過程中產生的熱量散發出去。

在圖1所示的實施例中，還包括設置於絕緣杆1下端並位於其內部的電源7和控制所述電機開啟的控制按鈕8，所述絕緣杆下端設有握持部(未圖示)，所述控制按鈕8位於所述握持部的上端，工作人員只需按壓所述控制按鈕8，即可打開或關閉所述電機2，從而便於操作所述絕緣清掃刷3進行清掃。

在圖1所示的實施例中，所述電機2和所述電源7通過穿過所述絕緣杆1的軟導線9相連，所述絕緣杆1是可伸縮絕緣杆，它的內部為中空結構，所述軟導線9置於伸縮式絕緣杆1內部，可以降低電線漏電而給工作人員帶來的觸電風險。

使用所述絕緣子全方位角度清掃裝置的具體步驟如下：

步驟一：提供上述絕緣子全方位角度清掃裝置；

步驟二：將所述絕緣清掃刷套接在電機的旋轉軸上；

步驟三：將所述絕緣杆1指向絕緣子串上的待清洗絕緣子片，測量所述絕緣杆與所述絕緣子串的軸線之間的夾角β，通過所述角度調節軸調節所述夾角θ，隨後用角度鎖定機構將所述夾角θ鎖定，其中，當待清洗絕緣子片的被清掃面為上表面時，θ＝90°+β+γ，當待清洗絕緣子片的被清掃面為下表面時，θ＝90°+β-γ，其中γ為0～15°；

步驟四：測量待清洗絕緣子片的被清掃面與所述絕緣子串的軸線之間的夾角δ，並且將所述夾角θ進一步調整為θ′＝θ+(90°-δ)；

步驟五：使絕緣清掃刷與所要清掃的絕緣子片相接觸；

步驟六：啟動電機，所述絕緣清掃刷在所述旋轉軸帶動下做繞軸旋轉運動，同時對絕緣子片進行清掃。

步驟七：當該絕緣子片清掃完成後，關閉電機，將清掃裝置與該絕緣子片脫開，通過調整所述絕緣杆和角度調節軸，使絕緣清掃刷與下一個絕緣子片接觸，啟動電機繼續清掃。

在另一實施例中，所述步驟五還包括：

步驟八：將進行步驟三時的所述夾角θ定為第一角度，絕緣清掃刷與所要清掃的絕緣子片之間的接觸位置定為第一位置，在完成第一位置的清掃後，關閉電機，將清掃裝置與該絕緣子片脫開，調整角度調節軸使所述夾角θ至第二角度，此時絕緣清掃刷與所要清掃的絕緣子片之間的接觸位置為第二位置，再次啟動電機，開始第二位置的清掃。其中絕緣清掃刷3在旋轉軸5和角度調節軸4作用下，實現在任意平面內旋轉任意角度的全方位無死角清掃。

在另一實施例中，所述步驟二還包括：

步驟九：將所述絕緣清掃刷3套接在旋轉軸5和電機座6外面，調整所述絕緣清掃刷3的散熱孔31與電機座6的散熱孔61相通。

圖5是本實用新型所提供的清掃裝置在懸式絕緣子串清掃時的使用示意圖，絕緣杆1與絕緣清掃刷3的旋轉軸線之間的夾角θ可以通過以下方法設定：所述絕緣杆1與平行於絕緣子串軸線11方向的夾角設為β，當清掃絕緣子片的上表面時，如圖5a所示，此時θ＝90°+β+γ，在此角度下可以將絕緣子片的上表面清掃完；當清掃絕緣子片的下表面時，如圖5b所示，此時θ＝90°+β-γ，在此角度下可以將絕緣子片的下表面清掃完，其中β為0～45°，優選0～30°；γ為0～15°，優選0～10°，例如約5°。

在另一實施例中，如圖5c所示，為了使絕緣清掃刷與絕緣子片之間有最大的接觸面，提高清掃效率，夾角θ可以調整為θ′＝θ+(90°-δ)，其中δ為待清洗絕緣子片的被清掃面與所述絕緣子串的軸線之間的測量角。

如果清掃位置為不易清掃的絕緣子片下表面的凹處位置，所述絕緣清掃刷3與絕緣子片10之間的接觸方式為點接觸，如圖5d所示，設所述絕緣杆1與絕緣子片10接觸點到所述絕緣子片10上待清掃的位置之間的距離設為L1，所述角度調節軸4與絕緣清掃刷3頭部之間的距離設為L2，通過幾何原理得出：L1/sinθ＝L2/cosβ，其中β、L1、L2均為已知量，根據上述公式可求得夾角θ，工作人員根據θ的值可以準確調節所述角度調節器4，提高工作效率。

當然，絕緣子的清掃位置不同，所述絕緣清掃刷與絕緣子片之間的接觸方式不同，所述夾角θ計算方式也不同，此處不一一列舉。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，並非對本實用新型作任何形式上的限制，凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本實用新型的保護範圍之內。