干式空心電抗器包封裂紋檢測機器人的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及機器人技術領域，具體涉及一種干式空心電抗器包封裂紋檢測機器人。
【背景技術】
[0002]近些年，在東北寒冷季節干式空心并聯電抗器燒損事故多發，通過故障分析發現發生燒損的電抗器包封表面存有多處微細裂紋，這些裂紋容易造成進水受潮，引起匝間短路而造成電抗器發生故障。
[0003]現在市場上及申請專利的檢測機器人，由于其自身特點的限制，無法應用于空心電抗器包封裂紋檢測，主要原因是:
[0004]1、干式空心電抗器的包封空間非常狹小且不規則，每個包封的截面尺寸的寬僅為25mm，長在(79?9 Imm)區間變化，高度在3000mm左右；
[0005]2、現階段無專門為檢測干式空心電抗器而研發檢測機器人，由于檢測環境的不同，通用檢測機器人無法檢測干式空心電抗器。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的目的在于針對現有技術的缺陷和不足，提供一種干式空心電抗器包封裂紋檢測機器人，它能夠方便爬到各包封層間去檢測絕緣包封中是否存在微細裂紋和其它狀況，以評估干式空心并聯電抗器的設備狀態，減少干式空心并聯電抗器燒損事故發生率，提高干式空心并聯電抗器工作可靠性。
[0007]為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是:它包含機器人本體、氣動系統、測控系統、拉線位移傳感器、內窺鏡;氣動系統與機器人本體連接，內窺鏡安裝在機器人本體的前端，負責拍攝干式空心電抗器包封的圖像和視頻;拉線位移傳感器與機器人本體的后端連接，測量機器人本體的爬行距離;測控系統與拉線位移傳感器連接，主要控制機器人本體的攀爬狀態。
[0008]所述機器人本體包含箱體、第一棘爪桿、棘爪托、橡膠棘爪、支撐墊、第二棘爪桿、氣缸座、微型氣缸、彈簧、棘爪座、拉線連接板、棘爪拉線;第一棘爪桿、第二棘爪桿與棘爪座三者通過銷軸鉸接;支撐墊通過彈簧套接在棘爪座上，起到支撐第一棘爪桿與第二棘爪桿的作用;棘爪托通過螺栓分別與第一棘爪桿和第二棘爪桿連接，橡膠棘爪通過螺栓與棘爪托連接;微型氣缸通過氣缸座與箱體連接;一個棘爪座與微型氣缸螺紋連接，另一個通過螺栓棘爪座與箱體連接;拉線連接板一端與拉線位移傳感器連接，另一端通過棘爪拉線與各橡膠棘爪連接。
[0009]所述橡膠棘爪由橡膠構成，截面為類梯形結構。
[0010]所述氣動系統包含空氣壓縮機、干燥器、過濾器、儲氣筒、減壓閥、調速閥；三位四通電磁換向閥；空氣壓縮機通過干燥器與過濾器連接，儲氣筒設置在過濾器的后端，減壓閥與儲氣筒連接，調速閥的前端與減壓閥連接，后端與三位四通電磁換向閥連接;三位四通電磁換向閥與微型氣缸連接，通過控制微型氣缸完成對機器人本體的操縱。
[0011]本實用新型的工作原理是:上下兩組橡膠棘爪在彈簧的作用下張開并使橡膠棘爪與管道壁緊密接觸，從而在摩擦力作用下保證檢測機器人抓牢管壁防止下落；當微型氣缸下腔(無桿腔)進氣推動活塞桿伸出進而帶動上部橡膠棘爪組向上攀爬，此時下部橡膠棘爪組抓牢管壁避免機器人下滑；當微型氣缸上腔(有桿腔)進氣，由于上部橡膠棘爪組的特殊結構使活塞桿無法下移(相當于活塞桿上端固定)，此時整個微型氣缸上移從而帶動整個機器人向上攀爬;微型氣缸上下腔交替進氣從而驅動整個機器人不斷向上攀爬;機器人向下爬行退出檢測時，首先，先讓活塞桿全部伸出，此時在箱體限制下上部橡膠棘爪組并攏并且橡膠棘爪與管壁分離，然后通過向下拉動拉線位移傳感器的拉線，使下部橡膠棘爪組并攏并與管壁分離，從而檢測機器人在重力作用下滑出管道。
[0012]采用上述結構后，本實用新型有益效果為:
[0013](I)它能夠攜帶內窺鏡對電抗器包封進行裂紋檢測、拍攝圖像及視頻，能對所拍攝的圖像進行裂紋自動識別處理，并評估電抗器的狀態；
[0014](2)它具有較強的環境適應能力，能對較大范圍內不同尺寸的管壁進行檢測；
[0015](3)它的棘爪采用彈性結構，能有效保護被檢測電抗器的包封壁。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的結構不意圖；
[0017]圖2是機器人本體I的結構示意圖；
[0018]圖3是氣動系統2的結構示意圖。
[0019]附圖標記說明:
[0020]1、機器人本體;2、氣動系統;3、測控系統;4、拉線位移傳感器;5、內窺鏡;6、箱體；
7、第一棘爪桿;8、棘爪托;9、橡膠棘爪；10、支撐墊；11、第二棘爪桿；12、氣缸座；13、微型氣缸；14、彈簧；15、棘爪座；16、拉線連接板；17、棘爪拉線；18、空氣壓縮機；19、干燥器;20、過濾器;21、儲氣筒;22、減壓閥；23、調速閥；24、三位四通電磁換向閥。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖，對本實用新型作進一步的說明。
[0022]參看如圖1-圖3所示，本【具體實施方式】采用的技術方案是:它包含機器人本體1、氣動系統2、測控系統3、拉線位移傳感器4、內窺鏡5;氣動系統2與機器人本體I連接，內窺鏡5安裝在機器人本體I的前端，負責拍攝干式空心電抗器包封的圖像和視頻;拉線位移傳感器4與機器人本體I的后端連接，測量機器人本體I的爬行距離;測控系統3與拉線位移傳感器4連接，主要控制機器人本體I的攀爬狀態。
[0023]所述機器人本體I包含箱體6、第一棘爪桿7、棘爪托8、橡膠棘爪9、支撐墊1、第二棘爪桿11、氣缸座12、微型氣缸13、彈簧14、棘爪座15、拉線連接板16、棘爪拉線17;第一棘爪桿7、第二棘爪桿11與棘爪座15三者通過銷軸鉸接;支撐墊10通過彈簧14套接在棘爪座15上，起到支撐第一棘爪桿7與第二棘爪桿11的作用;棘爪托8通過螺栓分別與第一棘爪桿7和第二棘爪桿11連接，橡膠棘爪9通過螺栓與棘爪托8連接;微型氣缸13通過氣缸座12與箱體6連接;一個棘爪座15與微型氣缸13螺紋連接，另一個通過螺栓棘爪座15與箱體6連接;拉線連接板16—端與拉線位移傳感器4連接，另一端通過棘爪拉線17與各橡膠棘爪9連接。
[0024]所述橡膠棘爪9由橡膠構成，截面為類梯形結構。
[0025]所述氣動系統2包含空氣壓縮機18、干燥器19、過濾器20、儲氣筒21、減壓閥22、調速閥23、三位四通電磁換向閥24;空氣壓縮機18通過干燥器19與過濾器20連接，儲氣筒21設置在過濾器的后端，減壓閥22與儲氣筒21連接，調速閥23的前端與減壓閥22連接，后端與三位四通電磁換向閥24連接;三位四通電磁換向閥24與微型氣缸13連接，通過控制微型氣缸13完成對機器人本體I的操縱。
[0026]本【具體實施方式】的工作原理是:上下兩組橡膠棘爪9在彈簧14的作用下張開并使橡膠棘爪9與管道壁緊密接觸，從而在摩擦力作用下保證檢測機器人抓牢管壁防止下落;當微型氣缸13下腔(無桿腔)進氣推動活塞桿伸出進而帶動上部橡膠棘爪組向上攀爬，此時下部橡膠棘爪組抓牢管壁避免機器人下滑；當微型氣缸13上腔(有桿腔)進氣，由于上部橡膠棘爪組的特殊結構使活塞桿無法下移(相當于活塞桿上端固定)，此時整個微型氣缸13上移從而帶動整個機器人向上攀爬;微型氣缸13上下腔交替進氣從而驅動整個機器人不斷向上攀爬;機器人向下爬行退出檢測時，首先，先讓活塞桿全部伸出，此時在箱體6限制下上部橡膠棘爪組并攏并且橡膠棘爪與管壁分離，然后通過向下拉動拉線位移傳感器4的拉線，使下部橡膠棘爪組并攏并與管壁分離，從而檢測機器人在重力作用下滑出管道。
[0027]采用上述結構后，本【具體實施方式】的有益效果為:
[0028](I)它能夠攜帶內窺鏡對電抗器包封進行裂紋檢測、拍攝圖像及視頻，能對所拍攝的圖像進行裂紋自動識別處理，并評估電抗器的狀態；
[0029](2)它具有較強的環境適應能力，能對較大范圍內不同尺寸的管壁進行檢測；
[0030](3)它的棘爪采用彈性結構，能有效保護被檢測電抗器的包封壁。
[0031]以上所述，僅用于說明本實用新型的技術方案而非限制，本領域普通技術人員對本實用新型的技術方案所做的其它修改或者等同替換，只要不脫離本實用新型技術方案的精神和范圍，均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
【主權項】
1.干式空心電抗器包封裂紋檢測機器人，其特征在于:它包含機器人本體(I)、氣動系統(2)、測控系統(3)、拉線位移傳感器(4)、內窺鏡(5);氣動系統(2)與機器人本體(I)連接，內窺鏡(5)安裝在機器人本體(I)的前端;拉線位移傳感器(4)與機器人本體(I)的后端連接，測控系統(3)與拉線位移傳感器(4)連接;所述機器人本體(I)包含箱體(6)、第一棘爪桿(7)、棘爪托(8)、橡膠棘爪(9)、支撐墊(10)、第二棘爪桿(11)、氣缸座(12)、微型氣缸(13)、彈簧(14)、棘爪座(15)、拉線連接板(16)、棘爪拉線(17);第一棘爪桿(7)、第二棘爪桿(11)與棘爪座(15)三者通過銷軸鉸接;支撐墊(10)通過彈簧(14)套接在棘爪座(I 5)上，棘爪托(8)通過螺栓分別與第一棘爪桿(7)和第二棘爪桿(11)連接，橡膠棘爪(9)通過螺栓與棘爪托(8)連接;微型氣缸(13)通過氣缸座(12)與箱體(6)連接；一個棘爪座(15)與微型氣缸(13)螺紋連接，另一個通過螺栓棘爪座(15)與箱體(6)連接;拉線連接板(16)—端與拉線位移傳感器(4)連接，另一端通過棘爪拉線(17)與各橡膠棘爪(9)連接。2.根據權利要求1所述的干式空心電抗器包封裂紋檢測機器人，其特征在于所述橡膠棘爪(9)由橡膠構成。3.根據權利要求1所述的干式空心電抗器包封裂紋檢測機器人，其特征在于所述氣動系統(2)包含空氣壓縮機(18)、干燥器(19)、過濾器(20)、儲氣筒(21)、減壓閥(22)、調速閥(23)、三位四通電磁換向閥(24);空氣壓縮機(18)通過干燥器(19)與過濾器(20)連接，儲氣筒(21)設置在過濾器的后端，減壓閥(22)與儲氣筒(21)連接，調速閥(23)的前端與減壓閥(22)連接，后端與三位四通電磁換向閥(24)連接；三位四通電磁換向閥(24)與微型氣缸(13)連接。
【專利摘要】干式空心電抗器包封裂紋檢測機器人，它涉及機器人技術領域；它包含機器人本體、氣動系統、測控系統、拉線位移傳感器、內窺鏡；氣動系統與機器人本體連接，內窺鏡安裝在機器人本體的前端，負責拍攝干式空心電抗器包封的圖像和視頻；拉線位移傳感器與機器人本體的后端連接，測量機器人本體的爬行距離；測控系統與拉線位移傳感器連接，主要控制機器人本體的攀爬狀態。它能夠方便爬到各包封層間去檢測絕緣包封中是否存在微細裂紋和其它狀況，以評估干式空心并聯電抗器的設備狀態，減少干式空心并聯電抗器燒損事故發生率，提高干式空心并聯電抗器工作可靠性。
【IPC分類】G05D1/02
【公開號】CN205193593
【申請號】CN201521019612
【發明人】趙春明, 李勝邦, 徐清山, 敖明, 王濱海, 陳西廣, 張晶晶, 杜好陽, 朱大銘, 張宇昆, 宋立斌, 原永亮
【申請人】國網吉林省電力有限公司電力科學研究院, 濟南湯尼機器人科技有限公司, 吉林省電力科學研究院有限公司, 國家電網公司
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年12月10日