一种高压带电作业自动剥皮装置.pdf

本发明涉及一种高压带电作业自动剥皮装置。它包括支撑定位机构、剥皮机构和控制机构；支撑定位机构包括支架，支架的一端竖直连接着上端为夹具的定位夹板，左右两端为分别通过弹簧与支架连接并左右移动的滑块；剥皮机构包括设置有刀具的不完全棘轮机构、电机和电机与不完全棘轮机构之间的传动机构，不完全棘轮机构下端与滑块上端间隙配合；剥皮机构包括电机、带刀具的不完全棘轮机构、电机与不完全棘轮机构之间的传动机构，不完全棘轮机构固定块下端与滑块上端间隙配合；控制机构包括用于左右滑块限位的电磁铁、定位夹板夹紧的电磁铁以及电机的控制装置。本发明减小了人工的劳动强度，提高了效率，操作者不直接接触高压导线，提高了安全性。

权利要求书
1.  一种高压带电作业自动剥皮装置，其特征在于：它包括支撑定位机构、剥皮机构和控制机构；
所述支撑定位机构包括支架(16)，所述支架(16)一端连接带夹具的定位夹板(2)，在支架(16)的左右两端分别设有通过各自相应弹簧与支架(16)相连接并左右移动的左、右滑块；
所述剥皮机构包括设置有刀具(7)的不完全棘轮机构(3)、电机(20)以及电机(20)与不完全棘轮机构(3)之间的传动机构，所述不完全棘轮机构(3)下端与左滑块上端间隙配合；
所述控制机构包括用于对所述左、右两滑块限位和定位夹板(2)夹紧的下电磁铁的控制以及电机(20)的控制装置(15)。

2.  根据权利要求1所述高压带电作业自动剥皮装置，其特征在于：所述电机(20)与不完全棘轮机构(3)之间的传动机构包括连接在电机(20)输出轴的曲柄盘(19)和纵向连接在不完全棘轮机构(3)上且下部设有长条形孔的摇杆(21)，所述曲柄盘(19)边缘上横向延伸有细长杆(18)，细长杆(18)横向穿过摇杆(21)的长条形孔，不完全棘轮机构(3)与定位夹板(2)相配合，定位夹板(2)下方设有下电磁铁。

3.  根据权利要求1所述高压带电作业自动剥皮装置，其特征在于：所述支架(16)为U形，支架(16)的左右端的U形开口端部向外横向延伸有左底架(25)和右底架(9)，左底架(25)端部为左弹簧固定板(27)，右底架(9)端部为右弹簧固定板(14)，左弹簧(26)一端与左弹簧固定板(27)连接，另一端与左滑块(22)连接，右弹簧(13)一端与右弹簧固定板(14)连接，另一端与右滑块(10)连接，所述两滑块设置与相应的左底架(25)和右底架(9)间隙配合。

4.  根据权利要求1或3所述高压带电作业自动剥皮装置，其特征在于：所述左、右两个滑块(22、10)在同一水平线上，所述不完全棘轮机构(3)下端设置有倒T形的固定块(8)，所述左、右滑块均为上部设置有倒T形槽的工字形结构，所述左滑块的上端与不完全棘轮机构(3)间隙配合。

5.  根据权利要求1所述高压带电作业自动剥皮装置，其特征在于：所述不完全棘轮机构(3)包括不完全棘轮、用长螺栓固定在不完全棘轮上的棘轮固定夹块(4)、与棘轮固定夹块(4)通过转轴连接的活动夹块(6)和凸轮块(5)；所述刀具(7)设置在活动夹块(6)上。

6.  根据权利要求3所述的高压带电作业自动剥皮装置，其特征在于：所述左底架(25)下部设有与左滑块(22)相配合的左电磁铁(23)，左电磁铁(23)通过左电磁铁固定板(24)安装在左底架(25)下部；所述右底架(9)的下部设有与右滑块(10)相配合的右电磁铁(12)，右电磁铁(12)通过右电磁铁固定板(11)安装在右底架(9)下部；左电磁铁(23)、右电磁铁(12)均与控制装置(15)连接。

说明书一种高压带电作业自动剥皮装置
技术领域
本发明涉及一种给高压线路的电缆自动剥除绝缘外皮的高压带电作业自动剥皮装置。
背景技术
高压线路的带电作业是电力设备测试、检修、改造的重要手段，它为提高供电可靠性，减少停电损失、保证电网安全作出了巨大贡献。目前高压线路作业频率最多的是带电接线任务，而剥除导线绝缘皮则是最为重要一步。现在作业现场广泛采用绝缘斗臂车中间电位作业方法，操作人员使用操纵原始工具手动完成剥皮任务，其劳动强度大，效率低，自动化水平低，最重要是操作者直接接触高压导线，存在很大的安全隐患。
发明内容
本发明的目的就是为解决以上技术上的不足，提供一种高压带电作业自动剥皮装置，它借助于安装在绝缘斗臂车上的机械手夹持(辅助支撑)，进行高压线路带电作业的自动剥皮装置，从而替代原始手工剥皮工具，大幅度提高作业效率和操作安全性，减轻作业人员的劳动强度。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的一种高压带电作业自动剥皮装置，它包括支撑定位机构、剥皮机构和控制机构；所述支撑定位机构包括支架，所述支架的一端竖直连接着上端为夹具的定位夹板，左右两端分别各通过弹簧与支架相连接并可左右移动的左、右滑块；所述剥皮机构包括设置有刀具的不完全棘轮机构、电机和电机与不完全棘轮机构之间的传动机构，所述不完全棘轮机构下端与左滑块上端间隙配合；所述控制机构包括用于对所述左、右滑块限位的电磁铁、定位夹板夹紧的下电磁铁以及电机的控制装置。
本发明高压带电作业自动剥皮装置，所述电机与不完全棘轮机构之间的传动机构包括连接在电机输出轴的曲柄盘和纵向连接在不完全棘轮机构上且下部设有长条形孔的摇杆，所述曲柄盘边缘上横向延伸有细长杆，细长杆横向穿过摇杆的长条形孔。不完全棘轮机构与定位夹板相配合。定位夹板下方设有夹紧用下电磁铁。
本发明的高压带电作业自动剥皮装置，所述支架为U形，支架的左右端的U形开口端部向外横向延伸有左底架和右底架，左底架端部为左弹簧固定板，右底架端部为右弹簧固定板，左弹簧一端与左弹簧固定板连接，另一端与左滑块连接，右弹簧一端与右弹簧固定板连接，另一端与右滑块连接，所述两滑块设置与相应的左底架和右底架间隙配合。
本发明的高压带电作业自动剥皮装置，所述左、右两个滑块在同一水平线上，所述不完全棘轮机构下端设置有倒T形的固定块，所述两滑块为上部均设置有倒T形槽的工字形结构，所述两滑块的上端与不完全棘轮机构间隙配合。
本发明的高压带电作业自动剥皮装置，所述不完全棘轮机构包括不完全棘轮、用长螺栓固定在不完全棘轮上的棘轮固定夹块、与棘轮固定夹块通过转轴连接的活动夹块和凸轮块；所述刀具设置在活动夹块上。
本发明的高压带电作业自动剥皮装置，所述左底架下部设有与左滑块相配合的左电磁铁，左电磁铁通过左电磁铁固定板安装在左底架下部；所述右底架的下部设有与右滑块相配合的右电磁铁，右电磁铁通过右电磁铁固定板安装在右底架下部；左电磁铁、右电磁铁均与控制装置连接。
本发明的有益效果是：适用于高压带电作业，作业时不会停电，减少了停电造成的损失。自动剥皮装置可代替人工剥皮，减小了人工的劳动强度，提高了效率，操作者不会直接接触高压导线，提高了安全性。
附图说明
图1为本发明正面立体结构示意图。
图中：1、架空导线，2、定位夹板，3、不完全棘轮机构，4、棘轮固定夹块，5、凸轮块，6、活动夹块，7、刀具，8、固定块，9、右底架，10、右滑块，11、右电磁铁固定板，12、右电磁铁，13、右弹簧，14、右弹簧固定板，15、控制装置，16、支架，17、支架抓手，18、细长杆，19、曲柄盘，20、电机，21、摇杆，22、左滑块，23、左电磁铁，24、左电磁铁固定板，25、左底架，26、左弹簧，27、左弹簧固定板。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。
如图1所示，本发明由支撑定位机构、剥皮机构和控制机构组成，包括支架16、电机20、控制装置15、左、右滑块、曲柄盘19、摇杆21、左、右电磁铁、不完全棘轮、棘轮固定夹块4、活动夹块6、凸轮块5等部分组成。
其中，支撑定位机构主要包括支架16，支架16采用U形结构，U形开口的两端分别横向相外延伸出左底架25和右底架9，左底架25和右底架9上均设置有倒的T形槽；左、右滑块采用上部设置有倒T形槽的工字形结构，且左、右滑块下部与左底架25和右底架9间隙配合。左底架25和右底架9末端上设置有左、右弹簧固定板，左滑块22和右滑块10分别通过左弹簧26和右弹簧13与左弹簧固定板27和右弹簧固定板14相连。左、右滑块即在左、右弹簧的作用下沿延伸部分分别向左、右移动。支架16设有专门可供机械手夹持的支架抓手17，在整个剥皮过程中保持稳定静止，不随刀具移动。
剥皮机构包括电机20、不完全棘轮机构3和电机20与不完全棘轮机构3之间的传动机构。不完全棘轮机构3包括不完全棘轮、棘轮固定夹块4、活动夹块6、凸轮块5和刀具7。不完全棘轮便于架空导线1进入棘轮槽内，不完全棘轮与棘轮固定夹块4用长螺栓连接，棘爪盘和摇杆21用短螺栓连为一体；活动夹块6和刀具7部分用螺栓固定连接，活动夹块6同时通过转轴与棘轮固定夹块4相连；棘轮固定夹块4下端连接固定块8，不完全棘轮机构3通过固定块8与滑块间隙配合。凸轮块5与贯穿棘轮固定夹块4和活动夹块6的连杆相连，凸轮块5转动实现棘轮固定夹块4和活动夹块6的加紧和松开。电机20与不完全棘轮机构3之间的传动机构包括曲柄盘19、细长杆18和摇杆21，利用键连接将电机20输出轴和曲柄盘19连到一起，横向的细长杆18一端固定在曲柄盘19边缘上，另一端铰链接到支架16上，中间穿过摇杆21下部的长条形孔，摇杆21上端连接在不完全棘轮上。电机20输出的圆周运动转化为摇杆21绕架空导线1中心轴的往复摇摆运动。电机20采用直流减速电机。
控制机构包括左、右电磁铁和控制装置15，其中左、右底架下方分别安装有固定右电磁铁12的右电磁铁固定板11和固定左电磁铁23的左电磁铁固定板24。左、右电磁铁上分别设置有一伸缩轴，伸缩轴在电磁铁不得电时在弹力作用下伸出电磁铁。当电磁铁得电时，伸缩轴受到磁力吸引缩进电磁铁内。电磁铁的伸缩轴可以起到对滑块的限位作用。在支架16的一端竖直设置有定位夹板2，定位夹板2的上方为用于夹住架空导线的夹具，固定夹板2下方安装有下电磁铁，依靠下电磁铁的伸缩轴实现固定夹板2的加紧和松开。控制装置15安装在支架16上，为控制各电磁铁和电机20通断电、反正转的开关，也可以采用安装遥控信号接收装置来实现的开关的通断。采用12V电池给直流减速电机供电，为了实现电路的可靠性，在电路设计上采取了防电磁干扰、过电流保护、过电压保护、防反接保护等措施。
其工作原理为：它包括四个过程，分别为：
剥皮前准备：将不完全棘轮机构3通过安装于棘轮固定夹块4上的固定块8与右滑块10间隙配合。拉伸右弹簧13，使用右电磁铁12伸缩轴伸出限位，同时压缩左弹簧26，利用左电磁铁23伸缩轴伸出限位。把凸轮块5松开，使棘轮固定夹块4和活动夹块6张开口，旋转不完全棘轮机构3露出缺口。调节刀具7倾斜角度和切削深度到合适值。
挂刀过程：机械手夹持剥皮支架靠近架空导线1，定位夹板2开口；调整支架16，将架空导线1放入定位夹板2开口、不完全棘轮机构3缺口和棘轮固定夹块4与活动夹块6开口内；下电磁铁得电，定位夹板2夹紧架空导线1，防止架空导线1切削过程中变形；拨动凸轮块5，锁紧棘轮固定夹块4和活动夹块6，同时调节好固定连接于活动夹块6的刀具7的切入倾斜角度和深度，确保扎进架空导线1内。
切削过程：当压紧刀具7后，使右电磁铁12得电，其伸缩轴缩回来，右弹簧13被释放回弹，带动右滑块10向右运动，此时右滑块10与不完全棘轮固定夹块4的固定块8脱离。通过远程遥控调节控制装置，直流减速电机20以合适速度输出。利用键连接将电机20输出轴和曲柄盘19连到一起，通过安装于曲柄盘19边缘的细长杆18带动摇杆21摆动，从而把电机20输出圆周运动转化为摇杆21往复摇摆运动，驱动棘爪盘绕架空导线1中心轴线往复运动，细长杆18一端铰链接到支架16上。当棘轮盘左端面接触到定位夹板2的右端面，形成刀具7环切，从而剥绝缘皮与导线脱离，完成整个切削过程。
摘刀过程：控制电机微动，使不完全棘轮旋转合适角度，保证左滑块22的倒T形槽对准安装于棘轮固定夹块4下端的倒T形的固定块8。左电磁铁23得电，其伸缩轴缩回来，左弹簧26被释放，推动型左滑块22向右运动，卡住固定块8；松开定位夹板2和凸轮块5，这时整个不完全棘轮机构3和刀具4与架空导线1脱离。