接触网绝缘子清扫装置以及控制系统的制作方法

本技术涉及铁路电气化装置，特别是涉及一种接触网绝缘子清扫装置以及控制系统。

背景技术：

1、接触网是在电气化铁道中，沿钢轨上空“之”字形架设的，供受电弓取流的高压输电线。刚性接触网主要由铝合金材质的‌架空刚性汇流排‌、镶嵌其中的接触线、支持定位装置、绝缘部件及架空地线等构成。针式绝缘子作为接触网绝缘性能的重要安全屏障，绝缘子的绝缘性能将直接影响系统的稳定性。

2、但是，地铁开通运行后，列车高速运行产生的隧道杂尘、受电弓碳粉、金属粉尘等附着在绝缘子表面，严重时可引起绝缘子闪络，导致变电所跳闸，因此绝缘子的清扫工作十分重要。

3、目前行业内主要是人工使用抹布对绝缘子进行除尘去污，人工作业的优点是除尘方式灵活，随时能观察到除尘的质量。但缺点也较为明显，需要依赖梯车进行移动，导致除尘过程占用轨道时间长，作业效率低，人工成本高。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种接触网绝缘子清扫装置以及控制系统，能够装置悬挂于汇流排进行电控移动作业，替代人工对刚性接触网悬挂绝缘子的伞裙进行除尘工作。

2、接触网绝缘子清扫装置，包括工装基体，该工装基体左右两侧分别对称装配有一个摆臂支架，两个摆臂支架相对布置，所述摆臂支架下部均通过摆臂转轴转动安装在工装基体侧部；

3、所述工装基体上还安装有摆臂驱动机构，该摆臂驱动机构驱动两个所述摆臂支架开合；

4、每个摆臂支架的上部均安装有悬挂轮，并且每个所述摆臂支架均设置有行走电机，每个行走电机的输出轴上均动力衔接有驱动轮；

5、摆臂驱动机构驱动两个所述摆臂支架收拢，驱动摆臂支架紧靠所述工装基体上方的汇流排，摆臂支架上的悬挂轮悬挂支撑在汇流排上，驱动轮与汇流排侧部滚动接触；

6、其关键在于，每个所述摆臂支架的外侧均安装有除尘机构，该除尘机构设置有除尘机构支架、清扫电机和刷头，以及安装在除尘机构支架上的减速机构，其中：

7、除尘机构支架的下部与所述摆臂支架固接，除尘机构支架的上部安装有所述减速机构，减速机构的外侧安装有所述清扫电机，该清扫电机的输出轴与减速机构的输入端连接，减速机构的输出轴向上并安装有所述刷头；

8、所述刷头倾斜a°，且设置有至少两圈刷毛。

9、采用上述结构，先通过摆臂驱动机构控制两个摆臂支架张开，然后安装到汇流排上后，通过摆臂驱动机构控制两个摆臂支架合拢，让悬挂轮压迫在汇流排上端面，使工装基体通过悬挂轮悬挂在汇流排上。同时，刷头上的两圈刷毛伸入绝缘子的伞裙中，清扫电机控制刷头转动，刷毛轻扫伞裙，达到清除效果。并且摆臂支架完全合拢后，驱动轮与汇流排侧部相抵接可通过驱动电机来带动工装基体进行前后移动。

10、在装配过程中，摆臂驱动机构控制两个摆臂支架张开后，能使两个摆臂支架轻易安装在汇流排两侧，从而方便工装基体、悬挂轮和驱动轮等装配悬挂在汇流排上。

11、上述结构中清扫电机采用直流减速电机，降速的同时提高输出扭矩、降低负载惯量，而且针对接触网绝缘子的安装位置及伞裙形状，将刷头的倾斜a°，使刷毛与伞裙平行，并通过定制刷毛的截面形状，确保刷毛伸入伞裙后，与伞裙全方位贴合，保证其除尘效果。

12、进一步的，所述除尘机构支架为门形支架，门框下部固定有支撑块，该支撑块的延伸部与所述摆臂支架固定连接，支撑块上方的门框内安装所述减速机构，减速机构的输出轴穿出门框的上端面后，安装所述刷头。

13、进一步的，所述支撑块为配重块，其重量大于或等于所述门形支架、减速机构、清扫电机和刷头的重量之和。

14、进一步的，所述摆臂支架上部设有沿厚度方向贯穿的镂空部，所述支撑块的延伸部伸入所述镂空部后并与之固接，且所述延伸部布置在所述镂空部的中轴线上；

15、所述支撑块的连接部伸入所述门框内，并与所述门框的侧壁螺栓连接，该门框从下往上依次开设有固定螺栓过孔组合和条形螺栓过孔组合，其中：

16、固定螺栓分别穿过固定螺栓过孔组合，实现门框与支撑块的固定连接；

17、支撑块两侧对称设置有限位螺钉，两侧的限位螺钉分别伸入门框上的条形螺栓过孔，用于调节所述门形支架的倾斜角度；

18、所述刷头与所述门形支架平行。

19、门框的侧壁上大下小，留有门形支架倾斜角度的调节余量。

20、采用上述结构，能使除尘机构的中心位于摆臂支架的中部，使摆臂支架两端重力平衡，从而保证摆臂支架平稳夹持汇流排。

21、同时，刷头的倾斜角度可通过调节门形支架的倾斜角度进行调节，从而使刷毛平行伸入各种绝缘子的伞裙中，增强本实用新型的通用性。

22、进一步的，所述镂空部的上端面固接有悬挂件，所述悬挂件的两端均转动安装有所述悬挂轮，且所有悬挂轮靠向所述汇流排；

23、所述镂空部内安装有两个所述驱动轮，且两个所述驱动轮分别位于所述支撑块的延伸部的两侧；

24、所述镂空部的下方设置有安装腔，该安装腔朝向所述汇流排，所述安装腔内竖直装配有两个所述行走电机，两个行走电机的转轴向上穿出所述安装腔后，与两个所述驱动轮一一对应连接。

25、采用上述结构，当摆臂支架合拢，悬挂轮压迫在汇流排上端面时，驱动轮水平横置在摆臂支架的上部，且驱动轮的轮面与汇流排侧部接触。此时，驱动电机带动驱动轮转动，进而使工装基体能进行前后移动。

26、悬挂轮转动安装的设置，使工装基体能通过悬挂轮挂装在汇流排上，并且减小了悬挂轮与汇流排的摩擦力。

27、进一步的，所述除尘机构还设置有摄像组合，该摄像组合经安装杆固定在所述门形支架外侧，该摄像组合正对所述刷头；

28、所述摄像组合设有摄像头和补光灯。

29、采用上述结构，摄像头能实时查看伞裙的清扫情况，并能够与清扫前后做对比，同时补光灯能使拍摄更加清楚，避免因光线不足看不清。

30、进一步的，每个所述摆臂支架的下部均设有两个第一铰接部，所述工装基体的两侧均安装有两个所述摆臂转轴，四个所述第一铰接部一一对应套装在四个所述摆臂转轴上；

31、所述摆臂驱动机构包括安装在工装基体内的双输出电机，所述双输出电机左右两侧水平对称的设置有两根输出轴；

32、所述双输出电机的输出轴上设置有螺纹，并套装有驱动臂，该驱动臂的前端与所述双输出电机的输出轴连接，该驱动臂的后端与所述摆臂支架相铰接；

33、所述驱动臂上还固接有滑块，该滑块伸入限位块的滑槽中，所述限位块固定在所述工装基体的侧部上；

34、所述驱动臂设置有横臂，该横臂中部开有螺纹孔套装所述双输出电机的输出轴，该横臂两端与纵臂的前端相铰接，纵臂的后端经横轴与摆臂支架相铰接；

35、所述横臂还与所述滑块固接。

36、采用上述结构，双输出电机的两根输出轴转动时，能将输出轴的转动转化为横臂沿输出轴长度方向的移动，纵臂一端套装在横臂，另一端套装在横轴上，使得横臂的移动转化为横轴的转动，进而达到驱动摆臂支架进行转动的目的。

37、进一步的，所述工装基体的顶部上安装有两组定位轮组件，所述定位轮组件设置有y型转动臂，y型转动臂的内端与工装基体经定位轮转轴连接，y型转动臂两个外端分别安装有定位轮；

38、所述定位轮转轴上安装有扭簧，所述扭簧施加有使y型转动臂保持向上转动趋势的力。

39、采用上述结构，在工装基体前后移动的过程中，定位轮可通过扭簧弹性抵接在汇流排上凹槽内，可以消除定位轮与汇流排上凹槽端面的间隙，保证定位轮运动的平顺性。

40、进一步的，所述工装基体两端预留有打磨机构安装接口，用于安装打磨机构；

41、所述打磨机构包括打磨基座、转动安装在打磨基座上的打磨轮、以及用于驱动打磨轮旋转的执行组件；其中，所述打磨基座经升降组件安装在所述打磨机构安装接口处，所述打磨轮经安装轴与所述执行组件连接；

42、所述执行组件设置有内嵌于在所述打磨基座一侧的打磨电机，打磨电机与打磨轮之间连接有皮带机构；

43、所述皮带机构包括第一皮带轮、第二皮带轮，以及套装在第一皮带轮和第二皮带轮上的皮带，所述第一皮带轮固装在打磨电机的输出轴上，第二皮带轮固装在所述安装轴上，所述皮带内侧在对应第一皮带轮和第二皮带轮之间的位置设有张紧轮；

44、所述升降组件设置有安装罩，该安装罩的外侧经螺栓与所述打磨机构安装接口固接，安装罩的内侧设置有电动推杆，该电动推杆的固定杆与所述安装罩的顶部固接，电动推杆的活动杆端部安装有安装板；

45、所述电动推杆的两侧分别设置有一块固定块，该固定块与所述打磨基座另一侧固接，且固定块的下端还经弹簧与所述安装板相抵接，所述弹簧经弹簧稳定组件限位；

46、所述弹簧稳定组件设置有与所述电动推杆平行布置的导杆，以及安装在所述固定块下部的导杆套，其中：导杆的下端与所述安装板固接，导杆的上部穿过所述导杆套。

47、采用上述结构，工装基体在汇流排上移动，该工装基体前后两端均可以安装对接触线进行打磨的打磨机构，从而使接触线打磨、绝缘子清扫同时进行，提高了工作效率。

48、接触网绝缘子清扫控制系统，其关键在于，设置有执行单元和遥控单元，其中，执行单元设置有执行处理器，遥控单元设置有遥控处理器，且执行处理器和遥控处理器通过无线连接模块双向通信；

49、所述执行处理器连接有行走驱动电路、摆臂驱动电路、清扫驱动电路、打磨驱动电路和摄像头，其中，行走驱动电路用于驱动行走电机，摆臂驱动电路用于驱动双输出电机，清扫驱动电路用于驱动清扫电机，打磨驱动电路用于驱动打磨电机和电动推杆，摄像头用于实时拍摄绝缘子的清扫视频；

50、所述遥控处理器连接控制键盘，用于人机交互。

51、采用上述电路，使装置具备无线遥控及视频监控功能，不仅实现了对本装置的移动控制、作业控制及检测，还能实时监控其作业情况，以便进行及时调整本装置，确保了整个装置作业的效率和精度。

52、有益效果：1、本实用新型中刷头的刷毛伸入绝缘子的伞裙中，清扫电机控制刷头转动，刷毛轻扫伞裙，达到清除效果。而且针对接触网绝缘子的安装位置及伞裙形状，将刷头的倾斜a°，使刷毛与伞裙平行，并通过定制刷毛的截面形状，确保刷毛伸入伞裙后，与伞裙全方位贴合，保证其除尘效果。

53、同时，摆臂驱动机构控制两个摆臂支架张开后，能使两个摆臂支架轻易安装在汇流排两侧，从而方便工装基体、悬挂轮和驱动轮等装配悬挂在汇流排上。使摆臂支架完全合拢后，驱动轮与汇流排侧部相抵接通过驱动电机来带动工装基体进行前后移动。

54、2、本实用新型设置有控制系统控制双输出电机、行走电机、清扫电机、打磨电机和电动推杆，从而使接触网绝缘子清扫装置能沿汇流排进行电控移动作业。

55、3、本实用新型中的摄像头能实时查看伞裙的清扫情况，并能够与清扫前后做对比，同时补光灯能使拍摄更加清楚，避免因光线不足看不清。

56、4、本实用新型预留有打磨机构安装接口，能安装打磨机构，在对绝缘子进行清扫的同时，对接触线打磨，提高工作效率。