一种高空绝缘子自动清理装置的制作方法

1.本发明涉及绝缘子清理技术领域，尤其涉及一种高空绝缘子自动清理装置。


背景技术：

2.绝缘子是安装在不同电位的导体或导体与接地构件之间的能够耐受电压和机械应力作用的器件。绝缘子种类繁多，形状各异。不同类型绝缘子的结构和外形虽有较大差别，但都是由绝缘件和连接金具两大部分组成的。
3.现有的，绝缘子在应用过程会被空气中悬浮的各种微粒所包裹(微粒会在电场力和地球引力的作用下，逐渐积累在绝缘子的外表)，日积月累下就会形成污秽层，如果遇到雨雾等致使周围空气较为湿润的天气时，可能就会发生绝缘子污秽放电现象，甚至可能会在绝缘子表面发生闪络现象。因此，对于绝缘子的伞裙进行清理是十分有必要且重要的事情，然而，目前市面上常见的绝缘子清理方式主要还是以人工清理为主，但是面对一些特殊环境应用下的绝缘子，例如高空绝缘子等，人工在清理绝缘子的过程不仅存在清理效率低，清理效果差等问题，同时还存在较大的安全隐患。
4.为此，我们提出来一种高空绝缘子自动清理装置解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决上述的问题，而提出的一种高空绝缘子自动清理装置。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.一种高空绝缘子自动清理装置，包括绝缘子以及芯棒，所述芯棒通过套环滑动连接有集水盒，所述集水盒通过磁吸组件和套环活动连接，所述集水盒滑动连接有清洁刷，所述清洁刷通过触发机构在雨水天气和绝缘子贴合并实现摆动清洁工作，
8.所述套环对称设置在绝缘子的芯棒两端；
9.所述集水盒通过限位板和套环滑动连接，所述限位板远离集水盒的一端固定连接有配重块，所述集水盒和配重块配合设置；
10.相邻所述集水盒之间设有u形板，所述清洁刷通过弹簧组和u形板滑动连接；
11.所述触发机构包括浮球、挡水板和摆动件，所述浮球的一端通过挡水板和集水盒的进水篦子配合连接，所述浮球的另一端通过摆动件带动清洁刷和u形板滑动连接。
12.可选地，所述限位板采用弧形结构，所述套环设有环形槽，所述限位板通过滚珠和环形槽滑动连接；
13.所述限位板的宽度直径尺寸大于环形槽的开口直径尺寸。
14.可选地，所述磁吸组件包括限位磁块和活动磁块，所述限位磁块和套环的顶部滑动连接，所述活动磁块对称设置在限位板的两端；
15.所述套环设有活动槽，所述限位磁块通过复位弹簧和活动槽滑动连接；
16.所述集水盒在正常状态下通过配重块和绝缘子处于竖直状态，所述集水盒在雨水天气不断积水后负载力不断增加，直至集水盒的负载力大于配重块的重力加上磁吸组件的
作用力后，所述限位板靠近集水盒一端的活动磁块和限位磁块脱离磁吸状态，所述集水盒转动到套环的下方，配重块转动到套环的上方，所述限位板靠近配重块一端的活动磁块和限位磁块产生磁吸作用进行限位，实现集水盒与配重块位置的调转动作。
17.可选地，所述摆动件包括相互啮合的不完全齿轮和齿条，所述齿条对称设置在清洁刷的两端，所述不完全齿轮远离齿条的一端通过伸缩杆和浮球转动连接；
18.所述集水盒在逐渐积水后浮球上浮通过伸缩杆带动不完全齿轮进行转动，所述不完全齿轮通过齿条带动清洁刷下移，直至清洁刷和绝缘子的伞裙贴合。
19.可选地，所述挡水板设有多组导水孔，所述导水孔和进水篦子的通孔错位设置，所述u形板靠近海绵层的一端设有多组渗流孔，所述导水孔通过导流通道和渗流孔连通设置。
20.可选地，所述集水盒通过进水篦子以及挡水板进行积水工作，所述浮球在集水盒不断积水的过程中进行浮动上升，所述浮球在浮动过程中通过连杆带动挡水板进行滑动，直至和进水篦子进行贴合，此时所述挡水板和导水孔和导流通道连通设置。
21.可选地，所述清洁刷包括海绵层和毛刷层，所述集水盒在负载力大于配重块的重力加上磁吸组件间的作用力调转到套环下方时，集水盒内部的雨水通过导水孔、导流通道和渗流孔渗流进入海绵层中，对毛刷层清洁的杂质进行清理。
22.本发明具备以下优点：
23.本发明通过积水式清理装置，可以对高空绝缘子的伞裙进行包裹式自动清理，避免绝缘子的伞裙表面积累污秽层，进而导致绝缘子污秽放电现象或是发生闪络现象，提高绝缘子使用的安全性；同时解决人工清理过程，清理效率低，清理效果差以及存在的安全隐患等问题。
24.本发明采用雨水触发式结构，集水盒在正常状态下通过配重块和绝缘子处于竖直状态，集水盒在雨水天气不断积水后负载力不断增加，直至集水盒的负载力大于配重块的重力加上磁吸组件的作用力，限位板靠近集水盒一端的活动磁块和限位磁块脱离磁吸状态，使得集水盒转动到套环的下方，配重块转动到套环的上方，限位板靠近配重块一端的活动磁块和限位磁块产生磁吸作用进行限位，实现集水盒与配重块位置的调转动作，在次过程，通过清洁刷实现绝缘子伞裙的清洁工作。
25.本发明突出的特点在于，利用集水盒逐步积水以及溢流，改变集水盒的整体负载力，进而配合配重块的重力以及磁吸组件的作用力，实现集水盒位置状态的切换工作，进而在集水盒调转过程实现清洁动作；同时，在集水盒调转到绝缘子下方时，利用雨水的渗流，进行海绵层的吸水工作，当集水盒再次恢复到绝缘子上方时，海绵层内部的雨水通过渗透对毛刷层清洁的污秽进行一定的清洁工作，提高装置的长期清洁效果。
附图说明
26.图1为本发明的结构示意图；
27.图2为图1的局部放大结构示意图；
28.图3为本发明中触发机构的结构示意图；
29.图4为图1的侧视结构示意图；
30.图5为图4的局部放大结构示意图。
31.图中：1、绝缘子；2、芯棒；3、套环；31、环形槽；32、活动槽；4、集水盒；41、u形板；
411、渗流孔；412、导流通道；42、进水篦子；421、通孔；5、磁吸组件；51、限位磁块；511、复位弹簧；52、活动磁块；6、清洁刷；61、弹簧组；62、海绵层；63、毛刷层；7、触发机构；71、浮球；72、挡水板；721、导水孔；73、摆动件；731、不完全齿轮；732、齿条；733、伸缩杆；8、限位板；81、滚珠；9、配重块。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
33.参照图1-5，一种高空绝缘子自动清理装置，包括，绝缘子1以及芯棒2，芯棒2通过套环3滑动连接有集水盒4，需要说明的是，本技术文件主要对横置状态的高空绝缘子为主，套环3对称设置在绝缘子1的芯棒2两端，通过螺纹连接的方式和芯棒2两端进行固定连接，绝缘子1位于集水盒4的中间位置。
34.参照图1和图5，集水盒4通过限位板8和套环3滑动连接，限位板8远离集水盒4的一端固定连接有配重块9，集水盒4和配重块9配合设置，需要注意的是，限位板8采用弧形结构，套环3设有环形槽31，限位板8通过滚珠81和环形槽31滑动连接，限位板8通过滚珠81能够降低滑动过程中和套环3之间的摩擦系数；其中，限位板8的宽度直径尺寸大于环形槽31的开口直径尺寸，集水盒4和限位板8之间的支撑杆的宽度尺寸小于环形槽31的开口直径尺寸，使得集水盒4通过限位板8可以在套环3上转动。
35.参照图1和图5，集水盒4通过磁吸组件5和套环3活动连接，具体的活动连接方式：磁吸组件5包括限位磁块51和活动磁块52，限位磁块51和套环3的顶部滑动连接，活动磁块52对称设置在限位板8的两端；其中，活动磁块52和限位磁块51相互靠近的一端磁极相反，能够产生磁吸作用，套环3的顶部设有活动槽32，限位磁块51通过复位弹簧511和活动槽32滑动连接，用作对活动磁块52的磁吸限位工作。
36.更具体的，集水盒4在正常状态下通过配重块9和绝缘子1处于竖直状态，集水盒4在雨水天气不断积水后负载力不断增加，直至集水盒4的负载力大于配重块9的重力加上磁吸组件5的作用力后，限位板8靠近集水盒4一端的活动磁块52和限位磁块51脱离磁吸状态，集水盒4转动到套环3的下方，配重块9转动到套环3的上方，此时，限位板8靠近配重块9一端的活动磁块52和限位磁块51产生磁吸作用进行限位，实现集水盒4与配重块9位置的调转动作。
37.由于集水盒4和套环3在配重块9的作用下处于平衡状态，每次在集水盒4不断积水，当集水盒4的负载力大于配重块9的重力加上磁吸组件5的作用力后，集水盒4和套环3在顺时针以及逆时针方向摆动的可能性都是50％的概率，而随着集水盒4的不断积水、排水复位，使得清洁刷6会对绝缘子1两侧的伞裙进行间歇性清洁工作。
38.参照图1和图2，集水盒4滑动连接有清洁刷6，清洁刷6通过触发机构7在雨水天气和绝缘子1的伞裙贴合并实现摆动清洁工作，需要说明的是，相邻集水盒4之间设有u形板41，清洁刷6通过弹簧组61和u形板41滑动连接；触发机构7包括浮球71、挡水板72和摆动件73，浮球71的一端通过挡水板72和集水盒4的进水篦子42配合连接，浮球71的另一端通过摆动件73带动清洁刷6和u形板41滑动连接。
39.进一步的，参照图2和图3，摆动件73包括相互啮合的不完全齿轮731和齿条732，不
完全齿条732通过防水轴承和集水盒4转动连接，齿条732对称设置在清洁刷6的两端，不完全齿轮731远离齿条732的一端通过伸缩杆733和浮球71转动连接，集水盒4在逐渐积水后浮球71上浮通过伸缩杆733带动不完全齿轮731进行转动，不完全齿轮731通过齿条732带动清洁刷6下移，直至清洁刷6和绝缘子1的伞裙贴合，其中，伸缩杆733能够在浮球71升降动作过程中进行一定的伸缩动作，用于浮球71带动不完全齿轮731进行转动过程的长度补偿，避免浮球71卡死。
40.挡水板72设有多组导水孔721，导水孔721和进水篦子42的通孔421错位设置，u形板41靠近海绵层62的一端设有多组渗流孔411，导水孔721通过导流通道412和渗流孔411连通设置。值得一提的是，集水盒4通过进水篦子42以及挡水板72进行积水工作，浮球71在集水盒4不断积水的过程中进行浮动上升，浮球71在浮动过程中通过连杆带动挡水板72进行滑动，直至和进水篦子42进行贴合，此时挡水板72和导水孔721和导流通道412连通设置。
41.进一步的，清洁刷6包括海绵层62和毛刷层63，集水盒4在逐渐积水作用下，直至集水盒4整体的负载力大于配重块9的重力加上磁吸组件5间的作用力时调转到套环3下方时，集水盒4内部的雨水通过导水孔721、导流通道412和渗流孔411渗流到u形板41的槽内，需要注意的是，海绵层62可以通过海绵柱等辅助结构和溢流孔进行连通，便于海绵层62的吸水工作。当集水盒4内部的雨水渗透一定程度后，集水盒4中的浮球71在浮力作用下进行反向移动(集水盒4在绝缘子1上方时浮球71向上移动，集水盒4在绝缘子1下方时，浮球71相对于集水盒4向下运动)，此时，清洁刷6在摆动件73以及弹簧组61的作用下逐渐收回u形板41内部，部分积留在u形板41槽内的雨水以及部分集水盒4内的雨水逐渐渗入到海绵层62中，部分集水盒4内的雨水通过进水篦子42的通孔421进行溢流，直至配重块9的重量大于集水盒4整体的负载加上磁吸组件5的作用力后，限位板8靠近配重块9一端的活动磁块52和限位磁块51脱离磁吸状态，此时集水盒4转动到套环3的上方，配重块9转动到套环3的下方，再次实现调转动作，此时海绵层62内渗透的雨水在重力作用下通过毛刷层63进行渗透，进而将绝缘子1上清洁的污秽进行渗出，提高装置的长期清洁效果。
42.现对本发明的操作原理做如下描述：
43.正常状态下，集水盒4以及清洁刷6的负载力小于配重块9的重力，使得集水盒4位于绝缘子1的竖直上方，此时限位板8靠近集水盒4一端的活动磁块52和限位磁块51进行磁吸限位，避免集水盒4随意活动。在雨水天气时，雨水通过进水篦子42的通孔421以及挡水板72的导流孔进行不断积水，随着集水盒4内部水量的增加，浮球71的一端通过连杆带动挡水板72上升，浮球71的另一端通过伸缩杆733带动不完全齿轮731进行转动，不完全齿轮731通过齿条732带动清洁刷6下移，直至清洁刷6和绝缘子1的伞裙贴合。随着集水盒4整体负载力的不断增加，直至集水盒4的负载力大于配重块9的重力加上磁吸组件5的作用力后，限位板8靠近集水盒4一端的活动磁块52和限位磁块51脱离磁吸状态，集水盒4转动到套环3的下方，配重块9转动到套环3的上方，在此过程中，限位板8和套环3的环形槽31进行转动，u形板41内弹出的清洁刷6通过毛刷层63对绝缘子1的伞裙进行转动清洁工作，当集水盒4位于套环3的下方时，限位板8靠近配重块9一端的活动磁块52和限位磁块51产生磁吸作用进行限位，实现集水盒4与配重块9位置的调转动作。
44.当集水盒4位于绝缘子1下方时，集水盒4内部的雨水通过导水孔721、导流通道412和渗流孔411渗流到u形板41的槽内，当集水盒4内部的雨水渗透一定程度后，集水盒4中的
浮球71在浮力作用下进行反向移动(集水盒4在绝缘子1上方时浮球71向上移动，集水盒4在绝缘子1下方时，浮球71相对于集水盒4向下运动)，此时，清洁刷6在摆动件73以及弹簧组61的作用下逐渐收回u形板41内部，部分积留在u形板41槽内的雨水以及部分集水盒4内的雨水逐渐渗入到海绵层62中，部分集水盒4内的雨水通过进水篦子42的通孔421进行溢流，直至配重块9的重量大于集水盒4整体的负载加上磁吸组件5的作用力后，限位板8靠近配重块9一端的活动磁块52和限位磁块51脱离磁吸状态，此时集水盒4转动到套环3的上方，配重块9转动到套环3的下方，再次实现调转动作。在此过程中，u形板41内的清洁刷6和绝缘子1脱离，避免清理的污秽从新粘附在绝缘子1的伞裙上。当集水盒4从新恢复到绝缘子1上方时，海绵层62内渗透的雨水在重力作用下通过毛刷层63进行渗透，进而将绝缘子1上清洁的污秽进行渗出，沿着毛刷层63的边缘滴落到芯棒2上实现自行清理，避免绝缘子1的伞裙再次受到污染，提高装置对高空绝缘子的长期清洁效果。
45.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，这里无法对所有实施方式予以穷举，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种高空绝缘子自动清理装置，包括绝缘子(1)以及芯棒(2)，所述芯棒(2)通过套环(3)滑动连接有集水盒(4)，所述集水盒(4)通过磁吸组件(5)和套环(3)活动连接，所述集水盒(4)滑动连接有清洁刷(6)，所述清洁刷(6)通过触发机构(7)在雨水天气和绝缘子(1)的伞裙贴合并实现摆动清洁工作，其特征在于，所述套环(3)对称设置在绝缘子(1)的芯棒(2)两端；所述集水盒(4)通过限位板(8)和套环(3)滑动连接，所述限位板(8)远离集水盒(4)的一端固定连接有配重块(9)，所述集水盒(4)和配重块(9)配合设置；相邻所述集水盒(4)之间设有u形板(41)，所述清洁刷(6)通过弹簧组(61)和u形板(41)滑动连接；所述触发机构(7)包括浮球(71)、挡水板(72)和摆动件(73)，所述浮球(71)的一端通过挡水板(72)和集水盒(4)的进水篦子(42)配合连接，所述浮球(71)的另一端通过摆动件(73)带动清洁刷(6)和u形板(41)滑动连接。2.根据权利要求1所述的一种高空绝缘子自动清理装置，其特征在于，所述限位板(8)采用弧形结构，所述套环(3)设有环形槽(31)，所述限位板(8)通过滚珠(81)和环形槽(31)滑动连接；所述限位板(8)的宽度直径尺寸大于环形槽(31)的开口直径尺寸。3.根据权利要求1所述的一种高空绝缘子自动清理装置，其特征在于，所述磁吸组件(5)包括限位磁块(51)和活动磁块(52)，所述限位磁块(51)和套环(3)的顶部滑动连接，所述活动磁块(52)对称设置在限位板(8)的两端；所述套环(3)设有活动槽(32)，所述限位磁块(51)通过复位弹簧(511)和活动槽(32)滑动连接；所述集水盒(4)在正常状态下通过配重块(9)和绝缘子(1)处于竖直状态，所述集水盒(4)在雨水天气不断积水后负载力不断增加，直至集水盒(4)的负载力大于配重块(9)的重力加上磁吸组件(5)的作用力后，所述限位板(8)靠近集水盒(4)一端的活动磁块(52)和限位磁块(51)脱离磁吸状态，所述集水盒(4)转动到套环(3)的下方，配重块(9)转动到套环(3)的上方，所述限位板(8)靠近配重块(9)一端的活动磁块(52)和限位磁块(51)产生磁吸作用进行限位，实现集水盒(4)与配重块(9)位置的调转动作。4.根据权利要求1所述的一种高空绝缘子自动清理装置，其特征在于，所述摆动件(73)包括相互啮合的不完全齿轮(731)和齿条(732)，所述齿条(732)对称设置在清洁刷(6)的两端，所述不完全齿轮(731)远离齿条(732)的一端通过伸缩杆(733)和浮球(71)转动连接；所述集水盒(4)在逐渐积水后浮球(71)上浮通过伸缩杆(733)带动不完全齿轮(731)进行转动，所述不完全齿轮(731)通过齿条(732)带动清洁刷(6)下移，直至清洁刷(6)和绝缘子(1)的伞裙贴合。5.根据权利要求1所述的一种高空绝缘子自动清理装置，其特征在于，所述挡水板(72)设有多组导水孔(721)，所述导水孔(721)和进水篦子(42)的通孔(421)错位设置，所述u形板(41)靠近海绵层(62)的一端设有多组渗流孔(411)，所述导水孔(721)通过导流通道(412)和渗流孔(411)连通设置。6.根据权利要求5所述的一种高空绝缘子自动清理装置，其特征在于，所述集水盒(4)通过进水篦子(42)以及挡水板(72)进行积水工作，所述浮球(71)在集水盒(4)不断积水的
过程中进行浮动上升，所述浮球(71)在浮动过程中通过连杆带动挡水板(72)进行滑动，直至和进水篦子(42)进行贴合，此时所述挡水板(72)和导水孔(721)和导流通道(412)连通设置。7.根据权利要求5所述的一种高空绝缘子自动清理装置，其特征在于，所述清洁刷(6)包括海绵层(62)和毛刷层(63)，所述集水盒(4)在负载力大于配重块(9)的重力加上磁吸组件(5)间的作用力调转到套环(3)下方时，集水盒(4)内部的雨水通过导水孔(721)、导流通道(412)和渗流孔(411)渗流进入海绵层(62)中，对毛刷层(63)清洁的杂质进行清理。

技术总结
本发明公开了一种高空绝缘子自动清理装置，涉及绝缘子清理技术领域，包括绝缘子以及芯棒，所述芯棒通过套环滑动连接有集水盒，所述集水盒通过磁吸组件和套环活动连接，所述集水盒滑动连接有清洁刷，所述清洁刷通过触发机构在雨水天气和绝缘子贴合并实现摆动清洁工作。本发明通过通过积水式清理装置，可以对高空绝缘子的伞裙进行包裹式自动清理，避免绝缘子的伞裙表面积累污秽层，进而导致绝缘子发生污秽放电现象或是发生闪络现象，提高绝缘子使用的安全性；同时解决人工清理过程，清理效率低，清理效果差以及存在的安全隐患等问题。清理效果差以及存在的安全隐患等问题。清理效果差以及存在的安全隐患等问题。


技术研发人员：张洁 王勇 缪春辉 方振邦 赵骞 邢明军 孙思嘉
受保护的技术使用者：国网安徽省电力有限公司电力科学研究院
技术研发日：2023.06.09
技术公布日：2023/8/28