变电站螺栓带电紧固操作装置论文和设计-赵俊

全文摘要

本实用新型公开了一种变电站螺栓带电紧固操作装置，包括螺栓紧固机构、俯仰机构、控制单元和绝缘杆，螺栓紧固减速电机驱动螺栓紧固用蜗杆，螺栓紧固用蜗杆与螺栓紧固用蜗轮配合传动带动传动轴转动，传动轴通过螺栓套筒套上螺栓实现紧固，当六角套筒的前端面与螺母接触后通过轴向移动弹簧实现柔性缓冲，支撑弹簧的设计使六角套筒相对传动轴有一定的角度，从而实现套筒与螺母的柔性对接。俯仰机构可以实现0‑90度俯仰，配合绝缘杆的操作可实现多种角度螺栓的紧固作业。因此，无需停电也无需等电位作业即可处理螺栓松动隐患。

主设计要求

1.变电站螺栓带电紧固操作装置，其特征在于：包括螺栓紧固机构、俯仰机构、控制单元和绝缘杆，所述螺栓紧固机构包括螺栓紧固减速电机、螺栓紧固传动箱、传动轴，所述螺栓紧固传动箱包括螺栓紧固用蜗杆、螺栓紧固用蜗轮，所述螺栓紧固减速电机的输出轴通过联轴器与螺栓紧固用蜗杆连接，所述螺栓紧固用蜗杆与螺栓紧固用蜗轮传动连接，所述螺栓紧固用蜗轮键连接于传动轴，所述传动轴的前端连接有螺栓套筒，所述绝缘杆与俯仰机构连接，所述俯仰机构驱动螺栓紧固机构做出俯仰动作，所述俯仰机构包括俯仰减速电机、俯仰传动装置和俯仰支撑架，所述俯仰传动装置包括俯仰传动蜗杆、俯仰传动蜗轮和转轴，所述俯仰减速电机的输出轴通过联轴器与俯仰传动蜗杆连接，所述俯仰传动蜗杆与俯仰传动蜗轮传动连接，所述俯仰传动蜗轮固定在转轴上，所述俯仰支撑架通过键与转轴连接，所述螺栓紧固传动箱固定于俯仰支撑架，所述控制单元控制俯仰机构和螺栓紧固机构工作。

设计方案

2.根据权利要求1所述的变电站螺栓带电紧固操作装置，其特征在于：所述传动轴内设有轴向移动弹簧，所述轴向移动弹簧的一端与传动轴弹性抵接，另一端固定，当螺栓套筒的前端面与螺母接触后实现柔性缓冲。

3.根据权利要求1所述的变电站螺栓带电紧固操作装置，其特征在于：所述螺栓套筒与传动轴为一体结构。

4.根据权利要求3所述的变电站螺栓带电紧固操作装置，其特征在于：所述螺栓紧固机构还包括联轴架，所述联轴架与螺栓套筒之间设有可使螺栓套筒相对联轴架弹性摆动的支撑弹簧。

5.根据权利要求4所述的变电站螺栓带电紧固操作装置，其特征在于：所述联轴架包括环状部，所述环状部沿周向连接有四根定位销，所述定位销与螺栓套筒活动连接，所述支撑弹簧外套于螺栓套筒，所述定位销径向穿过支撑弹簧。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于电力系统的变电站带电作业技术，具体涉及一种变电站螺栓紧固带电操作杆。

背景技术

连接螺栓松动是变电设备的一种常见隐患，在社会用电需求不断增长的情况下，如果不及时处理，往往容易造成重大事故。

因此，有必要开发一种变电站螺栓紧固带电作业装置，解决螺栓松动隐患。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题就是提供一种变电站螺栓带电紧固操作装置，无需停电也无需等电位作业即可处理螺栓松动隐患。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：变电站螺栓带电紧固操作装置，包括螺栓紧固机构、俯仰机构、控制单元和绝缘杆，所述螺栓紧固机构包括螺栓紧固减速电机、螺栓紧固传动箱、传动轴，所述螺栓紧固传动箱包括螺栓紧固用蜗杆、螺栓紧固用蜗轮，所述螺栓紧固减速电机的输出轴通过联轴器与螺栓紧固用蜗杆连接，所述螺栓紧固用蜗杆与螺栓紧固用蜗轮传动连接，所述螺栓紧固用蜗轮键连接于传动轴，所述传动轴的前端连接有螺栓套筒，所述绝缘杆与俯仰机构连接，所述俯仰机构驱动螺栓紧固机构做出俯仰动作，所述俯仰机构包括俯仰减速电机、俯仰传动装置和俯仰支撑架，所述俯仰传动装置包括俯仰传动蜗杆、俯仰传动蜗轮和转轴，所述俯仰减速电机的输出轴通过联轴器与俯仰传动蜗杆连接，所述俯仰传动蜗杆与俯仰传动蜗轮传动连接，所述俯仰传动蜗轮固定在转轴上，所述俯仰支撑架通过键与转轴连接，所述螺栓紧固传动箱固定于俯仰支撑架，所述控制单元控制俯仰机构和螺栓紧固机构工作。

可选的，所述传动轴内设有轴向移动弹簧，所述轴向移动弹簧的一端与传动轴弹性抵接，另一端固定，当螺栓套筒的前端面与螺母接触后实现柔性缓冲。

可选的，所述螺栓套筒与传动轴为一体结构。

可选的，所述螺栓紧固机构还包括联轴架，所述联轴架与螺栓套筒之间设有可使螺栓套筒相对联轴架弹性摆动的支撑弹簧。

可选的，所述联轴架包括环状部，所述环状部沿周向连接有四根定位销，所述定位销与螺栓套筒活动连接，所述支撑弹簧外套于螺栓套筒，所述定位销径向穿过支撑弹簧。

本实用新型采用上述技术方案，螺栓紧固减速电机驱动螺栓紧固用蜗杆，螺栓紧固用蜗杆与螺栓紧固用蜗轮配合传动带动传动轴转动，传动轴通过螺栓套筒套上螺栓实现紧固，当六角套筒的前端面与螺母接触后通过轴向移动弹簧实现柔性缓冲，支撑弹簧的设计使六角套筒相对传动轴有一定的角度，从而实现套筒与螺母的柔性对接。俯仰机构可以实现0-90度俯仰，配合绝缘杆的操作可实现多种角度螺栓的紧固作业。因此，无需停电也无需等电位作业即可处理螺栓松动隐患。

本实用新型的具体技术方案及其有益效果将会在下面的具体实施方式中结合附图进行详细的说明。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中螺栓紧固机构的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中俯仰机构的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中控制单元的结构示意图；

图例说明：1、螺栓紧固机构；11、螺栓紧固减速电机；12、螺栓紧固传动箱；121、螺栓紧固用蜗杆；122、螺栓紧固用蜗轮；13、传动轴；131、轴向移动弹簧；14、联轴架；141、支撑弹簧；15、六角套筒；16、摄像头；2、俯仰机构；21、俯仰减速电机；22、俯仰传动装置；221、俯仰传动蜗杆；222、俯仰传动蜗轮；223、转轴；23、俯仰支撑架；3、控制单元；31、主控板；32、无线模块；33、螺栓紧固驱动器；34、俯仰驱动器；35、锂电池；36、地面控制终端；4、绝缘杆；41、固定杆。

具体实施方式

如图1至图4所示，一种变电站螺栓紧固带电操作杆，包括螺栓紧固机构1、俯仰机构2、控制单元3和绝缘杆4。螺栓紧固机构1设有螺栓紧固减速电机11、螺栓紧固传动箱12、传动轴13、六角套筒15，螺栓紧固传动箱12包括螺栓紧固用蜗杆121、螺栓紧固用蜗轮122，螺栓紧固减速电机11与螺栓紧固用蜗杆121通过联轴器连接，螺栓紧固用蜗杆121与螺栓紧固用蜗轮122配合传动带动传动轴13转动。蜗轮蜗杆传动方式结构紧凑，能实现较大的扭转力矩，同时具有较好的自锁能力，螺栓紧固减速电机11与控制单元3中螺栓紧固驱动器33相连。

其中，所述传动轴13内设有轴向移动弹簧131，所述轴向移动弹簧的一端与传动轴弹性抵接，另一端固定。所述六角套筒15与传动轴13为一体结构。所述螺栓紧固机构还包括联轴架14，所述联轴架14与六角套筒之间设有可使六角套筒相对联轴架弹性摆动的支撑弹簧141。所述联轴架包括环状部，所述环状部沿周向连接有四根定位销，所述定位销与六角套筒活动连接，所述支撑弹簧外套于六角套筒，所述定位销径向穿过支撑弹簧141。当六角套筒15的前端面与螺母接触后通过轴向移动弹簧131实现柔性缓冲，支撑弹簧141的设计使六角套筒15相对传动轴13有一定的角度，从而实现套筒与螺母的柔性对接。

如图1、图2、图3和图4所示，俯仰机构2包括俯仰减速电机21、俯仰传动装置22和俯仰支撑架23，俯仰传动装置22包括俯仰传动蜗杆221、俯仰传动蜗轮222和转轴223，俯仰减速电机21通过联轴器与俯仰传动蜗杆221连接，俯仰传动蜗轮222固定在转轴223上，俯仰支撑架23通过键与转轴223连接，螺栓紧固机构1通过俯仰支撑架23经螺栓与俯仰机构2连接，仰减速电机21与控制单元3中俯仰驱动器34相连。俯仰机构2可以实现0-90度俯仰，配合绝缘杆4的操作可实现多种角度螺栓的紧固作业。

如图1和图4所示，控制单元3包括主控板31、无线模块32、螺栓紧固驱动器33、俯仰驱动器34、锂电池35和地面控制终端36。控制单元3包括两部分，地面控制终端36固定于绝缘杆下部，便于在地面操作，另外，主控板31、螺栓紧固驱动器33、俯仰驱动器34、锂电池35安装于控制箱，控制箱通过固定杆41经螺栓固定与绝缘杆4连接。锂电池35为整个控制单元供电，螺栓紧固驱动器33控制螺栓紧固减速电机11，俯仰驱动器34控制俯仰减速电机21，地面控制终端36与螺栓紧固驱动器11以及俯仰驱动器21通信连接，以分别控制螺栓紧固机构和俯仰机构。

螺栓紧固传动箱12上设有摄像头16，摄像头16与控制单元4相连。通过无线模块32实现与摄像头16以及地面控制终端36无线通信。通过摄像头16回传到地面控制终端36的图像，地面控制终端36对螺栓紧固带电操作杆进行实时姿态调整，同时可以设定螺栓紧固预紧力，当达到设定值时，螺栓紧固减速电机11自动停止。

本实用新型的具体实施步骤包括：

1)通过绝缘杆4移动螺栓紧固机构1至待作业区域附近，地面控制终端36利用摄像头16回传的图像微调，通过移动绝缘杆4，利用螺栓紧固机构1的柔性设计，俯仰机构2角度调整，将六角套筒15与紧固螺栓精准对接；

2)利用地面控制终端36设置作业对象紧固力矩，启动螺栓紧固减速电机11；

3)当紧固力矩达到设定值，自动停止螺栓紧固减速电机11，本次作业结束。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本实用新型包括但不限于上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本实用新型的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

设计图

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