一種高壓試驗專用遙控機械臂的咬合鉗

摘 要 電力設備高壓試驗需要在設備上掛接各種測試線，由于電力設備體積龐大，為確保接觸良好，夾持測試線時通常需要人工攀爬設備或使用高空作業車，但現有的咬合鉗咬合力小，咬合不穩定，測試數據不可靠。高壓試驗專用遙控機械臂的咬合鉗以克服現有技術存在的問題，測試數據可靠。

【關鍵詞】電力設備 高壓試驗 咬合鉗 咬合力

1 引言

變壓器、斷路器等電力設備需定期開展介質損耗、絕緣電阻、直流電阻等試驗工作，為高壓試驗提供一種專用遙控機械臂的咬合鉗，實現咬合力大，咬合穩定，測試數據可靠，以克服現有技術存在的問題。

2 高壓試驗專用遙控機械臂的咬合鉗簡介

2.1 高壓試驗專用遙控機械臂的咬合鉗結構

高壓試驗專用遙控機械臂的咬合鉗整體結構原理圖如圖1所示，主要由基座（1）、旋轉軸（2）、咬合鉗座（3）和定位銷（4），咬合鉗爪一（5），滑動螺桿（6）、咬合鉗爪二（7）。

基座：連接高空接線鉗并支撐機械臂。

旋轉軸：內置電池、控制電路、接收器、步進電機，可360°旋轉。

咬合鉗座：支撐咬合鉗并可180°旋轉。

定位銷：定位咬合鉗口。

咬合鉗爪一：在咬合座上滑動，最大咬合力100N。

滑動螺桿：為咬合鉗提供咬合動力。

咬合鉗爪二：在咬合座上滑動，最大咬合力100N。

咬合鉗結構原理圖如圖2所示，主要由1、咬合鉗座，2、俯仰電機，3、鉗臂電機，4、定位銷，5、滑動螺桿，6、咬合鉗爪一，7、咬合鉗爪二組成。

咬合鉗座：支撐咬合鉗臂，鉗臂可在其上沿固定銷滑動。

俯仰電機：大扭力伺服步進電機，調節180°俯仰角。

鉗臂電機：大扭力伺服步進電機，驅動鉗臂開合動作。

定位銷：定位咬合鉗口。

滑動螺桿：為咬合鉗提供咬合動力。

咬合鉗爪一：在咬合座上滑動，最大咬合力100N。

咬合鉗爪二：在咬合座上滑動，最大咬合力100N。

2.2 高壓試驗專用遙控機械臂的咬合鉗工作原理

咬合鉗用于一種高壓試驗專用遙控機械臂，一端通過旋轉驅動機構旋轉地連接到基座1上，另一端通過俯仰驅動機構連接到咬合鉗座3上，咬合鉗座3上連接有導電的咬合鉗4。咬合鉗爪一5和咬合鉗爪二7均通過絲母絲杠副驅動機構連接到咬合鉗座3上形成咬合鉗口，絲杠8兩端通過軸承座10連接到咬合鉗座3上，與絲杠8相嚙合的絲母9固定連接在咬合鉗爪上，導向機構的圓柱軸6和直線軸承11固定連接在安裝絲母9旁的安裝孔處。旋轉電機12固定連接在旋轉軸2內的支撐板13上，支撐板13垂直旋轉軸2軸線并固定連接在旋轉軸2內，旋轉電機12的輸出軸固定連接到基座1上。俯仰電機14的定子兩端固定連接在旋轉軸2上，與定子相配的轉子嵌入到咬合鉗座3的旋轉端內孔中。鉗爪電機15固定連接在咬合鉗座3上。

咬合鉗，還包括主控單元，主控單元與旋轉電機、俯仰電機和鉗臂電機電連接，并通過無線模塊連接到監控終端，也可以通過無線模塊連接到遙控器，主控單元還通過導線連接有檢測旋轉電機旋轉角度的旋轉角度傳感器、檢測俯仰電機俯仰角度的俯仰角度傳感器和檢測鉗臂電機直線移動的鉗臂位移傳感器，主控單元還連接有報警裝置，無線模塊采用GPRS模塊，監控終端采用手機或平板，主控單元連接有電源和顯示電量的顯示屏，鉗臂位移傳感器采用旋轉編碼器或光柵尺，俯仰角度傳感器和旋轉角度傳感器采用旋轉編碼器。

2.3 高壓試驗專用遙控機械臂的咬合鉗特點

咬合鉗，通過無線遙控，實現機械臂的轉動、俯仰、夾持，方便各種高難度接線；高導電鉗口，可用來夾持直徑15mm-110mm的導線，厚度2mm-110mm的接線掌，可直接夾持各類設備接線掌；鉗口面鋸齒狀結構，破除金屬表面氧化層，接觸更可靠，夾持也更穩定，加工難度降低；可兼容各種規格的絕緣伸縮桿，絕緣伸縮桿通過抱箍或螺紋方式連接到基座上，操作簡單，單人操作；同時功能多樣，除接線外，還可完成工具傳遞、異物去除等作業；可選配高清攝像頭、局放傳感器、鉗形電流表等附件。

3 結語

一種高壓試驗專用遙控機械臂的咬合鉗，通過絲母絲杠副驅動機構連接到咬合鉗座上并在咬合鉗爪一和咬合鉗爪二的咬合面形成咬合鉗口；并通過絲母絲杠副驅動機構和導向機構實現咬合鉗的咬合鉗爪開合，咬合穩定可靠，驅動結構簡單，咬合力大，移動穩定性高，最大咬合力能達100N，具有結果簡單、成本低、操作方便快捷的特點。高導電鉗口，可夾持直徑15mm-110mm的導線，厚度2mm-110mm的接線掌，可直接夾持各類設備接線掌；鉗口面鋸齒狀結構，破除金屬表面氧化層，接觸更可靠，夾持也更穩定，加工難度降低。

參考文獻

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[2]電氣設備帶電檢測技術及故障分析[M].中國電力出版社出版，2015.

[3]陳永雨.實用無線電遙控電路[M].人民郵電出版社出版，2007.

[4]張玉葉等.一種無線電能傳輸裝置設計[J].陜西理工學院學報：自然科學版，2015.

作者簡介

林美玲（1964-），女，浙江省永康市人。副教授。就職于貴州電力職業技術學院電力工程系，從事輸、供電專業教學與研究。

文峰（1980-），男、高級技師。貴州電網公司二級助理技能專家，在興義供電局變電管理所從事高壓電氣試驗工作。

吳冕之（1989-），男，工程師。工作于貴陽供電局。

作者單位

1.貴州電力職業技術學院 貴州省貴陽市 550002

2.貴州電網有限責任公司興義供電局 貴州省黔西南布依族苗族自治州 562400

3.貴州電網有限責任公司貴陽供電局 貴州省貴陽市 550001endprint