变电站高压线路升流试验多自由度操作车

摘要

本发明公开了一种变电站高压线路升流试验多自由度操作车，它主要由四轮移动平台、传动机构、剪差机构和升降平台组成。与传统挂接方式相比，该操作车具有安全、方便、灵活、高效的特点，使用其进行升流试验工作，可极大降低操作人员的劳动强度。随着输电电压越来越高，传统升流试验线夹的挂接方式必然会被淘汰，本发明的操作车凭借其结构简单可靠、成本低廉、操作安全、性能良好的优点，满足了未来发展的需求，必将能够很好的替代人工操作杆操作线夹挂接，大幅提高工作效率和操作安全性。

说明书

技术领域

本发明属于高压线路升流实验的实验工具，尤其涉及一种变电站高压线路升流试验多 自由度操作车。

背景技术

目前，在变电站110kV及以上电流互感器升流等试验中，技术人员使用操作杆挂接线 夹，挂接线夹的高度通常为7-10米，且操作杆连着较长的接地导线，操作重量大，不易 控制，技术人员劳动强度高，有时需要2-3人才能完成挂接。在变电站施工现场，高压线 路纵横交错，如操作失控，易导致安全事故。实际生产中，基本都用传统人工挂接线夹的 方法和装置，没有良好完善的接线夹设备。升流实验中要求提高效率，工作量小，简单操 作，这就需要改变挂接线夹的方式；同时，随着科技进步，未来的电压会越来越高，现今 人工操作杆的方式必然会因不能满足实际要求而被淘汰，因此设计一款使用简单实用的操 作设备来替代传统的人工操作是亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单可靠、方便灵活、成本低廉、操作安全、 性能良好的变电站高压线路升流试验多自由度操作车。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：变电站高压线路升流试验多自由 度操作车，主要由四轮移动平台、传动机构、剪差机构和升降平台组成；

四轮移动平台以移动平台支架为主体，移动平台支架下方安装四个行走轮，移动平台 上部纵向左右两侧焊接有纵向自由度滚动导槽，右侧有纵向自由度丝杆轴承座，轴承座内 有孔，孔内安装纵向自由度操作丝杆，纵向自由度操作丝杆一端连接纵向自由度操作手轮 另一端连接纵向自由度圆柱直齿轮；

剪叉机构主要由连杆定位销连接剪叉机构连杆构成，剪叉机构连杆包括两种连杆，一 种连杆通过铰链连接在底座的一侧，另一种连杆两端安装有滚轮，连杆内侧焊接有导槽； 剪叉机构连杆通过两端的销孔与嵌入横向移动架剪叉机构连杆滚动导槽和升降平台剪叉 机构连杆导槽中的导轮约束在升降平台支架和横向移动架之间；

升降平台主要由升降平台剪叉机构连杆导槽、升降平台支架、横向粗调伸缩套、横向 粗调伸缩支架组成，横向粗调伸缩支架一端焊接有作为线夹操作杆安装支架的角钢，角钢 上开有两个线夹操作杆安装孔；升降平台支架上方固定有横向粗调伸缩套，其中嵌入横向 粗调伸缩支架；

传动机构包括纵向传动机构、横向传动机构和升降传动机构；

纵向传动机构主要由右支撑梁上焊接的纵向自由度传动齿条以及与其配合并安装在 移动平台支架上的纵向自由度圆柱直齿轮、横向自由度操作丝杆、横向自由度操作手轮构 成；纵向自由度滚动导槽内装有纵向自由度运动轮轴，纵向自由度运动轮轴穿过两根纵向 自由度支撑梁；纵向自由度传动齿条固接在纵向自由度支撑梁上，并通过纵向自由度操作 手轮带动纵向手轮传动轴上的纵向自由度圆柱齿轮转动，纵向自由度操作手轮由轴承座固 定；

横向传动机构主要由横向自由度操作手轮、横向自由度操作丝杆、横向移动架配合构 成，横向自由度操作丝杆通过纵向支撑梁上的两个横向自由度丝杆轴承座定位，横向自由 度操作丝杆中间穿过横向移动架中间横梁下方的横向自由度丝杆导向螺母，横向自由度操 作手轮带动横向自由度操作丝杆，横向自由度操作丝杆通过横向自由度丝杆导向螺母带动 横向移动架；横向自由度滚动导槽焊接在纵向自由度支撑梁上，前后两端导槽通过横向自 由度运动轮轴连接内部轴承进行横向移动，横向自由度操作手轮由横向自由度丝杆轴承座 固定，并通过丝杆带动固定在横向自由度支撑梁上的横向自由度丝杆导向螺母进行传动； 横向自由度支撑梁上固定有横向移动架，横向移动架上方有两个纵向分布的垂直自由度传 动丝杆轴承座，轴承座两边有两个垂直自由度移动构件定位杆固定座，固定座上通过螺丝 拧紧垂直自由度移动构件定位杆；

升降传动机构主要由剪叉机构、垂直自由度移动构件、垂直自由度传动丝杆、垂直自 由度操作手轮构成，垂直自由度移动构件左右两边有孔，与垂直自由度移动构件定位杆装 配；垂直自由度传动丝杆穿过垂直自由度移动构件，移动构件左右两端安装有滚动轴承， 滚动轴承与横向移动架的导槽相互配合。

针对目前变电站高压线路电流互感器升流等试验中缺乏有效可靠的工具设备的问题， 发明人设计了一种变电站高压线路升流试验多自由度操作车，它主要由四轮移动平台、传 动机构、剪差机构和升降平台组成。与传统挂接方式相比，该操作车具有安全、方便、灵 活、高效的特点，使用其进行升流试验工作，可极大降低操作人员的劳动强度。随着输电 电压越来越高，传统升流试验线夹的挂接方式必然会被淘汰，本发明的操作车凭借其结构 简单可靠、成本低廉、操作安全、性能良好的优点，满足了未来发展的需求，必将能够很 好的替代人工操作杆操作线夹挂接，大幅提高工作效率和操作安全性。

附图说明

图1是本发明变电站高压线路升流试验多自由度操作车的轴测图。

图2是本发明变电站高压线路升流试验多自由度操作车的主视图。

图3是本发明变电站高压线路升流试验多自由度操作车的俯视图。

图4是本发明变电站高压线路升流试验多自由度操作车的左视图。

图5是本发明变电站高压线路升流试验多自由度操作车中的横向、纵向传动机构配合 俯视图。

图6是本发明变电站高压线路升流试验多自由度操作车中的横向、纵向传动机构配合 示意图。

图7是本发明变电站高压线路升流试验多自由度操作车中横向移动架配合示意图。

图8是本发明变电站高压线路升流试验多自由度操作车中横向粗调伸缩支架示意图。

图9是本发明变电站高压线路升流试验多自由度操作车中移动平台支架示意图。

图中：1移动平台支架，2纵向自由度操作手轮，3纵向自由度丝杆轴承座，4纵向手 轮传动轴，5纵向自由度圆柱直齿轮，6纵向自由度传动齿条，7纵向自由度滚动导槽，8 横向自由度操作丝杆，9横向自由度滚动导槽，10横向自由度操作手轮，11横向移动架， 12剪叉机构连杆，13连杆定位销，14升降平台支架，15横向粗调伸缩套，16升降平台剪 叉机构连杆导槽，17线夹操作杆安装孔，18横向粗调伸缩支架，19线夹操作杆安装支架， 20剪叉机构垂直自由度滚动导槽，21垂直自由度移动构件，22垂直自由度移动构件定位 杆，23垂直自由度传动丝杆，24垂直自由度操作手轮，25纵向自由度支撑梁，26横向自 由度丝杆轴承座，27横向自由度丝杆导向螺母，28横向自由度运动轮轴，29纵向自由度 运动轮轴，30横向自由度支撑梁，31垂直自由度移动构件定位杆固定座，32横向移动架 剪叉机构连杆滚动导槽，33垂直自由度传动丝杆轴承座。

具体实施方式

如图1至9所示，本发明变电站高压线路升流试验多自由度操作车，主要由四轮移动 平台、传动机构、剪差机构和升降平台组成。

四轮移动平台以移动平台支架1为主体，移动平台支架下方安装四个行走轮，适于在 升流试验场地移动行走，移动平台上部纵向左右两侧焊接有纵向自由度滚动导槽7，右侧 有纵向自由度丝杆轴承座，轴承座内有孔，孔内安装纵向自由度操作丝杆4，纵向自由度 操作丝杆4一端连接纵向自由度操作手轮2另一端连接纵向自由度圆柱直齿轮5。

剪叉机构主要由连杆定位销13连接剪叉机构连杆12构成，剪叉机构连杆包括两种连 杆，一种连杆通过铰链连接在底座的一侧，另一种连杆两端安装有滚轮，连杆内侧焊接有 导槽；剪叉机构连杆12通过两端的销孔与嵌入横向移动架剪叉机构连杆滚动导槽32和升 降平台剪叉机构连杆导槽15中的导轮约束在升降平台支架14和横向移动架11之间；剪 叉机构的上下运动通过垂直自由度操作手轮24带动垂直自由度传动丝杆23，从而使与垂 直自由度传动丝杆23连接的垂直自由度移动构件21带动剪叉机构垂直自由度滚动导槽20 进行传动。

升降平台主要由升降平台剪叉机构连杆导槽16、升降平台支架14、横向粗调伸缩套 15、横向粗调伸缩支架18组成，横向粗调伸缩支架18一端焊接有作为线夹操作杆安装支 架的角钢，角钢上开有两个线夹操作杆安装孔，用于安装操作杆；升降平台支架14上方 固定有横向粗调伸缩套15，其中嵌入横向粗调伸缩支架18，通过调节横向粗调伸缩支架 18的左右距离，进而可以调节由线夹操作杆安装孔17固定在线夹操作杆安装支架19上的 操作杆的相关运动。

传动机构包括纵向传动机构、横向传动机构和升降传动机构。

纵向传动机构主要由右支撑梁上焊接的纵向自由度传动齿条6以及与其配合并安装在 移动平台支架1上的纵向自由度圆柱直齿轮5、横向自由度操作丝杆8、横向自由度操作 手轮10构成；纵向自由度滚动导槽7内装有纵向自由度运动轮轴29，纵向自由度运动轮 轴穿过两根纵向自由度支撑梁25；纵向自由度传动齿条6固接在纵向自由度支撑梁25上， 并通过纵向自由度操作手轮2带动纵向手轮传动轴4上的纵向自由度圆柱齿轮5转动，纵 向自由度操作手轮2由轴承座3固定，从而让机构上方的系统能够在纵向上移动。

横向传动机构主要由横向自由度操作手轮、横向自由度操作丝杆、横向移动架配合构 成，横向自由度操作丝杆8通过纵向支撑梁上的两个横向自由度丝杆轴承座(凸台状)定 位，横向自由度操作丝杆8中间穿过横向移动架中间横梁下方的横向自由度丝杆导向螺母 27,利用丝杆的转动带动螺母在丝杆轴线方向上移动，以实现横向移动支架的移动；横向 自由度操作手轮10带动横向自由度操作丝杆8，横向自由度操作丝杆8通过横向自由度丝 杆导向螺母27带动横向移动架11；横向自由度滚动导槽9焊接在纵向自由度支撑梁25上， 前后两端导槽通过横向自由度运动轮轴28连接内部轴承进行横向移动，横向自由度操作 手轮10由横向自由度丝杆轴承座26固定，并通过丝杆带动固定在横向自由度支撑梁30 上的横向自由度丝杆导向螺母27进行传动；横向自由度支撑梁30上固定有横向移动架11 作为操作车上方主要承重构件，横向移动架上方有两个纵向分布的垂直自由度传动丝杆轴 承座33，轴承座两边有两个垂直自由度移动构件定位杆固定座31，固定座上通过螺丝拧 紧垂直自由度移动构件定位杆22；垂直自由度移动构件定位杆22对垂直自由度移动构件 21起约束作用，从而使升降推杆带动上方的剪叉机构进行传动。

升降传动机构主要由剪叉机构、垂直自由度移动构件、垂直自由度传动丝杆、垂直自 由度操作手轮构成，垂直自由度移动构件左右两边有孔，与垂直自由度移动构件定位杆装 配，使垂直自由度移动构件保持水平；垂直自由度传动丝杆穿过垂直自由度移动构件，移 动构件左右两端安装有滚动轴承，滚动轴承与横向移动架11的导槽相互配合。

工作原理

操作车使用人工操作手轮输出动力，采用丝杆和剪叉机构传输动力。在前后方向上， 纵向自由度操作手轮2、纵向手轮传动轴4和纵向自由度圆柱直齿轮5将主动力传动到纵 向自由度传动齿条6上，通过齿条带动纵向自由度支撑梁25在前后方向上进行自由移动； 在左右方向上，横向自由度操作手轮10、横向自由度操作丝杆8将动力通过横向自由度丝 杆导向螺母27传送到横向自由度支撑梁30，通过横向自由度支撑梁带动其上方机构在左 右方向是上进行自由移动。另一方面，垂直自由度操作手轮24、垂直自由度传动丝杆23 将主动力传送到垂直自由度移动构件21，再通过剪叉机构垂直自由度滚动导槽20把动力 传送到剪叉机构连杆12，进而使得升降平台支架14能够在竖直方向上进行自由移动。此 外，升降平台支架上方固定有约束在横向粗调伸缩套15内的横向粗调伸缩支架18，可以 通过人工对伸缩支架的调节，适应相应的工作条件和工作要求。因此，对于不同的环境不 同的地形情况，可以通过对各个手轮活动的适当调节，从而达到满足完成相关实验的测量 工作。