一种用于启动开关的转运翻转装置及方法

申请号 CN202410368799.3 申请日 2024-03-28 公开(公告)号 CN118025781A 公开(公告)日 2024-05-14
申请人 西安西电开关电气有限公司; 中国西电电气股份有限公司; 发明人 马朋涛; 邱吉庆; 曹伟产; 李伟; 贾传鹏; 黄鸿星;
摘要 本 发明 公开了一种用于启动 开关 的转运翻转装置及方法,本装置设置了设备主座体、举升单元、翻转单元、动 力 单元、监测单元和控制单元;监测单元监测启动开关在举升过程和翻转过程中的对接状态以及翻转 姿态 并输出监测 信号 ,控制单元根据监测信号对举升单元、翻转单元和动力单元分别控制,完成启动开关的举升和翻转,实现了开关设备的全自动化转运和翻转功能,满足了不同场合的安装需求;控制单元根据监测单元实时监测信号,能够确保运动过程中启动开关 位置 、 接触 、受力及过程 风 险可靠,全程无需人工操作,节省了人力和时间,提高了安装效率;仅采用一套装置即可实现启动开关转运、翻转、拆卸等功能,减少了设备数量和复杂度,降低了制造和维护成本。
权利要求

1.一种用于启动开关的转运翻转装置,其特征在于,包括:设备主座体(7),所述设备主座体(7)上设置有:
举升单元,用于举升启动开关并将启动开关移动至预设位置
翻转单元,用于在预设位置处与启动开关对接并翻转启动开关;
单元,用于分别为举升单元以及翻转单元提供举升动力和翻转动力;
监测单元,用于监测启动开关的对接状态以及翻转姿态
还包括控制单元,用于根据监测单元的监测信号,对举升单元、翻转单元和动力单元进行控制。
2.根据权利要求1所述的一种用于启动开关的转运翻转装置,其特征在于,所述举升单元包括夹紧机构(1)、支撑机构(2)、升降导轨(3)和伸缩导轨(4)以及升降支腿(16);
所述伸缩导轨(4)一端以滑动配合方式设置在所述设备主座体(7)的两侧,另一端与所述动力单元相连以实现伸缩,且另一端上连接升降导轨(3);
所述升降导轨(3)顶端与所述支撑机构(2)相连;
所述支撑机构(2)与所述夹紧机构(1)相连;
所述夹紧机构(1)、升降导轨(3)和伸缩导轨(4)分别同所述动力单元相连;
多组所述升降支腿(16)固定在所述设备主座体(7)的底部,与所述动力单元相连。
3.根据权利要求2所述的一种用于启动开关的转运翻转装置,其特征在于,所述升降导轨(3)上设置有丝杠(14),所述丝杠(14)套设有滑且输入端与所述动力单元相连;所述滑块连接所述支撑机构(2)。
4.根据权利要求1所述的一种用于启动开关的转运翻转装置,其特征在于,所述翻转单元包括翻转框架(8)和快夹机构(13);
所述翻转框架(8)平设置于所述设备主座体(7)上,一端通过旋转轴(10)与所述设备主座体(7)活动相连,另一端与所述动力单元相连以实现翻转框架(8)沿旋转轴(10)翻转;
所述快夹机构(13)固定在所述翻转框架(8)的一端。
5.根据权利要求4所述的一种用于启动开关的转运翻转装置,其特征在于,所述设备主座体(7)连接有辅助支腿(9);所述辅助支腿(9)折叠设置与所述设备主座体(7)的两侧,并与所述动力单元相连。
6.根据权利要求4所述的一种用于启动开关的转运翻转装置,其特征在于,所述翻转框架(8)上设置有移动框架(26);所述移动框架(26)通过所述动力单元活动连接于所述翻转框架(8)内;所述快夹机构(13)固定在所述移动框架(26)上。
7.根据权利要求1所述的一种用于启动开关的转运翻转装置,其特征在于,所述动力单元包括升降液压缸(12)和翻转液压缸(19);所述动力单元的液压站及电气控制组件(18)分别与升降液压缸(12)和翻转液压缸(19)相连;所述液压站及电气控制组件(18)与所述举升单元电性相连;所述升降液压缸(12)和所述翻转液压缸(19)分别与所述翻转单元相连。
8.根据权利要求1所述的一种用于启动开关的转运翻转装置,其特征在于,所述监测单元包括视觉传感器(21)、压力传感器(22)、红外测距传感器(23)和重力传感器(24);所述视觉传感器(21)设置于所述翻转单元上;所述红外测距传感器(23)设置于所述举升单元上;
所述举升单元和所述翻转单元上分别设置压力传感器(22);所述重力传感器(24)连接在启动开关上。
9.一种用于启动开关的转运翻转装置的工作方法,基于权利要求1‑8任一项所述用于启动开关的转运翻转装置,其特征在于,包括:
举升单元将启动开关举升至预设高度,带动启动开关移动至预设位置;翻转单元在预设位置处与启动开关实现对接,并将启动开关由水平姿态翻转至竖直姿态;在举升过程和翻转过程中,监测单元实时监测启动开关的对接状态以及翻转姿态,控制单元根据监测单元的监测信号,对举升单元、翻转单元和动力单元进行控制;其中,举升单元的举升动力以及翻转单元的翻转动力由动力单元提供。
10.根据权利要求9所述的一种用于启动开关的转运翻转装置的工作方法,其特征在于,在举升过程前,监测单元对启动开关的初始位置进行定位,并将位置信号反馈至控制单元,控制单元根据位置信号控制移动单元,将转运翻转装置移动至启动开关的初始位置,以完成举升过程和翻转过程。

说明书全文

一种用于启动开关的转运翻转装置及方法

技术领域

[0001] 本发明属于高压开关领域,具体涉及一种用于启动开关的转运翻转装置及方法。

背景技术

[0002] 对于高压开关行业,蓄能电站建设用开关因使用清洁能源进行发电,成为未来十几年大发展趋势一致;抽水蓄能电站是一种特殊的水利发电厂,它将水的势能储存起来,在用电高峰期将储存水的势能转换成电能来发电,具有节能、减排、调峰等优点,是可再生能源的重要补充。
[0003] 抽水蓄能电站用启动开关一般受装配空间、地域的限制,在形态布置上具有特殊要求;在空间较大的厂房常规水平布置,在狭小厂房空间需竖直布置;以往通过两个吊车完成开关翻转,其中一个吊车吊绳固定开关底部支腿,另一吊车吊绳固定在开关顶部支腿,两个吊车同步、同速、升降、下降协同配合进行开关翻转,对吊车人员技能要求较高,翻转过程往往会出现速度不匹配,导致开关受力变形等情况。
[0004] 当前,为了解决启动开关的转运问题,研发了一些用于转运高压开关的装置,但绝大多数只能实现高压隔离开关的水平旋转,无法对高压隔离开关进行翻转,无法满足启动开关现场的装配需求。

发明内容

[0005] 为了克服上述技术缺陷,本发明提供了一种用于启动开关的转运翻转装置及方法,能够解决现有启动开关转运装置只能实现的开关水平旋转,无法对开关进行翻转的技术问题。
[0006] 为了达到上述目的,本发明采用如下技术内容:
[0007] 一种用于启动开关的转运翻转装置,包括:设备主座体,所述设备主座体上设置有:
[0008] 举升单元,用于举升启动开关并将启动开关移动至预设位置
[0009] 翻转单元,用于在预设位置处与启动开关对接并翻转启动开关;
[0010] 动力单元,用于分别为举升单元以及翻转单元提供举升动力和翻转动力;
[0011] 监测单元,用于监测启动开关的对接状态以及翻转姿态
[0012] 还包括控制单元,用于根据监测单元的监测信号,对举升单元、翻转单元和动力单元进行控制。
[0013] 进一步地,所述举升单元包括夹紧机构、支撑机构、升降导轨和伸缩导轨以及升降支腿;
[0014] 所述伸缩导轨一端以滑动配合方式设置在所述设备主座体的两侧,另一端与所述动力单元相连以实现伸缩,且另一端上连接升降导轨;
[0015] 所述升降导轨顶端与所述支撑机构相连;
[0016] 所述支撑机构与所述夹紧机构相连;
[0017] 所述夹紧机构、升降导轨和伸缩导轨分别同所述动力单元相连;
[0018] 多组所述升降支腿固定在所述设备主座体的底部,与所述动力单元相连。
[0019] 进一步地,所述升降导轨上设置有丝杠,所述丝杠套设有滑且输入端与所述动力单元相连;所述滑块连接所述支撑机构。
[0020] 进一步地,所述翻转单元包括翻转框架和快夹机构;
[0021] 所述翻转框架水平设置于所述设备主座体上,一端通过旋转轴与所述设备主座体活动相连,另一端与所述动力单元相连以实现翻转框架沿旋转轴翻转;
[0022] 所述快夹机构固定在所述翻转框架的一端。
[0023] 进一步地,所述设备主座体连接有辅助支腿;所述辅助支腿折叠设置与所述设备主座体的两侧,并与所述动力单元相连。
[0024] 进一步地,所述翻转框架上设置有移动框架;所述移动框架通过所述动力单元活动连接于所述翻转框架内;所述快夹机构固定在所述移动框架上。
[0025] 进一步地,所述动力单元包括升降液压缸和翻转液压缸;所述动力单元的液压站及电气控制组件分别与升降液压缸和翻转液压缸相连;所述液压站及电气控制组件与所述举升单元电性相连;所述升降液压缸和所述翻转液压缸分别与所述翻转单元相连。
[0026] 进一步地,所述监测单元包括视觉传感器压力传感器、红外测距传感器和重力传感器;所述视觉传感器设置于所述翻转单元上;所述红外测距传感器设置于所述举升单元上;所述举升单元和所述翻转单元上分别设置压力传感器;所述重力传感器连接在启动开关上。
[0027] 一种用于启动开关的转运翻转装置的工作方法,基于上述用于启动开关的转运翻转装置,包括:
[0028] 举升单元将启动开关举升至预设高度,带动启动开关移动至预设位置;翻转单元在预设位置处与启动开关实现对接,并将启动开关由水平姿态翻转至竖直姿态;在举升过程和翻转过程中,监测单元实时监测启动开关的对接状态以及翻转姿态,控制单元根据监测单元的监测信号,对举升单元、翻转单元和动力单元进行控制;其中,举升单元的举升动力以及翻转单元的翻转动力由动力单元提供。
[0029] 进一步地,在举升过程前,监测单元对启动开关的初始位置进行定位,并将位置信号反馈至控制单元,控制单元根据位置信号控制移动单元,将转运翻转装置移动至启动开关的初始位置,以完成举升过程和翻转过程。
[0030] 相比现有技术,本发明具有如下有益效果:
[0031] 本发明提供了一种用于启动开关的转运翻转装置,本装置包括设备主座体,并设置了举升单元、翻转单元、动力单元、监测单元和控制单元;监测单元实时监测启动开关在举升过程和翻转过程中的对接状态以及翻转姿态并输出监测信号,控制单元根据监测信号对举升单元、翻转单元和动力单元分别控制,完成启动开关的举升和翻转,从而实现了开关设备的全自动化转运和翻转功能,满足了不同场合的安装需求;控制单元根据监测单元实时监测信号,能够确保运动过程中启动开关位置、接触、受力及过程险可靠,全程无需人工操作,节省了人力和时间,提高了安装效率;仅采用一套本装置即可实现启动开关转运、翻转、拆卸等功能,减少了设备的数量和复杂度,降低了制造和维护成本。
[0032] 优选地,本发明中,举升单元采用了夹紧机构、支撑机构、升降导轨和伸缩导轨,实现启动的转运和升降,无需借助吊车或转移平台,降低了设备的使用和维护成本。
[0033] 进一步优选地,本发明中,升降导轨采用了丝杠和滑块的结构,保证了举升的可靠性。
[0034] 优选地,本发明中,翻转单元采用翻转框架、快夹机构和升降支腿;翻转框架与动力单元的翻转液压缸相连,翻转液压缸带动翻转框架沿旋转轴翻转;快夹机构上设置了卡槽式的夹头,实现启动开关的快速夹紧和自动拆卸,节省了人力和时间,提高了安装效率和安全性;升降支腿能够通过动力单元进行收缩,从而调节举升单元的稳定性
[0035] 进一步优选地,本发明中,翻转单元还包括与设备主座体相连的辅助支腿,辅助支腿能够折叠,节省了整体空间,辅助支腿的设置,能够保证启动开关的在举升过程以及翻转过程中的本装置的整体平衡。
[0036] 本发明还提供了一种用于启动开关的转运翻转装置的工作方法,基于上述用于启动开关的转运翻转装置,采用本方法能够解决现有启动开关转运装置只能实现的开关水平旋转,无法对开关进行翻转的问题,采用本方法,能够提高启动开关的现场安装效率,保证了装配安全并且降低了生产成本。附图说明
[0037] 图1为本发明实施例提供的一种用于启动开关的转运翻转装置的工作状态示意图;
[0038] 图2为本发明实施例提供的一种用于启动开关的转运翻转装置的结构示意图;
[0039] 图3为本发明实施例提供的一种用于启动开关的转运翻转装置的主视图;
[0040] 图4为本发明实施例提供的一种用于启动开关的转运翻转装置的俯视图;
[0041] 图5为本发明实施例提供的一种用于启动开关的转运翻转装置的运输状态图;
[0042] 图6为本发明实施例提供的一种用于启动开关的转运翻转装置的准备状态图;
[0043] 图7为本发明实施例提供的一种用于启动开关的转运翻转装置的举升状态图;
[0044] 图8为本发明实施例提供的一种用于启动开关的转运翻转装置的对接状态图;
[0045] 图9为本发明实施例提供的一种用于启动开关的转运翻转装置的翻转状态图。
[0046] 附图标记:
[0047] 1‑夹紧机构;2‑支撑机构;3‑升降导轨;4‑伸缩导轨;5‑滑轨;6‑支块;7‑设备主座体;8‑翻转框架;9‑辅助支腿;10‑旋转轴;11‑支撑座;12‑升降液压缸;13‑快夹机构;14‑丝杠;15‑第一滑轮;16‑升降支腿;17‑滚轮;18‑液压站及电气控制组件;19‑翻转液压缸;20‑伺服电机;21‑视觉传感器;22‑压力传感器;23‑红外测距传感器;24‑重力传感器;25‑第二滑轮;26‑移动框架;27‑开关设备中部支腿;28‑开关设备下部支腿;29‑开关设备底部支腿;
[0048] 开关设备‑100;。

具体实施方式

[0049] 为了使本发明所解决的技术问题,技术方案及有益效果更加清楚明白,以下具体实施例,对本发明进行进一步的详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0050] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0051] 因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
[0052] 应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0053] 在本发明实施例的描述中,需要说明的是,若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0054] 此外,若出现术语“水平”,并不表示要求部件绝对水平,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
[0055] 在本发明实施例的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0056] 下面结合附图对本发明做进一步详细描述:
[0057] 实施例
[0058] 结合背景技术中提到的,抽水蓄能电站用启动开关一般受装配空间、地域的限制,在形态布置上具有特殊要求;在空间较大的厂房常规水平布置,在狭小厂房空间需竖直布置;以往通过两个吊车完成开关翻转,其中一个吊车吊绳固定开关底部支腿,另一吊车吊绳固定在开关顶部支腿,两个吊车同步、同速、升降、下降协同配合进行开关翻转,对吊车人员技能要求较高,翻转过程往往会出现速度不匹配,导致开关受力变形等情况。当前,为了解决启动开关的转运问题,研发了一些用于转运高压开关的装置,但绝大多数只能实现高压隔离开关的水平旋转,无法对高压隔离开关进行翻转,无法满足启动开关现场的装配需求。
[0059] 现有技术主要存在以下不足:
[0060] 依靠多个吊车协同作业的方式,不仅对吊装人员技能要求较高,而且效率较低,容易造成开关设备的损坏和安全事故,同时也增加了设备的使用和维护成本。小型翻转装置只能针对轴对称小型开关部件进行翻转,无法实现大型开关翻转,且翻转度受限,不能满足不同场合的安装需求。
[0061] 常见卸货机构缺少与开关设备翻转固定单元,同时不具备与开关设备快速夹紧功能、对接功能,翻转过程需对结构改进并且需要吊车进行配合,翻转效率低且能耗高,且无法实现在狭小空间中翻转。
[0062] 为了解决上述问题,本实施例提供了一种用于启动开关的转运翻转装置及方法,如图1所示,采用本转运翻转装置及方法实现启动开关(开关设备)从对接、装配、运输、翻转及拆卸全过程的全自动化功能,能够实现大型开关自动化翻转,提高开关设备的安装效率和安全性,降低开关设备的制造和维护成本。本发明的技术特点是通过一套装置、一套传感器及一套控制系统实现开关设备的自动定位、夹紧、转运、翻转和拆卸等功能,无需人工操作,避免了人为误差,保证了开关设备的位置精度和受力均匀。相比以往的吊车翻转方式,本实施例的优势是转运翻转装置减少了设备的数量和复杂度,节省了人力和时间,提高了开关设备的安装效率和安全性,降低了开关设备的制造和维护成本。
[0063] 如图1至图4所示,本实施例提供了一种用于启动开关的转运翻转装置,包括与设备主座体7相连的举升单元、翻转单元、动力单元、监测单元和控制单元;本实施例中,启动开关也通常叫做开关设备;为了方便设备主座体7的移动,在其底部设置有若干组用于移动的滚轮17。
[0064] 其中,举升单元由伸缩导轨4、升降导轨3、支撑机构2、夹紧机构1、以及升降支腿16等部件组成,分别与动力单元相连,举升单元主要负责将启动开关设备举升一定高度并移动至指定位置。
[0065] 翻转单元由快夹机构13、支撑座11、旋转轴10、辅助支腿9、翻转框架8等部件组成;该单元主要实现与启动开关设备快速夹紧功能,并且实现开关设备由水平状态翻转至竖直状态。
[0066] 监测单元包含红外测距传感器23、视觉传感器21及压力传感器22和重力传感器24组成;其中,视觉传感器21对周围环境进行实时拍照,避让障碍物及检查快夹机构13与启动开关设备是否可靠接触;红外测距传感器23主要进行距离测量,在转运翻转装置与开关设备对接过程中,起到精确定位作用;压力传感器22负责判断夹紧机构1与启动开关设备对接过程中是否可靠夹紧;重力传感器24主要感应开关设备在翻转过程中,是否到达竖直状态,即重力最大,判断快夹/夹紧机构是否将开关产品可靠夹紧等功能。
[0067] 动力单元由液压站及电气控制组件18、升降液压缸12和翻转液压缸19和伺服电机20组成;其中,翻转液压缸19提供翻转动力,伺服电机20配合丝杠14实现伸缩导轨4的伸缩以及升降导轨3的升降、配合夹紧机构1实现开关设备的夹紧功能等。
[0068] 控制单元由控制电子元器件组成,其作用通过监测单元检测翻转动作和位置,确保每个过程、动作和结构按指定程序可靠执行。
[0069] 具体结构如下:
[0070] 如图2所示,举升单元:由伸缩导轨4、升降导轨3、支撑机构2和夹紧机构1等部件组成。伸缩导轨4由两根平行的导轨构成,导轨上安装有第一滑轮15,第一滑轮15可以在设备主座体7两侧的滑轨上滑动,伸缩导轨4的一端固定在设备主座体7上,另一端通过电机驱动伸缩,从而调节伸缩导轨4的长度。升降导轨3由两根垂直的导轨构成,导轨上安装有滑块,滑块可以在伸缩导轨4上升降,升降导轨3的下端固定在伸缩导轨4上,上端通过丝杠14驱动升降,从而调节装置的高度。支撑机构2由两根水平的横梁构成,横梁的一端固定在升降导轨3的滑块上,另一端固定夹紧机构1;夹紧机构1用于夹紧开关设备底部支腿29,从而固定开关设备的位置。夹紧机构1由两个对称的夹头构成,夹头的一端固定在支撑机构2的横梁上,夹头的另一端通过电机驱动夹紧,从而实现开关设备的固定或释放。升降支腿16由六根可伸缩的杆构成,其中,四个支腿固定在设备主座体7上,支腿通过液压缸驱动伸缩,从而调节装置的稳定性。其中,与举升单元相连的动力单元,采用安装在伸缩导轨4的导轨上的电机,通过齿轮和链条传动,驱动伸缩导轨4的导轨的伸缩。举升单元的主要功能是将开关设备从水平位置移动至翻转位置,或从翻转位置移动至水平位置。
[0071] 如图2和图3所示,本实施例中,翻转单元由快夹机构13、支腿支撑座11、旋转轴10、辅助支腿9和翻转框架8等部件组成。快夹机构13由两个对称的夹头构成,夹头的一端固定在翻转框架8的一侧,夹头通过液压缸驱动夹紧,从而实现开关设备中部支腿27的固定或释放。支腿支撑座11为一个方形的底座,用于支撑翻转单元的稳定,底座的中心开设有一个凹槽,用于插入开关设备下部支腿28,从而固定开关设备的位置。旋转轴10为一根圆柱形的轴,一端通过轴承固定在设备主座体7上,通过翻转液压缸19驱动旋转,从而实现翻转单元的旋转。辅助支腿9为两根可折叠的杆,一端与设备主座体7框架连接,另一端设有两个升降支腿16,辅助支腿9通过液压缸驱动绕轴旋转,从而实现辅助支腿9展开与折叠。翻转框架8为一个方形的框架,用于连接快夹机构13和旋转轴10,框架的两侧设置快夹机构13用于插入开关设备的中部支腿27,从而固定开关设备的位置;为了便于实现开关设备在翻转后的升降,在翻转框架8上还设置了移动框架26。此处,设备主座体7为一个方形的底座,用于连接伸缩导轨4和旋转轴10。翻转单元的主要功能是将开关设备从水平状态翻转至竖直状态,或从竖直状态翻转至水平状态。
[0072] 结合图4所示,本实施例中,动力单元由液压站及电气控制组件18、升降液压缸12、翻转液压缸19和伺服电机20组成,其中,升降液压缸12和翻转液压缸19为一种利用液压油的压力来产生推力的装置,通过液压站及电气控制组件18提供的液压油,驱动两液压缸的活塞杆伸缩,实现以下功能,提供翻转动力以及升降动力;翻转液压缸19为一根可伸缩的缸,一端固定在翻转框架8的一侧,另一端固定在设备主座体7的一侧,通过液压缸的伸缩,使旋转轴10旋转,从而实现翻转单元的翻转。调节移动框架的升降:升降液压缸12为一根可伸缩的缸,一端固定在翻转框架8的一侧,另一端固定在移动框架26的一侧,通过液压缸的伸缩,使移动框架26升降与伸缩,从而实现移动框架26的升降。调节举升单元的稳定性:升降支腿16的液压缸为一根可伸缩的缸,一端固定在设备主座体7上,另一端固定在升降支腿16的一端,通过液压缸的伸缩,使升降支腿16展开或收缩,从而调节举升单元的稳定性。其中,液压站及电气控制组件18为一个储存液压油的容器,通过将液压油输送到翻转液压缸19和升降支腿16中,从而提供翻转液压缸19和升降支腿16的液压缸的液压力。电气控制位通过无线控制按钮、开关、指示灯等控制和显示翻转液压缸19和升升降支腿16的液压缸的工作状态。升降液压缸12为一根可伸缩的缸,固定在移动框架26的一侧,通过液压站提供的液压力驱动伸缩,从而实现移动框架26的升降及伸缩功能。移动框架26为一个方形的框架,用于连接升降液压缸12,移动框架26的两侧各设卡槽,用于插入开关设备下部支腿28,从而固定开关设备的位置。翻转液压缸19为一根可伸缩的缸,一端固定在翻转框架8的一侧,另一端固定在设备主座体7的一侧,通过液压站提供的液压力驱动伸缩,从而实现翻转单元的翻转。伺服电机20为一种具有高精度和高效率的电机,通过控制单元提供的电力,驱动电机转子旋转,实现以下功能,配合丝杠14实现伸缩导轨4的伸缩以及升降导轨3的升降:伸缩导轨4和升降导轨3的伺服电机为一种安装在导轨的一端的电机,通过齿轮和链条传动,驱动伸缩导轨4的伸缩和丝杠14的升降,从而实现举升单元的长度和高度的调节。配合夹紧机构1实现开关设备夹紧功能;夹紧机构1的伺服电机为一种安装在夹头的一端的电机,通过齿轮和链条传动,驱动夹头的夹紧,从而实现开关设备的固定或释放。
[0073] 又如图4所示,本实施例中,监测单元包括红外测距传感器23、视觉传感器21及力传感器组成;其中,视觉传感器21为一个安装在翻转单元的翻转框架8上的摄像头,通过对周围环境进行实时拍照,通过图像识别技术,避让障碍物,通过控制单元调节整个转运翻转装置的运动方向和速度,避免与障碍物发生碰撞,保证转运翻转装置的安全性和可靠性;检查快夹机构13与开关设备是否可靠接触:视觉传感器21可以识别开关设备中部支腿27和开关设备下部支腿28的位置和形状,通过控制单元调节快夹机构13和支腿支撑座11的位置及夹紧力度,确保快夹机构13和支腿支撑座11与开关设备中部支腿27和开关设备下部支腿28完全对接和紧密夹紧,保证开关设备的位置精度和受力均匀。红外测距传感器22为一个安装在举升单元的支撑机构2上的测距仪,通过对开关设备的距离进行实时测量,通过测距技术实现以下功能:精确定位作用:红外测距传感器22可以测量本转运翻转装置与开关设备的水平距离和垂直距离,通过控制单元调节举升单元和翻转单元的位置和高度,使本转运翻转装置与开关设备的水平中心线平行,使开关设备底部支腿29与夹紧机构1对齐,实现转运翻转装置与开关设备的精确对接。力传感器包括压力传感器22和重力传感器24,分别安装在夹紧机构1、快夹机构13及旋转轴10上,压力传感器22感应开关设备在翻转过程中是否到达竖直状态:重力传感器24可以测量在翻转过程中的受力变化,当受力(重力)达到最大值时,表示开关设备已经翻转至竖直状态,此时通过控制单元停止翻转液压缸19的伸缩,完成开关设备的翻转;判断快夹机构13或夹紧机构1是否将开关设备可靠夹紧:当夹紧机构1处力传感器受力达到预设值时,表示快夹机构13和夹紧机构1已经将开关设备中部支腿27和开关设备底部支腿29可靠夹紧,此时,通过控制单元定快夹机构13和夹紧机构1的位置,保证开关设备的固定性。
[0074] 控制单元由控制电子元器件组成,同时与举升单元、翻转单元和动力单元以及监测单元电性连接,其作用通过监测单元检测翻转动作和位置,确保每个过程、动作和结构按指定程序可靠执行,实现以下功能,接收传感器的信号:控制单元通过控制电子元器件与监测单元的视觉传感器、红外传感器和力传感器相连接,接收监测单元采集的监测信号,如周围环境的图像、翻转装置与开关设备的距离、旋转轴的受力等,通过信号处理技术,将信号转换为可识别的数据,如障碍物的位置、开关设备的位置和形状、开关设备的翻转角度等。发送控制命令:控制系统根据接收到的数据,通过控制算法,生成相应的控制命令,如翻转装置的运动方向和速度、快夹机构和夹紧机构的位置和夹紧力度、翻转液压缸和升降液压缸的伸缩长度等,通过控制电子元器件与动力单元的液压缸和伺服电机相连接,发送控制命令,驱动液压缸和伺服电机的工作,实现翻转装置的运动和开关设备的翻转。显示和调节工作状态:控制单元通过控制电子元器件与动力单元的液压站及电气控制18的控制面板相连接,显示和调节翻转装置的工作状态,如液压油的压力、液压缸的伸缩长度、旋转轴的旋转角度、翻转装置的运动方向和速度等,通过按钮、开关、指示灯等控制和显示翻转装置的工作状态,方便用户的使用和管理。接收和执行远程遥控操作:控制单元通过控制电子元器件与远程遥控器相连接,接收和执行远程遥控操作,如启动或停止翻转装置的运动、调节翻转装置的运动方向和速度、控制快夹机构和夹紧机构的夹紧或释放、控制翻转液压缸和升降液压缸的伸缩等,通过遥控器的按钮、开关、指示灯等控制和显示翻转装置的工作状态,实现对翻转装置的远程遥控操作,提高翻转过程的安全性和灵活性。
[0075] 本实施例还提供了一种用于启动开关的转运翻转装置的操作过程,具体如下:
[0076] 第一步:如图4和图5所示,本转运翻转装置处于运输状态,通过红外测距传感器22和视觉传感器21定位开关设备的位置,转运翻转装置通过滚轮17自动移动至开关设备I指定位置(开关设备100与转运翻转装置水平中心线平行位置)。
[0077] 第二步:如图6所示,转运翻转装置展开可折叠的辅助支腿9,升降支腿16支撑地面并使滚轮17与地面脱离,升降导轨3、伸缩导轨4以及滑轨5通过调整位置至指定位置(支撑机构2与开关设备支腿重心接触位置),夹爪机构1夹紧开关设备底部支腿29,并通过压力传感器23确定可靠夹紧,确保开关设备处于准备状态。
[0078] 第三步:如图7所示,升降导轨3通过丝杠14将开关设备100举升至指定高度(使得开关设备中部支腿27与快夹机构13水平位置处于平齐的位置),使得开关设备100处于举升状态。
[0079] 第四步:举升单元通过第一轨道滑轮15在滑轨5上滑动,使开关设备中部支腿27插入快夹机构13卡槽内,同时,开关设备下部支腿28插入支撑座11的凹槽底部,视觉传感器21判断开关设备中部支腿27和快夹机构13插入深度可靠,快夹机构13夹紧开关设备中部支腿27,整个开关设备100承重至翻转框架8上。
[0080] 第五步:如图8所示,夹爪机构1与开关设备底部支腿29分离,伸缩导轨4、升降导轨3位置调整使举升单元与开关设备100脱离,开关设备100处于对接状态,此时为开关设备
100翻转做准备。
[0081] 第六步:如图9所示,翻转液压缸19伸臂将开关设备100从水平状态翻转至竖直状态,此时,重力传感器24监测受力最大,翻转液压缸19停止翻转;同时,控制单元控制移动框架26降低,开关设备底部支腿29与地面接触,快夹机构13与开关设备中部支腿27松开,升降液压缸12降落与开关设备100分离,开关设备100处于翻转状态。
[0082] 第七步:回缩辅助支腿9和升降支腿16,滚轮17支撑地面,转运翻转装置移动至初始位置,翻转框架8通过翻转液压缸19回复至水平状态,待下一开关设备翻转。
[0083] 由此可见,本实施例提供了一种用于启动开关的转运翻转装置,本转运翻转装置的关键点在于:
[0084] 设计一套转运翻转装置,通过双液压缸作为翻转动力源,实现开关设备的水平到竖直的翻转,满足不同场合的安装需求。
[0085] 设计一套举升单元,通过水平伸缩轨道、竖直升降轨道、支撑机构、夹紧机构等部件,实现开关设备的转运和升降,无需吊车或转移平台,降低了设备的使用和维护成本。
[0086] 设计一套翻转单元,具体为:
[0087] 设计一套快夹机构,通过卡槽式的夹头,实现开关设备的快速夹紧和自动拆卸,节省了人力和时间,提高了开关设备的安装效率和安全性。
[0088] 设计一套升降支腿,通过可伸缩的杆,实现翻转装置的稳定性调节和空间节省,便于翻转装置的运输和使用,增强了翻转装置的适应性和可靠性。
[0089] 设计一套监测单元,通过红外传感器、视觉传感器、力传感器等部件,实现开关设备的自动定位、夹紧、转运、翻转和拆卸等功能,无需人工操作,避免了人为误差,保证了开关设备的位置精度和受力均匀。
[0090] 设计一套控制单元,通过反馈控制和远程遥控,实施对翻转整个过程进行监控,确保整个过程安全,同时也方便了用户的使用和管理。
[0091] 由于上述结构设计,本转运翻转装置具有如下优势:
[0092] 采用双液压缸作为翻转动力源,翻转过程较“齿轮+丝杠”平稳,避免了开关设备的震动和变形,保证了开关设备的质量和寿命。
[0093] 采用“快夹+竖直液压缸”结构,实现设备快装与自动拆卸,节省了人力和时间,提高了开关设备的安装效率和安全性。
[0094] 采用升降支腿,减少空间,便于翻转装置运输至现场,降低了翻转装置的制造和维护成本。
[0095] 采用两大单元设计结构,举升单元将开关设备运输至翻转单元翻转位,翻转单元实现开关设备由水平到竖直状态变位,实现了开关设备的全自动化翻转功能,满足了不同场合的安装需求。
[0096] 采用智能传感器和视觉模组确保翻转过程中位置、接触、受力及过程风险可靠,实现了开关设备的自动定位、夹紧、转运、翻转和拆卸等功能,全程无需人工操作,避免了人为误差,保证了开关设备的位置精度和受力均匀。
[0097] 采用反馈控制单元和远程遥控操作,实施对翻转整个过程进行监控,确保整个过程安全,同时也方便了用户的使用和管理。
[0098] 本发明的转运翻转装置相比以往的吊车翻转方式,具有以下优势:
[0099] 高效:本发明的翻转装置通过自动控制系统实现开关设备的转运、翻转、拆卸等功能,无需人工操作,节省了人力和时间,提高了开关设备的安装效率。
[0100] 可靠:本发明的翻转装置通过智能传感器实现开关设备的自动定位和拆卸,避免了人为误差,保证了开关设备的位置精度和安全性。
[0101] 降低成本:本发明的翻转装置通过一套装置实现开关设备的转运、翻转、拆卸等功能,减少了设备的数量和复杂度,降低了设备的制造和维护成本。
[0102] 综上,本发明提供了一种用于启动开关的转运翻转装置及方法,相比于现有转运翻转措施,具有如下优势:
[0103] 本装置包括设备主座体,并设置了举升单元、翻转单元、动力单元、监测单元和控制单元;监测单元实时监测启动开关在举升过程和翻转过程中的对接状态以及翻转姿态并输出监测信号,控制单元根据监测信号对举升单元、翻转单元和动力单元分别控制,完成启动开关的举升和翻转,从而实现了开关设备的全自动化转运和翻转功能,满足了不同场合的安装需求;控制单元根据监测单元实时监测信号,能够确保运动过程中启动开关位置、接触、受力及过程风险可靠,全程无需人工操作,节省了人力和时间,提高了安装效率;仅采用一套本装置即可实现启动开关转运、翻转、拆卸等功能,减少了设备的数量和复杂度,降低了制造和维护成本。
[0104] 上述实施例仅仅是能够实现本发明技术方案的实施方式之一,本发明所要求保护的范围并不仅仅受本实施例的限制,还包括在本发明所公开的技术范围内,任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化、替换及其他实施方式。
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