一种支柱绝缘子检测方法与流程

1.一种支柱绝缘子检测方法，属于绝缘子检测技术领域。


背景技术：

2.支柱绝缘子起着支撑输电线路、隔离开关和绝缘的作用，其状态良好与否，对电网设备与运行人员的安全，有着重大影响。当支柱绝缘子内部存在微小缺陷或安装时的机械损伤，就可能发展成断裂事故。近年来，运行中的支柱绝缘子断裂事故多次发生，对电网运行和人员安全造成了严重危害。
3.根据gb/t 8287.1-2008 《标称电压高于1000v系统用户内和户外支柱绝缘子 第1部分：瓷或玻璃绝缘子的试验》中附录a 支柱绝缘子的形状和位置偏差检查方法，对支柱绝缘子的多个参数的检测进行了规定，其中包括端面平行度、上下安装孔中心圆周线间最大偏差、安装孔角度偏差、直线度以及伞倾角。
4.在现有技术中，最为常见的检测手段是对支柱绝缘子按照比例进行抽检，并由人工按照上述国标文件的检测方式进行逐一检测，随着检测手段的不断进步，市面上也出现了一些针对某个参数实现自动或半自动检测的技术方案，但是仍需要对上述多个参数进行逐一检测，大大降低了检测效率，因此设计一种能够同时对支柱绝缘子的多个参数同时进行检测，以便提高检测效率的技术方案，成为本领域亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种同时实现了待测绝缘子同轴度、平行度、伞倾角以及直线度同时自动进行检测，大大提高了绝缘子检测效率的支柱绝缘子检测方法。
6.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该支柱绝缘子检测方法，其特征在于：设置有检测装置，检测装置包括立式检测部，在立式检测部表面工作台面的前侧设置有用于放置待测绝缘子并驱动待测绝缘子自转的转动机构，在工作台面的表面设置有正对待测绝缘子的端头检测单元和直线度检测单元，在端头检测单元内设置有用于分别对待测绝缘子的同轴度、平行度以及伞倾角进行检测的同轴度检测件、平行度检测件以及伞倾角检测机构，在直线度检测单元内设置有用于对待测绝缘子的直线度进行检测的直线度检测件，还如下步骤：步骤1001，将待测绝缘子固定在转动机构表面的转动面上；步骤1002，转动机构驱动待测绝缘子自转的同时，端头检测单元内的同轴度检测件、平行度检测件、伞倾角检测机构，以及直线度检测单元内的直线度检测件动作，并与待测绝缘子接触；步骤1003，在待测绝缘子自转的过程中，同轴度检测件、平行度检测件、伞倾角检测机构以及直线度检测件同时分别对待测绝缘子的同轴度、平行度、伞倾角以及直线度进
行检测；步骤1004，判断待测绝缘子的同轴度、平行度、伞倾角以及直线度是否检测完毕，如果检测完毕，执行步骤1005，否则返回步骤1003；步骤1005，输出检测结果。
7.优选的，在执行步骤1003中进行直线度检测时，包括如下步骤：步骤s1，直线度检测件前进，直线度检测件的测量头从待测绝缘子上部相邻两个伞裙之间穿过并与待测绝缘子接触，待测绝缘子转动一周的过程中，直线度检测件记录其测量的最大值和最小值；步骤s2，直线度检测件退出至待测绝缘子外侧；步骤s3，直线度检测件依次下降至待测绝缘子的中部和下部，并使其测量头分别从待测绝缘子中部和下部相邻两个伞裙之间穿过并与待测绝缘子接触，待测绝缘子转动一周的过程中，直线度检测件分别记录其测量的最大值和最小值；步骤s4，通过直线度检测件测量得到的上部、中部和下部的测量值得到待测绝缘子的直线度。
8.优选的，检测装置还包括设置在立式检测部一侧的卧式检测部。
9.优选的，在执行步骤1001之前或步骤1005之后，通过卧式检测部对待测绝缘子的安装孔角度偏差的检测。
10.与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：通过本支柱绝缘子检测方法，同时实现了待测绝缘子同轴度、平行度、伞倾角以及直线度同时自动进行检测，大大提高了绝缘子检测效率。
11.同轴度检测件、平行度检测件以及直线度检测件，可同时采用百分表和激光测距仪实现，具备精度高、干扰小，且可靠性高的特点。
12.驱动同轴度检测件、平行度检测件、伞倾角检测机构、直线度检测件升降以及伸缩的机构，均采用由伺服电机控制的直线模组实现，大大提高了控制精度。
附图说明
13.图1为支柱绝缘子检测方法流程图。
14.图2为支柱绝缘子检测装置轴测图。
15.图3为省略外壳后支柱绝缘子检测装置轴测图。
16.图4为省略外壳后支柱绝缘子检测装置俯视图。
17.图5为支柱绝缘子检测装置端头检测单元轴测图。
18.图6为支柱绝缘子检测装置直线度检测单元轴测图。
19.图7为支柱绝缘子检测装置伞倾角检测机构轴测图。
20.图8为支柱绝缘子检测装置伞倾角检测机构内部结构示意图。
21.图9为支柱绝缘子检测装置卧式检测部轴测图。
22.图10为支柱绝缘子检测装置卧式检测部轴测图。
23.图11为支柱绝缘子检测装置卧式检测部轴测图。
24.其中：1、外壳2、立式检测部3、检测口4、转动机构5、卧式检测部6、端头检测单元7、直线度检测单元8、工作台面9、端头检测立柱10、端头升降机构11、伞倾角升降
机构12、同轴度伸缩机构13、平行度伸缩机构14、同轴度检测件15、平行度检测件16、伞倾角伸缩机构17、伞倾角检测机构18、直线度检测立柱19、直线度升降机构20、直线度伸缩机构21、直线度检测件22、检测板23、爪片24、角度编码器25、支座26、限位板27、触发开关28、合页29、后座架30、拉簧31、挡板32、弹性板33、转轮34、角度检测支架35、角度检测杆36、卧式检测台37、检测导轨38、承载口39、承载导轨40、承载支架41、丝杠。
具体实施方式
25.图1~11是本发明的最佳实施例，下面结合附图1~11对本发明做进一步说明。
26.实施例1：一种支柱绝缘子检测方法，包括支柱绝缘子检测装置，如图2所示，支柱绝缘子检测装置包括竖向设置的立式检测部2和水平设置的卧式检测部5，卧式检测部5固定在立式检测部2的一侧。在立式检测部2的中部设置有弧形的检测区域，在弧形检测区域内设置有转动机构4，在转动机构4的上端面固定有转动面，待测的支柱绝缘子（图中未画出，以下简称绝缘子）固定在转动面上，在转动机构4的带动下自转。
27.结合图3~4，立式检测部2的上表面为水平设置的工作台面8，在工作台面8的表面并排设置有端头检测单元6和直线度检测单元7。在立式检测部2顶部设置有外壳1，外壳1罩设在工作台面8的上方，并同时将端头检测单元6和直线度检测单元7罩设在其内。在外壳1的前端面上设置有操作界面（如触摸屏），在工作台面8的下部空间内设置有立式检测部2的控制系统，控制系统至少包括主控制器以及与控制器相连的电机驱动器，操作界面与控制器相连。
28.在外壳1的表面还设置有与弧形检测区域相对的弧形面，在弧形面上开设有多个检测口3，多个检测口3等角度开设，端头检测单元6和直线度检测单元7往返于对应的检测口3，通过端头检测单元6可同时实现对绝缘子端面平行度（以下简称平行度）、上下安装孔中心圆周线间最大偏差（以下简称同轴度）以及伞倾角的检测；通过直线度检测单元7可以在端头检测单元6进行测量的同时实现最绝缘子直线度的检测。
29.如图1所示，一种支柱绝缘子检测方法，包括如下步骤：步骤1001，固定待测绝缘子；将待测绝缘子固定在转动机构4表面的转动面上。
30.步骤1002，检测件就位同时驱动待测绝缘子自转；如图5所示，端头检测单元6包括端头检测立柱9，端头检测立柱9竖向设置，并在端头检测立柱9的表面设置有两个互成角度的固定面，两个固定面之间的角度与相邻两个检测口3之间的角度相同。在端头检测立柱9的两个固定面上分别固定有两个升降机构：端头升降机构10以及伞倾角升降机构11，端头升降机构10以及伞倾角升降机构11，均采用本领域常见的直线模组实现，其动力由伺服电机提供。
31.在端头升降机构10的滑块上水平固定有平行度伸缩机构13和同轴度伸缩机构12，平行度伸缩机构13和同轴度伸缩机构12上下布置，并在端头升降机构10的带动下同步升降。在平行度伸缩机构13的端头处固定有平行度检测件15，平行度检测件15的测量头竖直向下，在同轴度伸缩机构12的端头处固定有同轴度检测件14，同轴度检测件14的测量头水
平向前。在伞倾角升降机构11的滑块上水平固定伞倾角伸缩机构16，在伞倾角伸缩机构16的滑块上固定有伞倾角检测机构17。伞倾角伸缩机构16以及平行度伸缩机构13和同轴度伸缩机构12同样采用由伺服电机作为动力的直线模组实现。
32.结合图6，直线度检测单元7包括直线度检测立柱18，直线度检测立柱18竖向设置，并在直线度检测立柱18的侧面固定有直线度升降机构19，直线度升降机构也采用由伺服电机作为动力的直线模组实现。在直线度升降机构19的滑块上水平固定有直线度伸缩机构20，在直线度伸缩机构20的端头处固定有直线度检测件21，直线度检测件21的测量头水平向前。在本实施例中，直线度检测件21以及上述的同轴度检测件14、平行度检测件15均采用本领域公知的具有数据采集功能的百分表实现（如申请号为201420218916.x，申请日为2014年5月1日，专利名称为“一种智能型数显百分表”的中国实用新型专利所公开的技术方案），在此不再赘述。
33.进一步结合图7~8，伞倾角检测机构17包括通过合页28 活动连接的支座25和后座架29，其中后座架29与伞倾角伸缩机构16的滑块相连。在支座25和后座架29的底部分别设置有固定块，在两个固定块之间连接有弹性板32，通过弹性板32的弹性使支座25和后座架29之间保持开启的趋势。在后座架29前端的顶部设置有限位板26，在限位板26的前端向下弯曲形成限位端，在支座25的后端顶部开设有与限位板26对应的限位口，限位板26前端的限位端向下进入限位口内，因此支座25和后座架29在弹性板32的作用下始终保持开启状态的同时通过限位板26对支座25的开启角度进行限制，避免支座25和后座架29的开启角度过大。
34.在后座架29的前端面处设置有触发开关27，触发开关27的前端正对支座25的后端面，触发开关27的后端穿过后座架29的前端面进入后座架29的内部。在支座25不受外力作用下，在其自身的重力以及弹性板32的弹力作用下，支座25的后端面与触发开关27之间存在间隔，当支座25收到外力并克服其自身的重力以及弹性板32的弹力后，以合页28为轴摆动，并将触发开关27触发，触发开关27与控制器电连接，在出发后向控制器发出控制信号，表示此时伞倾角检测机构17已经与待测绝缘子的伞裙表面可靠接触。
35.在支座25的前端铰接有爪片23，在爪片23的底部固定有检测板22，在支座25外部的其中一个侧面处设置有角度编码器24，角度编码器24的转轴与爪片23的转轴同轴固定。在支座25的内部设置有挡板31，在挡板31和爪片23之间通过拉簧30相连，拉簧30一端与挡板31固定，另一端在支座25的内部与爪片23的后部接触，爪片23在拉簧30的弹力作用下，使固定在其底部的检测板22处于水平状态。拉簧30的弹性系数优选大于弹性板32的弹性系数，即检测板22收到外力后，弹性板32先于拉簧30发生形变。
36.在本步骤中，检测件即为上述的同轴度检测件14、平行度检测件15、伞倾角检测机构17以及直线度检测件21。通过控制转动机构4工作，带动待测绝缘子自转的同时，控制器控制检测件就位，具体包括同时执行的如下步骤：步骤1002-1，控制器控制平行度伸缩机构13动作，带动平行度检测件15从对应的检测口3中穿过，根据待测绝缘子的尺寸，平行度检测件15贯穿出检测口3一定距离后平行度伸缩机构13停止动作，端头升降机构10动作，带动同轴度伸缩机构12和平行度伸缩机构13下降，当平行度检测件15向控制器输出数值（或驱动平行度伸缩机构13动作的伺服电机内电流超过阈值时），表示平行度检测件15的测量头与待测绝缘子的顶面接触，控制器控制
平行度伸缩机构13停止下降，并控制同轴度伸缩机构12动作，同轴度检测件14从对应的检测口3中穿过，当同轴度检测件14向控制器输出数值（或驱动同轴度伸缩机构12动作的伺服电机内电流超过阈值时），控制器控制同轴度伸缩机构12停止前进，此时同轴度检测件14的测量头与绝缘子顶面的侧面可靠接触。
37.步骤1002-2，控制器控制伞倾角伸缩机构16动作，伞倾角检测机构17从对应的检测口3中穿过，根据待测绝缘子的尺寸，伞倾角检测机构17贯穿出检测口3一定距离后伞倾角伸缩机构16停止动作。控制器控制伞倾角升降机构11下降，伞倾角检测机构17前端的检测板22逐渐靠近待测绝缘子的伞裙表面，当检测板22与伞裙表面接触之后，弹性板32发生形变，使支座25和后座架29靠拢，当支座25的后端面与触发开关27接触后，触发开关27向控制器发出信号，表示检测板22已与伞裙可靠接触，控制器控制伞倾角升降机构11停止下降。
38.步骤1002-3，控制器控制直线度升降机构19动作，带动直线度伸缩机构20升降一定距离后，停止动作，此时直线度检测件21的测量头正对绝缘子上部（或中部或下部）某两个伞裙之间的位置，控制器控制直线度伸缩机构20动作，带动直线度检测件21从对应的检测口3中穿过，当直线度检测件21向控制器输出数值（或驱动直线度伸缩机构20动作的伺服电机内电流超过阈值时），表示直线度检测件21的测量头与待测绝缘子的表面接触，控制器控制直线度伸缩机构20停止动作。
39.同时执行上述步骤1002-1~步骤1002-3后，表示检测件到位。
40.步骤1003，同时针对绝缘子进行平行度、同轴度、伞倾角以及直线度的检测；绝缘子在转动至少一圈后，同轴度检测件14、平行度检测件15以及角度编码器24分别对测量数据进行连续记录和上传，通过记录数据的最大值和最小值，完成对同轴度、平行度以及伞倾角的检测。
41.在对直线度进行检测时，包括如下步骤：步骤1003-1，绝缘子转动一圈之后，直线度检测件21记录其测量的最大值和最小值，得到绝缘子上部直线度数据；步骤1003-2，控制器控制直线度伸缩机构20动作，使直线度检测件21移动至绝缘子外侧；步骤1003-3，控制器控制直线度升降机构19下降，直线度检测件21的测量头正对绝缘子中部某两个伞裙之间的位置，控制器控制直线度伸缩机构20动作，使直线度检测件21的测量头与待测绝缘子的表面接触；步骤1003-4，绝缘子转动一圈之后，直线度检测件21记录其测量的最大值和最小值，得到绝缘子中部直线度数据；步骤1003-5，控制器控制直线度伸缩机构20动作，使直线度检测件21移动至绝缘子外侧；步骤1003-6，控制器控制直线度升降机构19下降，直线度检测件21的测量头正对绝缘子下部某两个伞裙之间的位置，控制器控制直线度伸缩机构20动作，使直线度检测件21的测量头与待测绝缘子的表面接触；步骤1003-7，绝缘子转动一圈之后，直线度检测件21记录其测量的最大值和最小值，得到绝缘子下部直线度数据；步骤1003-8，控制器根据直线度检测件21测得的绝缘子上部、中部以及下部的数
据，得到绝缘子的直线度。
42.步骤1004，判断是否结束检测；控制器判断是否结束检测，如果结束检测，执行步骤1005，如果未结束检测，返回步骤1003。
43.步骤1005，输出检测结果；控制器在操作界面上显示关于绝缘子平行度、同轴度、伞倾角以及直线度的检测结果。
44.步骤1006，在卧式检测部5进行检测；将绝缘子转移到卧式检测部5，在卧式检测部5处进行安装孔角度偏差的检测。
45.如图9~11所示，卧式检测部5包括卧式检测台36，在卧式检测台36的表面并排设置有两组导轨：承载导轨39和检测导轨37，承载导轨39和检测导轨37分别至少包括两条，所有承载导轨39和检测导轨37分别沿卧式检测台36的长度方向布置，且相互平行。
46.在承载导轨39的表面设置有沿其往复滑动的两个承载支架40，承载支架40的底板与两条承载导轨39滑动连接，承载支架40底板的其中一侧垂直弯折，形成竖直方向的支撑板，支撑板与底板之间通过加强筋加强。在支撑板的顶部开设有v型的承载口38，在承载口38的v型结构的两个倾斜边缘处分别设置有一个滚轮。根据待测绝缘子的长度调节两个承载支架40的间距，并将待测绝缘子放置在两个承载支架40的表面。通过两个承载支架40表面，绝缘子通过两个承载支架40表面的共四个滚轮可以在承载支架40的表面转动。
47.在检测导轨37的表面设置有沿其往复滑动的两个角度检测支架34，两个角度检测支架34的底部与两条检测导轨37滑动连接，角度检测支架34指向设置，在每一个角度检测支架34内竖直设置有一条丝杠41，在角度检测支架34的顶部设置有与其内丝杠41同轴固定的转轮33。在两个角度检测支架34朝向待测绝缘子一侧的表面开设有通透槽，通透槽的开设位置与丝杠41对应。在其中一条丝杠41处设置有一个角度传感器，角度传感器一端通过螺纹块与丝杠41螺纹连接，另一端水平引出角度检测杆35，在另外一条丝杠41处通过螺纹块直接固定有一条角度检测杆35，未设置角度传感器的角度检测杆35优选水平设置。
48.在进行绝缘子同轴度的检测时，按照上述方式将绝缘子放置在两个承载支架40的表面。然后在两个安装孔处安装定心销，因此在绝缘子的其中一端通过两个定心销确定了一个平面。在安装有定心销的两个安装孔的另一端同样安装定心销，因此在绝缘子的另一端确定了另一个平面。
49.然后将角度检测支架34调节至两个角度检测支架34的外侧，通过转轮33使未安装角度传感器的角度检测杆35下降，并与对应侧绝缘子端部的两个定心销接触，然后通过转轮33使安装有角度传感器的角度检测杆35下降，并与对应侧绝缘子端部的两个定心销接触，通过角度传感器的竖直，即可得出同轴度数据。
50.实施例2：本实施例与实施例1的区别在于：将同轴度检测件14、平行度检测件15以及直线度检测件21采用激光测距仪实现，或同时采用激光测距仪以及具有数据采集功能的百分表实现。
51.实施例3：本实施例与实施例1的区别在于：在执行步骤1003之前，转动机构4首先带动绝缘
子自转，然后使检测件就位。或先将检测件就位，然后使绝缘子转动。
52.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

技术特征：
1.一种支柱绝缘子检测方法，其特征在于：设置有检测装置，检测装置包括立式检测部（2），在立式检测部（2）表面工作台面（8）的前侧设置有用于放置待测绝缘子并驱动待测绝缘子自转的转动机构（4），在工作台面（8）的表面设置有正对待测绝缘子的端头检测单元（6）和直线度检测单元（7），在端头检测单元（6）内设置有用于分别对待测绝缘子的同轴度、平行度以及伞倾角进行检测的同轴度检测件（14）、平行度检测件（15）以及伞倾角检测机构（17），在直线度检测单元（7）内设置有用于对待测绝缘子的直线度进行检测的直线度检测件（21），还如下步骤：步骤1001，将待测绝缘子固定在转动机构（4）表面的转动面上；步骤1002，转动机构（4）驱动待测绝缘子自转的同时，端头检测单元（6）内的同轴度检测件（14）、平行度检测件（15）、伞倾角检测机构（17），以及直线度检测单元（7）内的直线度检测件（21）动作，并与待测绝缘子接触；步骤1003，在待测绝缘子自转的过程中，同轴度检测件（14）、平行度检测件（15）、伞倾角检测机构（17）以及直线度检测件（21）同时分别对待测绝缘子的同轴度、平行度、伞倾角以及直线度进行检测；步骤1004，判断待测绝缘子的同轴度、平行度、伞倾角以及直线度是否检测完毕，如果检测完毕，执行步骤1005，否则返回步骤1003；步骤1005，输出检测结果。2.根据权利要求1所述的支柱绝缘子检测方法，其特征在于：在执行步骤1003中进行直线度检测时，包括如下步骤：步骤s1，直线度检测件（21）前进，直线度检测件（21）的测量头从待测绝缘子上部相邻两个伞裙之间穿过并与待测绝缘子接触，待测绝缘子转动一周的过程中，直线度检测件（21）记录其测量的最大值和最小值；步骤s2，直线度检测件（21）退出至待测绝缘子外侧；步骤s3，直线度检测件（21）依次下降至待测绝缘子的中部和下部，并使其测量头分别从待测绝缘子中部和下部相邻两个伞裙之间穿过并与待测绝缘子接触，待测绝缘子转动一周的过程中，直线度检测件（21）分别记录其测量的最大值和最小值；步骤s4，通过直线度检测件（21）测量得到的上部、中部和下部的测量值得到待测绝缘子的直线度。3.根据权利要求1所述的支柱绝缘子检测方法，其特征在于：检测装置还包括设置在立式检测部（2）一侧的卧式检测部（5）。4.根据权利要求3所述的支柱绝缘子检测方法，其特征在于：在执行步骤1001之前或步骤1005之后，通过卧式检测部（5）对待测绝缘子的安装孔角度偏差的检测。

技术总结
一种支柱绝缘子检测方法，属于绝缘子检测技术领域。其特征在于：设置有检测装置，在立式检测部（2）表面工作台面（8）的表面设置有用于分别对待测绝缘子的同轴度、平行度以及伞倾角进行检测的端头检测单元（6）和用于对待测绝缘子的直线度进行检测的直线度检测单元（7），还如下步骤：步骤1001，固定待测绝缘子；步骤1002，检测件就位同时驱动待测绝缘子自转；步骤1003，同时针对绝缘子进行平行度、同轴度、伞倾角以及直线度的检测；步骤1004，判断是否结束检测；步骤1005，输出检测结果。通过本支柱绝缘子检测方法，同时实现了待测绝缘子同轴度、平行度、伞倾角以及直线度同时自动进行检测，大大提高了绝缘子检测效率。大大提高了绝缘子检测效率。大大提高了绝缘子检测效率。


技术研发人员：黄源 刘清宝 于建云 杨丁丁 王檬 刘相霞 刘向东 田明 陈丽红 刘清鹏
受保护的技术使用者：淄博千恒自动化工程有限公司
技术研发日：2023.06.06
技术公布日：2023/8/24