高压输电线路除冰机器人的机构设计

高压输电线路除冰机器人的机构设计

第 3 O卷第 6期 20 0 8年 1 2月—一 一——======一

三峡大学学报 (自然科学版 )Jo iaTh e re i. Na u a S in e ) fChn reGo g sUnv ( t r l ce c s

V 0L 3 NO. O 6De .2 08 c 0

高压输电线路除冰机器人的机构设计张屹邵威高虹亮罗成杨呖(三峡大学机械与材料学院,湖北宜昌 4 30 ) 4 0 2

摘要:分析高压输电线路巡检工作的特点和国内外高压输电线路巡线机器人的发展现状和发展在趋势的基础上,合高压输电线路上覆冰的去除方法,要介绍了设计的一种新型的高压输电线结主

路除冰机器人.机器人结构简单,以在输电线上稳定地行走,够较好地解决自主越障的问该可能题,成输电线上的除冰任务,完具有广泛的应用前景. 关键词:除冰机器人;输电线路;越障;除冰

中图分类号: TH1 2 1

文献标识码: A

文章编号:6 29 8 2 0 ) 60 6—4 1 7— 4 X( 0 8 0—0 90

M e h n c lDe i n o b tf r De c ng Tr n m i so ne c a i a s g f a Ro o o i i a s s i n Li sZh n Sha e Ga o g in Lu e g Ya g Ya g a g Yi oW i o H n la g o Ch n n n( l g fM e h n c l& M ae il gn ei g, i aTh e r e i . Co l e o c a ia e t ra En i e rn Ch n r eGo g sUnv,Yih n 4 0 2 c a g 4 3 0,Chn ) ia

Ab t a t A e r b t f rt a s iso i e e cn s d s n d,b s d o n l zn h h r c e s o r n— sr c n w o o o r n m s i n l s d ii g i e i e n g a e n a a y i g t e c a a t r ft a s miso i e n p c i n a d t e a v n e o h o o o n p c i n o r n mis o i e th me a d a r a s i n l s i s e t n h d a c ft e r b tf ri s e t ft a s s i n l s a o n b o d; n o o na e cng c m b ni g t t od f ta m ison ln s Th r m eoft i ob t i r i p e I a l nd d ii o i n he me h s o r ns s i i e . e fa h s r o sve y sm l . tc n wa k on t r ns ison lne het a m s i i s,a d s vet ob e o pa ni g t e b r iris l e t r nd c n ol hepr l m fs n n h a re t e fb te,a ompl t h ii e e t e decng t s a ia l . Th ob sa b oa r pe to pp ia i n. a k b sc ly e r otha r d p os c fa lc to Ke wo ds dec n ob; t a s s i n lne; s n n he b r ir y r i i g r ot r n mi so i s pa ni g t a re s; dec n ii g

随着我国经济的高速发展,高压大容量输电线超路越建越多,路走廊穿越的地理环境更加复杂,线如经过大面积的水库,泊和崇山峻岭,湖给线路维护带

热点 .此,制安全有效的除冰机械以代替人进行因研

导线除冰具有较好的应用前景和实用意义.文章提出 的除冰机器人即为一种既安全又有效的除冰装置 .

来很多困难 .而且在严冬及初春季节,国云贵高原,我川陕一带及两湖地区常出现雾凇和雨凇现象,造成架

1高压输电线路除冰机器人的机构介绍 机器人是一个复杂的机电一体化系统,涉及到机械结构,自动控制,信,感器信息融合,通传电源技术等多个领域 .机械结构是整个系统的基础,是目但也

空输电线路覆冰,线路舞动,使闪络,伤,至断线烧甚倒杆,电网结构遭到破坏,全运行受到严重威胁.使安 在紧急情况下,寻道员用带电操作杆或其它类似的绝缘棒只能为很少的一部分覆冰线路除冰,工除冰有人很高的危险性 l . 1 j在国外,些国家的地理与气候情况与我国相一

前制约机器人实用化的最大障碍 .针对这种情况设计了一种新型的实用的高压输电线路除冰机器人,它具有以下一些功能: 1能在输电线上以预想的速度进 ()行平稳爬行;2具有一定的爬坡能力; 3能够跨越 () ()

似,甚至一些国家的情况更加恶劣,了保证电力系为统的可靠性,提高高压输电线除冰的效率,少损失,减 维护工人的安全,开发一种可以替代或部分替代工人进行除冰作业的新型设备一直是国内外相关研究的

输电线上的防震锤,夹,缘子等障碍物;4能够线绝 ()除去输电线上的冰雪.

收稿日期:0 80—3 2 0—82通讯作者:张屹 ( 9 6 )男,教授,士后, 17一,副博主要研究方向为机电系统现代设计方法

高压输电线路除冰机器人的机构设计

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三峡大学学报(然科学版)自

20 0 8年 1 2月

机器人的参数如下:器人的体积为 6 0机 0× mm 38 2 mm×5 6mm(×宽×高 )重量约为 1 g平 2长; 5k;稳爬行的速度约为 3 5 h机器人的机械结构主要 7 m/ .

() 3夹紧机构 .紧机构的夹紧夹图如图 4所]夹

示, 1为滑槽,降机构上箱上的伸出轴便在其中滑升动, 2为轴孔,降箱下箱机构的伸出轴便从中穿人,升而轴便带动夹紧夹在升降箱上箱机构的槽中上下滑

包括平稳爬行机构,障机构和除冰机构,总体图越其如图 1示.所

动,从而带动夹紧顺, 逆时针旋转, 3为半圆形槽,当夹紧夹到达死点位置时,夹紧导线 .紧夹的作便夹用是夹紧导线,运动方式的简图如图 6和图 7所其示.紧夹的松开状态如图 5所示,紧夹的夹紧状夹夹

态如图 6所示.夹紧夹将导线夹紧,便可保证机器人在越障

时不会发生径向和轴向侧翻.2

图 1机器人的总体图

1 1平稳爬行机构的设计 .

线1 l;2 L .圆形槽滑槽 _轴;3半

为了使机器人的前行速度达到最快,前行平且稳,此机器人采用行走轮式机构,图 1中的平稳爬如行机构.1 2越障机构的设计 .

图 4夹紧夹图轮子

图 5夹紧夹松开

机器人的越障机构主要由行走箱机构,升降箱机构,紧机构和旋转机构组成.夹 ( )走箱机构 . 1行机器人行走箱机构行走方式的构思来自蠕虫的行走方式.主要由左,其右行走箱机构以及行走螺杆和螺母组成,图 2示 .如所2

4

导

5 6

1大齿轮;2箱座与升降机构的连接体 . 3小齿轮;4电机;5螺母;6销 . . .插

6

夹紧夹夹紧

图 7旋转机构

() 4旋转机构.转机构采用的是一对齿轮的传旋动,轮安装在行走箱机构的行走箱内,图 7所示 .齿如1右行走箱机构; .行走箱机构; .杆; .轴器; .机 . 2左 3螺 4联 5电

1大齿轮,为以键连接的方式与 2相连, 2为箱座与升

图 2行走箱机构

降机构的连接,的作用是将升降机构和箱座连接,它 3为小齿轮,靠驱动电机 4驱动,它 4为小齿轮的驱动电机,为螺母, 5 6为插销, 5和 6的作用是托住行走

( )降箱机构l .器人的升降方式也采用螺 2升 2机]杆驱动机构升降的方式.升降箱机构的主要组成为上箱机构和下箱机构以及升降螺杆和螺母组成,图 3如所示.2

茵

箱.当小齿轮旋转时,带动大齿轮的旋转,大齿轮则而通过 2带动升降箱机构与除冰机构的旋转.1 3除冰机构的设计 .

目前国内外已经研究出许多种除冰的方法]但,

是有许多在目前都只是提出,没有实现 .设计的并所高压输电线路除冰机器人是在对巡线机器人作设计4

的基础上添加除冰装置,可以巡线也可以除冰,既结构比较简单,而且效率比较高.设计的除冰机构分所为两个部分,即铣刀部分与楔形块部分 .利用铣刀先

1下箱;.箱;.杆;. . 2上 3螺 4电机

1覆冰的中间铣出一条裂缝,冰的其它部分便会从覆裂开,其后的楔形块 4再对覆冰进行挤压,冰便会覆

图 3升降箱机构

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被挤压掉,导线的 …… 此处隐藏：5400字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……