變電站水沖洗機(jī)器人關(guān)鍵部件及控制研究.pdf

1、牽引變電站擔(dān)負(fù)著整個(gè)鐵路系統(tǒng)的用電安全，但電氣化鐵路沿線牽引變電站污穢閃絡(luò)事故卻時(shí)有發(fā)生，已經(jīng)成為電氣化鐵路的一大公害。為了避免污閃事故的發(fā)生，現(xiàn)在很多供電段都已經(jīng)采用了帶電水沖洗設(shè)備進(jìn)行絕緣子清掃作業(yè)。但是由于經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)和環(huán)境等影響，工作人員不能對(duì)影響水沖洗安全的每個(gè)因素進(jìn)行及時(shí)準(zhǔn)確的判斷，安全事故時(shí)有發(fā)生。針對(duì)110kV牽引變電站，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)出一種新型的履帶式帶電水沖洗機(jī)器人。能夠通過(guò)遠(yuǎn)程控制，完成大部分的水沖洗作業(yè)。改善了工作人員的

2、工作環(huán)境，提高了水沖洗作業(yè)的安全性，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。
　　本文從結(jié)構(gòu)和控制兩個(gè)方面對(duì)水沖洗機(jī)器人設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)介紹。從功能上可以將該機(jī)器人分為履帶式底盤和工作裝置兩部分，履帶式底盤作為工作部分的載體，實(shí)現(xiàn)工作部分在變電站場(chǎng)地內(nèi)的移動(dòng)，而工作部分的主要功能則是通過(guò)控制俯仰和旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)噴槍的對(duì)準(zhǔn)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)所用到的部分零部件進(jìn)行選型或設(shè)計(jì)，并對(duì)一些重要參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。對(duì)工作執(zhí)行裝置中噴槍俯仰、旋轉(zhuǎn)用伺服電機(jī)以及底盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行選型計(jì)

3、算，使電機(jī)既能夠滿足工作和行駛要求。自行設(shè)計(jì)了俯仰動(dòng)作所用旋轉(zhuǎn)接頭和簡(jiǎn)易的履帶式底盤。分別從下坡行駛縱向穩(wěn)定性、橫向穩(wěn)定性以及沖洗工作狀態(tài)下的橫向穩(wěn)定性三個(gè)方面對(duì)水沖洗機(jī)器人的行駛穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算。利用計(jì)算流體力學(xué)軟件Fluent對(duì)噴嘴進(jìn)行CFD計(jì)算，對(duì)噴嘴的水流密集度以及射流有效距離進(jìn)行了著重研究。由于中間支架和底盤車架在機(jī)器人結(jié)構(gòu)中的重要性，使用有限元軟件ANSYS對(duì)其進(jìn)行仿真計(jì)算。
　　從控制流程的制定、元件的選擇到界面的設(shè)計(jì)