一种新型高铁接触网绝缘子冲洗机构优化及模态分析.pdf

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1、观代敞IModernMachi哪一种新型高铁接触网绝缘子冲洗机构优化及模态分析邓斌，郑涛，王国志，秦萍(西南交通大学机械工程学院，四川成都610031)摘要：运用ANSYSWorkbench对一种新型绝缘子冲洗机构的伸缩臂进行静力学分析，并利用DesignExploration实现了以伸缩臂重量极小化为目标的截面参数优化。在满足负载要求的前提下，伸缩臂整体质量减少22．1％(17．9kg)。对处于工作状态的伸缩机构进行模态分析，研究优化后机构在该状态下的动态特性，结果表明：优化后机构在该状态下的动态特性良好，优化结果可行。关键词：

2、冲洗机构ANSYSWorkbench优化设计模态分析中图分类号：U469．6文献标识码：A文章编号：1002—6886(2016)05—0020—05Optimizationandmodalanalysisofanew—typeinsulatorwashingdeviceforhigh—speedrailcontactlineDENGBin，ZHENGTao，WANGGuozhi，QINPingAbstract：Inthisstudy，wecarriedoutstaticanalysisofthetelescopicarmofan

3、ew—typeinsulatorwashingdevicewithANSYSWorkbench，andwithDesignExploration，weoptimizedthesectionparametersaimingatmaximumstress，maxi—mumdeformationandminimumweightofthetelescopicalTn．Underthepremiseofmeetingtheloadrequirements，theover-allweightofthetelescopicarmwasreduc

4、edby22．1％f17．9kg)．Wethencarriedoutmodalanalysisofthetelescopicarmatwork，andtheresultsshowedthattheoptimizeddevicehadgooddynamicperformance，andthattheoptimizationwasfeasible．Keywords：washingdevice，ANSYSWorkbench，optimization，modalanalysis日本Kyushu电子电力公司和安川电子公司共同研0引言制出一种

5、带电水冲洗作业机器人，该机器人通过伸绝缘子污闪已被公认是引发高铁电气化系统故缩机构，可将喷嘴直接对准绝缘子进行冲洗作业，但障的最重要因素。绝缘子污闪放电的流程如图1所该机器人并不能完全自动化，还需人工完成切割和示。连接户外架空配电线路等工作；意大利PisaUni—绝缘子表面积卜_—污秽层湿润卜_—全面闪络卜__{叫局部放电versity开发了通过直升机安放绝缘子水冲洗机器人的方式，但该方式成本高昂，技术难度大，操作困图l绝缘子闪络流程图难。目前绝缘子维护方式主要有：定期清扫方式；检我国水冲洗技术虽然起步较晚，但是发展速度测更换方式

6、；种类替换方式以及水冲洗方式。快。目前国内专用于绝缘子冲洗的设备有电力专用水冲洗技术因具有高效、省力、成本低的特点，高空作业综合水冲洗车、l(J系列绝缘子带电水冲车在绝缘子维护领域得到非常广泛的应用，是预防绝以及便携式小水量冲洗设备等。其中轨道牵引式水缘子发生污闪现象的有效措施。国外绝缘子水冲洗冲洗车由于蓄水量足，操作方便，冲洗效率高、效果技术发展较早，水冲洗设备种类齐全。国外很多大好而广泛应用在电气化铁路接触网绝缘子维护工作型变电所采用固定水冲洗设备对绝缘子进行维护，中。这种冲洗方式作业时耗水量大、设备的成本高；不足之处是既有线

7、铁路和高铁线路存在一定的·2O·现代制造、工艺装备I2016．．~第l5期’Manufacturing&ProcessEquipmentI区别，使得目前国内已有的牵引式绝缘子水冲洗车调节伸缩臂和基本臂的长度和角度，可大幅度无法直接用于高铁接触网绝缘子维护，因此西南交增长冲洗距离。通大学新型驱动中心研制出一种专用于高铁接触网2伸缩臂截面优化绝缘子维护的牵引式水冲洗车，设备简图如图2所示。冲洗机构依靠伸缩臂改变冲洗距离，传统伸缩l23456臂设计方式通常依据经验选取较大的安全系数，这种设计方式虽然保证了臂架的力学性能，但却降低了材料的

8、使用效能。利用SolidWorks和ANSYSWorkbench优化设计出伸缩臂截面参数，优化过程如图5所示。I一护栏；2一冲洗机构；3一控制室；4一水路系统；5一水罐；6一平板车图2设备简图设备利用液压系统控制冲洗机构，实时调整冲赢一■洗距离和冲