悬挂行走式高压线除冰越障机器人的设计.pdf

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1、第24卷第6期2011年11月机电产品开笈与刨崭Development＆InnovationofMachinery＆ElectricalProductsVOI．24．No．6Nov．，2011文章编号：1002—6673(2011)06-旬22—03悬挂行走式高压线除冰越障机器人的设计朱健林，原所先，陈陆淼，李建军(东北大学机械T程与自动化学院，辽宁沈阳110004)摘要：通过对高压线除冰技术的分析，重点研究了高压线除冰技术中机械除冰方式的实现方法．通过大量的设想与实践。确定了高压线除冰机械装置的比较有效机构。设计了悬挂行走式高压线除冰越障机器人加强除冰能力。有助于在冰冻或大雪之后高压线上的冰

2、块等破除，防止危险的产生。而且此机器人自行控制，减少了人力，提高了效率。关键词：高压线；除冰；越障；行走；机械中图分类号：TP242文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1002—6673．2011．06．008TheDesignofaHanged-walkingBarrier-breakingandObstacle--surmountingRobotOiltheHigh-voltageLineZHUJian-Lin，YUANSuo-Xian，CHENLu-Miao，LIJian一．^‘n(SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation，No

3、rtheasternUniversity，LiaoningShenyang110004，China)Abstract：Throughanalysisofhigh—voltagede—icingtechnology，thisarticleparticularlyfocusonthemechanicalmethodofde—icingmeth—ods．Inordertofindaappropriatewayofgettingridofthefrozeniceandsnowonthehigh—voltage，arobotwhichhasthequalifiesofhanged—walkingandb

4、arrier—breakingisproposedinthistest．Thiseffectivehigh—voltagelinede—icingmechanismarecapableofstrengthen-hagtheefficiencyofde—icing．Forreducinghumanlabor，avoiddanger，andincreasingtheefficiency，therobotusedself-controlsystem．Keywords：thehigh—voltageline；barrier-breaking；theobstacle—surmounting；walkin

5、g；mechanical0引言气候多变．无论北方南方都面临着冰雪天气。给高压电线等高空设备带来了很大伤害。南方的冻雨导致这些降雨在空中还是水。但是落到了高压电线上就结成了冰。冰越结越厚，导致电线不堪重负，最后被压断，或者高依电塔被压垮。尤其是因雪灾导致电力设施损毁，给工农业生产和交通运输带来了巨大损失。因此，开发高压线除冰设备具有重大意义。国内外对高压线除冰装置的开发进行了许多研究．但目前真正投入使用的高压线除冰装置基本没有，在寒冷冰冻天气下，高空环境中，作业的装置要求很高，不仅可以承受住温度等的考验。还要克服高压线的挠度、风力的干扰，保证工作的正常进行。悬挂行走式高压线除冰机器人是通过机械巧

6、妙创新，利用行走和除冰两个机构进行高压线越障除冰的功能，有助于在冰冻或大雪之后高压线上的冰块等破除，防止危险的产生。而且此机器人自行控制能达到减少人收稿日期：2011—09—26作者简介：朱健林(1987-)，男，河北秦皇岛人。力，提高效率的目的。1整体结构设计由于工作环境特殊，除冰机器人必须满足：具有爬坡、下坡和制动能力；具有防滑能力；具有足够的空间和负载能力。可模块化搭载相应除冰装置：较小的重量和体积，便于携带和投送；具有足够灵活的越障能力，并在越障时保证机器人姿态平稳，保持与导线和线塔金属部件的安全间距圆。为了满足上述要求。除冰机器人采用了三臂悬挂式结构悬挂在线路上，前置除冰机构，本文重

7、点介绍除冰。行走机构以及两机构的越障原理。整体机构如图1所示．除冰机器人采用三臂机械结构。可以跨越高压输电导线上的线夹、绝缘子、防震锤等各种障碍物，具有控制灵活、可靠性高等特点；在三臂机构前搭载了除冰机构．除冰机构的除冰方式采用仿形铣刀铣削高压线表面的覆冰，可以在机器人行进过程中高效、快速清除导线的冰层嘲。除冰机器人采用分层的控制系统，具有自主手动控制和遥控操作控制两种上作方式。在常规线路下可以实