基于Pro/E和ADAMS的绝缘子带电干冰清洗机器人的运动仿真分析

Pro/E和ADAMS是当前国内外使用最广泛的三维建模软件和仿真分析软件。利用Pro/E技术建立绝缘子带电干冰清洗机器人模型,通过对带电绝缘子清洗机器人运动学分析,得到了运动学正解、逆解方程,采用ADAMS的运动仿真功能对绝缘子带电干冰清洗机器人的运动特性进行动力学仿真分析,给出了机器人在特定运动状态下末端工具的位移、速度及加速度等特性曲线,为绝缘子带电干冰清洗机器人的的运动控制及优化设计提供参考依据。

绝缘子带电干冰清洗机器人平移机构的优化设计

利用Pro/E的强大造型能力对绝缘子带电干冰清洗机器人零部件进行建模与装配,得到绝缘子带电干冰清洗机器人的三维实体模型。把机器人的主要部件平移机构导入到ANSYS Workbench软件中,利用ANSYS Workbench软件对机器人的平移机构进行静力结构分析,得到在其工作载荷下的变形和应力,并对其进行优化,从而确定最优的设计方案。

220 kV变电站绝缘子带电干冰清洗机器人设计研究

对一种我国自行研发的用于220 kV变电站带电环境下的绝缘子干冰清洗机器人进行了介绍。由于设备需要实现不停电清洗,故对机器人主体结构、液压系统、执行构件、信号检测及无线通讯均进行了特殊设计,整个机器人同时满足机械功能要求和绝缘要求,设备还采用了一系列措施以保证干冰清洗效果。

基于移动环抱机构的绝缘子清洗机器人研究

针对高压线上绝缘子清洗过程中成本高、工作量大和危险性高的问题,研制了一款绝缘子清洗机器人。该机器人采用履带式移动机构,通过与绝缘子串表面之间的摩擦力实现定位和移动功能。机器人能够在绝缘子串上自由移动,这是进行清洗操作的前提。机器人配备双臂和清洗机构,通过驱动清洗机构的动作,喷嘴和毛刷联合作业,实现对绝缘子表面的清洗。喷嘴喷洒水润湿绝缘子表面,在水和机械力的作用下,将绝缘子表面的污渍冲刷掉,从而实现绝缘子的清洗。控制系统由上位机和底层控制系统组成,底层控制系统以STM32F103单片机为核心,采用无线蓝牙通信技术,可实现远程遥控操控。此外,还搭建了屏蔽罩,以实现对绝缘子的带电清洗方案。对绝缘子机器人的机械结构进行了分析和设计,并建立了相应的模型。在硬件选型和连接方面,做出了合理的选择。通过软件编程实现了机器人的功能,并具备良好的人机交互性能。试验结果表明,该机器人清洗后的绝缘子壁面干净程度可达到85%的良好率,初步满足了各项清洗要求。此外,该机器人的生产成本相对较低,具有良好的自主清洗和稳定性能,为商业化生产提供了理论参考。

220kV变电站绝缘子带电干冰清洗车载系统

开发了一套干冰清洗车载系统,包括小型干冰清洗机、清洗头、绝缘臂、液压升降平台、履带式底盘、压缩空气系统及手动/遥控操作系统等部分。该系统利用干冰作为清洗介质,进行带电清洗变电站绝缘套管和支柱绝缘子,清洗过程中不会出现污闪事故,清洗效果好,作业速度快。电力检测中心所做的工频耐压试验和泄漏电流及电磁兼容试验表明,清洗车的绝缘性能满足220 kV变电站带电清洗作业清洗要求,且其无线通信在变电站环境中工作可靠,亦不干扰变电站内设备。干冰清洗车载系统是一种安全、高效的绝缘子表面清洗机械。

干冰清洗装置带电作业的绝缘性能仿真分析

为判断干冰清洗装置在带电作业清洗绝缘子污秽时是否会发生放电问题,建立了绝缘子和清洗装置的三维静电场有限元模型并进行了模型验证。通过仿真绝缘子与干冰清洗装置在不同距离下的电位与场强分布,得知干冰清洗轨道和清洗喷头采用不同的材料,对清洗距离有相应的要求,并以此为依据选择干冰清洗装置中干冰清洗轨道和清洗喷头的材料。有限元仿真分析有效地指导了干冰清洗装置的绝缘设计。