一种大型压力容器爬壁机器人的设计

在役大型压力容器需要定期检测,针对传统人工检测存在的难度大、成本高、周期长等问题,本文设计了一种轮式永磁吸附爬壁机器人。该机器人采用分体式结构,能够适应曲面作业。针对球型压力容器实际作业情况,建立了机器人在球面上的静力学模型,分析内、外壁面作业时可能发生滑移、倾覆和法向脱离的失稳条件。通过MATLAB仿真得到机器人在内、外壁面上爬行时最容易发生失稳的位置和单个磁轮的最小吸附力值,总结出保证机器人稳定工作应满足的条件。实验结果表明,该轮式永磁吸附爬壁机器人能够稳定吸附,满足设计要求。

分体式绝缘子检测机器人的电场分析及测试试验

超、特高压输电线路绝缘子串较长,采用绝缘子检测机器人检测更为方便和有效。但目前的绝缘子检测机器人主要为攀爬方式,体积大、结构复杂,需要进行改进。为此设计了一种适用于悬垂绝缘子串检测的轻便型分体式绝缘子检测机器人,对绝缘子机器人周围的电场分布进行了仿真计算与分析,并进行了220 k V绝缘子串的测试试验,结果表明:所设计的检测机器人本体最大电场强度为1 753 k V/m,不会发生起晕;绝缘子检测机器人的测量电压值小于绝缘子原始电压分布值,可通过补偿修正得到实际的绝缘子电压分布,并进行低、零值绝缘子检测。

500 kV瓷绝缘子串的分体式低/零值检测机器人优化设计与实测

为提升500kV输电线路瓷绝缘子串低/零值绝缘子的检测效率,设计了一种分体式绝缘子检测机器人。针对绝缘子机器人在高场强区域的电晕放电、电压分布测量值偏差等问题,根据实际500 kV线路直线塔建立了三维模型,对机器人在绝缘子串不同位置检测时的电场进行仿真研究;系统分析了不同结构、不同检测位置时机器人本体的最大电场值,并根据仿真结果对机器人结构进行优化设计;模拟500 kV线路杆塔布置进行了绝缘子串检测试验,并利用紫外成像仪观测了机器人本体的放电情况。试验结果表明,改进后的机器人可安全稳定地沿绝缘子串运行,没有出现放电现象,测量的绝缘子串的电压结果与实际电位分布基本一致,偏差在2%以内。该研究可为500 kV瓷绝缘子串的分体式低/零值检测提供参考。