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，工作人員不能對影響水沖洗安全的每個因素進(jìn)行及時準(zhǔn)確的判斷，安全事故時有發(fā)生。針對110kV牽引變電站，設(shè)計開發(fā)出一種新型的履帶式帶電水沖洗機(jī)器人。能夠通過遠(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，降低了勞動強(qiáng)度。
　　本文從結(jié)構(gòu)和控制兩個方面對水沖洗機(jī)器人設(shè)計進(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地內(nèi)的移動，而工作部分的主要功能則是通過控制俯仰和旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)噴槍的對準(zhǔn)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，對所用到的部分零部件進(jìn)行選型或設(shè)計，并對一些重要參數(shù)進(jìn)行計算。對工作執(zhí)行裝置中噴槍俯仰、旋轉(zhuǎn)用伺服電機(jī)以及底盤驅(qū)動電機(jī)進(jìn)行選型計

3、算，使電機(jī)既能夠滿足工作和行駛要求。自行設(shè)計了俯仰動作所用旋轉(zhuǎn)接頭和簡易的履帶式底盤。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)定性三個方面對水沖洗機(jī)器人的行駛穩(wěn)定性進(jìn)行計算。利用計算流體力學(xué)軟件Fluent對噴嘴進(jìn)行CFD計算，對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對其進(jìn)行仿真計算。
　　從控制流程的制定、元件的選擇到界面的設(shè)計