【正文】
算齒寬及模數(shù) ==2mmh==(4)計(jì)算縱向重合度=(5)計(jì)算載荷系數(shù)K。13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。(2)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版圖1030選取區(qū)域系數(shù)。由表101選擇小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì)),硬度為280 HBS,大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì))硬度為240 HBS,二者材料硬度差為40 HBS。(倒數(shù)第三頁(yè)里有東東)電動(dòng)機(jī)所需工作功率為:;工作機(jī)所需功率為:;傳動(dòng)裝置的總效率為:;傳動(dòng)滾筒 滾動(dòng)軸承效率 閉式齒輪傳動(dòng)效率 聯(lián)軸器效率 代入數(shù)值得:所需電動(dòng)機(jī)功率為:略大于 即可。兩個(gè)動(dòng)壓輪分別與兩個(gè)固定壓輪配合, 當(dāng)推動(dòng)動(dòng)壓輪時(shí), 動(dòng)壓輪向上抬升, 與固定壓輪配合從上下夾緊輸電線, 依靠壓輪與輸電線的摩擦獲得前進(jìn)的動(dòng)力。它的前端是一對(duì)用于除冰的對(duì)滾刀具,用于清除在電線結(jié)的冰。它繼承了輪式車輛移動(dòng)速度快捷的特點(diǎn),又具有騎掛在電線上的能力,另外除冰機(jī)構(gòu)也是本次設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn),采用對(duì)滾式刀具和敲擊機(jī)構(gòu)復(fù)合式除冰,除冰效果好。 近年來(lái)由于機(jī)器人技術(shù)水平的不斷提高,除冰機(jī)器人的技術(shù)已有了較大發(fā)展,除冰機(jī)器人以后的發(fā)展趨勢(shì)將是:①除冰理念的更新,以前涉及輸電線路的除冰,人們首先想到如何除冰,但除冰理念的不斷改進(jìn),我們應(yīng)該采用“防冰+除冰”的新除冰放法;②更多的采用高智能化的技術(shù),利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和人工智能技術(shù)開(kāi)發(fā)的除冰機(jī)器人將成為未來(lái)除冰技術(shù)的主流,在整個(gè)除冰過(guò)程中,機(jī)器人可自主的導(dǎo)航、越障、除冰以及緊急故障診斷修復(fù)或反饋;③應(yīng)用復(fù)合除冰技術(shù),集合各種除冰方法的優(yōu)點(diǎn),揚(yáng)長(zhǎng)避短,達(dá)到最佳除冰效果;④除冰技術(shù)安全化,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離遙控,保證操作人員的安全。除了以上除冰方法外人工除冰、激光除冰也在研究當(dāng)中。電磁力除冰法是將輸電線路在額定電壓下短路,短路電流產(chǎn)生適當(dāng)?shù)碾姶帕κ箤?dǎo)體相互撞擊而使覆冰脫落的方法。該方法雖然簡(jiǎn)單易行,但只適應(yīng)于10kv為主的近距離輸電線路除冰,除冰效率低、工作量大,因此只是在緊急情況下的權(quán)宜之計(jì),應(yīng)用范圍甚少。直流電流融冰原理是將覆冰線路作為負(fù)載,施加直流電源,用較低電壓提供短路電流加熱導(dǎo)線使覆冰融化。過(guò)電流融冰技術(shù)是在線路導(dǎo)線或者地線上通以高于正常電流密度的傳輸電流,獲得焦耳熱以達(dá)到融冰目的。 絕緣子串覆冰過(guò)多導(dǎo)致的冰閃事故。輸電線路不僅承受其自重、覆冰等靜荷載,而且還要承受風(fēng)產(chǎn)生的動(dòng)荷載。覆冰也會(huì)是導(dǎo)線受風(fēng)面積增大,此時(shí)桿塔所受的水平荷載也隨之增大,線路因此可能受到嚴(yán)重的橫向倒桿事故。(3) 具有可使空氣中水滴運(yùn)動(dòng)的風(fēng)速,即大于1m/s。之后積雪繼續(xù)落下在導(dǎo)線的冰層上,使得冰層越積越厚。在一些地理環(huán)境和氣候與我國(guó)相似的國(guó)家,為了為了保證電力系統(tǒng)的可靠性,提高高壓線除冰的效率,開(kāi)發(fā)了一種可以替代或者部分替代人工除冰作業(yè)的新型設(shè)備一直是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。部分地區(qū)的線路覆冰的厚度達(dá)到40—60mm,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了15—20mm的設(shè)計(jì)值,如圖1所示。1998年魁北克省南部,紐約州北部和英格蘭地區(qū)北部(包括部分非蒙特州,新罕布什爾州和緬因州),1000多座電塔和35000多木質(zhì)電塔被壓倒,約5千組變壓器被燒毀,3千多公里電線受損。 ice。該機(jī)器人主要由行走機(jī)構(gòu)、除冰機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成,其中除冰機(jī)構(gòu)采用銑削和敲擊的復(fù)合式除冰機(jī)構(gòu),并且銑削刀具是組合刀具,可以高效、快速、安全的進(jìn)行除冰;行走機(jī)構(gòu)采用的是輪式移動(dòng),安全平穩(wěn);不同機(jī)構(gòu)由各自電機(jī)驅(qū)動(dòng),并且能源供給直接由輸電線提供。 [關(guān)鍵詞]輸電線;覆冰;除冰機(jī)器人;機(jī)械除冰3 / 43 The mechanical parts of the transmission line deicing robot design Author: e(e)Instructor: e Abstract: For now there is transmission lines deicing efficiency is low, there are serious security hidden danger, the characteristics of the operation is not smooth, by studying the different deicing methods at home and abroad, design a new type of transmission line deicing robot. The robot is mainly posed of walking mechanism, deicing mechanism and the drive mechanism, the deicing system adopts pound deicing mechanism of milling and knock, and the milling cutter is a bination tool, can be efficient, fast, and safe for deicing。deicing robot。2003年我國(guó)由覆冰引起的110—%,其中500kv線路跳閘13次;由于覆冰引起110—500kv線路非計(jì)劃停運(yùn)47次,%。 線路覆冰隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)告訴發(fā)展,超高壓大容量輸電線路越建越多,線路走向穿越的地理環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜,比如要經(jīng)過(guò)大面積的水庫(kù)、河流、湖泊和崇山峻嶺。因此,研制安全有效的除冰機(jī)械以代替人進(jìn)行輸電線除冰,有著較好的應(yīng)用前景和實(shí)用意義。這是一層半透明或者透明的冰層,最后可達(dá)20—40mm厚,覆冰的形狀與風(fēng)向相關(guān),當(dāng)風(fēng)向與線路平行時(shí),覆冰的斷面呈橢圓形;當(dāng)線路與風(fēng)向垂直時(shí),覆冰的截面呈傘形;當(dāng)無(wú)風(fēng)時(shí),覆冰截面呈圓形。 覆冰對(duì)線路的危害有過(guò)荷載、覆冰舞動(dòng)、脫冰跳躍、絕緣子冰閃,會(huì)造成桿塔變形、倒塔、斷線、絕緣子損壞、絕緣子閃絡(luò)等事故。因?yàn)檩旊娋€路相鄰格擋之間、高度不同,使導(dǎo)線在覆冰時(shí)引起縱向靜力不平衡,產(chǎn)生縱向荷載。在一定條件下,覆冰導(dǎo)線受穩(wěn)態(tài)橫風(fēng)的作用,可能引起大幅低頻振動(dòng),即舞動(dòng)。絕緣子串覆冰過(guò)厚會(huì)減小爬距使閃冰電壓降低。但是過(guò)電流技術(shù)負(fù)荷大,停電時(shí)間長(zhǎng),操作難度大,是該技術(shù)推廣受到較大限制。但直流電源融冰技術(shù)需要一種特種直流電源對(duì)其供電,該電源必須具有良好的恒流特性,并在負(fù)載擾動(dòng)或者試驗(yàn)狀態(tài)變化時(shí)做出快速響應(yīng),以確保電源的穩(wěn)定加熱?;嗙P刮法是地面上的操作人員通過(guò)控制輸電線路上的滑輪移動(dòng),借助力的作用使導(dǎo)線彎曲,從而使覆冰破裂。但由于目前導(dǎo)線間短路引起的電壓降問(wèn)題和對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響沒(méi)得到及時(shí)的解決,是該方法沒(méi)有被推廣。人工除冰方法主要是由維護(hù)工人通過(guò)拉纖方式敲打線纜使覆冰脫落,這種方法仍然是我國(guó)主要采用的除冰方法之一,但該法效率低下,環(huán)境對(duì)操作限制很大,且電力工人的生命安全受到極大的威脅。 根據(jù)現(xiàn)有的資料結(jié)合自己所學(xué)知識(shí)首先確定除冰機(jī)器人的工作原理,其次再對(duì)除冰機(jī)器人進(jìn)行方案設(shè)計(jì),然后進(jìn)行傳動(dòng)零件和軸的設(shè)計(jì),最后進(jìn)行除冰機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。本課題主要運(yùn)用了三維虛擬設(shè)計(jì)等方法,完成了輸電線除冰機(jī)的原理設(shè)計(jì),方案選擇,機(jī)構(gòu)的實(shí)現(xiàn),各部分零件的設(shè)計(jì)與整機(jī)的裝配,并在此基礎(chǔ)上采用三維制圖軟件建立實(shí)體模型并進(jìn)行虛擬裝配和運(yùn)動(dòng)仿真。刀具的對(duì)滾通過(guò)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)完成。該設(shè)計(jì)的電力驅(qū)動(dòng)分為兩個(gè)分支: 一部分直接傳至除冰機(jī)構(gòu), 供刀具除冰使用。選用同步轉(zhuǎn)速1460r/min ;4級(jí) ;型號(hào) 取滾筒直徑(1)總傳動(dòng)比(2)分配動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)比取兩級(jí)圓柱齒輪減速器高速級(jí)傳動(dòng)比則低速級(jí)的傳動(dòng)比 電機(jī)端蓋組裝CAD截圖 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算