【正文】 ...................................29 總結 ..............................................................................................................................30 參考文獻 ......................................................................................................................31 致謝 ..............................................................................................................................33 精品文檔 值得下載 第 1 章 緒論 輸電線路因受結冰危害通常容易引起嚴重的斷線、桿塔倒塌、大面積停電、限電等事故。由于覆冰引起 110～ 500kV線路非計劃停運 47次 ,占總事故的 41。 江西電網 17條 500 kV、 57條 220 kV和 168條 110 kV線路停運 。截至 2月 12日 ,全國因災停運線路共 35968條 ,停運變電站 1731座 , 110～ 500kV線路倒塔 8709座 ,全國 13個省份拉閘限電 ,共有 17個省級電網電力供應緊張。 圖 12 鐵塔被超過設計承受能力的覆冰載荷壓壞 圖 13 鐵塔被不均勻覆冰縱向不平衡張力拉壞 精品文檔 值得下載 圖 14 鐵塔被斷線沖擊荷載與縱向不平衡張力扭壞 圖 15 鐵塔因長時間舞動而發(fā)生倒塌 (1)過荷載。相鄰檔導線不均勻覆冰或不同期脫冰會產生張力差 ,使導線在線夾內滑動松脫 ,甚至會因為兩側水平張力差過大而拉垮桿塔 。絕緣子覆冰或被冰凌橋結后 ,絕緣強度下降 ,泄露距精品文檔 值得下載 離縮短 ,融冰時 ,絕緣子的局部表面電阻增加 ,形成閃絡事故導致持續(xù)電弧燒傷絕緣子并使其絕緣強度降低。 、發(fā)展趨勢 目前國內和國外的除冰技術可歸納有 3 0 余種，總體可分為： :主要包括過電流融冰法、短路電流融冰法和直流電流融冰法。 :被動法就是依靠 風、地球引力、隨機散射和溫度變化等脫冰的被動方法無需附加能量。而最近國內外比較熱門的機械除冰法主要通過除冰機器人來完成，目前國內外設計的除冰機器人通常包括 3部分： 。并且在控制方面，具有很好的功能擴展性。 本課題研究的目的在于根據輸電線系統(tǒng)的除冰需要，研制一種簡單，實用的輸電線除冰機。刀具的對滾通過齒輪傳動機構完成。該設計的電力驅動分為兩個分支 : 一部分直接傳至除冰機構 , 供刀具除冰使用 。工作原理如圖 2— 1所示，輸電線除冰機工作時由行走電機推動機器行走，通過大齒輪帶動軸 1轉動，再通過兩個減速齒輪組分別帶動軸 2和軸 3轉動，驅動行走輪轉動，并帶動鏈輪回轉，通過傳動鏈帶動行走輪 2轉動，實現輸電線除冰機在電線上行走。輪式輸電線除冰機的組成框圖，如圖 2— 2所示。在質量和振動方面有著不可替代精品文檔 值得下載 的優(yōu)勢。 2）鏈傳動 鏈傳動的制造與安裝精度要求較低，鏈輪齒受力情況較好，承載能力較大；有一定的緩沖與減震性能；中心距可大而結構輕便。 4）蝸桿傳動 蝸桿傳動用于交錯軸間傳遞運動及動力。因此，綜合考慮各方面因素，減速方式選擇通過齒輪傳動機構來完成。 2）輪式 輪式行走機構廣泛于汽車、火車、航空等各種交通工具，應用范圍極廣，可在大多數路況行走，適應能力較強。液壓裝置工作比較平穩(wěn)，由于重量輕、慣性小、反應快，液壓裝置易于實現快速啟動、制動和頻繁的換向。如果處理不當，泄漏不僅污染場地，而且還可能引起火災和爆炸事故。 1)加熱除冰 通過電阻加熱或噴火加熱，使覆冰融化，達到清除覆冰的目的。 3）振動除冰 振動式除冰法 , 通過馬達帶動一具有一定重量的除冰錘上下往復的敲擊動作 ,當敲擊到覆冰上時，覆冰由于受到震動，與輸電線脫離。 4）對滾銑削除冰 對滾銑削式除冰工作裝置安裝在輸電線除冰機前端 , 通過滾壓輪上的組合刀片 , 依靠較高轉速把輸電線上的覆冰銑除。振動精品文檔 值得下載 除冰法容易使輸電線產生舞動，違背了清除覆冰的初衷。為了使輸電線除冰機推進更加平穩(wěn)，將下端兩行走輪通過鏈傳動連接在一起，實現下端兩行走輪同步。不會讓小塊覆冰成為行走輪推進除冰機行走的障礙。 圖 23 通過鏈傳動是行走輪同步 圖 24 行走輪減震機構 綜合考慮：本設計采用電機驅動，齒輪傳動減速機構，輪式行走方式，對滾洗刀除冰方式。 如圖 26所示，輸電線輪式除冰機下部向小車提供向前的推力，推進小車向前行走。目前，許多減速器在我國已有國家標準，并在專門工廠批量生產。為了減輕減速器的重量，把減速器的外殼切除一部分。 2） 該輸電線輪式除冰機工作時的速度較低，所以選擇 8級精度（ GB1009588）。一般齒輪材料有鋼，鑄鐵，以及非金屬材料。 2 齒輪尺寸設計 開式（半開式）齒輪傳動，由于輪齒主要為磨損失效，為使得輪齒不至于過小，故小齒輪不適宜選用過多的齒數，本設計中選擇小齒輪齒數 z1 =15，大齒輪的齒數 30152uZ 12 ????Z ，取 302?Z 。設想除冰機工作時處于理想狀況下即輪子只滾動不滑動。 精品文檔 值得下載 3 軸 1和軸 2上齒輪 1和齒輪 2的設計 基本參數 151?Z 302?Z 2u? ⒈ 按齒面接觸強度設計 由設計計算公式進行計算，即 t1d ≥? ?32d1tu ?????????HETK Z?? (31) 1） 確定公式內各計算數值 （ 1）試選載荷系數 ?K （ 2）小齒輪轉矩 mm7 0 5 67 5 0 09 8 22 ????? NTT 注：由機械設計手冊查得：圓柱齒輪機械傳動 7級精度的傳動效率為 （ 3）選取齒寬系數 1d?? （ 4）材料的彈性影響系數 MPZE ? （ 5）由齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限 a1lim 600MPH ?? ；大齒輪的接觸疲勞強度極限 a2lim 550 MPH ?? （ 6）計算應力循環(huán)次數 7h11 ?????????? LN (32) 812 ??? NN (33) （ 7）查得接觸疲勞壽命系數 ?HNK 。 7級精度小齒輪對稱支撐布置， ??HK ； 由 ? ， ??HK 得 ??FK ；故載荷系數 ?K 2. 按齒根彎曲疲勞強度設計 彎曲疲勞強度的設計公式為 m ≥ ? ?3aa21d12 ????????FSF YYZKT ?? (39) 1） 確定公式內的各計算數值 （ 1）查得小齒輪的彎曲疲勞極限 aFE1 500MP?? ；齒輪的彎曲疲勞極限aFE2 380MP?? ； （ 2）查得彎曲疲勞壽命系數 11?FNK ； ?FNK ?？紤]到加工難易以及軸的強度故取模數 m=3，小齒輪 分度圓直徑為 45mm。鋼軸的毛坯多數用軋制圓鋼和鍛件，有的則直接用圓鋼。 必須指出：在一般工作溫度下（低于 200℃），各種碳鋼和合金鋼的彈性模量均相差不多，因此在選擇鋼的種類和決定鋼的熱處理方法時，所根據的是強度與耐磨性，而不是軸的彎曲或扭轉剛度。 根據軸的常用材料及其主要力學性能，結合此處的實際的情況，所受載荷小而且轉速低所以三個軸均選擇用 45鋼（調質）。設計時必須針對不同情況進行具體的分析。另外，軸肩過多時也不利于加工。因套筒與軸的配合較松，如軸的轉速較高時，也不宜采用套筒定位。在一般情況下，整個軸的軸向定位也常利用軸承端蓋來實現。 為了使齒輪、軸承等有配合要求的零件裝拆方便，并減少配合表面的擦傷，在配合軸段前應采用較小的直徑。為了保證軸向定位可靠，與齒輪和聯軸器等零件相配合部分的軸段長度一般應比輪轂長度短 2～ 3mm。 3）根據軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 ①為了滿足車輪的軸向定位要求，車輪外用 M10的螺母定位；內用套筒定位。軸承安裝在下車體外殼上，其周向定位是借助過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 m6。軸的兩端分別有 10mm的螺紋。； M27螺紋倒角為 145 176。為了提高軸的疲勞強度，應盡量減少應力集中源和降低應力集中程度。 (3)改進軸上零件的結構以減小軸的載荷 ； (4)改進軸的表面質量以提高軸的疲勞強度 ； 軸的表面粗糙度和表面強化處理方法也會對軸的疲勞強度產生影響。通過碾壓、噴丸進行表面強化處理時可使軸的表層產生預壓應力，從而提高軸的 抗疲勞能力。因此 ,在滿足使用要求的前提下 ,軸的結構形式應盡量簡化。 為減少加工了減少裝夾工件的時間，在同一軸上，不同軸段的鍵槽應布置（或投影）在軸的同一母線上。 滾動軸承的構成：包括：內圈、外圈、滾動體、保持架 內圈用來和軸頸裝配，外圈用來和軸承座孔裝配。 滾動體的基本類型有：鋼球、圓柱滾子、圓錐滾子、滾針、鼓形滾子、不對稱鼓形滾子。一般來說，選擇軸承的步驟可能概括為： （包括載荷方向及載荷類型、轉速、潤滑方式、同軸度要求、定位或非定位、安裝和維修環(huán)境、環(huán)境溫度等），選擇軸承基本類型、公差等級和游隙； 工作條件和受力情況和壽命要求，通過計算確定軸承型號，或根據使用要求，選定軸承型號，再驗算壽命； 。一般情況下：對承受推力載荷時選用推力精品文檔 值得下載 軸承、角接觸軸承，對高速應用場合通常使用球軸承，承受重的徑向載荷時，則選用滾子軸承。但是，當軸承在機器的直徑方向受到限制時，則選用滾針軸承、特輕和超輕系列的球或 滾子軸承；當軸承在機器的軸向位置受到限制時，可選用窄的或特窄系列的球或滾子軸承。承受較小的純軸向載荷時，可選用推力球軸承；承受較大的純軸向載荷時，可選用推力滾子軸承。 考慮對軸承的調心性要求 調心球軸承和調心滾子軸承均能滿足一定的調心要求（即：軸心線與軸承座孔心線可適當偏轉），而圓柱滾子軸承、圓錐滾子軸承、滾針軸承滿足調心要求的能力幾乎為零 根據各個軸承的特點以及選用原則，可以肯定我們初步選定的型號 6004深溝球軸承滿足要求。 NTT 8 7 6 3 8 23 ???? 精品文檔 值得下載 NTP n 333 ???? (326) 10n6010 53366h ????????? ?????????? ??PCL (327) 顯然，軸承壽命滿足要求。但其采用敲擊方式除冰，容易引起電線共振和輸電線舞動。但是這個方法耗能過多，不節(jié)能。 綜合以上幾種方案的優(yōu)缺點，結合實際設計理 念以及實際需求，我們選擇設計對滾方式除冰。刀刃為直線線 ,三片刀片均勻分布固定在刀架上。當電動機帶動下車體上除冰機構齒輪旋轉式，上車體除冰機構的齒輪也跟著旋轉。又因為，我們學校的老師和同學 們之前并未對此作過深入的研究，在本校也無法找到相關人員來解答和說明此問題。 該設計作品的主要創(chuàng)新點如下： 采用對滾刀具除冰，節(jié)省能源 ，無污染（噪音、廢氣），不易引起電線共振或舞動； 采用齒輪機構傳動（實現減速），提高整機的工作效率，解決了從電動機輸出轉速過高的問題； 采用具有減震的上車體，具有一定的越障能力； 外觀造型新穎，后端為大倒角設計，可減輕重量，適合在輸電線上除冰使用。盡管我所設計的東西可能還有許多欠缺，但是我確實在此次設計中學得了很多東西，它將對我以后的學習與工作產生很大的影響。 對所用軸承進行了強度校核和以及壽命計算。 Distribution Construction, Operation amp。 在整個設計過程中 ,我得到了老師的悉心指點。 由于自己的能力有限 ,并且經驗和知識的儲備在一定的程度上也限制了我在設計上的水平 , 但是正是這些缺陷激勵著我不斷的前行。