【摘 要】
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绝缘子是挂在高压电线连接塔一端的绝缘体,其目的是为了增加爬电距离并对连接部件起到固定的作用。但是由于绝缘子长时间遭受自然环境的侵袭和污染而导致绝缘子涂层表面出现
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绝缘子是挂在高压电线连接塔一端的绝缘体,其目的是为了增加爬电距离并对连接部件起到固定的作用。但是由于绝缘子长时间遭受自然环境的侵袭和污染而导致绝缘子涂层表面出现质量问题,从而发生闪络放电,给供电安全带来极大的隐患,因此定期开展绝缘子涂层质量的检测工作至关重要。在此背景下研究和设计了绝缘子涂层质量抽检机械手,可以代替人工对绝缘子涂层质量进行检测,避免发生工作人员因处于高空、高压及高辐射的环境中而导致的跌落或触电等伤亡事故。同时,机械手的应用大大提高了涂层质量抽检的工作效率和准确性。主要研究成果如下:(1)分析确定涂层质量抽检机械手的自由度和总体方案设计,在通过各个关节电机、丝杠等相关电气元件的选型的基础上完成总体结构设计,并运用D-H参数法对机械手进行正运动学和逆运动学分析,利用MATLAB软件求解出涂层质量抽检机器手的工作空间,验证结构设计的合理性。(2)运用SolidWorks Simulation对涂层抽检机械手主要受力零部件进行应力分析,通过分析验证主要受力零部件的强度和刚度,并分别对X直线关节的丝杠和丝杠底座进行了疲劳分析和频率分析,避免载荷频繁变化导致零部件失效。(3)介绍ADAMS仿真分析的基础和建模方法,通过点驱动的方式对涂层质量抽检机械手进行仿真分析,得出末端执行器位移、速度、加速度曲线和各个关节所受力矩,验证运动学分析准确性,并辅助关节电机的选型。(4)完成涂层质量抽检机械手电气原理图设计和PLC控制程序设计,在相关电气元件的选型基础上完成控制柜设计与安装。(5)介绍涂层质量抽检机械手的安全操作距离相关的国家标准并采取一系列措施对涂层质量抽检机械手进行绝缘防护,保证带电作业人员和带电作业设备的安全。本课题研究成果已经应用于国网天津市电力公司东丽供电分公司,有效提高了涂层质量检测效率和准确性,避免了因绝缘子涂层质量问题造成的设备故障停电、重复停电带来的经济损失,具有良好的应用前景和推广价值。
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