高压输电线除冰结构设计与仿真研究.doc

e 题 目 高压输电线除冰机结构设计与仿真研究 学生姓名 ee 学号 ee 所在学院 机械工程学院 专业班级 ee 指导教师 ee 完成地点 校内 2009 年 6 月 15 日  高压线除冰机构设计及仿真研究分析 ee（ee）指导教师：ee [摘要]本文将介绍一种新型的高压线除冰机器人，并对机械结构越障，模拟运动，刚度分析进行了研究分析。本文主要研究内容为在分析当前除冰机国内外研究现状的基础上，设计新型除冰系统，并对其除冰机构，行走机构，夹紧机构，制动机构，动力系统进行介绍；利用三维软件进行运动仿真验正机器人的行走，越障功能；对机器人的主要零部件进行刚度校核，验证结构设计的可行性。 [关键词]：除冰机器人 越障 强度分析 三维仿真  Design and Simulation Analysis of Mechanical De-icing Vehicle For High-Voltage Lines ee ee Tutor:ee Abstract：Key words：de-icing robot strength analysis obstacle performance three-dimensional simulation 目 录 1绪论 1 1.1.课题目的及意义 1 1.2 国内外研究现状 2 1.2.1国内研究现状 2 1.2.2国外研究现状 2 1.3 本文的研究内容 3 2总体方案设计 4 2.1 本设计所需解决的问题 4 2.1.1 机械除冰车在高压线上的悬挂方式 4 2.1.2传动机构 4 2.1.3驱动方式选择 4 2.1.4 除冰机构设计 5 2.1.5 行走轮与制动轮 6 2.1.6 动力源选择 7 2.2除冰车的整体设计 8 3 机械部分设计计算及校核 9 3.1 电机选择 9 3.1.1 行走电机选择 9 3.1.2敲击电机选择 9 3.1.3除冰电机选择 10 3.1.4电机部分尺寸 10 3.2前轴部分设计 10 3.3除冰部分设计 12 3.3.1方案比较 12 3.3.2除冰机构设计 12 3.4 越障部分设计 18 3.4.1 方案比较 18 3.4.2越障部分的工作原理 18 3.4.3 弹簧设计 19 3.5 轴的设计及校核 20 3.5.1 前轴的设计及校核 21 3.5.2 后轴的设计及校核 25 4. 三维建模及仿真 27 4.1.软件介绍 27 4.2 建模过程 27 4.3 零件装配 27 4.3.1刚性连接建模 27 4.3.2销钉连接建模 29 4.4 运动仿真 29 总结 34 致谢 35 参考文献 36 1绪论 1.1.课题目的及意义 近年来全球气候变化较大，极端天气发生的概率和频率有所加大，特别是冰雪灾害的预报难度极大。冰雪自然灾害对电网及电力设备危害在于，随着线上的积雪和冰凌载荷的增加，会出现线间冰凌闪络、雾闪、输电线随大风舞动等现象，当线路覆冰厚度超过设计标准规定的水平，可能会导致输配电线路杆塔横担或塔头变形折断，导线及地线断股断线，绝缘子、线路夹具损坏。被破坏后的输电线路抢修难度很大，其影响也十分严重。 图1.1 高压线覆冰情况 我国是输电线覆冰最为严重的国家之一，特别是南方为了节约宝贵的土地资源多将输电线路架设于崇山峻岭或江河湖泊沿岸，而这些地方易发生雨雪冰冻气象灾害，造成输电线覆冰。最近30年来，大面积冰灾事故在全国各地时有发生，继1974－1976年全国电力系统性大面积冰灾事故后，1984年在全国范围内又发生了大面积冰灾事故；1996年初，福建省35~220kV线路因覆冰导致倒杆断线200多