输电线路除冰机器人除冰机构设计.docx

第一章绪言
1.1引言
随着我国经济的高速发展，超高压大容量输电线路越建越多，线路走廊穿越的地理环境更加复杂，如经过大面积的水库、湖泊和崇山峻岭，给线路维护带来很多困难．而且在严冬及初春季节，我国云贵高原、川陕一带及两湖地区常出现雾凇和雨凇现象，造成架空输电线路覆冰，使线路舞动、闪络、烧伤，甚至断线倒杆，使电网结构遭到破坏，安全运行受到严重威胁．在紧急情况下，寻道员用带电操作杆或其它类似的绝缘棒只能为很少的一部分覆冰线路除冰，人工除冰有很高的危险性。

第二章覆冰原理
第三章输电线路覆冰的危害

第七章国内除冰机器人专利

第八章除冰机构专利

第九章综合设计除冰机器人
9.1除冰机器人总装示意图：

除冰滚刀
滚刀支架
破冰盾
破冰盾支架
破冰锥
破冰锥预紧螺栓
破冰锥套
推杆突起
破冰锥推杆连接
凸轮
电磁感应耦合电源装置
破冰电机
冰层厚度测量装置
输电线
行走装置和夹紧装置
控制装置

9.2除冰机器人结构和步骤：
此除冰机构安装于除冰机器人前端，在所述除冰机构前端设有冰刀底座，在所述的冰刀底座上安装有用于在架空线除冰机器人推进过程中进行除冰的组合冰刀。
除冰机器人的行走装置和冰层厚度测量装置采用国家863项目巡线机器人装置。
除冰机器人的夹紧装置和电磁感应耦合电源装置采用湖南大学除冰机器人专利。

除冰机构的除冰步骤：通过电磁感应耦合电源装置11获取电力能源，通过冰层厚度测量装置13测量，无冰时可以给行走和夹紧装置15供电，有冰时可以同时给破冰电机12供电。破冰电机12将运动传动到凸轮10和除冰滚刀1，架空导线上方凸轮10推动推杆突起8在弹簧6的作用下往返运动，带动除冰锥5进行除冰，由除冰锥5的形状可以在架空导线覆冰层上方凿出一条冰缝，然后由破冰盾3切入冰缝进行除冰；架空导线下方除冰滚刀1旋转方向获得将冰层向下拖拽的切向力，由于滚刀1遭遇冰层在破冰锥5和破冰盾3除冰后，除冰效率而得以提升。

9.3除冰机器人各组装模块:

除冰锥

电磁感应耦合电源装置
（专利申请号200810190600.3，湖南大学）
夹紧装置
（专利申请号200810043577.X，湖南大学）

控制装置
（LEGO机器人控制系统甘辰予陈劲生）

行走装置和测量装置
（国家“十五”863计划资助项目2005A420006-1）

9.4，除冰机器人复合除冰：
通过除冰方法和国内外冰方法的研究中，其中微波除冰在道路除冰中有较长的历史，而且比较成熟，根据机械除冰不够彻底，容易引起覆冰再次形成，而微波除冰可以弥补这点，提高除冰效率。
微波除冰的原理：冰层基本不吸收微波，所以微波可以穿过冰层，加热沥青路面。路面吸收微波，温度升高，热量传递给冰层，首先融化冰与路面结合处的冰层。降低冰层与路面的结合力：然后，再用机械装置破碎冰层，便能轻松实现道路快速除冰.详细理论可以参照论文《微波除冰国内外研究现状》
微波除冰系统框框图

破冰锥

破冰盾

结论

“输电线路除冰机器人除冰机构设计”介绍了除冰原理，除冰方法，除冰机器人，除冰机构，并综合各功能模块设计高效除冰机器人，并在除冰机构上进行除冰。通过总结国内的巡线机器人，除冰机器人专利和除冰机构专利，在老师的指导开始选择了复合式除冰的方法提高除冰的效率，通过对国内外近30种的除冰方式的选择，选着了调节合适的微波和在导线上涂抹吸热材料，打到高效除冰的方案，并同时设计了一个机械复合式的方法除冰。在对覆冰导线带来的严重后果，通过2008年的冰灾让我们认识到了除冰机器人研制的重要性，希望我的设计能在输电线路除冰上面有一份贡献。
在本次设计中，一方面我自己做了大量的努力；另一方面也得到了各位指导老师的大力帮助，这才使得我的设计能够按时完成。可以肯定的是，本次设计中由于本人的知识层次及设计经验不足，难免会有一些不足之处，恳请各位老师批评指正！

致谢

将近两个月的毕业设计就这样伴随着我们的大学毕业而完成了，在这段值得珍藏的岁月里，我在我的指导老师张高峰老师的带领下，从开始的不知所措，到一步步的进入设计状态：收集资料，查信息，图纸绘制，直至说明书的完成及后期检查。通过本次毕业设计，不仅使我系统的学习和应用了以前的知识，而且也锻炼了自己独立动手思考的能力。同时我也得到了我们机械工程学院老师的无私指导，在此我深表感谢。我们的老师“授我们以渔”，而且在设计当中教导我们做人如做事一样，要踏塌实实，来不得马虎取巧。我会记住这次设计，以后努力的工作，为母校争光!

参考文献

［1］张屹，邵威，高虹亮，罗成.高压输电线路除冰机器人的机构设计[J].三学大学学报，2008.1