[电缆]直接更换绝缘子的作业机器人的研究

　　电网的可靠性是中国经济快速发展的安全保证，以安全可靠的方式向输电线路供电是必不可少的要素。于不可能存储电能，因此网络必须能够不间断地运行，因为传输线处于不断变化的工作环境中，随着时间的推移会发生一些不可避免的故障。缘恶化是最常见的情况：如果不及时修理和更换，可能导致事故甚至电网破裂，从而造成巨大的经济损失和生命损失。类。绝缘子对带电部件进行带电更换是一项劳动强度大的工作，具有高风险因素。

　　于此任务，本文提出了一种替代机器人，以通过机器人完成对馈电线隔离器的更换。着电子技术和计算机技术的飞速发展，机器人已广泛应用于许多领域。中，无人机，电力检查机器人和带电机器人在能源行业中也很常见。用机器人代替操作员来执行各种任务提高了工作效率。换绝缘子需要操作员登上输电塔并在空中工作。器人会将操作员置于危险环境中，从而提高工作安全性并防止人身伤害或死亡。

　　
　　今，电力已成为世界上最重要的能源，保证电源的可靠性至关重要。离器的更换是确保电源可靠性的最常见，最重要的任务。究替换在传输线上的隔离器上工作的机器人将成为构建和维护智能电网的重要途径。空线布线绝缘子将传输线与输电塔分开，以确保传输线的可靠性。缘层用于支撑传输线并防止由于短路而接地。于绝缘子长时间暴露在空气中，电缆因此容易受到雷电，鸟类和天气的影响。些条件可能会损坏绝缘。传输线隔离器有缺陷，损坏或老化时，不会引起立即的事故，但不会引起立即的处理，从而导致严重的事故。了确保传输线的安全性和可靠性，网络将定期检查传输线隔离器，以避免传输线发生任何故障。输线隔离器链的基本结构如图1所示。输塔和绝缘链通过专用的Z形悬挂板连接。输线和绝缘子链由W形碗形头连接，目前中国电网运营商更换绝缘子的过程大致相同：首先将铁塔安装在隔离器附近，然后通过特殊的工作工具取下绝缘体底部的W针，以将头从绝缘体中拔出。过借助地面工人拧紧悬挂的绳索，将要更换的绝缘子链缓慢降低到地面。后，地勤人员通过拧紧悬挂电缆将新的隔离器提升到合适的位置，塔上的操作员使用专用工具安装新的绝缘材料。个过程对塔式作业人员的操作要求非常高，并且存在高空作业和意外接触带电传输线的塔上触电危险。特殊操作类别。合现场实际手动更换绝缘子的方法，我们设计了一个装有隔离器的更换机器人，可以代替塔上的操作员。筒操作员更换了隔离器。现场抽出绝缘子链的过程中，可将销钉W从碗的相反方向移开，以将绝缘子串与传输线分开。分析实际工作时，只需将机械臂终端设备的主轴W的插入和拆卸设备定位在实际主轴W的位置上，然后使用钳口设备固定工作位置并完成主轴W的拔出任务。于对主轴W的拔出操作进行了分析，因此要对3D仿真软件Solidworks进行仿真，整个工作流程分为：将板悬挂在碗头上方；从碗的顶部拧紧悬挂的板；夹紧主轴W；主轴W的取出分四个步骤进行。真图如图2所示。离链从传输线的拆卸操作分为：绝缘链的定位，夹紧钢盖，三个步骤如图3所示推动绝缘子链。离器的加载过程与拆卸步骤完全相反：当机器人的手臂完成更换绝缘子的任务时，机器人将移动到初始位置，即说更换传输线隔离器的任务已经结束。输线隔离器更换机械手由机器人主体，动轮，夹爪和等电位轮组成，其机械臂对称分布在机器人的两端。
　　器人的主体执行多角度振荡。轮固定在机器人的手臂上，可以在传输线上移动。机械臂的末端安装了一个可夹紧电线的夹紧装置，以便工作中的机器人更换传输线隔离器可确保其在运行期间的稳定性。了满足机械手的等电位能力，使用等电位技术将等电位轮安装在机械手轮的侧面，以便更换绝缘子的机械手和电线始终在同一位置电位，电缆并且电压没有差异，从而保证了该机制的可靠性。缘替换机械手的机械臂两侧对称布置。向可动关节1和侧向可动关节2通过电动机而侧向移位，并且机器人臂的端部的致动器通过运动性关节的侧向运动而与绝缘体列接触。;直角关节1和直角关节2释放机械臂旋转：伸缩密封件1和伸缩密封件2可使末端执行器在垂直方向上执行一定的提升范围，旋转接头1和旋转接头2最终可以自由旋转。
　　机会稍微调整机械臂的末端机构，以精确到达绝缘子链的中心。过关节，俯仰密封件，伸缩密封件，旋转关节和纵向运动关节的横向运动，机械臂的最终作用被精确地移动到螺栓W的位置。轴W和绝缘子取链机构构成了构成传动线路隔离器的替代工作机器人的最后一个致动器。轴W的插入和移除装置通过在端部机构上移动密封件1来完成，以完成主轴W的移除和插入的工作，同时拧紧碗的悬挂板并进行操作。过使W穿过卡爪1和卡爪2，它在拔出销钉W的过程中保持稳定。入式链条夹持机构主要通过前端的卡爪3挤压钢盖。曲柄滑动机构驱动的夹紧机构，夹紧机构被向外推，并由活动密封件2加载到绝缘子链上。初步审查和理论分析过程中，我们首先使用CAD绘图软件来设计设计的设计模型（图4）。益于模型设计图的基本概念，充分考虑了机械加工，电机的选择，电池和材料的选择以及绝缘子更换控制机器人的原型传输线终于被开发出来（图5）。智能电网的背景下，机器人在电网中的应用也已成为必然趋势。将取代大多数高强度，高风险的任务。

　　着中国特高压输电技术的不断发展，网络之间的联系越来越紧密，对供电可靠性的要求也越来越重要。输线被绝缘子所替代，而没有停电，这在提高电网可靠性方面起着重要作用。文开发了一种能够用电代替绝缘子的机器人，使绝缘子的更换工作更加安全可靠。
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