我国经济正在高速发展,高压输电线路会越来越多,线路走廊会穿越地理位置更加复杂的湖泊、崇山峻岭等,线路的维护越来越困难。在严冬和初春的季节,气候恶劣地区输电线路会覆冰和积雪,引起线路跳闸、断线、杆塔倾斜倒塌、绝缘子闪络和烧伤等事故,严重的会导致大面积停电,对生产生活造成了极大影响,带来了巨大的经济损失;线路日常还要进行巡线、清障等任务。
对于清除输电线上的覆冰,国内外主要采用人工敲打、飞机喷洒融冰剂、枪击法、在高压电线外面涂抹特殊材料等方法,但是这些方法不安全、效率较低、成本较高。提高高压输电线除冰、巡线、清障的效率,减少损失,维护工人的安全,减少维护成本,开发一种可以替代或部分替代工人进行除冰、巡线、清障作业的机器人替代传统的人工作业对于保护电网的安全运行和电力工人的生命安全都具有极其迫切的现实意义。1.驱动方案
机器人采用高性能锂电池提供动力,各电机采用直流电动机驱动。2.除冰机构
输电线上的覆冰较厚时下垂冰凌的冰凌较长,无法上下敲击,只能采取左右敲击的方式。除冰刀敲击频率越快、除冰效果越好,采用弹性系数较大的弹簧和可调式的立柱可调节弹簧的初始变形长度以提高敲冰力度,以保证遇到较厚的覆冰也能敲碎。
除冰机构采用直流电机驱动,中间使用凸轮使除冰刀做反复运动,考虑到越障功能,刀架可以升起放下,经过几种方案的比较,采用液压来实现。3.越障机构
根据工作环境,使用液压执行各个部分,相互配合来完成功能的实现此机器人使用时首先需要人工将机器人挂到输电线上,然后机器人即可自动实现除冰、越障、清障、转向等工作,也可由地面工作人员远程控制,对线路进行维修等工作。机器人巡检的图像和数据机器人本体能自动存储与远程无线传输回地面,地面工作人员可通过对图像数据的整理、分析及时发现故障,及时维修,减少损失。
机器人采用高性能锂电池提供能量,可持续长时间工作。电池可更换,反复充电使用,也可即时充电,提高工作效率,保证机器人能全天候工作。
机器人内置的微电脑可自动分析机器人遇到的各种障碍,控制机器人越障、清除垃圾。控制机械臂剪除缠绕线或夹取掉输电线上悬挂的垃圾。