自主行走輸電線路銑削除冰裝置可靠性分析

武龍飛，張曉龍，羅贏，黃曠，宋進(jìn)，劉杰

（1.650093 云南省 昆明市 昆明理工大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院；2.中國人民解放軍31638 部隊(duì)）

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輸電線路除冰裝置通常在高海拔、低溫地區(qū)運(yùn)行，惡劣的工作環(huán)境下，除冰裝置工作穩(wěn)定性和可靠性就變得尤為重要[1-3]。如果除冰裝置工作過程中發(fā)生故障，會(huì)給工作人員造成很大麻煩，故障機(jī)器很難收回，并且還會(huì)對(duì)后續(xù)工作造成影響[4]。

我國西部和北方寒冷地區(qū)因?yàn)檩旊娋€路結(jié)冰造成的災(zāi)難事件時(shí)常發(fā)生，尤其是我國西電東送項(xiàng)目在西部山區(qū)有大量的輸電線路易結(jié)冰，對(duì)輸電線路除冰裝置有很大的需求，設(shè)計(jì)一款除冰高效、工作穩(wěn)定的除冰裝置很有必要[5-6]。目前世界上主流的除冰方法有熱力融冰、機(jī)械除冰和被動(dòng)除冰[7-9]。加拿大魁北克水電研究院的Serge Montambault 等人經(jīng)過2 年研究設(shè)計(jì)的HQ LineROVer 遙控小車[10-11]，能在線上行駛，但不能實(shí)現(xiàn)越障；后來研制的機(jī)器人Line Scout mobile platform 初步具備了越障功能[12]。這些輸電線路除冰裝置通常在高寒地區(qū)懸空運(yùn)行，如果出現(xiàn)故障將導(dǎo)致輸電線路除冰裝置滯留在電纜上，工作人員將很難把故障機(jī)器人收回。所以基于功能和工作環(huán)境對(duì)輸電線路除冰裝置的可靠性評(píng)估非常必要。在國內(nèi)，2020 年昆明理工大學(xué)功能流體應(yīng)用與礦山機(jī)電工程研究所運(yùn)用模塊化設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)的除冰裝置帶有防凍噴涂裝置[13]，能夠在一定程度上防止覆冰再生，并且通過有限元分析，對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化。本文以昆明理工大學(xué)功能流體應(yīng)用與礦山機(jī)電工程研究所設(shè)計(jì)的輸電線路除冰裝置為研究對(duì)象，對(duì)其零部件進(jìn)行可靠性分析，并對(duì)易失效零部件提出維護(hù)和改進(jìn)意見。……