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接触网绝缘子水冲洗装置的机构及伸缩臂分析与优化
| 论文题名： | 接触网绝缘子水冲洗装置的机构及伸缩臂分析与优化 |
| 关键词： | 电气化铁路;接触网;绝缘子;冲洗装置;伸缩臂 |
| 摘要： | 电气化铁路接触网是铁路列车获取电力的媒介，它能否正常工作直接关系着电气化铁路能否正常运营。资料显示:我国电气化铁路运营故障中很大一部分是因接触网故障造成的，而大部分接触网事故是因绝缘子发生污闪造成的，因此及时对绝缘子进行维护可有效防止电气化铁路运营故障。 目前我国大多采用人工或者半人工半机械的方式开展接触网绝缘子维护工作，该方式劳动强度大，清洗效率低，已不满足我国电气化铁路快速发展的要求。基于上述原因，文章提出了一种新型电气化铁路接触网绝缘子冲洗设备，利用液压动力机械臂代替工人手臂控制冲洗喷枪，实现机械冲洗，真正解放了工人的双手，降低了工作强度，提升了工作效率。通过研究，完成了以下内容: (1)确定冲洗设备总体结构，设备主要由平板车、冲洗装置、水罐、控制室、水压系统等组成。 (2)利用MATLAB对运输状态下的冲洗装置进行机构优化。优化后液压缸1、2的受力和减少357N，较优化前降低12.0％。 (3)利用ANSYS Workbench对冲洗装置进行静、动态分析。静态分析表明伸缩臂最大应力是115.8MPa，低于材料许用应力259.4MPa，总变形量是0.79mm，与参照的汽车起重机伸缩臂临界总变形量f=43.00mm相比，伸缩臂总变形量小，结构存在一定的轻量化设计空间。动态分析结果表明冲洗装置具有良好的动态性能，结构合理。 (4)利用ANSYS Workbench对冲洗装置伸缩臂进行优化设计，优化后伸缩臂质量减少26.2kg，较优化前减少26.9％。 (5)利用ANSYS Workbench对优化后的冲洗装置进行静、动态分析。静态分析结果表明伸缩臂最大应力由115.8MPa增加到153.4MPa，但小于材料许用应力259.4MPa，最大变形量由0.79mm增加到1.15mm，与参照的汽车起重机伸缩臂临界总变形量f=43.00mm相比，伸缩臂总变形量小。模态分析结果表明冲洗装置具有良好的动态性能，结构合理。因此轻量化设计结果满足结构静、动态特性要求，优化结果可行。 |
| 作者： | 郑涛 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 邓斌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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