户内110kV GIS模块化智能安装运输装置研发及应用
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设备医生官方号
时间：2023-07-21浏览：49
针对目前户内110kVGIS安装运输普遍存在效率低下、故障率高、精度低以及安全风险高、质量难以管控等问题，以解决实际设备运输安装困难为目标，设计并开发一套能在室内GIS安装施工中全面取代行车、吊车的运输、安装系统，并研发了一套具有稳定控制及定位功能的户内110kVGIS安装运输装置原型机，满足户内110KVGIS装置运输安装工艺的需求，并在工程中实现了应用。主要创新点如下：
（1）基于协同创新的数字化设计
GIS安装运输装置设计过程包括结构、材料、工艺性、强度和控制等多个方面，传统设计方法已无法胜任，基于协同创新的GIS安装运输装置数字化设计，可在三维数字结构设计与建模的同时，对整体、主梁、刚性腿、柔性腿、行走机构以及提升机构分别进行运动动态仿真，有限元分析，工艺技术研究与制造准备以及行走提升系统的控制设计，从而提高研发效率，缩短设计制造周期。研发的GIS安装运输装置重量轻、跨度大、提升高度高，能实现提升对象平移、升降等功能，其最大起重单元为6吨，最大运输单元尺寸为（6.9-7.0）m*（1.0-1.5）m*（3.2-3.3）m（长*宽*高），装置展开最大尺寸：9.1m*2.86m*5.946m（长*宽*高），装置折叠后最大尺寸：2.06m*2.92m*1.90m（长*宽*高）；另一方面设备在室内变电站，能应对复杂恶劣的使用环境，如环境狭小、地面状况复杂等。
（2）基于数字化技术的制造技术
研发的GIS安装运输装置结构重量大约占整机自重的75%，一方面合理确定结构形式，通过有限元方法，根据不同的受力情况，选择适当的结构参数，在结构的不同结构上采用不同的板材，对于减轻结构自重具有明显的效果，节省材料消耗的同时节约了能耗，本项目中在材料选取上主要采用高强度结构钢板，在主梁设计上采用先进的变截面结构，在支撑门腿上采用可拆卸的起升节；另一方面根据三维数字化结构设计图，通过图样的自动拼合，进行合理的数字化排样下料，可大大减少浪费，提高材料利用率，降低成本。
（3）基于机电控制联动的精确定位技术及智能监控技术
研发的GIS安装运输装置需要同时实现多个部分的运动，包括行走小车的行走，支撑臂的伸缩，电葫芦的移动与牵引，这其中包括了复杂的联动原理与设计。实现这些执行装置的控制和联动是是保障安装运输过程的作业质量的关键，针对本项目实现多线程的联动控制定位，要实现精确定位需要运用大量的传感技术和智能控制技术，设计大量传感器参与下的传感系统，采用计算机对起重装置的受力状态、变形等进行远程监控，根据监测的数据可对装备的异常状态实时预警，保障作业过程的安全性，还可以根据监控数据采用计算机对运输起重作业的全部工艺过程进行控制、操作。此外还通过设置工业摄像，在视觉技术的参与下在连接GIS模块时实现精确定位。
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