高压直流巡检机器人磁力悬浮方法
Magnetic Suspension Method of Inspection Robot for HVDC
作者：徐显金(湖北工业大学 机械工程学院, 湖北 武汉 430068)；王云龙(湖北工业大学 机械工程学院, 湖北 武汉 430068)；刘成辉(湖北工业大学 机械工程学院, 湖北 武汉 430068)；陈浩达(湖北工业大学 机械工程学院, 湖北 武汉 430068)；方磊(武汉和越装备技术有限公司, 湖北 武汉 430205)
Author：Xu Xianjin(Mechanical Eng., Hubei Univ.of Technol., Wuhan 430068, China)；Wang Yunlong(Mechanical Eng., Hubei Univ.of Technol., Wuhan 430068, China)；Liu Chenghui(Mechanical Eng., Hubei Univ.of Technol., Wuhan 430068, China)；Chen Haoda(Mechanical Eng., Hubei Univ.of Technol., Wuhan 430068, China)；Fang Lei(Wuhan Heyue Equipment Technol. Co. Ltd., Wuhan 430205, China)
收稿日期：2017-04-17 年卷（期）页码：2017,49(6):204-210
期刊名称：工程科学与技术
Journal Name：Advanced Engineering Sciences
关键字：高压直流;巡检机器人;磁力悬浮;建模;仿真
Key words：HVDC;inspection robot;magnetic suspension;modeling;simulation
基金项目：国家自然科学基金面上项目资助（61375092）；2015湖北省科技支撑计划项目资助（2015BAA011）
中文摘要
针对架空高压直流输电线路轮臂式巡检机器人行走轮打滑及磨损问题，提出了一种基于高压直流磁场的磁力悬浮方法，利用通电线圈在高压直流磁场中所受的安培力使机器人悬浮。通过建立磁悬浮装置物理模型，分析了磁悬浮力与物理模型参数之间的关系；利用COMSOL软件对磁悬浮装置模型进行仿真，将磁悬浮力的仿真结果与理论模型计算值进行比较分析，结果表明模型在不同的系统参数下均能产生符合理论计算的悬浮力；进一步仿真分析防振锤对磁悬浮力的影响，结果表明，防震锤对磁悬浮力影响非常小。最后，根据提出的磁力悬浮模型搭建磁力悬浮最小系统并进行实验，实验结果表明，本文提出的磁力悬浮方法是可行的。
英文摘要
A method of magnetic suspension that the robot is suspended by the amperage force of the energizing coil in the high voltage direct current (HVDC) magnetic field was proposed to solve the problem of slippage and wear of the traveling wheel of the arm-type inspection robot.The magnetic model of magnetic suspension was established and the relationship between magnetic suspension force and physical model parameters was analyzed theoretically.The model of magnetic suspension is simulated by COMSOL software.The results showed that the model can produce the suspension force in accordance with the theoretical calculation under different system parameters.Further,the influence of anti-vibration hammer on magnetic suspension force was also simulated and the results show that the effect of the anti-vibration hammer on the magnetic suspension force was very small.Finally,according to the proposed magnetic suspension model,the minimum magnetic system is designed and experimented.The experimental results showed that the magnetic suspension method proposed is feasible.
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