输电线路巡视便道除草技术应用发展方向探究.pdf
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1、中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期:2023 年 12 月 22 日 作者简介:黄昊(1990),男,江西南昌人,工程师,技师,从事 110kV 及以上输电运行线路的检修、维护与生产技术工作。-203-输电线路巡视便道除草技术应用发展方向探究 黄 昊 温带银 孙天成 赵 棚 广东电网有限责任公司江门供电局,广东 江门 529000 摘要:摘要:在电网输电线路维护工作中,巡视便道杂草清理是一项长期开展的基础性维护工作。然而,传统的除草手段与设备在效率、职业健康和人力成本等方面存在着一些缺点和局限性,亟需新型割草设备的研发与应用来解决这些问题。本文旨在系统地分析常见割草手段的现状与缺点,探究新
2、型除草设备发展的新方向,希望研究成果能为读者提供一定的参考价值。关键词:关键词:输电线路;便道除草;技术发展方向 中图分类号:中图分类号:TM7 0 引言 输电架空线路往往建设在荒无人烟的高山密林之中,运维人员需要通过徒步或汽车通过巡视便道开展每天的工作。大量的巡视便道,由于气候温暖,降雨丰沛,导致杂草茂盛生长,阻碍运维人员前行的同时,容易引发人员与车辆因视野不足产生跌落、碰撞和受蛇蚁等小动物侵害的风险,威胁输电运维人员的人生安全。输电线路传统除草手段在效率、能源消耗、环境影响等方面存在一些明显的缺点和局限性。1 传统除草手段存在问题和局限性分析 传统园林用手持除草设备,需人员手持驱动,是当前
3、输电行业使用的常规除草装置。该种装置的缺点是人员需与装置 1:1 配置,同时常见的背负式或侧挂式除草设备设备总重一般在7公斤以上,大面积除草,人员长时间负重不利于人机工效与职业健康。以广东江门输电专业 2022 年巡视便道清理需求量统计为例,杆塔基面清理总数约 27.4 万、人行便道清理工程量约 40.6 万米,需消耗大量人力物力,同时割草效率低下,同时重割的情况也较为普遍,影响了整体工作效果和进度。传统大型载人式除草设备1,通常配备内燃机或电动机,通过驱动水平或竖直刀条的旋转来实现杂草切割。相比于手持除草设备或推进式除草设备,这种除草设备无需人员负重,能够快速、高效地完成大面积的除草任务。对
4、于高山峻岭、山路崎岖等复杂地形的输电线路环境,传统大型载人式除草设备的应用受到一定的限制,由于其较大的体积和重量,这种除草设备在陡峭坡地和崎岖地形上的操作可能会受到困扰,无法灵活地适应不同地形的需求。传统大型载人式除草设备通常使用柴油或汽油发动机,这也存在一定的风险。在干燥的山区环境中,使用火种或燃油动力设备可能增加山火发生的风险。传统除草手段存在的这些问题和局限性导致了割草效率低下、人员负担重、工作进度受限等现象。针对这些问题,需要寻求新型割草设备的发展方向,例如技术创新和设备创新,以提高割草效率、降低人力投入、适应复杂地形,并减少安全风险,将有助于提升整体除草工作的效果和工作效率。2 巡视
5、便道除草技术应用发展方向探究 2.1 轻量化材料选取 除草设备实现轻量化的关键技术,重点在研究材料选择和优化。除草设备的材料选择需要综合考虑多个因素以确保最佳性能和轻量化目标的实现。在现代除草设备设计中,铝合金和复合材料被广泛认为是最具潜力的材料选择之一。铝合金在除草设备应用中具备多方面优势。它具有较高的强度与刚度,可满足除草设备在工作过程中承受的振动和冲击力。此外,铝合金是一种轻质材料,相对于传统的钢铁材料具有更轻的重量。这使得除草设备更加易于携带和操作,减轻了用户的劳动负担。铝合金还具有良好的耐腐蚀性,能够抵御湿润环境、化学品和草坪肥料等可能导致腐蚀的因素。此外,铝合金的成形性能良好,便于
6、加工和制造过程中国科技期刊数据库 工业 A-204-中的成型操作。其次,复合材料也被认为是一种有潜力的除草设备材料。复合材料通常由纤维增强树脂或金属基体组成,具有高强度和轻质特性。在除草设备应用中,复合材料能够提供出色的强度和刚度,同时保持较低的重量。这使得除草设备具有更高的效率和机动性。此外,复合材料还具备出色的抗腐蚀性能,能够抵御湿润环境和化学物质的侵蚀。然而,需要注意的是,使用复合材料可能需要更高的制造成本和技术要求。除了铝合金和复合材料,其他材料如镁合金也具备一定的潜力。镁合金是一种轻质材料,相对于铝合金具有更低的密度。它具备较好的强度和耐腐蚀性能,同时也易于加工和成型。然而,镁合金在
7、可用性和成本方面可能存在一些挑战,需要更多的研究和开发才能实现其在除草设备中的广泛应用。铝合金和复合材料是除草设备设计中最有潜力的材料选择之一。它们具备轻量化、牢固性和抗腐蚀性的优势,能够实现除草设备的高效性能和操作便利性。然而,在进行材料选择时,还需综合考虑制造成本、可用性和特定设计要求等因素,以确保最佳的材料选取。2.2 轻量化结构设计 在轻量化除草设备的设计和改进中,结构优化2是一种关键手段。重新评估除草设备的结构设计,注重简化和减少不必要的部件。通过运用先进的 CAD 技术进行优化设计,可以减少零部件的数量和重量。同时,借助结构分析和模拟的方法,对除草设备的结构强度和刚度进行评估,确保
8、轻量化的同时不影响其性能和安全性。除此之外,也应着眼于部件和组装的优化。评估除草设备各部件的优化潜力,例如刀具、底盘、手柄等。通过减少材料用量、改进结构和采用高强度材料等方式,可以降低部件的重量。同时,优化除草设备的组装工艺,使用轻量化连接件和减少固定螺栓数量的方法,提高装配效率并降低总重量。车体和车轮设计也是轻量化的关键方面。重新设计除草设备的车体结构,考虑使用轻量化的材料和结构形式,以减少整体重量。选择轻量化的车轮材料和设计,减少滚动阻力和惯性负载,提高除草设备的机动性和效率。最后,通过实验室和现场测试来验证轻量化结构的性能和可靠性。比较轻量化除草设备与传统除草设备在割草效果、能源消耗和使
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