绝缘子是增加爬电距离的特殊绝缘控件,在输电线路中用来固定带电导体,确保导体与大地之间有足够的距离和绝缘性。但是,绝缘子长期在户外运行,会受到自然环境、工业烟尘以及汽车尾气的污染,容易在绝缘子表面沉积污秽层。在污秽层中往往存在易导电的电解质,在遇到雾、露、雪和毛毛雨等恶劣天气时,会使受潮浸湿,导致绝缘子电气强度下降,严重时会发生污秽闪络放电,简称污闪。在此背景下,设计研究了输电线路绝缘子清洗装置,此装置可以实现对绝缘子污秽层的清洗,降低了污闪事故的发生,并且能够提高绝缘子清洗效率,保证清洗效果以及提高清洗过程的安全性。其主要研究成果如下:(1)对污秽绝缘子直流和交流闪络机理进行研究,同时对两种闪络机理的区别进行对比分析,进一步研究影响污秽绝缘子闪络电压的因素,并且使用等值附盐密度数值来表示污秽累积的程度。(2)分析了输电线路绝缘子清洗装置作业要求以及绝缘子的技术条件,并且对清洗方法进行研究,从而确定输电线路绝缘子的清洗方案,最终完成装置的总体结构设计。(3)通过对机器人基本构型和驱动方式的研究,确定采用电机驱动的直角坐标机器人作为清洗装置的载体。采用D-H参数法对机器人进行运动学分析,对正运动学和逆运动学进行求解,并且使用ADAMS软件对装置进行仿真分析,求得清洗装置末端执行器的位移、速度和加速度的曲线。(4)根据绝缘子的清洗要求,设计清洗支架辅助完成绝缘子圆周的清洗。在清洗支架中,采用气动系统对清洗臂进行驱动,使清洗支架具有张开和关闭的功能。(5)对水射流冲击动力学和水射流分类及结构进行研究,并且对水射流清洗机理进行研究,确定清洗方案,对清洗系统进行总体设计。(6)在输电线路绝缘子清洗装置的控制系统中采用PLC作为主控制单元,采用触摸屏作为上位机对X、Y、Z方向关节,手臂旋转关节,俯仰调节关节,气动系统和清洗系统进行控制。