内浮顶储油罐清洗机器人定位系统设计

针对内浮顶储油罐特殊环境及清洗机器人工作过程中存在的定位精度低、安全性差等缺陷,设计了一种内浮顶储油罐清洗机器人定位系统。充分考虑内浮顶储油罐复杂的内部环境,通过对已有定位技术的分析比较,确定定位方式为几何定位与图像定位相结合的定位方法,利用油罐2个人孔进行2点粗略定位,通过图像得到机器人精确定位。利用Proteus以及Keil软件按照设计的定位方案进行电路设计和软件设计,并进行模拟仿真分析。与传统的定位方法相比,该定位系统有效提高了定位的效率和精度。     

换热器管程自动化清洗装置研究现状与发展

针对实际作业中换热器结垢的情况,必须定期对其进行清洗、检修。通过对常用清洗方式进行分析比较及不同原理、不同结构的清洗装置进行综合分析,指出了其不足、改进方法及发展方向。目前,学者的研究大多是基于高压水射流清洗技术的自动化换热器管程清洗装置。通过对国内外多种清洗装置的研究发现,定位装置、传动装置和控制装置是其关键部件。由于市场和技术的需求,对换热器管程清洗机器人而言,智能化、多功能化、信息化和绿色化将是未来的发展趋势。     

储油罐虚拟环境建模方法研究与发展现状

储油罐虚拟环境模型的创建,有利于解决油罐内摄像头失效情况下真实清洗机器人运动状态未知的问题,是进行储油罐清洗机器人遥操作过程的关键.基于此,从结构化环境方向详细介绍了基于OpenGL、VRP、VRML、WTK虚拟环境建模研究以及基于逆向工程三维激光扫描技术研究,从非结构化环境方向描述了基于点云信息和SFM三维场景建模方法及应用;分析了储油罐虚拟环境建模的研究现状、基本步骤以及储油罐虚拟环境建模过程中待解决问题,最终提出了利用实时交互的基于点云信息三维场景建模方法进行储油罐虚拟环境建模的发展趋势.     

大型浮顶储油罐爆炸动力响应及破坏机理

为研究大型浮顶储油罐结构在可燃气体爆炸作用下的变形破坏机理,根据Von Mises屈服条件和强度理论,建立了储油罐结构在爆炸荷载作用下的广义屈服函数和失效破坏准则,利用显示非线性动力有限元软件LS-DYNA,采用ALE流固耦合算法,对爆炸作用下容积为15×10⁴ m³的大型浮顶储油罐结构的罐壁位移、加速度、应力、应变等动态力学响应进行了数值模拟,计算结果表明:浮顶油罐的失效破坏模式为迎爆面顶部罐壁产生内凹塌陷和屈曲变形,迎爆面中部驻点区首先屈服并带动相邻部分达到屈服状态,同时在变形区周围明显形成不规则的塑性铰环,导致罐壁产生内凹屈曲．爆炸作用下,罐内液体既对罐壁产生一定的冲击作用,也能吸收和耗散部分爆炸能,储罐内液面较高时能提高油罐结构的抗爆能力．     

新型爬壁机器人越障机理及能力研究

爬壁清洗机器人是在危险的高层建筑环境下替代人进行清洗工作的机械,其可靠性和稳定性尤为重要. 在分析传统爬壁清洗机器人弊端的基础上,针对玻璃存在的窗框障碍物,设计一种四旋翼摆臂式爬壁清洗机器人.机器人基于履带式底盘结构,通过旋翼旋转产生推力提供壁面行走所需的吸附力,并设计相应的机器人摆臂变形机构,增加机器人的壁面越障能力. 从运动学角度分析机器人越障时的运动机理,建立机器人壁面攀爬的运动学模型. 在RecurDyn的Track LM模块环境下,对机器人越障过程进行运动学仿真,得到驱动轮的驱动转矩、旋翼推力随时间变化曲线;对Y轴重心位置和加速度变化曲线分析,机器人在越障过程中能够保持良好的平稳性,论证了四旋翼摆臂式爬壁清洗机器人的越障能力和越障过程中的平稳性.     

高压水射流与机械联合作用处理堵塞油管

在油田开发过程水泥浆堵塞油管现象时有发生.传统的处理方法是将这些堵塞的油管报废,结果造成很大的浪费.在系统研究高压水射流流动规律和动力特性基础上,深入分析了水力与机械联合破岩机理,根据不同使用条件和适用对象,对水射流参数进行了调整,对钻头切削齿和喷嘴布置进行合理的设计.首创了一种高压水射流处理水泥堵塞油管新技术,设计制造了清洗堵塞油管专用设备和工具,现场实验取得了突破性进展.     

基因算法用于射流路面清洗的优化

实验分析了影响水射流路面清洗的参数及其影响趋势,并建立了清洗率的模糊预测方法.使用了基因算法,对清洗过程中的清洗压力、清洗距离、移动速度和喷嘴角度进行优化,建立了相应的多目标优化模型.通过基因算法的优化,分析了不同权重下清洗效果、生产率、能量及水量消耗的优化结果.     

水下清洗机器人总体方案及实现

从学科发展趋势以及项目难点出发,针对水下清洗机器人的功能、性能需求,将清洗机器人分解为7个分系统,并分别开展各分系统的方案设计及多学科优化设计以形成最佳总体方案。建立了一套爬壁式水下清洗机器人的设计理论与方法,为今后我国水下清洗机器人的研制提供思路和方法。总结出了一套爬壁式水下清理机器人的研制和试验方法,为今后相关技术的研发提供指导。所研制的爬壁式水下清理机器人可用于船舶除垢、除锈、船体检测、焊接喷涂等,能够促进水下机器人技术的进步,提高船舶维护、清理产业的技术水平。     

外浮顶对大型立式储液罐地震反应影响分析

为了减轻大型外浮顶立式储液罐在地震灾害中的损失,基于ANSYS软件建立了考虑液体晃动和罐底提离的大型外浮顶立式圆柱形储液罐有限元模型,计算了地震作用下不同形式浮顶(平浮顶、正锥形,倒锥形)的大型外浮顶储油罐的动力响应.数值分析结果表明,地震荷载作用下,外浮顶对大型立式储液罐地震反应影响不可忽视,浮顶可以减轻液面晃动,但也会增加液体提离高度.不同形式的外浮顶对大型立式储液罐地震反应影响程度不同,平浮顶为最优浮顶形式.     

某清洗生产线后端设计分析

根据清洗生产线设计了一套具有干燥、吹扫、收纳功能的自动化装置,能有效提高生产效率,降低劳动强度,确保流水线生产稳定运行,并使生产成本有效.其适用于大规模生产,安装快捷的自动给/取料机器人,并对该自动化装置运行的经济性进行论证和分析.     

负压吸附式泳池清洗机的设计

设计了一款对泳池进行在线清洗的清洗机,该装置改变以往人工清洗的方式,更安全便捷地实现各型游泳池场馆的清洗作业。该装置采用负压吸附方式为清洗机侧面清洗时提供足够的工作压力和行进摩擦力,采用隔离吸盘有效地控制了污水的流向,并通过RO膜技术对污水进行过滤处理,有效地解决了在线清洗二次污染问题,通过无线遥控操作对清洗机的工作姿态、行进速度及工作压力进行调控,实现了对泳池底部和侧壁的全自动在线清洗。文章重点介绍了清洗机的工作原理并对其结构进行设计。     

机械清罐工艺设备分析

原油储集罐人工清洗存在劳动强度大、作业环境差、作业周期长、清洗质量差、资源回收利用率低、环境污染、施工人员安全无保证等问题。机械清罐工艺流程包括:剩余原油移送、温油循环搅拌、温油循环清洗、温水循环清洗、残渣人工清理。原油储集罐机械清洗系统主设备有回收装置、清洗装置、油水分离器等,辅助设备有惰性气体发生器、可燃气体检测装置、燃油蒸汽锅炉、三相分离装置等。储集罐机械清洗工艺与人工清洗方法相比,在技术、环保、安全等方面有绝对优越性和先进性。     

单盘外浮顶油罐自动通气阀溢油的原因分析

简要介绍了外浮顶油罐自动通气阀的结构形式和工作原理，将外浮顶罐浮盘未升起时浮盘与罐底之间的油气空间类比标准固定，顶罐容积确定热影响容积进行储罐通气量及通气阀通气面积的计算，根据流体稳定流动量方程推导出油品进入自动通气阀阀体内的高度计算公式，确定自动通气阀在通气面积一定时阀杆必须具有的设计高度，进而分析出一些已建油罐可能由于通气阀通气面积不够或阀杆设计高度不足而产生溢油的原因和今后设计应注意的问题。     

高楼外墙清洁机器人的功能与外形设计

根据国内外高墙清洁机器人技术发展现状,针对高墙清洁机器人的内部原件大多裸露在外,风力的影响较大且不美观,清洗方式单一等问题,运用机器人爬行原理、玻璃和瓷砖的清洗原理、色彩学原理,结合清洁机器人的作业特征,对高楼外墙清洁机器人的功能和外形进行了设计。     

浮顶储罐的焊接变形与防治措施

浮顶储罐的浮舱顶板是整个罐体中厚度最薄的部位,也是储罐焊接施工中最易产生焊接变形的部位。浮舱顶板的焊接变形与浮顶的结构、组装、焊接顺序及焊接工艺方法等相关。由于浮舱顶结构较复杂,其焊接顺序与罐底幅板的焊接顺序有较大差别的。防止浮舱顶板的焊接变形应从结构设计、组装顺序、焊接顺序、焊接工艺等方面着手。对已产生的变形,应选择正确的方法进行校正和补救。     

对单浮顶油罐局部设计的改进

单浮顶罐作为物料贮存容器,广泛应用于石油石化行业.早期设计的浮顶结构,浮船轴向整体刚性不足,易变形;浮顶支撑结构联接浮顶的密封套管设计长度偏短,在使用过程中易发生密封失效,造成油气泄漏.对局部结构进行改进,可有效改善这些不足,使浮顶的结构更加合理.     

近断层地震动下大型立式隔震储罐的地震响应分析

以Ⅲ类场地的15万m3立式圆柱形浮顶储罐为例,在储罐底部安装滚动隔震装置,输入Kobe地震波、汶川地震波和集集地震的2条地震波共4条近断层地震波,采用时程分析中的Wilson-θ法,通过对比分析计算储罐在传统抗震和隔震时的基底剪力、基底弯矩和晃动波高,研究滚动隔震储罐在近断层地震动作用下减震效果;通过设置不同的隔震层阻尼比来研究隔震层在近断层地震动作用下的位移.结果表明:基底滚动隔震装置可以有效降低储罐的基底剪力和基底弯矩,但对晃动波高的减震效果不太理想;隔震层上下层之间的层间位移差异较大,应采取综合措施,防止滚动隔震装置失效.