610管道检测机器人速度控制装置研究

针对目前常规管道检测机器人在大流速天然气管道内由于运行速度过快而导致无法应用的问题,提出利用速度控制装置对管道机器人进行主动调速。设计 610管道机器人速度控制装置,并对其开展了静态试验、动态试验和工业试验研究。静态试验压力可到10 MPa,有效检验了速度控制装置泄流阀在高压运转情况下的密封性及动作准确性。动态试验结果表明： 610速度控制装置泄流阀开启量在1/2区间对速度控制装置产生的压差影响最为明显,当泄流阀开启量超过 2/3 区间对速度控制装置产生的压差影响很小。工业试验针对带固定泄流孔的管道机器人启动力问题,测试了泄流阀开启固定泄流面积时的启动力,建立了泄流状态下机器人启动压差方程,并测试了速度控制装置的实际降速能力,为大口径、大流速工况下管道检测机器人的调速技术提供了理论和试验基础。     

差压式管道检测机器人及其速度控制的研究现状

随着油气输送管道里程的迅速增长,管道检测机器人越来越多地应用于管道的检测与清理,管道检测机器人的行走稳定性问题得到了广泛的关注。分析了国内外差压式管道检测机器人及其速度控制技术的发展现状,针对现有水平对大规模实用化需求的较大差距,提出了急需解决的3个问题,为进一步研究高智能化的差压式管道检测机器人提供参考。     

提高差压式流量计精度的方法

从节流装置的工作原理入手,分析了差压式流量计产生误差的原因,提出了在使用中减小误差的必要措施,总结出一套适合生产实际的能提高流量测量精度的方法.     

基于差压技术的砂轮磨损量检测研究

针对实时在线检测砂轮磨损量的问题,提出一种基于差压技术的在线检测砂轮磨损量的方法,并建立了在线检测系统。现场实验结果表明:使用该方法能够对磨床砂轮磨损量进行在线非接触检测,测量范围可达到120μm,线性度达到1. 8%,测量系统的可重复性小于1%,具有简单与适合现场应用等特点。     

管道检测机器人在垂直输气管道的运动分析

管道检测机器人用于管道腐蚀缺陷和变形缺陷的定期巡检,当管道存在较大倾角时会对机器人的运行状态产生影响,尤其是机器人进入垂直管道内运行,机器人自重将明显影响设备的运行速度,严重时可能导致机器人超速运行,影响检测数据质量。利用动量守恒定律建立了在垂直管道向下运行时机器人前后端气体的压差增量与机器人运行速度增量间的关系式,指出压差增量与气体的密度、扰动波传播速度和机器人的速度增量等因素有关。建立了机器人在垂直管道内运行加速度和运行距离的关系式,并对关系式进行了简化,方便工业现场应用。通过与数值仿真结果对比,建立的关系式可有效计算出机器人在垂直管道内运行时的速度增量和运行距离,为工业现场预测机器人的运动参数提供了保障。     

铝合金缸盖零部件差压泄漏检测系统研究

介绍几种不同的检测技术,并对其特点进行了说明,得出了各种检测技术的应用场合。详细的说明了东本发动机缸盖零件泄漏检测的工作原理和测试方法,并对参数和影响因素进行了详细的分析。     

流体驱动式管道裂纹检测机器人探头结构设计

管道机器人能有效的检测出油气管道存在的腐蚀缺陷,但对管道存在的裂纹缺陷无法有效的检出。设计了一种流体驱动式管道裂纹检测机器人的探头结构,可用于管道轴向裂纹的检测。论述了探头总体结构设计、弹簧支撑结构设计、支撑轮设计和检测探头壳设计。对设计的探头结构进行测试,结果表明:测试里程超过250 km,满足现场使用要求。该探头结构的设计为管道裂纹检测机器人的研制提供了参考。     

无缆式城市排水管道清淤机器人的通讯设计

根据无缆式排水管道清淤机器人的控制要求,其控制系统采用了3个S7-200 PLC,机器人内部的两个PLC之间利用PPI协议实现通讯,而地面PLC与机器人内部PLC之间则通过无线通讯完成数据传递.实践证明,该设计策略很好地解决了管道清淤机器人与地面操作人员之间的信息交互问题.     

基于容积补偿的差压式高精度气体检漏装置的研究

基于容积补偿的差压式检漏法与普通的差压式检漏法相比,具有精度高、测试速度快等优点.本文作者介绍了基于差压式容积补偿检漏装置的工作原理,实验对比了无容积补偿的普通差压法与基于容积补偿的差压法的测试结果,并做了相应分析.     

管内智能封堵机器人封堵及调速装置设计与研究

提出一种适用于小管径、中低压力油气运输管道维抢修作业的封堵及调速装置。该装置借助管道内介质压差驱动行进,利用电机控制环形缝隙及节流口,实现行进速度的控制及管道内输送介质的封堵。阐述封堵、驱动及调速装置的设计;采用有限元仿真分析方法,研究封堵橡胶的密封特性、环形缝隙及节流口对机器人行进速度的影响;并利用所研制的机器人样机在实验测试平台上开展了封堵可靠性及调速性能实验研究。结果表明：所设计的封堵及调速装置能够在介质压差的驱动下行进,通过控制环形缝隙及节流口可实现速度调控,同时在1 MPa介质压力条件下,可实现快速、可靠封堵。研究结论为管道内智能封堵机器人在速度调控及封堵可靠性方面的研究提供了参考。     

一种基于集成阀控制的管道机器人设计

针对人工检测排水管道存在的管道直径小及易燃、易爆等问题,设计一种基于集成阀控制的管道机器人。集成阀具有密封防爆、扩展性强等优点。该机器人采用气动动力系统、蠕动行走方式,能在一定范围内的变径管道中行走并转弯,完成管道清洗、检测等工作。控制系统采用下位机操作,通过缆绳到上位PC机集中控制。所设计的机器人具有安全防爆、动力保障性强、故障机器人回收维修方便、性价比高等优点。     

速度自控式管道机器人驱动调速单元数值模拟分析

在研究速度自控式管道机器人结构基础上,采用CFD技术对机器人驱动调速单元进行了流场分析,得到不同工况下驱动调速单元的压力场和速度场。分析了驱动调速单元中锥阀开口度变化对机器人行进速度的影响。结果表明:随着锥阀开口度不断加大,阀口处的流速逐渐变小,在阀口下游,由于空间变大,在管道中轴线两侧,产生了漩涡;高压区的压力变化不明显,次高压区压力逐渐降低,负压区的压力略有上升,锥阀下游区域压力逐渐上升,驱动调速单元两端压力差值逐渐变小。     

面向矩形管道的管道机器人自适应调节机构的研究

根据管道机器人管内适应性的要求,提出一种面向矩形管道的新型自适应调节机构的设计方案.分析该机构的工作原理、力学特性,建立其数学模型并进行仿真分析.仿真结果表明:该机构提高了管内机器人对矩形管道的适应性,并改善了牵引能力,为机构参数的合理选取提供了科学依据.     

一种采用自夹紧模糊控制的缆索检测机器人设计

针对斜缆索检测机器人爬升所需夹紧力的特点,设计一种带气动夹紧装置的缆索机器人,能根据缆索机器人自身重力与所攀爬的缆索状态进行夹紧力的自适应模糊控制.气动夹紧机械臂能实时提供合适的夹紧力,在保证检测机器人获得足够摩擦力的同时避免由于夹紧力过大而对缆索造成二次损伤;同时,采用自夹紧技术的机器人,可以调节夹紧机构的气缸行程,实现同一个检测机器人检测各种不同直径和倾斜度的斜拉桥缆索.自夹紧功能的实现对于缆索机器人的结构改进和保护缆索避免二次损伤,具有积极意义.     

海底电缆巡检水下机器人建模及运动控制系统研究

海底电缆巡检水下机器人是为检测与维护海底电缆等管线的腐蚀、磨损等问题而设计的开架式水下机器人。结合海底电缆巡检机器人的实际应用需求,介绍了水下机器人四自由度运动建模方法,详细讨论了海底电缆巡检水下机器人的硬件体系结构组成,采用模块化的方法对海缆巡检水下机器人的软件体系进行了设计。     

基于液压驱动的清污机器人控制方法研究北大核心

针对水利设施中传统清污机清污效果较差的现状,设计一款液压驱动的清污机器人,用于拦污栅上污物的清理和拦污栅前污物的抓取。分析了清污机器人三自由度串联结构,采用几何法求解其运动学,得到各关节液压缸与末端位姿的非线性关系。根据清污机器人在清污过程中路径重复的特点,设计液压伺服驱动控制器。采用速度前馈控制方法,系统能够快速跟踪规划的轨迹;为减小位置误差,加入位置反馈控制方法。结果表明:所设计的清污机器人各个液压缸响应速度较快,位置精度较高。     

智能移动机器人远程监控系统的研究与开发

将智能移动机器人和无线远程控制技术相结合,构建了移动机器人和计算机之间的无线网络通信平台。在该平台上实现数据无线传输,从而远程监控移动机器人的工作状态,实现人机协调工作,完成复杂环境下的繁重任务。