介质压差管道机器人驱动调速单元流场数值分析

在研究介质压差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与管壁环形缝隙对机器人行进速度的影响。结果表明:随着环形缝隙不断加大,驱动调速单元上游流场未见明显变化,间隙处的流速随着缝隙加大逐渐变小,尾流区域的范围也逐渐减小;随着环形缝隙逐渐变大,高压区的压力逐渐变小,负压区的压力也略有回升,驱动调速单元两端压力差值逐渐变小。     

蠕动式污水管道清淤机器人

采用模块化方法对污水管道清淤机器人中的管道清理单元、推进舱、阀组和控制单元等模块加以组合,并对其进行了总体方案设计,给出了机器人蠕动行走液压油路方案,分析了其蠕动行走过程。介绍了系统上、下位机联合控制方案,同时描述了下位机在控制系统中的功能及其对应程序流程。在此基础上,研制了一台污水管道清淤机器人,并对其进行了实验。结果表明：该机器人在现有方案下能够实现预定的设计目标,管道清理检测质量良好,可降低工人工作强度。     

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。     

双电机驱动的管道检测机器人空间定位

本文目的是研究双电机驱动的机器人在管道里的空间定位。针对此,构建了双电机驱动机器人运动模型,并采用了PID算法控制机器人实现差速转向和直线运动。进而结合编码器与陀螺仪采集的数据,进行位移计算和位置坐标推导。最后,进行机器人管道定位试验,取真实轨迹位置坐标与算法计算位置坐标各30组,通过Origin软件仿真其运动轨迹,并进行误差分析。结果显示两种轨迹基本重叠,平均误差小于3.5%,表明该定位算法可应用于双驱机器人开展管道检测时的空间定位计算。     

能源自给式管道机器人管道内流体力学分析

研究了一种能源自给式管道机器人,机器人完全浸润在充满流动介质的管道内.利用流体压力以及流体速度能量所产生的驱动力,机器人不需要自带能源即可以随着管内流体向前推进,还能采用发电机将能量转化储存起来.本文通过对空气管道的流体力学分析,计算了管道内必须具备的流体力学条件.在很好地控制机器人与管道壁间的间隙情况下,机器人不但能利用流体动压力、也能利用静压力工作,能控制机器人速度大小,并且驱动的重量也得到提高.     

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。     

面向细小管道的微机器人发展现状

微机器人技术是一门交叉学科,有深厚的应用背景和广阔的前景,各国对微机器人的研究都相当重视。尤其是日本对管道微机器人的研究取得了很多成果。我国也开始了面向管道的微机器人方面的研究,已取得一定成果。     

差压式管道检测机器人及其速度控制研究现状

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。     

基于单元生死的管道对接焊残余应力数值模拟

基于ANSYS平台给出了管道对接焊接头残余应力数值模拟的计算流程,选用三维实体单元,考虑了材料物理性能随温度的变化以及外界环境对焊接管道对流和辐射散热的影响,采用生死单元方法的热源加载模式。获得了焊接接头残余应力场的分布规律,并对结果进行了分析和讨论。     

微细管道机器人工作原理分析及参数优化

介绍微细管道机器人工作要求和结构,并详细分析其工作原理;对微细管道机器人设计参数进行优化,并设计制作样机,其能够满足运动、负载的要求和适应管径变化.该微细管道机器人用于在石油、化工等行业管道检测维修中.     

高速直线进给单元设计

对直线进给单元的基本类型和直线电机的结构布局进行了分析,研究了高速直线进给单元的基本结构,并运用有限元法对进给单元工作台设计进行校验,证明研制的高速直线进给单元能较好地满足设计要求。与传统的直线进给系统相比,ＧＤ－３型直线进给系统的速度和加速度能提高５－８倍。     

高速机床中直线进给系统控制策略综述

介绍了直线电动机在高速机床伺服进给中的应用，分析了直线电动机用于进给驱动的特点。着重概括了在不确定因素影响下，闭环伺服进给驱动系统抑制扰动、提高稳态精度、加快动态响应以及增强鲁棒性的控制策略。包括滑模变结构控制、鲁棒控制、智能控制、和自抗扰控制策略等。最后根据各控制策略的特点提出了相应的改进方法。     

减速机轴断裂的分析与预防

本文对安钢炼铁厂8#高炉焦二皮带设备在运行过程中出现的减速机高速轴断裂事故进行了分析,找出了故障发生的原因,介绍了预防减速机故障的措施,并对焦二皮带设备进行了改进,消除了减速机轴断的故障,取得了良好的效果。     

用于齿轮淬火的圆柱坐标机器人单元

文章结合机车用齿轮淬火设备的研发,介绍了一种广义圆柱坐标式数控机器人式设备.文中对本机器人操作机的结构、参数、控制系统的构成及功能等作了介绍.最后对所开发的机器人式设备的实际应用情况进行了说明.     

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。     

数控机床高速主轴单元动态特性仿真分析

对电主轴建立了较精确的三维有限元建模,经有限元计算分析,获得了电主轴的模态和谐响应特性,研究了电主轴的固有频率、振型和临界转速,对高转速条件下主轴前端及不同特征位置所发生的最大动态位移进行了分析计算,验证了主轴结构设计的合理性.     

基于AMESim的电液调速系统的设计及仿真分析

BHS快速首绳更换装置的步进机构液压系统属于定重载液压系统,为了避免因送绳时速度过快产生液压冲击而发生摽绳事故,采用电液调速系统对送绳速度进行调节。运用AMESim对液压调速系统进行仿真分析,研究了液压步进油缸的运动特性,模拟出油缸在运行过程中的位移、速度、加速度和压力曲线,并判定液压系统稳定性,为BHS快速首绳更换装置的优化设计提供了理论依据。