简论石油管道清管机器人设计

《简论石油管道清管机器人设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、简论石油管道清管机器人设计石油管道清管机器人设计论文导读：本论文是一篇关于石油管道清管机器人设计的优秀论文范文,对正在写有关于机器人论文的写有一定的参考和指导作用,233.6键的选择与强度校核263.6.1机器人本体机构装配图中键（31号零件）的选择与强度校核263.6.2机器人本体机构装配图中键（23号零件）的选择与强度校核273.6.3机器人本体机构装配图中行走轮与轴联接强度校核273.6.4机器人本体机构装配图中减速箱轴上键（35号零件）的选择与强度校核28第4章收放线装置结构设计294.1导石油管道清管机器人设计学生姓名齐锁平学生学号904817指导教师　张金亚职称年级　

2、0809学生层次　　专升本学生专业机械设计制造及其自动化入学时间2008-09学习中心陕西靖边奥鹏中心填写日期2010-09-25学院制摘要　　　　本次设计通过对石油管道的故障类型和结构形式的分析，综合研究国内外各种管道检测机器人技术，运用所学的基本理论、基本知识和查阅的相关资料，完成了对管道检测机器人的驱动机构和收放线装置的设计，并绘制了总体装配图及重要零部件图。在本文中给出了机器装置的原理方案构思和拟定；原理方案的实现、传动方案的设计；关键技术的分析与实现、主要结构的设计简图；设计计算与说明等。　　机器人本体机构利用一台可与行星齿轮减速箱直接相连的直流伺服电机，通过一对锥齿轮

3、和一组同步带轮将动力传递到四个驱动轮上，从而实现机器人以10m/min的速度行驶；地面收放线装置通过手摇手柄带动滚筒中轴使滚筒旋转来实现缆线的收放，缆线导向机构不仅有导向功能，而且有记里程作用。　　该套检测设备，结构紧凑，应用方便,工作安全可靠，适用于管径为180mm～250mm的管道。　　关键词：管道机器人；收放线装置；直流伺服电机；导电滑环；步进电机　　　　　　　　　　　　前言　　机器人是当今世界的一个热门话题，机器人技术代表了先进的科技前沿技术。机器人通常用来代替人进行高强度、高精度的工作，或者代替人在恶劣的或空间有限的环境中工作，而管道机器人就是这一类机器人中的代表。管道

4、机器人研究是机电一体化的高科技研究项目。　　石油管道长期使用后，由于管内、管外介质的腐蚀，造成管壁减薄甚至出现裂纹和漏孔，导致供、排水的泄漏；水中的杂质在管道中沉积，造成输水管道堵塞。严重影响正常的生产生活秩序。因此，必须定期地对这些管道进行检修和维护。然而，管道所处的环境往往是人力所限或人手不及，检修难度很大，故通常对重要和不允许泄漏的管道采用定期或提前报废的办法，从而造成了巨大人力和物力损失。如果检测采用传统的全面挖掘法、随机抽样法或目前广为流传的SCADA系统法，由于这些传统的方法经常出现漏检，并且劳动强度大、效益低。因而，准确率低，效果并不理想。　　为了解决此问题，本设计

5、研究了一种管内行走检测仪器--管道机器人，它是利用所拖动的电缆传递的电能行驶于管道之中，将摄相头所拍摄的图像传递到地面的接收器上。整个工作过程不需要人用太大力气就可以完成，能节省大量的人力、物力及财力。因此，开发研究管道机器人意义很大。　　此次设计管道机器人不但实现了管道检测的目的，同时也在人力和物力上大大的节约了资源。此管道机器人具有结构紧凑，操作方便，检测准确等众多特点，具有广泛的推广价值。　　本文共分为四章，第一章主要介绍了管道的故障类型、检测方法，国内外管道机器人的发展状况。第二章介绍了管道机器人的驱动机构和收放线装置的传动方案设计。第三章介绍了机器人本体机构零部件的选择

6、与设计。第四章介绍了收放线装置结构设计。　　由于水平有限，论文中有漏误在所难免，恳切希望有关老师指正。目录1第1章概述11.1问题的提出11.2管道机器人的分类11.3管道机器人的发展历史21.4国外管道机器人研究现状31.5国内管道机器人研究现状31.6已研制成功的管道机器人结构及其原理4第2章机器人驱动机构和收放线装置传动方案设计62.1驱动机构传动方案的设计62.2收放线装置方案原理设计8第3章机器人本体机构零部件的选择与设计计算93.1电机及其附属件、减速箱的选择93.1.1电机功率的确定93.1.2电机的选择133.1.3各轴的输入功率和转矩的计算143.1.4减速箱的

7、选择153.1.5校核电机转矩153.1.6数字编码器、驱动器的选择163.2初算轴的直径163.3锥齿轮的设计173.3.1锥齿轮传动的强度计算和主要尺寸确定173.3.2锥齿轮传动的几何计算203.4同步带传动的设计计算203.5轴承的选用与校核233.6键的选择与强度校核263.6.1机器人本体机构装配图中键（31号零件）的选择与强度校核263.6.2机器人本体机构装配图中键（23号零件）的选择与强度校核273.6.3机器人本体机构装配图中行走轮与轴联接强度校核273.6.