流体输送管道表面涂层清除机械手的研究

摘要

近年来，随着现代工业的飞速发展和人民日常生活的需要，石油、天然气的使用量越来越大，因而其输送方式的选择引起了人们的关注。用管道来输送石油与天然气具有很好的经济性与方便性，因此得到了广泛的应用。随着地下埋设的输送管道的增多以及使用年限的增长，各种管道泄漏事故也频频发生，而一旦发生输送管道泄漏事故，就要对管道进行及时补漏维修，以减少经济损失，避免造成更大的危害。
　　在流体输送管道的裂纹和穿孔补漏维修过程中，需要在不停止管道内流体输送的条件下将管道表面涂层清除掉，然后才能对破损部位进行进一步的维修。但是，市场上目前还没有成熟的技术来完成这项工作。
　　本课题研究的流体输送管道表面涂层清除机械手，是为辽海输油设备制造厂进行的新产品研发，主要用于流体输送管道的裂纹、穿孔补漏维修过程中，管道表面涂层的清理工作。
　　本文主要对机械手的工作原理和整体结构进行了分析与研究。确定了流体输送管道表面涂层清除机械手的工作方式为螺旋进给的方式，介绍了机械手的机械本体结构，包括机械手的整体结构、机械手执行机构的选择、机械手运行基础、张紧装置以及机械手压力调节装置等。
　　文章还研究了机械手的控制系统，控制系统包括机械手机械本体的回转与平台移动的控制系统、机械手钢刷轮的控制系统以及机械手的光电检测系统。分别对这几个控制系统进行了分析与研究，使管道机械手能够实现其完成工作所需的所有功能，研究出的光电检测系统能够满足机械手自动化与智能化要求，最终，生产出的机械手样机能够满足用户的使用要求。
　　在前期工作的基础上，对机械手进行了样机生产并进行了样机实验，通过实验得出了机械手去除效果与机械手各运动参数的关系，为机械手的改进与优化提供了有效数据。研究出了与课题流体输送管道表面涂层清除机械手相适应的运动平稳、动作灵活、定位准确、效果自动检测且运行可靠的机械手，并对后续产品的更新与换代奠定了坚实的基础。