石油管道焊缝处理机器人设计及仿真

l 匐 化 石油管道焊缝处理机器人设计及仿真 The des i gn and si m ul at i on about r obot of w el d t r eat m ent i n oi l and gas pi pel i ne 肖玉瑛，王子文 XI AO Yu ． y i n g．V V ANG Z_ _ we n ( 河北联合大 学 机械工程学 院，唐 山 0 6 3 0 0 9 ) 摘 要：针对石油管道铺设过程中对内部焊缝防腐处理的需求，进行一种以 “ 油气管道内部焊缝处理机 器人”为内容的研究。机器人可完成管道内部准确定位、表面处理质量达~ U s a 2 ． 5 级、涂料喷 涂均匀等功能。同时对打磨过程进行动力学分析 ，找到影响表面处理质量的主要原因。通过 优化设计后使其满足基本的功能需要 ， 运行可靠，能够达到设计要求。 关键词：管道；焊缝处理；机器人；优化设计 ；振动；动力学分析 中图分类号：T H 1 2 2 ；T H 1 1 文献标识码：A 文章编号：1 0 0 9 - 0 1 3 4 ( 2 0 1 4 ) 0 1 ( 上) - 0 0 4 5 - 0 4 O o i ：1 0 ． 3 9 6 9 } ／ J ． i s s n ． 1 0 0 9 -0 1 3 4 ． 2 0 1 4 ． 0 1 (I - ) ． 1 4 0 引言 随着我国对油气需求量 的增加 ，油气 集输 管 道 的数量也 日益增加u J 。虽然在 出厂时已经对管 道 进行了防腐处理但 是在 安装过程 中未对 焊缝进 行处理导致其极 易发生腐蚀 、泄漏和断裂 ，进 而 造成污染及经济损失 等。但是 由于石油管道 内部 空 间狭小 ，人很难进入管道对其进行 防腐处理而 且工作环境恶劣，充满危险 — J 。鉴于焊缝防腐的 重要价值 ，针对 石油管道铺设过程 中对 内部焊缝 防腐处理 的需 求，进行一种 以 “ 油气管道 内部焊 缝处理机器人 ”为 内容 的研究 ，工作流程是对焊 缝首先进行打磨 ，去除表面焊渣达到一定 的表面 质量 ；对其喷涂 防腐漆 。通过去除焊渣和 防腐喷 涂，从而达到延长使用寿命的 目的。 在机器人设计 中考虑 到在进行焊 缝打磨的时 候 ，会产生较大的振动 ，这个振动会对焊缝表面 处理的质量产生影响从 而影响到防腐漆 的喷涂效 果，同时由于机 器人 携带 大量的电子 元件，如果 车架产生较 大的振动会导 致电子 ......