石油钻杆螺纹廓形参数在机测量系统研究
本文关键词: 激光三角法 石油钻杆螺纹 螺纹参数在机测量 平滑滤波器 加权整体最小二乘法 出处:《仪器仪表学报》2016年07期 论文类型:期刊论文
【摘要】:为解决石油钻杆因尺寸长、重量大等装卸不便因素给其两端内、外螺纹廓形参数测量带来的困难,设计并实现了一种安装于SCK230型数控石油钻杆螺纹修复机床上的非接触式石油钻杆螺纹在机测量系统。该系统利用数控机床的伺服功能带动二维激光位移传感器获取螺纹某轴截面的廓形数据;采用基于不连续度的自适应滤波算法对采集的廓形信息进行降噪处理,根据石油钻杆螺纹牙形的几何特征对降噪后的离散数据分段,以加权整体最小二乘法为基础拟合出各段廓型数据的回归模型;实时计算螺纹参数,判断加工质量。对NC50型石油钻杆螺纹及其标准环规的测量结果表明,该系统可在7.5 s内完成长度为25 mm的螺纹测量,测量精度为±8μm,重复性限≤4μm且重复性较高。设计的在机测量系统利用了良好的数控资源,实现了石油钻杆螺纹廓形参数的在机测量,提高了测量精度和效率。
[Abstract]:In order to solve the difficulty of measuring the internal and external thread profile parameters of oil drill pipe due to the inconvenience of loading and unloading due to the long size and heavy weight. This paper designs and implements a non-contact measuring system of oil drill pipe thread installed on SCK230 type NC drilling pipe thread repair machine. The system uses the servo function of NC machine tool to drive two-dimensional laser position. The displacement sensor can obtain the profile data of a certain axis section of the thread. The self-adaptive filtering algorithm based on discontinuity is used to reduce the noise of the collected profile information, and the discrete data after noise reduction is segmented according to the geometric characteristics of the oil drill pipe thread profile. Based on the weighted global least square method, the regression model of each segment profile data is fitted. The measurement results of NC50 type oil drill pipe thread and its standard ring gauge show that the system can measure the thread length of 25mm in 7.5s. The measuring accuracy is 卤8 渭 m, the repeatability limit is less than 4 渭 m and the repeatability is high. The designed in-machine measuring system utilizes good numerical control resources and realizes the in-machine measurement of the thread profile parameters of oil drill pipe. The measurement accuracy and efficiency are improved.
【作者单位】: 沈阳工业大学机械工程学院;中国石油辽河油田分公司资产装备部;
【基金】:国家自然科学基金(50475170) 辽宁省百千万人才工程项目资助
【分类号】:TE921.2
【正文快照】: 1引言石油钻杆螺纹主要应用于石油天然气钻采工业中钻杆间的连接,作用是将钻井所需的巨大扭矩从井口传递到井底钻头[1]。由于该种螺纹承受扭矩大,密封要求高且呈锥形,因此对其廓形参数精度的要求非常严格,必须符合美国石油学会的API标准[2]。目前石油钻杆螺纹廓形参数的测量均
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,本文编号:1445655
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