管线连接件自动分发系统设计与研究

发布时间：2019-10-09 23:09

【摘要】：管线运输作为油料输送的重要方式,对于国民经济有重要影响,现阶段输油管线的铺设多采用人工作业方式,提高管线铺设自动化水平不仅可以减轻人力负担,同时提升装备自动化水平,对于增强我国的科技创造创新能力,具有十分重要的意义。实现管线自动铺设功能较为复杂,涉及到许多关键技术并且资金投入巨大,现阶段的研究正在不断深入。作为输油管线的一种重要方式,装配式输油管线布置灵活,拆解安装方便,能够短时间内完成大量油料输送工作,尤其适用于紧急情况下油料输送。我国管道自动建设水平与国外存在很大差距,本文从提升装配式输油管道铺设的自动化水平,提高管道铺设效率的角度出发,设计并开发一种用于存储和自动分发输油管线连接件的装置,该装置适用于长距离输油管道铺设任务。针对装配式管线连接件的特性开发了一种专门用来分发管线连接件的设备,能够提高铺设过程中的效率。该设备包括电控部分与机械结构部分,电控部分实现了管线连接件的自动分发控制。基于C8051F04单片机建立管线连接件分发装置的控制系统,实现数据采集、A/D转换、数据输入、终端显示、控制信号输出等功能。系统工作时通过位置传感器对信号进行采集,对精度要求较高纵向推进机构进行闭环控制,PID控制算法减小工作过程中产生误差,机械传动中使用链条进行传动提升了分发精度。对设备进行安装,分别测试各模块是否稳定工作,设计出整个设备的工作流程并编写控制软件,实现了管线连接件的自动分发功能。为验证设备整体性能进行高低温冲击试验,对整个装置分模块进行检验,并将设备存放于特定车辆上,进行实地分发实验用来验证该设备是否达到设计目的,数据表明实际开发的设备可以满足分发要求。
【图文】：

连接件,输油管线,角铁,固定参数

输油管线连接件是一个规则的圆柱状物体，根据管线连接件外形特点设计出存逡逑放连接件的货架，设计的连接件存放架由左至右共计１０列，每列可存放若干个连逡逑接件，根据具体需求由上至下可存放８－１２排，所建立的模型如图２－１所示。该存逡逑放架结构紧凑、简洁明了，方便工作人员进行例行检修维护，整个存放架采用焊接逡逑工艺进行固定组装，内部支撑结构均为性能良好的角铁与四角管，也有利于减轻整逡逑个装置的重量。该存放架的结构对左右和上下的自由度进行限制，保证管线连接件逡逑只能做前后的移动，如果再对其中一个自由度进行限制，则管线连接件只能沿着一逡逑个方向运动。逡逑管线连接件的外径为化１３ｍ高度是０．０６ｍ，设计的行车速度为２０ｋｍ／ｈ，要求管逡逑线连接件间隔６ｍ分发一个，根据上述固定参数可Ｗ求出所构建的存放架模型规格逡逑尺寸。横向输送板摆放１０个管线连接件需要横向输送板长度１．４ｍ，每一列存放１５逡逑个管线连接件

实物,横向,推进机构,从动轮

逦条逡逑ＣＩ邋Ｉ邋Ｉ邋１１１１邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋厂逡逑Ｔ—ＴＴ—Ｉ邋＂Ｉ邋＇Ｉ邋Ｉ邋＇Ｉ邋Ｉ邋ｌ￣ＴｆＨ逡逑图２－２输送机构单侧升降示意图逡逑升降电机只有一个而且置于整个机构的一侧，为了使纵向推进机构平稳的升降逡逑需要两侧同步运转，两侧同步升降示意图如２－３所示。首先工作时升降电机驱动左逡逑从动轮转动，左从动轮和右从动轮之间采用链条进行传动，在此只讲述左侧和前侧逡逑升降机构的原理图，右侧和后侧的升降原理与此相同。逡逑逦逦逡逑＼逦ｙ逦ｆｃｍ逡逑}r动轮Ａ逡逑ｙ逦ｕ逡逑ｉ逦纵向推进机构逦￣逡逑图２－３两侧同步升降示意图逡逑２．１．３横向输送机构逡逑横向输送机构的主要作用是承接从纵向推进机构掉落的管线连接件，防止管线逡逑连接件坠落，，装置的横向传送机构按照设定好的速度传送，横向输送机构与纵向机逡逑构相同，小圆柱体起到带动管线连接件进斤运动的功能，如２－４所示。横向输送板逡逑由两块不诱钢板焊接组成
【学位授予单位】：长春工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE978

【参考文献】