基于Stewart平台的螺栓拉伸机举升机构研究

发布时间：2020-06-23 11:21

【摘要】：整体式螺栓拉伸机是核电站主要设备之一,用于反应堆压力容器的开启与密封,高效、精准、远程自动控制的整体螺栓拉伸机一直是国内外核电设备的研究热点。举升机构是整体螺栓拉伸机的重要组成部分,该机构重力负载大、上下行程大,在举升过程中要求对拉伸机水平度和水平位移严格控制,其定位精度直接影响着后续作业效率。现有拉伸机的举升机构在实际作业过程中因运行精度不够影响了作业效率,有时还需要人工进入辐射环境进行辅助操作。提出一种基于Stewart平台的串并联机构型拉伸机举升机构。通过对现有拉伸机的举升机构结构及举升过程控制进行详细分析,指出了现有机构的不足之处,结合并联机构特点,提出了一种将Stewart平台与3-RPS平台串接的新型整体式螺栓拉伸机举升机构,该机构承载能力强、水平定位精度高、结构紧凑、稳定性好,可同时实现拉伸机举升过程中的水平调整、水平对中和托举升降作业。Stewart平台的结构设计与优化。结合拉伸机的结构特点和工作范围对平台结构进行了合理布置,在运动学分析的基础上对平台结构参数进行了优化计算。利用ADAMS机构动力学仿真分析软件对设计结果进行了验证,利用ANSYS有限元分析软件对平台结构件强度刚度进行了分析,并对其关键部件进行选型。3-RPS平台的结构设计。结合拉伸机的实际工况要求,确定了3-RPS平台的结构与分布。利用ADAMS机构动力学仿真分析软件对两种控制方式进行分析,经过对比确定了平台的控制方式,利用ANSYS有限元分析软件对平台结构件强度刚度进行了分析,并对其关键部件进行选型与验证。Stewart平台模型样机搭建。基于上述理论分析结果,设计制造了Stewart平台等比例缩小模型样机,搭建了基于西门子SIMOTION运动控制器的平台控制系统,实现了模型样机的运动控制。
【学位授予单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM623
【图文】：

拉伸机,螺栓

进行简单介绍。1）半自动螺栓拉伸机半自动螺栓拉伸机是一款小巧灵活的拉伸装置，如图1所示，它主要由液压泵站和拉伸单元组成，能根据螺栓尺寸规格不同，随时改变拉伸单元的大小。因其占用空间狭小、载荷大、速度快等优点，半自动螺栓拉伸机被广泛应用到桥梁、风电、核电等行业[5]。图 1 半自动螺栓拉伸机Fig.1 Semi-automatic bolt stretching machine

拉伸机,螺栓,单体

式螺栓拉伸机重所研发设计的单体式螺栓拉伸机，如图 2 所示，主要伸机由拉伸组件、螺母旋转等装置组成，将电、液、气于传统拉伸机，结构更加紧凑且操作简便，大大提高了，使用天车将螺栓拉伸机吊装到所需拉伸螺栓的位置上的螺母旋转装置与紧固螺母相配合，然后拉伸机的拉伸。启动液压泵站，高压油将推动拉伸组件向上移动，测尺寸，当螺栓拉长到预定尺寸时，液压泵站保压，不再始动作，将紧固螺母拧紧，拧紧完成后，拉伸组件缓慢的紧固，再次通过天车吊装到下一工位，重复上述动作

【参考文献】