石油管道巡检机器人的结构设计对于管道的检测和维护,成了工业生产中的一道难题。本文设计了一种石油管道巡检机器人,分析了其总体机械结构和检测原理及方法。我设计的管道机器人采用直齿圆锥齿轮传动,因为它可以实现直角传动,占用空间小,成本低,而且适合管道机器人行进速度慢的要求。为了解决机器人行进中所需要的较大的牵引力的要求,我采用前后轮共同驱动的方式,驱动轴是电机的一根输出轴,实现了同步的要求。行走机构的四个轮,分为两组,每一组在空间成120角,实现了检测装置的定心。检测的方法采用超声波检测法,通过记录超声波回波信号的时间差来计算涂层的厚度,该方法精度高,工作稳定。本次设计的管道涂层厚度测量装置满足了自动测量的要求,并且该装置具有便携、工作稳定、成本低的优点。 综上所述,该管道机器人,经过进一步改进和完善后,可以在石油、化工、钢铁、有色金属、塑料工业和兵器工业等许多部门中对各种金属与非金属管类产品进行内表面质量检测,有广泛的应用、推广价值。 关键词:石油管道,管道机器人,超声波检测法 Abstract The detection and maintenance of the pipeline has become a difficult problem in industrial production. In this paper, a kind of oil pipeline detection robot is designed and its overall mechanical structure, detection principle and method are analyzed. The pipeline robot I designed adopts the straight tooth bevel gear transmission, because it can realize the right-angle transmission, occupying little space, low cost, and suitable for the slow speed of the pipeline robot. In order to solve the need of larger traction force in the robot, I adopted the way of co-driving the front and rear wheels. The driving shaft is an output shaft of the motor, realizing the requirement of synchronization. The four wheels of the walking mechanism are divided into two groups, each of which forms 120 angles in the space to realize the centering of the detection device. The method of ultrasonic detection is used to calculate the thickness of coating by recording the time difference of ultrasonic echo signal. The pipeline coating thickness measuring device is designed to meet the requirements of automatic measurement, and it has the advantages of portability, stable operation and low cost. In summary, this pipeline robot examination system, after passing through further improves and the consummation, may in the petroleum, the chemical industry, the steel and iron, the non-ferrous metal, the plastics industry and the weapons industry and so on many departments to each metal and the nonmetallic tubular goods product carries on the internal surface quality detection, has the widespread application, the promoted value. Keywords ：Oil pipeline,in-pipe robot,Ultrasonic testing method 目 录 1.绪论 1 1.1背景和意义 1 1.2现状和发展趋势 1 1.3发展前景 2 1.3.1灵活可靠的行走机构检测机器人设计 2 1.3.2智能化的传感器系统管道检测机器人设计 3 1.3.3高度自治的控制系统管道检测机器人设计 3 1.4管道检测机器人的应用前景 3 1.5检测技术原理 4 1.5.1漏磁检测 4 1.5.2远场涡流检测 5 1.5.3磁记忆检测 5 1.6课题研究思路和主要内容 6 2.石油管道机器人的总体方案设计 7 2.1机器人的总体结构设计 7 2.2几种典型的管道机器人 8 2.2.1蠕动式管道机器人 8 2.2.2轮式管道机器人 9 2.2.3无缆管道机器人 9 2.3机器人的驱动方式,传动方式的设计 9 2.3.1机器人的传动方式设计 9 2.3.2进行综合考虑,结合实际采用轮式管道机器人 10 2.3.3电机的选择 10 2.3.4结构设计 11 2.4电机功率计算 12 2.4.1空载转矩计算 12 2.4.2转速计算 12 2.4.3初选电机选择 12 2.4.4减速比 12 2.4.5空载启动能力校核 12 2.4.6最大负载能力 12 2.5轴的设计 13 3．三维造型设计 16 4．巡检系统 20 5.经济技术分析报告 21 6.结论与展望 21 6.1取得的成果 21 7.存在的问题和日后需要进一步研究的方向 22 7.1通信问题 22 7.2传感器问题 22 7.3管道检测机器人机械结构设计 22 参考文献: 23
*若需了解更多与协助请咨询↓→[电脑QQ][手机QQ]【数据协助】
