管道外圓自動焊接機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明書.doc

南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文1管道外圓自動焊接機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)摘要：管道運(yùn)輸是油氣運(yùn)輸中最主要、最快捷、經(jīng)濟(jì)、可靠的方式，可用于輸送水、原油、天然氣、成品油等，具有輸量大、距離長、安全性高、成本低等優(yōu)點(diǎn)，在各國發(fā)展迅速。管道運(yùn)輸業(yè)的主體是管道，管道工程的核心工作是管口的焊接。因此研究高效率、性能可靠的管道全位置自動焊接機(jī)具有十分重要的意義。為解決管道建設(shè)野外作業(yè)的自動化焊接的難題，研制了一種導(dǎo)軌式管道焊接機(jī)器人，其關(guān)鍵技術(shù)包括：研制新型的行走機(jī)構(gòu)、焊槍擺動機(jī)構(gòu)、及機(jī)器人軌道、焊槍機(jī)械手。介紹了導(dǎo)軌式焊接機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和焊接機(jī)控制，著重對其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、動作原理、設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析和說明?，F(xiàn)場應(yīng)用表明，該機(jī)器人能沿導(dǎo)軌平穩(wěn)、可靠的行走，進(jìn)行管道外圓全位置焊接，其操作簡便，成本低，適合我國現(xiàn)場施工作業(yè)及工人的技術(shù)水平，既保證了焊接質(zhì)量，又提高了勞動效率。關(guān)鍵詞：軌道式焊接機(jī)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；管道；機(jī)械手CylindricalpipeautomaticweldingmachinedesignAbstract:Pipelinetransportationisthemostimportant,quickest,economicalandreliablemethodinpetroleumtransportation.Itcantransportwater,crudeoil,naturalgas,oilproductetc.Ithasanumberofadvantages:hightransmissionvolumes,longdistance,safetyandcost-effectiveness,whichisrapiddevelopedinalltheworld.Thesubjectofpipelinetransportationispipeline；thecoreofpipelineprojectisnozzlewelding.So,ithasveryimportantsignificancetodevelophighefficientandreliableperformancepipelineall-positionautomaticweldingmachine.Anorbitpipelineweldingrobothasbeendevelopedtosolvetheproblemofautomaticweldingduringpipelineconstructioninthefields.Itskeytechniquesconsistofdevelopinganewtypeoftravelunit,weldingtorchascillatingunit,robotorbitandintelligentcontrolsystemetc.Thedevelopmentworkoftheorbitpipelineweldingrobotmechanicsystemisintroducedinthepaper.Themainillustrationisaboutthesystemsstructure，actionprinciple，keypointsofdesignandmachiningtechniesandverifyingcalculationforselectingreductiongearboxwiththewirefeedermotorandthe南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文2diameterofthewire-feedwheel.Theapplicationinfieldworkshowsthattherobotcantrave1alongtheorbitstablyandreliablyandcarrythroughall-positionwelding.Theweldingiseasywithlowcostthatisfitforfieldworkandworkerinourcountry，guaranteestheweldingqualityandimproveworkingefficiency.Keywords:Orbitalweldingmachine；constructiondesign；pipeline；ManipulatorSignatureofsupervisor:目錄摘要.1Abstract.11.緒論.41.1課題背景及研究意義.41.2管道外圓自動焊接機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用.51.2.1焊接機(jī)器人的發(fā)展歷程.51.2.2焊接機(jī)器人國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀.61.2.3焊接機(jī)器人技術(shù)展望.71.3管道外圓自動焊接機(jī)的研究現(xiàn)狀.81.3.1管道外圓自動焊接機(jī)國外研究現(xiàn)狀.81.3.2管道外圓自動焊接機(jī)國內(nèi)研究現(xiàn)狀.92.管道外圓自動焊接機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).102.1自動焊接機(jī)總體要求和技術(shù)指標(biāo).102.2自動焊接機(jī)總體方案的確定.102.3管道外圓自動焊機(jī)的設(shè)計(jì)基本思路.112.4小車行走機(jī)構(gòu).112.4.1基本工作原理.112.4.2行走機(jī)構(gòu)車體設(shè)計(jì)要點(diǎn).122.4.3行走機(jī)構(gòu)滾動組件的設(shè)計(jì)要點(diǎn).122.5焊絲送進(jìn)機(jī)構(gòu).13南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文32.6焊槍擺動機(jī)構(gòu).142.7焊接軌道.142.8行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算.152.8.1等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩計(jì)算.162.8.2等效轉(zhuǎn)動慣量的計(jì)算.173焊接小車行走機(jī)構(gòu)的機(jī)械傳動.183.1電機(jī)的選擇.193.2減速器的結(jié)構(gòu)及傳動比.203.3送絲機(jī)構(gòu)的機(jī)械傳動.203.3.1送絲電機(jī)的選擇.203.3.2減速器.223.4焊槍姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)的機(jī)械傳動.223.4.1電機(jī)的選擇.224.結(jié)論.24參考文獻(xiàn).25致謝.26南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文41.緒論1.1課題背景及研究意義現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，不斷對焊接技術(shù)提出更新更高的要求，而現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的新成就又為焊接方法和焊接專用設(shè)備的發(fā)展提供了寬廣和雄厚的技術(shù)基礎(chǔ)。焊接工藝和焊接設(shè)備就是在現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的推動下相輔相成地蓬勃發(fā)展起來的。而管道運(yùn)輸是油氣運(yùn)輸中最主要的也是最快捷、經(jīng)濟(jì)、可靠的方式，可用于輸送水、原油、天然氣、成品油等，具有輸量大、距離長、安全性高、成本低等優(yōu)點(diǎn)，在各國發(fā)展迅速。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)，國外一些發(fā)達(dá)國家管道油氣運(yùn)輸方式的輸油量約占油氣運(yùn)輸總量的2/3之多，油氣的管道運(yùn)輸對從原油、天然氣的生產(chǎn)、精煉、儲存及到用戶的全過程起到了重要作用。目前管道施工已逐漸從手工焊接向全自動焊接方向發(fā)展。管道建設(shè)地區(qū)跨度大，沿線施工環(huán)境惡劣，加之管道輸送逐步向高壓、大口徑方向發(fā)展，這對管道環(huán)焊縫