大口徑管道內(nèi)焊機(jī)數(shù)控系統(tǒng)及氣動(dòng)系統(tǒng)研究.pdf

1、管道運(yùn)輸與航空運(yùn)輸、公路運(yùn)輸、鐵路運(yùn)輸、水路運(yùn)輸并稱五大運(yùn)輸業(yè)，是我國政府重點(diǎn)發(fā)展的項(xiàng)目之一。管道運(yùn)輸業(yè)的主體是管道，管道地面工程的核心工作是管口的焊接。因此研制高效率、性能可靠的管道全位置自動(dòng)焊接裝備具有十分重要的理論意義及工程實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。 本論文利用機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)思想開發(fā)研制出一種適用于大口徑管道內(nèi)部進(jìn)行根焊施工的高效率自動(dòng)焊機(jī)(本文中稱其為內(nèi)焊機(jī))。該機(jī)是將機(jī)械裝置、氣動(dòng)系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)以及使用的焊接工藝有機(jī)地結(jié)合起

2、來，從而實(shí)現(xiàn)大口徑管道環(huán)焊縫高速地內(nèi)部根焊。經(jīng)過兩年的時(shí)間基于全數(shù)字控制技術(shù)的管道內(nèi)焊機(jī)已經(jīng)研制成功，其主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并且通過試驗(yàn)證明內(nèi)焊機(jī)的總體性能滿足實(shí)際焊接的需要。 該內(nèi)焊機(jī)的機(jī)械部分主要實(shí)現(xiàn)鋼管的漲緊固定、管口與焊機(jī)軸向位置的相對(duì)固定、整機(jī)的行走、焊槍的周向移動(dòng)、合適的焊接姿態(tài)以及整機(jī)的支撐骨架。該機(jī)的主控系統(tǒng)采用了數(shù)字控制方案，并在電機(jī)測速反饋、電壓控制系統(tǒng)等多處利用了復(fù)雜可編程邏輯器件(CPLD)高密度硬

3、件邏輯結(jié)構(gòu)研制出專用數(shù)字運(yùn)動(dòng)控制器，從而完成對(duì)包括行走、送絲等多個(gè)電機(jī)的伺服控制，有效地解決了整機(jī)控制系統(tǒng)快速性與使用可靠性之間的矛盾。內(nèi)焊機(jī)的氣動(dòng)系統(tǒng)共有7套氣缸、4個(gè)氣動(dòng)馬達(dá)，可以準(zhǔn)確地完成內(nèi)焊機(jī)的行走、漲緊、剎車、支撐、定位等動(dòng)作。該內(nèi)焊機(jī)采用熔化極氣體保護(hù)焊的工藝方法，保護(hù)氣為混合氣體(CO2+Ar)通過減壓閥和換向閥分別為六把焊炬提供適量的保護(hù)氣體。本文對(duì)焊接工藝也進(jìn)行了一定的探討。試驗(yàn)證明論文所述的內(nèi)焊機(jī)完全滿足實(shí)際焊接施工