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（全套CAD）氣體輸送管道輪式式機器人的設計（終稿）

到年時，世界輸氣管道總長達到萬千米。長距離輸氣管道普遍采用壓氣機增壓輸送。輸氣管道在管材選用提高輸送效率實現全線自動化等方面的技術也有了迅速的發展。我國的西氣東輸工程是項具有戰略意義的大工程，其目的為將西部地區天然氣向東部地區輸送，主要是新疆塔里木盆地的天然氣輸往長江三角洲地區。輸氣管道西起新疆塔里木的輪南油田，向東最終到達上海，延至杭州。途省區，全長。設計年輸氣能力億立方米，最終輸氣能力億立方米。年月日全線貫通并投產。天然氣管道可分為礦場集輸管道長輸管道和城市輸配管網。我們可以用大口徑長距離長距離巨輸量來概括長輸管道的特點。我國的西氣東輸工程管道從新疆庫爾勒至上海市全長多公里，管徑，最高輸送壓力，年設計輸量億立方米年，建成后可以解決沿線中東部地區個省市大中城市的氣化問題。.管道機器人發展狀況國外管道機器人研究進展國外關于燃氣管道機器人的研究始于世紀年代,由于年代的微電子技術計算機技術自動化技術的發展,管道檢測機器人技術于年代初得到了迅猛發展并接近于應用水平。般認為,法國的氣體,輸送,管道,輪式,機器人,設計,畢業設計,全套,圖紙山東大學本科生畢業論文設計題日氣體輸送管道機器人的設計和實現學院機械工程學院專業班級機械設計制造及其自動化級班學生姓名葛順鑫指導教師王經坤撰寫日期年月日摘要天然氣己經成為現在社會的重要能源之，而管道輸送方式是種高效低成本的輸送方式。天然氣管道的使用需要包含天然氣管道的日常監測與維護。氣體輸送管道機器人是應用于天然氣等輸送管道中的機器人，其任務主要為清除輸送管道壁上附著的污物并且測量輸送管道壁厚度，通過監測管道壁厚的異常以檢測管道狀態防止泄露。本管道機器人基本結構采用輪式結構，利用升降機構可以實現工作部分中心軸線的水平高度的調整，可以實現在不同內徑管道的清污和檢測工作。管道機器人利用機械對心結構以及控制單元保持功能結構部分處于管道中心軸位置處。管道機器人利用超聲波檢測裝置檢測管壁厚度。機器人利用風力發電機產生電能，利用蓄電池儲存電能，以實現機器人的工作續航能力。關鍵詞基本結構對心裝置動力系統功能結構引言隨著社會的發展，天然氣作為種清潔能源己經越來越多的應用在人們生活的許多方面。天然氣的應用不僅是作為燃料，更是作為種重要的化工原料得到了大量的應用。經過多年的探測，在我國萬平方公里的土地和多萬平方公里的管轄海域下，蘊藏著十分豐富的天然氣資源。但是天然氣的分布大多集中在人口稀少的油田中，因此，天然氣的運輸就成為項十分重要的工作。由得重合度系數.。由得齒間載荷分配系數.。取齒向載荷分配系數.，使用壽命.，動載系數.。則由得載荷系數。有直流電機傳遞到齒輪上的轉矩為?變?聯差差其中差為差速器輸入轉矩差為差速器輸入轉速。得差二?。由得重合度系數.。由.主.其中齒形系數二.應力修正系數.齒寬系數比二。得應力二,由此，齒輪可以使用。差速器輸入軸直齒錐齒輪以及錐齒輪盤的參數見表表錐齒輪的基本參數.齒數參數輸入軸錐齒輪錐齒盤模數齒數齒厚分度圓直徑齒頂高齒根高齒頂圓直徑錐角。根據上述方法對輸入軸錐齒輪以及齒盤進行彎曲疲勞校核，齒輪符合使用條件。前后輪選用相同電機和減速本設計根據簡便使用原則，決定采用輪式結構。機器人初步設計定為兩層機構，底層為動力系統，上層為執行機構。底層機構采用箱式結構，大小初步定為。管道機器人底板采用型槽結構形式，機器人上組件通過相應的型槽用螺母圄定。型槽按照要求加工制造。其上型槽間距為,型槽寬度為。.管道機器人動力機構設計發電機，變速器的選擇圖水平摩擦力分析首先分析水平情況下的機器人的摩擦力情況。由公式上式中正為管道對機器人車輪正壓力上為管道對車輪向上壓力。為兩力夾角?？傻?，當半徑最小為時，管壁對車輪正壓力最大。機器人重量約為，由公式上式中為機器人重力。再由公式得正最大為。初步選取常州德利來電器公司生產的直流電動機，型號為，功率，轉速為。選取紐氏達特行星減速器系列減速器。較早從事管道機器人理論和樣機的研究,年他提出了輪腿式管內行走機構模型,該機構雖然簡單,但起了拋磚引玉的作用。日本的管道機器人在經歷了年代的搖籃期后在年代進入了實用期，繼而在年代進入了普及提高期。日本東京工業大學航空機械系的和在年開始先后研制出適用于的以及適用于管道的管道機器人。美國是世界的機器人強國，己經擁有很多管道機器人產品。美國公司系列管道檢測機器人是國外現有的己成型管道機器人。美國紐約煤氣集團公司的和卡內基梅隆大學機器人技術學院的博士在美國國家航空和宇宙航行局的資助下于年開發了長距離無纜方式的管道機器人系統，專門用于檢測地下煤氣管道的情況。其具有次作業檢測距離長，采用無纜方式，自帶電池并且電池可以多次反復充電，使管道機器人具有良好的自推進能力。管道機器人具有彩色攝像頭，結構緊湊?？梢酝ㄟ^的彎管接頭和垂直管道。與外部操作人員采用無線傳輸方式。德國工業機器人的總數占世界第三位,僅次于日本和美國。管道輸送過程中必須依靠日常的維護，天然氣的日常維護其中就包括了管道內污物的清除以及泄露的防止。但是現階段使用的管道機器人大多為進口，成本昂貴。本設計主要是針對大口徑氣體輸送管道的日常維護而進行。本設計能夠實現的功能為管壁附著的污物的清掃以及壁厚的檢測，通過壁厚的異常判斷管道安全狀況。為天然氣的輸送效率和安全提供保障。管道機器人的發展.天然氣輸送管道的發展中國是最早用木竹管輸送天然氣的國家。世紀以前，輸氣管道也使用木竹管。世紀后期用鑄鐵管，世紀年代開始使用鋼管。輸氣動力開始全靠天然氣井口壓力。世紀年代采用了雙燃料發動機驅動的壓氣機給管內天然氣加壓，輸氣壓力從原來.帕上升到,帕,帕。輸送距離也越來越長。后來又出現了規模巨大的管網系統。年代開始，在天然氣進出口國之間，相繼建成了許多跨國管道，如由蘇聯經原捷克和斯洛伐克奧地利德國的千米的輸氣管道由奧地利到意大利的長千米的管道由阿爾及利亞經突尼斯地中海和突尼斯海峽到意大利的全長,千米的管道等。由上所述，電機以及減速器可以使用。差速器的設計機器人彎道的通過性分析圖