高爐煤氣管道壁厚檢測機器人機構研究.pdf

1、高爐煤氣的遠距離輸送常對管壁造成腐蝕，尤其在高爐采用了干法除塵后煤氣的酸性增強，管道內壁大面積腐蝕現象更加嚴重，這就降低了高爐煤氣管道的服役期限、增加了安全隱患，為此需時常對管道壁厚進行檢測。而高爐煤氣管人工檢測難度大，本文對高爐煤氣管道壁厚檢測機器人進行研究，主要工作如下：
　　檢測時，機器人需沿著高爐煤氣管道內壁行走，故設計的機器人選擇輪式作為行走方式，采用互成120°的三組行走輪支撐結構。支撐結構具有徑向調節(jié)能力，可以適應不

2、同管徑，機器人能在管徑為Φ500mm~Φ600mm的高爐煤氣管道中工作。機器人三組行走輪通過三個獨立電機驅動，增加機器人牽引力，并通過控制三組驅動電機的轉速，完成主動轉向。
　　結合機器人在管道中的工作情況，對機器人進行分析。理論上分析了機器人工作過程的運動阻力、徑向調節(jié)過程的力學特性、機器人在彎管中行進時的運動情況等問題。
　　通過 Creo建立了高爐煤氣管道檢測機器人的三維模型，并通過 ADAMS動力學軟件，對機器人進行

3、了仿真實驗。通過對機器人徑向尺寸的變化過程的模擬，得出了機器人變徑調節(jié)過程時的力學特性與管道參數之間的關系。通過對機器人在彎管中行進過程的模擬，研究了機器人彎管下的運動情況。通過對機器人柔性單元中彈簧變形過程的模擬，研究了彈簧剛度系數等結構參數對機器人運動的影響。
　　經綜合比較，選取了適合高爐煤氣管道壁材料的檢測方法——漏磁法。針對漏磁法原理，設計了高爐煤氣管道壁厚檢測裝置。
　　上述研究結果表明，高爐煤氣管道檢測機器人具