多功能電液內對口器技術研究.pdf

1、油氣資源是國民經濟的命脈，我國是石油生產大國同時也是石油消費大國，隨著石油、天然氣生產和需求的增長，管道運輸行業(yè)也得到了長足的發(fā)展。在管道組對焊接施工中，如何實現山區(qū)組對焊接流水施工，保證管道鋪設質量、提高管道鋪設效率已成為當前管道建設的重要課題。
　　當前，在鋼管對口及焊接工程上主要應用氣動內對口器，可以實現兩根鋼管對接過程中的相對位置固定，便于焊接，施工效率較高。但氣動內對口器體積大，管道內小角度轉向困難，最小轉彎半徑為30D

2、；同時，氣動壓力低，大角度爬坡困難，對于坡度較大的管道不適用。本文根據氣動內對口器的工作原理結合液壓系統(tǒng)的優(yōu)點，設計出液壓內對口器。
　　本文首先從結構上對內對口器進行改進，將對口器分成漲緊部分、驅動部分和動力艙三部分，各部分間采用鉸接，可實現最小6D轉彎半徑；行走驅動采用液壓驅動，驅動力大，可實現90度直管爬行和安全制動。
　　其次，針對內對口器管道內行走對中問題，對液壓閥控支撐缸進行了數學建模和仿真分析，采用前饋-反饋控

3、制策略對三個支撐缸進行位置同步控制，分析了其控制結構的組成和控制過程。
　　再次，行走驅動采用液壓缸支撐液壓馬達組成驅動裝置，為降低系統(tǒng)功耗，采用模糊PID對液壓缸內壓力進行控制，分析了控制過程和實現方法。保證一定驅動力的情況下，驅動力越小，系統(tǒng)的能耗也就越低。
　　最后，通過現場實驗，內對口器可以在6D轉彎半徑下進行自由轉向，在0到90度斜坡管道內可以實現行走和制動。通過三個油缸位置檢測，采用前饋-閉環(huán)控制策略顯著提高了設