大口徑管道內(nèi)焊機數(shù)控系統(tǒng)及氣動系統(tǒng)研究.pdf

1、管道運輸與航空運輸、公路運輸、鐵路運輸、水路運輸并稱五大運輸業(yè)，是我國政府重點發(fā)展的項目之一。管道運輸業(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焊接裝備具有十分重要的理論意義及工程實際應(yīng)用價值。 本論文利用機電一體化的設(shè)計思想開發(fā)研制出一種適用于大口徑管道內(nèi)部進行根焊施工的高效率自動焊機(本文中稱其為內(nèi)焊機)。該機是將機械裝置、氣動系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)以及使用的焊接工藝有機地結(jié)合起

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

3、件邏輯結(jié)構(gòu)研制出專用數(shù)字運動控制器，從而完成對包括行走、送絲等多個電機的伺服控制，有效地解決了整機控制系統(tǒng)快速性與使用可靠性之間的矛盾。內(nèi)焊機的氣動系統(tǒng)共有7套氣缸、4個氣動馬達，可以準確地完成內(nèi)焊機的行走、漲緊、剎車、支撐、定位等動作。該內(nèi)焊機采用熔化極氣體保護焊的工藝方法，保護氣為混合氣體(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氣體。本文對焊接工藝也進行了一定的探討。試驗證明論文所述的內(nèi)焊機完全滿足實際焊接施工