管道除尘机器人结构设计【10张图纸-2A0】【优秀】

管道除尘机器人结构设计

42页 15000字数+说明书+任务书+开题报告+外文翻译+10张CAD图纸【详情如下】

任务书.doc

外文翻译--数控技术和装备发展趋势及对策.doc

弹簧支架A4.dwg

相关资料.doc

管道除尘机器人结构设计开题报告.doc

管道除尘机器人结构设计说明书.doc

蜗杆A3.dwg

蜗轮A3.dwg

装配图A0.dwg

计划周记进度检查表.xls

车轮支架A3.dwg

轴套A3.dwg

透盖A3.dwg

部件装配图A0.dwg

链轮A3.dwg

闷盖A31.dwg

摘  要

　　　基于利用行星磨头清洗技术对管道进行清洗的目的，在总结现有的管道机器人设计方案的基础上，根据现场的实际情况，论文首先对管道清洗机器人行走部分进行方案设计，经分析比较后确定了新型管道清洗机器人行走的较佳设计方案，并据此方案对机器人作了行走部分结构设计;对机器人的行走特性进行了研究，提出了使机器人在管道内能够保持稳定运行的方法.通过对机器人机构的设计和机器人在直管道内运动情况的思考研究，进一步验证了设计思想的可行性。

　　　最后，研究了管道清洗机器人行走系统的安全性能，给出了在高压情况下保证行走系统安全的基本方案，为管道清洗机器人系统的实用化提供可靠的依据。

关键词: 管道机器人；安全防护 ；行走

目录

摘  要III

AbstractIV

绪论1

1 概述2

1.1 管道清洗机器人常见问题分析2

1.2 除垢机器人理念2

1.3 基本设计任务3

1.4毕业设计的目的3

2.1 管道射流清洗机器人的本体设计4

2.1.1 移动方式选择4

2.1.2 传动方案的选择4

2.2 管道清洗机器人变管径自适应性方案设计6

2.3 动力系统的设计计算9

2.3.1 管道机器人行驶阻力分析9

2.3.2 减速器的选择12

2.4 机器人的速度和驱动能力校核13

2.4.1 运动速度校核13

2.4.2 驱动能力校核13

3 链轮传动的设计计算14

3.1 链轮设计的初始条件15

3.2  链轮计算结果15

3.3历史结果16

4 蜗轮蜗杆的设计计算18

4.1  蜗轮蜗杆基本参数设计18

4.1.1 普通蜗杆设计输入参数18

4.1.2 材料及热处理19

4.1.3 蜗杆蜗轮基本参数20

4.1.4 蜗蜗轮精度21

4.1.5 强度刚度校核结果和参数22

4.1.6 自然通风散热计算22

4.2蜗杆轴的结构设计23

4.2.1 轴的强度较核计算23

4.2.2 轴的结构设计24

4.2.3 键的校核25

5 弹簧的设计计算25

6 安全性能26

结论27

参考文献28

致谢30

绪论

1.1本课题研究的内容和意义

　　　用于石油、天然气乃至民用上下水等管道在传输液、气体过程中，因温度、压力不同及介质与管道之间的物理化学作用，常常会高温结焦，生成油垢、水垢，存留沉积物，腐蚀物等，使有效传输管径减少，效率下降，物耗、能耗增加，工艺流程中断，设备失效，发生安全事故。尽管通过添加化学剂，采用合理的工艺参数，进行水质处理措施可以在一定程度上改善这些情况，但要完全避免污垢的产生是不可能的。我国的管道清洗行业长期以来80%采用的是化学方法以及手工清洗和机械清洗方法，成本高、效率低、污染环境等，远远不能满足现代社会日益增长的要求。探索和开发高效的清洗方法成为工业生产和人民生活的不可或缺的环节。

　　　利用行星磨头清洗是一种新的清洗方法。与化学清洗及手工、机械清洗相比，具有清洗质量好、效率高、适应性强、成本低等一系列优点，可达到返旧还新的效果。作为一种清洁、高效、对环境无污染的清洗技术，具有可观的经济和社会效益。

1.2国内外发展状况

　　　目前在管道清洗过程中，清洗设备绝大部分是采用无动力缆绳拖拉行走方式来进行清洗，无法根据管道的内部情况进行清洗参数的动态调整，管径的适应能力较差。为了解决这个问题，着眼于管道行走清洗机器人的研究开发，而在国内这方面研究尚少。为了较好地解决管道(束)的清洗难题，开发和研制管道清洗机器人势在必行。我们设计管道清洗机器人是把行星磨头清洗技术与机器人技术结合起来，进行综合设计开发，因此它的深入研究也将推动管道清洗技术的发展。

1.3本课题应达到的要求

　　　作为高压水和化学清洗的有效补充手段，行走式管路清洗方法具有一定的独特性：如成本低廉、安全性好、无任何环境污染、水电消耗非常小。尤其是在化学清洗和高压水清洗方法无法应用或成本不允许的情况下,利用除垢机器人清洗能够发挥独特的作用,并取得良好的效果。

　　　我们采用的是压缩空气喷洗机器人。除垢机器人的首要要解决的问题就是行走问题，怎样使机器人在管道中行走是除垢机器人能否成功完成的重要环节之一。目前管内机器人的驱动方式有自驱动 (自带动力源)、利用流体推力、通过弹性杆外加推力三种方式。根据输灰管道和回水管道内的实际情况，管道除垢机器人宜采用 自驱动方式。采用双步进电机驱动，通过谐波减速器将动力传递给行走装置。尽管自驱动管内机器人行走可以采用的轮式、脚式爬行式、蠕动式，履带式等多种形式，但因管道内有灰、灰垢和其他杂物，环境恶劣，附着能力差采用履带式方式比较合适，可以增大行走机构和管道内表面的接触面积，提高行走时机器人的附着能力 。