預精焊螺旋縫焊管內清掃控制系統(tǒng)的研發(fā).pdf

1、管道運輸是世界第四大運輸方式，主要作用為長距離傳輸液體及氣體。目前采取的主要管道類型為埋弧焊螺旋焊管。近年隨著我國西部能源的開發(fā)及同俄羅斯、西亞等鄰國石油天然氣貿(mào)易的增加，對埋弧焊螺旋焊管的需求也在大量增加，對鋼管焊接的質量要求也逐漸提高。在這種形式下，一套具有國際先進水平的預精焊生產(chǎn)線在山東勝利鋼管有限公司設計組裝并使用。較以往生產(chǎn)線的工藝要求，鋼管內雜質的清掃程度極為嚴格，它在預焊及精焊的流程中間，是保證精焊設備順利焊接的關鍵。本課

2、題就是以鋼管內清掃系統(tǒng)為研究對象，設計出一套能夠滿足鋼管內雜質清掃程度要求，并能實現(xiàn)自動化清掃的一套系統(tǒng)。
　　首先根據(jù)預精焊螺旋焊管生產(chǎn)線工藝特點和要求，確定了鋼管內清掃系統(tǒng)的性能指標和主要功能，對于鋼管的清掃方式，致力于清掃均勻、清掃徹底和污染小的理念，采用鋼管勻速旋轉和刷頭同時勻速前進后退的方式，具體為根據(jù)鋼管管徑，給旋轉輥道一個速度，使鋼管勻速旋轉，同時刷頭在檢測到鋼管管頭的同時，移動到工作位置，在合適的給定速度下，隨著移

3、動小車和探臂的運動進行清掃工作。吸塵裝置有個管道通過探臂內部，管頭與刷頭刷座封閉式相連，在清掃的同時也開始吸塵。這種工作方式穩(wěn)定可靠，效果良好，滿足工藝要求。
　　在控制方面，鑒于設備整體運行存在危險系數(shù)，采取安全PLC控制系統(tǒng)，并通過工業(yè)以太網(wǎng)和PROFINET網(wǎng)絡，將設備有機的連接到一起，減少了繁瑣的布線，亦提高了設備的響應速度。動力系統(tǒng)方面小車行走主要使用伺服驅動器結合PLC及上位機驅動伺服電機來實現(xiàn)位置及速度控制，對伺服系

4、統(tǒng)進行三環(huán)調試，使之具有帶載能力強，響應快，精度高等特點，旋轉輥道采用三相異步交流電機，滿足其勻速旋轉的功能，刷頭旋轉采用液壓驅動，來保證其平穩(wěn)，快速啟動和制動的特點。刷頭升降用液壓缸驅動，壓力傳感器、先導式溢流閥和PLC一起形成閉環(huán)系統(tǒng)，來確保刷頭驅動液壓馬達壓力的穩(wěn)定。
　　在操作上，設計了人機界面系統(tǒng)，能夠隨時將設備的狀態(tài)及錯誤信息顯示在界面上，及時反饋給操作者及維修者，并且操作或查詢方便。程序采用模塊化設計，具有直觀，易讀