預(yù)精焊螺旋縫焊管內(nèi)清掃控制系統(tǒng)的研發(fā).pdf

1、管道運(yùn)輸是世界第四大運(yùn)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(zhì)量要求也逐漸提高。在這種形式下，一套具有國際先進(jìn)水平的預(yù)精焊生產(chǎn)線在山東勝利鋼管有限公司設(shè)計(jì)組裝并使用。較以往生產(chǎn)線的工藝要求，鋼管內(nèi)雜質(zhì)的清掃程度極為嚴(yán)格，它在預(yù)焊及精焊的流程中間，是保證精焊設(shè)備順利焊接的關(guān)鍵。本課

2、題就是以鋼管內(nèi)清掃系統(tǒng)為研究對象，設(shè)計(jì)出一套能夠滿足鋼管內(nèi)雜質(zhì)清掃程度要求，并能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化清掃的一套系統(tǒng)。
　　首先根據(jù)預(yù)精焊螺旋焊管生產(chǎn)線工藝特點(diǎn)和要求，確定了鋼管內(nèi)清掃系統(tǒng)的性能指標(biāo)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(zhuǎn)和刷頭同時(shí)勻速前進(jìn)后退的方式，具體為根據(jù)鋼管管徑，給旋轉(zhuǎn)輥道一個(gè)速度，使鋼管勻速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)刷頭在檢測到鋼管管頭的同時(shí)，移動(dòng)到工作位置，在合適的給定速度下，隨著移

3、動(dòng)小車和探臂的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行清掃工作。吸塵裝置有個(gè)管道通過探臂內(nèi)部，管頭與刷頭刷座封閉式相連，在清掃的同時(shí)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(shè)備整體運(yùn)行存在危險(xiǎn)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(luò)，將設(shè)備有機(jī)的連接到一起，減少了繁瑣的布線，亦提高了設(shè)備的響應(yīng)速度。動(dòng)力系統(tǒng)方面小車行走主要使用伺服驅(qū)動(dòng)器結(jié)合PLC及上位機(jī)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)來實(shí)現(xiàn)位置及速度控制，對伺服系

4、統(tǒng)進(jìn)行三環(huán)調(diào)試，使之具有帶載能力強(qiáng)，響應(yīng)快，精度高等特點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)輥道采用三相異步交流電機(jī)，滿足其勻速旋轉(zhuǎn)的功能，刷頭旋轉(zhuǎn)采用液壓驅(qū)動(dòng)，來保證其平穩(wěn)，快速啟動(dòng)和制動(dòng)的特點(diǎn)。刷頭升降用液壓缸驅(qū)動(dòng)，壓力傳感器、先導(dǎo)式溢流閥和PLC一起形成閉環(huán)系統(tǒng)，來確保刷頭驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)壓力的穩(wěn)定。
　　在操作上，設(shè)計(jì)了人機(jī)界面系統(tǒng)，能夠隨時(shí)將設(shè)備的狀態(tài)及錯(cuò)誤信息顯示在界面上，及時(shí)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(shè)計(jì)，具有直觀，易讀