南昌航空大學科技學院學士學位論文1管道外圓自動焊接機結(jié)構設計摘要：管道運輸是油氣運輸中最主要、最快捷、經(jīng)濟、可靠的方式，可用于輸送水、原油、天然氣、成品油等，具有輸量大、距離長、安全性高、成本低等優(yōu)點，在各國發(fā)展迅速。管道運輸業(yè)的主體是管道，管道工程的核心工作是管口的焊接。因此研究高效率、性能可靠的管道全位置自動焊接機具有十分重要的意義。為解決管道建設野外作業(yè)的自動化焊接的難題，研制了一種導軌式管道焊接機器人，其關鍵技術包括：研制新型的行走機構、焊槍擺動機構、及機器人軌道、焊槍機械手。介紹了導軌式焊接機結(jié)構的設計和焊接機控制，著重對其結(jié)構特點、動作原理、設計要點進行設計分析和說明?，F(xiàn)場應用表明，該機器人能沿導軌平穩(wěn)、可靠的行走，進行管道外圓全位置焊接，其操作簡便，成本低，適合我國現(xiàn)場施工作業(yè)及工人的技術水平，既保證了焊接質(zhì)量，又提高了勞動效率。關鍵詞：軌道式焊接機；結(jié)構設計；管道；機械手CylindricalpipeautomaticweldingmachinedesignAbstract:Pipelinetransportationisthemostimportant,quickest,economicalandreliablemethodinpetroleumtransportation.Itcantransportwater,crudeoil,naturalgas,oilproductetc.Ithasanumberofadvantages:hightransmissionvolumes,longdistance,safetyandcost-effectiveness,whichisrapiddevelopedinalltheworld.Thesubjectofpipelinetransportationispipeline；thecoreofpipelineprojectisnozzlewelding.So,ithasveryimportantsignificancetodevelophighefficientandreliableperformancepipelineall-positionautomaticweldingmachine.Anorbitpipelineweldingrobothasbeendevelopedtosolvetheproblemofautomaticweldingduringpipelineconstructioninthefields.Itskeytechniquesconsistofdevelopinganewtypeoftravelunit,weldingtorchascillatingunit,robotorbitandintelligentcontrolsystemetc.Thedevelopmentworkoftheorbitpipelineweldingrobotmechanicsystemisintroducedinthepaper.Themainillustrationisaboutthesystemsstructure，actionprinciple，keypointsofdesignandmachiningtechniesandverifyingcalculationforselectingreductiongearboxwiththewirefeedermotorandthe南昌航空大學科技學院學士學位論文2diameterofthewire-feedwheel.Theapplicationinfieldworkshowsthattherobotcantrave1alongtheorbitstablyandreliablyandcarrythroughall-positionwelding.Theweldingiseasywithlowcostthatisfitforfieldworkandworkerinourcountry，guaranteestheweldingqualityandimproveworkingefficiency.Keywords:Orbitalweldingmachine；constructiondesign；pipeline；ManipulatorSignatureofsupervisor:目錄摘要.1Abstract.11.緒論.41.1課題背景及研究意義.41.2管道外圓自動焊接機的發(fā)展及應用.51.2.1焊接機器人的發(fā)展歷程.51.2.2焊接機器人國內(nèi)外應用現(xiàn)狀.61.2.3焊接機器人技術展望.71.3管道外圓自動焊接機的研究現(xiàn)狀.81.3.1管道外圓自動焊接機國外研究現(xiàn)狀.81.3.2管道外圓自動焊接機國內(nèi)研究現(xiàn)狀.92.管道外圓自動焊接機總體結(jié)構設計.102.1自動焊接機總體要求和技術指標.102.2自動焊接機總體方案的確定.102.3管道外圓自動焊機的設計基本思路.112.4小車行走機構.112.4.1基本工作原理.112.4.2行走機構車體設計要點.122.4.3行走機構滾動組件的設計要點.122.5焊絲送進機構.13南昌航空大學科技學院學士學位論文32.6焊槍擺動機構.142.7焊接軌道.142.8行走機構的設計計算.152.8.1等效負載轉(zhuǎn)矩計算.162.8.2等效轉(zhuǎn)動慣量的計算.173焊接小車行走機構的機械傳動.183.1電機的選擇.193.2減速器的結(jié)構及傳動比.203.3送絲機構的機械傳動.203.3.1送絲電機的選擇.203.3.2減速器.223.4焊槍姿態(tài)調(diào)整機構的機械傳動.223.4.1電機的選擇.224.結(jié)論.24參考文獻.25致謝.26南昌航空大學科技學院學士學位論文41.緒論1.1課題背景及研究意義現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，不斷對焊接技術提出更新更高的要求，而現(xiàn)代工業(yè)和科學技術的新成就又為焊接方法和焊接專用設備的發(fā)展提供了寬廣和雄厚的技術基礎。焊接工藝和焊接設備就是在現(xiàn)代工業(yè)和科學技術的推動下相輔相成地蓬勃發(fā)展起來的。而管道運輸是油氣運輸中最主要的也是最快捷、經(jīng)濟、可靠的方式，可用于輸送水、原油、天然氣、成品油等，具有輸量大、距離長、安全性高、成本低等優(yōu)點，在各國發(fā)展迅速。據(jù)有關統(tǒng)計，國外一些發(fā)達國家管道油氣運輸方式的輸油量約占油氣運輸總量的2/3之多，油氣的管道運輸對從原油、天然氣的生產(chǎn)、精煉、儲存及到用戶的全過程起到了重要作用。目前管道施工已逐漸從手工焊接向全自動焊接方向發(fā)展。管道建設地區(qū)跨度大，沿線施工環(huán)境惡劣，加之管道輸送逐步向高壓、大口徑方向發(fā)展，這對管道環(huán)焊縫