A Pipeline Inspection Micro Robot Based on Screw Motion Wheels

The micro robot based on screw motion wheels, which features high payload/mass ratio, fast and continuous motion, adaptation to pipe diameter or roundness variations, is suitable for locomotion and inspection inside small diameter pipelines. The robot inspection system, Tubot I, developed at Shanghai University is composed of locomotion mechanism with an inner motor, a micro CCD camera and a monitor outside the pipeline. In the paper, the kinematics and statics analyses are presented for the screw locomotion system of Tubot I. The moving characteristics are obtained from experiments on the robot prototype.

复杂软弱煤层条件下高转速大扭矩钻探装备设计及试验研究

复杂软弱煤层的钻孔成孔效果对矿井瓦斯抽采具有重要意义。针对王坡煤矿复杂软弱煤层钻孔施工排渣难、事故率高、成孔难等问题;设计了一种具有高转速、大功率、大扭矩性能的ZDY6000LR型高转速履带式钻机,其最大扭矩6 000 N·m,最大转速400 r/min;通过对钻机的布局、动力头、调角机构、给进机身及液压系统的优化设计,确保在施工过程中能够有效地解决在钻进过程中出现的卡钻、塌孔等问题;开发具有强度高、不易崩齿等优点的Ø95/Ø60.3 mm宽翼片插接密封螺旋钻杆,以及具有强度高、断齿风险低等优点的Ø113 mm、Ø120 mm、Ø133mm三角梯齿PDC钻头。在王坡煤矿3 206工作面现场工业性试验表明:该套钻探装备及钻具组合有效解决了施工过程中存在的排渣难、喷孔顶钻等问题,提高了钻孔成孔率,百米以上钻孔成孔率超过70%,为矿井本煤层瓦斯抽采提供了重要支撑。

伞形管道爬行器控制系统设计

分析了伞形管道爬行器的动作和电机的选取,对驱动电机和伞足电机均采用直流电机和脉宽调制调速,重点研究了伞形管道爬行器的前进、后退、停止,伞足的张开、闭合,转弯时电机的顺序动作控制电路等,对伞形管道爬行器的控制和应用有重要意义。

管道对接焊缝超声检测扫查器机械设计

管道对接焊缝在役使用过程中容易产生各种缺陷,影响管道使用寿命。手动超声检测是目前在役管线对接焊缝检测最常用的方法,为了提高检测效率、增强检测的自动化程度,设计一款可自动扫查的扫查器,搭载超声探头,沿着管道对接焊缝方向进行自动扫描。通过CCD识别贴在管壁上的白色识别条进行运动轨迹的矫正;无线遥控器控制扫查器的运动状态,最终扫查结果在超声检测仪中实时显示、并记录。

履带式起重机臂架用890 MPa级钢管热处理性能探讨

对履带式起重机臂架用890 MPa级钢管冲击韧性偏低的原因进行了分析,发现回火索氏体中存在大块贝氏体异常组织。在实验室模拟并探索钢管的热处理工艺,经过一系列研究发现,钢管的初次淬火和回火存在不充分性。经过试验,成品钢管的热处理工艺为:930℃,保温82min,640℃下回火保温215min;在这种热处理条件下,材料可获得较好的力学性能。

桁架结构K形节点焊缝应力分布规律的研究

由于K形管焊缝周围的应力分布受载荷形式影响,首先针对履带起重机臂架中K形管的受力特点,对K形管常用的几何参数进行分析,建立了45个适应于履带起重机桁架臂几何参数的K形管有限元模型。其次,采用热点应力法并考虑K形管的弯曲次应力,得出了K形管焊缝周围应力集中系数随几何参数的分布规律。通过分析可知,在履带起重机典型载荷形式下,K形管焊缝周围的应力集中系数受几何参数影响,最大应力集中系数出现在跟点处,且冠点处与跟点处应力集中系数接近,而鞍点处最小,为履带起重机的抗疲劳设计提供了重要的数据参考。

鞍钢AGQ770E起重机臂架管的开发

采用"转炉炼钢+LF+VD+连轧机组轧制+热处理"工艺,在鞍钢股份有限公司无缝钢管厂成功开发了AGQ770E起重机臂架用管。结果表明,开发的起重机臂架用管具有高强度、高韧性和高可焊性及低屈强比等特点,满足了履带式起重机臂架用无缝钢管的使用需求。

复杂场地条件下大吨位履带式起重机通道多形式加固技术

杭州东站东侧临近东广场地下结构,而站房屋盖管桁架及支撑柱吊装需采用大吨位履带式起重机。介绍了为满足履带式起重机施工作业的要求,根据该结合部区域的结构形式和场地情况进行通道多形式加固施工技术。

脉冲数字式射线传感器

介绍了一种脉冲数字式射线传感器,由盖革计数管、高压电源、专用模块及可编程控制器软件组成。电路采用了模块设计,通过使用专用模块,简化了硬件电路,基本不需要调试。传感器的响应时间、灵敏度能通过可编程控制器分别进行调节。采用脉冲数字式射线传感器的射线管道爬行器具有灵敏度高、稳定性高、误动作少的特点。

高速履带式连续拉拔机的设计研究

介绍了连续拉拔机的发展现状和趋势;通过凸轮式连续拉拔机与高速履带式连续拉拔机的比较,分析了自主研发的GB-LLB-8型高速履带式连续拉拔机的主要特点、结构形式和关键技术参数。分析认为:高速履带式连续拉拔机具有结构装配简单、产品质量好、生产成本低、生产率高等特点,可以推广应用。

文莱淡布隆高架桥预制管桩打入施工技术改进与优化

文莱淡布隆大桥CC4标段为钢筋混凝土高架桥,基础包含预制管桩(桩号P269~P1209)和钻孔灌注桩(桩号P1210~P1237)2种,其中预制管桩外径90cm、内径62cm,单根平均长度约72m,最长90m,共7 536根。工程穿越原始森林保护区,地基软弱层较厚,P1209附近岩石埋深较浅。受地理环境限制,预制管桩采用履带吊直接起吊打桩锤的施工方法,施工前进行试验桩施工。通过高应变(PDA)、低应变(PIT)、静载试验及肉眼观测等方法得到,在试桩过程中出现了桩尖破坏、桩头打裂、焊缝撕裂、桩身损伤等现象,在分析试桩破坏原因基础上,对管桩结构、打桩锤、桩垫以及施工工艺等方面进行设计和施工"双优",这些技术的实施大大提高了打桩成功率。

大型履带吊上地下室顶板施工关键技术

扬子江国际会议中心建设项目会议宴会厅钢结构工程地上部分为钢框架+屋盖管桁架结构,地下部分为整体1层地下室,选用跨内400 t履带吊上地下室顶板、跨外650 t履带吊进行管桁架屋盖吊装。在地下室顶板上设置转换结构作为履带吊作业通道,施工荷载通过转换结构传递至混凝土柱,通过计算分析地下室混凝土结构不需要进行加固处理,应用此种施工方案,顺利完成全部施工内容,可为类似工程施工提供借鉴。

X射线管道爬行器的运行速度控制

介绍了以电压驱动型脉宽调制控制集成电路TL494为核心元件的管道爬行器运行速度控制器,它能把脉冲宽度变化的信号转换成与脉冲宽度成正比变化的直流信号,进而实现直流电机的运行速度控制。

永磁吸附履带式管外爬行机器人的力学分析及运动仿真

为提高管外机器人的负载能力与越障能力,设计一种永磁吸附履带式管外爬行机器人。建立机器人在管道上的静力学和动力学模型,得到机器人在轴向和周向稳定运动时的吸附力条件。利用Ansoft Maxwell对比分析磁性履带组中永磁铁2种不同布局方式,选定合适的布局方式并计算该布局方式下磁性履带组在轴向和周向运动时能够提供的吸附力,验证了磁性履带组设计方案的合理性。最后基于ADAMS进行了运动仿真,得到越障过程中质心变化规律,验证了机器人具有良好的越障性能。

聚焦线圈对管道爬行器X射线管电子束轨迹的纠正作用

X射线管道爬行器在长输管道环焊缝射线检测中得到越来越广泛的应用。其在西气东输二线大口径长输管道的应用中,出现周向锥靶X射线发生器偏靶现象,致使周向X射线场强不均匀,拍摄的底片黑度差异大。对此提出了将聚焦线圈应用在周向锥靶X射线发生器中,以纠正电子束轨迹的方法。通过分析,试验达到了周向上场强均匀的目的。在后续的长输管道射线检测应用施工中收到良好效果。

履带式双管双动跟管钻机在滑坡抢险中的应用

在边坡治理工程中常采用预应力锚索,但传统的锚索钻机在钻掘硬岩时,进尺非常缓慢,而且根管难以拔出。通过采用高效的履带式双管双动跟管钻机在滑坡体上进行锚索成孔,大大提高了成孔效率和下锚质量,节约了锚索成孔时间,为滑坡治理赢得了宝贵的时间。同时,总结和分析了其与传统锚杆钻机的优缺点,为提高滑坡治理效率提供了新思路。

履带式钻杆吊装车总体方案设计及性能参数确定

针对煤矿井下"顶板高位大直径"定向钻孔过程中存在的上下钻杆困难、劳动强度高的问题,设计了一种履带式钻杆吊装车。该车主要由履带行走机构和起吊机构两大部分组成,具有自行走、装载钻杆、辅助起吊和钻杆定位4项基本功能,并对其结构组成、工作原理和液压系统进行了阐述和计算,设计思路和结果能够满足钻机上下钻杆的施工要求,有效减轻了工人的劳动强度,提高施工效率。