高强度油气管道切管机钻铣头的研究设计.pdf

高 强 度 油 号 管 道切 管 机 钻 铣 头 的 研 穷 设 计 口葛汉林 口吴明 口姜芳 口邓子龙 辽 宁石油化工大学辽宁抚顺1 1 3 0 0 1 ’ 摘要 针对 X 7 0 、 X 8 0高强度长输油气管道的维、 抢修切 管问题 ， 研制 了钻铣切 管机 的钻铣头部件 。介绍 了钻铣头的 总体方案和结构组成 ， 确定合适的工作参数和液压马达型号 ， 对轴承的安装形式 、 径 向进给机构进行 设计 ， 同时对箱体零 件进行 了有限元强度分析 。现场切管试验验证 了钻铣 头的工作稳 定性和 可靠性 ， 可满足 高钢级、 犬壁 厚、 大 中型管径的切 管作业。 关键词 切管机强度分析 油气管道X 8 0钢 液压驱动 中图分类号 T H1 3 7 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 0 4 9 9 8 2 0 1 3 1 2 0 0 3 7 0 3 由 于 自然 灾 害 、 人 为 破 坏 、 环 境 腐 蚀 等 引 起 的 管 道 穿 孔 、 较 大 裂 纹 或 管 体 断 裂 、 破 裂 、 撕 裂 、 严 重 扭 曲 变 形 等 ． 导 致 中 断 运 行 、 输 送 介 质 大 量 泄 漏 、 爆 炸 起 火 、 水 合 物 堵 塞 天 然 气 、 凝 管 石 油 及 其 产 品 并 对 人 员 造 成 严 重 伤 害 、对 周 边 环 境 产 生 严 重 影 响 等 需 要 进 行 大 规 模 抢 修 作 业 的 A 类 事 故 ， 需 要 动 用 大 型 封 堵 设 备 和 抢 修 机 具 ⋯ ， 管 道 切 管 机 就 是 重 要 的 抢 修 设 备 之 一 。随 着 油 气 管 道 输 送 压 力 、 输 送 量 的 增 加 和 制 管 技 术 的 进 步 ， X7 0、 X8 0钢 已 成 为 长 输 油 气 管 道 的 主 流 钢 级 怛 ] ， 管 道 的 材 质 、 管 径 、 壁 厚 对 切 管 机 提 出 了 更 高 的要 求 。 我 们 研 制 的 钻 铣 切 管 机 主 要 包 括 固定 盘 、 活 动 盘 、 夹 持 支 腿 、 钻 铣 头 、 传 动 装 置 、 仿 形 坡 口车 刀 架 、 液 压 系 统 等 部 件 ， 可 解 决 “ 在 线 切 管 不 夹 刀 、 切 管 时 间 短 、 能 切 割 X8 0高 强 钢 ” 等 关 键 问 题 ， 填 补 了 国 内 空 白 。其 中 钻 铣 头 是 钻 铣 切 管 机 的 重 要 部 件 之 一 ，它 用 于 装 夹 铣 刀 并 带 动 铣 刀 作 切 削 主 运 动 ，还 可 手 动 径 向 进 给 以适 应 切 割 不 同 管 径 的 管 道 和 在 管 道 上 钻 通 孔 。 钻 铣 头 固 定 在 切 管 机 活 动 盘 的 前 端 面 ．并 随 活 动 盘 绕 管 道 作 圆 周 旋 转 。 1 钻铣头总体方案 1 ． 1 主 要 技 术 性 能 指 标 收稿 日 期 2 0 1 3 年 6 月 作 业 能 力 X7 0、 X8 0管 道 材 质 ； 管 径 D 为 7 l 1 ～ 争 夺 争 夺 々 {， 夺 { 夺 牵 夺 牵 牵 夺 争 争 夺 弓， 夺 争 夺 争 幸 夺 夺 夺 争 夺 夺 弓， 夺 牵 夺 牵 弓 夺 牵 夺 争 夺 辛 争 夺 } 夺 争 夺 脉 冲 ， 可 以满 足 系 统 响 应 和 定 位 要 求 。 计与控制 [ J ] ． 机械与电子 ， 2 0 1 1 4 3 4 3 7 ． 结 论 [ 5 ] L i Y T， D i n g H D e s i g n A n a l y s i s a n d E x p e ri me n t a l S t u d y o f o I口 匕 Ae ∞s t a f fc Li ne a r Gui de W a y s Us e d i n a Hi g h Ac ce l e r a t i o n 本 文 通 过 在 前 馈 P I D 的 基 础 上 对 算 法 进 行 了 改 a n d Hi g h P r e c i s i o n X Y S t a g e [ J ] ．J o u r n a l o f E n g i n e e ri n g 进 ， 设 计 了 一 种 基 于 P MAC 的 直 线 电 机 高 定 位 增 益 前T r i b o l o g y ， 2 0 0 7 ， 2 2 1 1 1 - 9 ． 馈 P I D 控 制 器 算 法 ， 实 验 仿 真 结 果 表 明 ， 该 算 法 大 大 提 [ 6 ] 富大伟 ． 基于 P M A C的工件 圆及椭 圆表 面磨 削加工测量 与 高 了定 位 增 益 ， 减 小 了平 台 的 定 位 误 差 ， 能 更 好 地 满 足 控制 的研究 [ D] ． 沈阳 东北大学 ， 2 0 0 1 ． 系 统 的 响 应 和 精 度 的 要 求 。 [ 7 ] D a l Y． P I D a n d P D F F C o m p e n s a t o r s f o r Mo t i o n C o n t r o l [ J ] ． 参 考 文 献 O p t i c a l E n g i n e e ri n g ， 1 9 9 5 ， 4 8 6 1 6 7 2 0 5 ． [ 1 ] 王华， 耿凯鸽， 赵义坤． 大功率白光 L E D封装二 [ 艺技术与 [ 8 ] S p i n a M S ， S c h w a r t z M S t a e l i n D H， e t a 1 ． A p p l i c a t i o n o f 研制 [ J ] ． 半导体技术 ， 2 0 0 9 ， 3 4 5 4 7 3 ． ” Mu h i l a y e r F e e d f o r w a r d N e u r a l N e t w o r k s t o P r e c i p i t a t i o n [ 2 ] 李运 堂 ， 许 昌， 李孝禄． 引线键合机中高加速度高精 度定位 C e l l t o p A l t i t u d e E s t i m a t i o n [ C ] ．G e o s c i e n c e a n d R e m o t e 平 台 的研究 现 状 与展 望『 J ] ． 电子 工业 专 用 设备 ， 2 0 0 7 S e n s i n g S y mp o s i u m ， 1 9 9 4 ， I G A R S S 0 4 ， S u r f a c e a n d 1 5 3 3 7 4 3 ． At mo s p h e r i c Re mo t e S e n s i n g T e c h n o l o g i e s ，Da t a An a l y s i s [ 3 ]L i u Y J ， n T， S u n L N ． D e s i g n o f a C o n t r o l S y s t e m f o r a a n d I n t e r p r e t a t i o n ， P a s a d e n a ， C A ． Ma e r o Mi c r o d u a l D r i v e H i g h A c c e l e r a t i o n H i g h P r e c i S i 0 n [ 9 ] B e r l i n A n d r e w A ．T o w a r d s I n t e l l i g e n t S t mc t u r e s A c t i v e P o s i t i o n i n g S t a g e f o r I C P a c k a g i n g [ J ] ．S c i e n c e i n C h i n a ， C o n t r o l o f B u c k l i n g [ J ] ． E l e c t ri c a l E n g i n e e ri n g a n d C o m p u t e r S e r i e s E T e c h n o l o g i c a l S c i e n c e s ． 2 0 0 9 ， 5 2 7 1 8 5 8 1 8 6 5 ． S c i e n c e ， 1 9 9 4 8 1 0 0 1 0 4 ． [ 4 ] 丁亮亮 ， 赵东标 ， 陆永华 ， 等． 直线 电机气浮精密平 台的设 编 辑 禾 禾 机械制造5 1 卷 第5 9 2 期 2 0 1 3 ／ 1 2 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m