翻轉式爐膛清灰機器人的設計.pdf

1、我國生產(chǎn)的原油絕大部分為“三高”油(即高凝固點、高含水與高粘度)，不宜或不可能等溫輸送。因此，加熱爐廣泛應用于原油的遠距離傳輸過程中，是油田勘探開發(fā)、油氣輸送中的重要設備之一。目前加熱爐多以管式加熱爐為主，原油在爐管內(nèi)部流動，油(氣)燃料通過在爐膛內(nèi)燃燒產(chǎn)生熱量。然而，不可避免的問題是，加熱爐在運行一段時間后導熱管壁表面會出現(xiàn)結灰現(xiàn)象。由于所積灰塵中含有酸性物質，這會導致加熱爐熱效率大大降低，大幅度提高燃油消耗和運行成本，同時也會腐蝕導

2、熱管壁，這是極其不安全的。因此，清灰工作是提高加熱爐熱效率和保證安全性的關鍵途徑。
　　 針對加熱爐爐膛的人工清灰工作較為困難而且危害工作人員健康這一現(xiàn)狀，并結合加熱爐自身特點，本文設計了一種在加熱爐爐膛內(nèi)平行直管間可翻轉的機器人，來實現(xiàn)清灰除塵工作，并創(chuàng)新性地提出了自動轉換軌道這一思想。
　　 本文首先闡述了機器人的運動原理，基于第二類Lagrange方程和虛功原理對機器人進行了動力學分析，建立并求解了相關動力學方程；

3、通過牛頓力學采用整體法對機器人進行了靜力學分析，求解了不同工作狀態(tài)下各部分的力學特性，為機器人的結構和功能設計提供了理論依據(jù)。
　　 基于模塊化設計理念，將機器人結構按功能劃分成不同單元模塊，即翻轉、行走、清灰三大單元模塊，再根據(jù)劃分情況設計出機器人各個模塊的具體機械結構；然后重點分析了結構設計中電機的選擇，并完成了傳動機構中參數(shù)選擇下的校驗工作。
　　 基于機器人的工作原理和工作過程，設計了機器人的控制系統(tǒng)，闡述了控制