水下油气管道外检测机器人设计及其动力学分析  

Design and dynamics analysis of underwater oil and gas pipeline inspection robot

作　　者：张玉龙 侯荣国[1] 王瑞 吕哲[1] 王湘田 ZHANG Yu-long;HOU Rong-guo;WANG Rui;LYU Zhe;WANG Xiang-tian

机构地区：[1]山东理工大学机械工程学院,淄博255000

出　　处：《制造业自动化》2024年第1期115-119,共5页Manufacturing Automation

基　　金：山东省自然科学基金(ZR2020ME154)。

摘　　要：油气管道由于腐蚀、外力等原因会造成管壁变薄,发生穿孔、泄漏和开裂等事故。管道投入运行时间和管道长度不断增加,以及工作环境日趋恶劣,加大了水下油气管道的检测难度。基于SolidWorks软件设计了一款用于检测水下油气管道腐蚀缺陷的机器人,包括管道直行机构和旋转小车,并对关键零部件及控制系统进行了分析设计;通过ANSYSFLUENT软件模拟不同水流速度、不同移动速度下机器人壁面受力情况,分析水流速度、移动速度对机器人前端壁面受力的影响规律,发现:随着水流速度与移动速度不断增大,机器人前端壁面受力不断增大,但当移动速度增大到0.4m/s时,变化不再明显;计算得到最大阻力为170.77N,所选用推进器最大推力为110.74N,因此采用双推进器驱动能够支撑机器人前移,满足设计要求。

关 键 词：检测机器人 腐蚀管道 ANSYS 动力学分析 

分 类 号：TH122[机械工程—机械设计及理论] TE832[石油与天然气工程—油气储运工程]