钢管组对机圆心坐标平移算法研究和实验分析.pdfVIP

第３４卷第 １１期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 哈　 尔　 滨　 工　 程　 大　 学　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｖｏｌ．３４ №．１１ ２０１３年１１月　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈａｒｂｉｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｎｏｖ．２０１３ 钢管组对机圆心坐标平移算法的研究与实验分析 １ ２ １ ２ ２ 李志刚 ，刘军 ，韦宝成 ，运飞宏 ，王立权 （１． 海洋石油工程股份有限公司，天津３００４５６；２． 哈尔滨工程大学机电工程学院，黑龙江哈尔滨 １５０００１） 摘　 要：针对海洋石油工程中多根钢管对接精度难以保证的问题，根据管道对口器组对与手工组对的原理与方法，研制 了以安装在龙门架机构上的三爪定心系统为主体，实现钢管的夹紧和调整功能的钢管组对机．针对钢管组对的技术参数 要求，提出了一种圆心坐标平移算法．该方法以一根待组对钢管为基准，在错开２根钢管纵焊缝的同时，将另一根钢管在 竖直平面内进行平移，以减小管口错边量．对实验样机进行了组对实验，测得钢管错边量小于２ ｍｍ，钢管的直线度小于 ９ ｍｍ，证明了所提出的机械系统及组对算法的有效性． 关键词：组对机；钢管组对；三爪定心；坐标平移；算法 ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１００６⁃７０４３．２０１２０８０２６ 网络出版地址：ｈｔｔｐ：／ ／ ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ ｋｃｍｓ／ ｄｅｔａｉｌ／ ２３．１３９０．Ｕ０８２９．００３．ｈｔｍｌ 中图分类号：ＴＥ９４　 文献标志码：Ａ　 文章编号：１００６⁃７０４３（２０１３）１１⁃１４５０⁃０６ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ ｃｉｒｃｌｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｅｅｌ ｐｉｐｅｓ ｂｕｔｔｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ １ ２ １ ２ ２ ＬＩ Ｚｈｉｇａｎｇ ，ＬＩＵＪｕｎ ，ＷＥＩ Ｂａｏｃｈｅｎｇ ，ＹＵＮ Ｆｅｉｈｏｎｇ ，ＷＡＮＧ Ｌｉｑｕａｎ （１． Ｏｆｆｓｈｏｒｅ Ｏｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００４５６，Ｃｈｉｎａ；２． Ｃｏｌｌｅｇｅｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈａｒｂｉｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ １５０００１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｓｔｅｅｌ ｐｉｐｅｓ ｂｕｔｔｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ⁃ｊａｗ ｃｅｎｔｅｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ ｔｈｅ ｇａｎｔｒｙ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅ ｔｈｅ ｃｌａｍ⁃ ｐｉｎｇ ａｎｄａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｆｕｎｃｔｉｏｎ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｔｈｅｏｒｉｅｓａｎｄｍｅｔｈｏｄｓｏｆ ｃｌａｍｐｂｕｔｔｉｎｇａｎｄａｒｔｉｆｉｃｉａｌｂｕｔｔｉｎｇ，ｗａｓｄｅ⁃ ｖｅｌｏｐｅｄ ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ ａｎｄ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓ ｏｆ ｅｎｓｕｒｉｎｇ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｂｕｔｔｉｎｇ ａｃｃｕｒａｃｙ ｉｎ ｏｆｆｓｈｏｒｅ ｏｉｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ． Ｔｏ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆ ｔｈｅ ｂｕｔｔｅｄ ｓｔｅｅｌ ｐｉｐｅｓ，ａ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ ｃｉｒｃｌｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｐｒｏｐｏｓｅｄ． Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｍａｋｅｓｏｎｅｐｅｎｄｉｎｇｓｔｅｅｌｐｉｐｅａｓｒｅｆｅｒｅｎｃｅ，ａｎｄｔｒａｎｓｌａｔｅｓａｎｏｔｈｅｒｐｉｐｅｉｎｔｈｅｖｅｒｔｉ⁃ ｃａｌｐｌａｎｅｔｏｄｅｃｒｅａｓｅｔｈｅｏｆｆｓｅｔｏｆｔｈｅｓｔｅｅｌｐｉｐｅｓｗｈｉｌｅｓｔａｇｇｅｒｉｎｇｔｈｅｄｏｕｂｌｅｓｔｅｅｌｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ