大直径管道切割对开式钻铣机机械性能研究.pdf

· 机械制造 · 邓子龙，等 ·大直径管道切割对开式钻铣机的机械性能研究 大直径管道切割对开式钻铣机的机械性能研究 邓子龙 ，许龙 ，吴明 ，李强 ，钮科 (辽宁石油化工大学a．机械工程学院，b．石油天然气工程学院，辽宁抚顺 113001) 摘 要：针对大直径管道切割对开式钻铣机研制与开发时产生冗余和共振现象，预先对其重要 部件进行有限元分析，可为设计提供参考。运用三维Pro／E软件建立了对开式钻铣机的几何 模型，利用ANSYS软件对其有限元模型进行静 态和模态分析，得到模态频率、主振型、变形和 强度等分析结果。模态分析结果表明，钻铣机的结构设计是合理的，静态分析的结果可以为产 品的结构优化设计提供参考依据。 关键词：对开式；钻铣机；定支架；管道；性能分析 中图分类号：TH69；TP391．92 文献标志码：A 文章编号：1671—5276(2014)04—0006—03 M echanicalPerformanceResearchofDividedM illin~ MachineUsedinLargeDiameterPipeCutting DENGZi·long，XULong，wuMing，LIQiang，N1UKe (a．SchoolofMechanicalEngineering，b．CollegeofPetroleum Engineering， LiaoningShihuaUniversity，Fushun 113001，China) Abstract：Accordingtoredundancyandresonancephenomenonoccuringduringtheoperationofdividedmillingmachine，thispaper doesthefiniteelementanalysisofimportantcomponentsandprovidestherelevantreferenceforthedesign．Firstly，thegeometric modelofthecompletemachineisestablishedbyuseof3D softwarePro／E．Then，ANSYS softwareisusedtoanalyzethestaticand modalfiniteelementmodelandtheanalyticalresultsofthemodalfrequency，principalmode，displacementandintensityofthestatic bracketwereobtained．Theresultsindicatethatitsstructuredesignisreasonable．Thereferenceparametersareprovidedforoptimal structuredesignofproducts． Keywords：dividedshape；millingmachine；bracket；pipe；performanceanalysis 大直径管道切割对开式钻铣机 (以下简称为钻铣机) 可以进行装配的运动学分析和仿真，运动仿真的结果不但 在国外 的管道施工 中已得到普遍的应用，美国的E．H． 可以以动画的形式表现出来 ，还可以以参数的形式输出， Waehs公司已经独立研发出TravellingPipecutter…切管 从而可以获得零件之间是否干涉，干涉 的体积有多大 机且已应用于工程实际中，正在向国内市场推广使用。国 等 ，经仿真分析钻铣机无干涉产生。 内对管道切割的研究起步相对晚一些，大部分是在国外设 备基础上的仿制和改进 ¨ 。国内的几家生产厂商研制 出适用于大管径 、长输管道施工现场加工机械 ，只能用 于大直径管道开坡 口，而管切割仍然未能实现标准化生 产。本文设计的钻铣机是用于远距离大口径油气输送管 道切割与开坡 口的自动化设备，国内必威体育精装版型的大直径管切 机，对其进行机械性能的分析可以为研发设计提供必要的 依据。 1 对开式钻铣机工作原理