管拧机浮动抱钳液压控制系统的研究-机械电子工程专业论文.docxVIP

管拧机浮动抱钳液压控制系统的研究摘 管拧机浮动抱钳液压控制系统的研究 摘 要 近年来，随着企业对套管需求的提高，对套管的质量要求也越来越高。在石 油钢管生产过程中，拧套管是一道重要的工序，而管拧机夹紧装置的夹紧效果直 接影响钢管管端的连接情况和生产效率。由于钢管较长，并且有一定的挠度，故 在拧接过程中要产生多余的扭矩和径向跳动力，造成管拧机的抱钳体变形，夹爪 上的偏心轴断裂等严重的不良后果。该论文针对传统的管拧机夹紧装置所存在的 缺点和不足进行了分析，开展了管拧机结构的改进、液压系统的改造设计和液压 控制系统仿真等方面的研究，以期实现系统安全可靠地运行。 首先，本文分析了原有管拧机系统结构上的不足，在满足生产要求的前提下， 对管拧机的整体结构进行了重新改造设计，使其能够浮动，并确保改造后能提高 系统的工作可靠性和可操作性，从而实现安全高效的生产。 其次，本文针对该液压系统对压力连续可调的要求，将原有的液压系统改造 成比例阀控缸的压力控制系统，建立了管拧机液压控制系统的数学模型。并在此 基础上对液压系统进行了计算机仿真，根据仿真结果对管拧机液压控制系统进行 了时域、频域的分析和稳定性的分析。 最后，本文对管拧机液压控制系统进行了常规PID控制器、基本模糊控制器 和两种Fuzzy-PID控制器的设计与仿真。在常规PID控制器的设计与仿真的基础 上，针对其响应过程的不足，对PID控制的响应状态进行了详细的分析，并将各 种方法的控制结果进行了比较分析，找出能够较好地满足“快速—无超调”要求 的控制方法，以实现液压夹紧装置的准确控制。 关键词： 管拧机浮动抱钳夹紧装置 比例阀控缸液压系统PID控制器模 糊控制器Fuzzy-PID控制器 ．Ⅱ． 东北大学硕士学位论文 东北大学硕士学位论文 ABSTRACT Research on Hydraulic Control System of Pipe-- Wrenching Machine with Floating Clamping--Claw Abstract In recent years，the demand of steel pipe’S quality becomes more and more high along、)lri也the more demand of steel pipe’s quantity．In steel pipe production line，the petroleum pipe-wrenching process is an important unit．伤口clamping effect of pipe-wrenching machines clamping device dereetly influence the conjunction circumstance and production efficiency．On account of the steel pipe is longer and has certain wrapping degree，the machine will produce superfluous torque and direct palpitating-power in wrenching process．That will result in the deformation of pipe-wrenching machine’S clamping—claw body and the deviating-center axle on the clamping-claw break and split open．At the salve time it will cause some other seriously bad results．This thesis analyzes the faults and imperfections in traditional clamping device of pipe-wrenching machine，studies the structure’s improvement，hydraulic system’S rebuilding and simulation in order to ensure the system safe work． Firstly，this thesis analyzes the former pipe-wrenching machine system’S handicaps． At th