油罐检测爬壁机器人结构设计与运动分析

作     者：刘铁岭 袁亚强 孙强 李然 林文民 王战中 LIU Tie-ling;YUAN Ya-qiang;SUN Qiang;LI Ran;LIN Wen-min;WANG Zhan-zhong

作者机构：河北英博认证有限公司河北石家庄050051 石家庄铁道大学机械工程学院河北石家庄050043 

出 版 物：《机械设计》 (Journal of Machine Design)

年 卷 期：2023年第40卷第4期

页      码：119-126页

摘      要：为解决大型化工容器石油储油罐罐体缺陷检测问题,文中设计了一种适应其内部结构且可调节工作间隙的四轮四轴式磁力吸附爬壁机器人,该机器人可在化工容器储油罐罐体上完成前进、后退、越障、90°转向及调节工作间隙等动作,同时也能够实现罐底与罐立壁之间的爬壁转换。通过对机器人静力学与越障性能分析,得出机器人正常工作所需的最小磁吸附力并采用40块(单块尺寸为6 cm×6 cm×2.5 cm)Halbach阵列布局的永磁铁构成磁吸附装置(提供磁吸附力)。使用ANSYS软件对该机器人在不同工作间隙下进行磁吸附力计算,得出合理的磁吸附力范围与工作间隙范围,并以此为依据,在ADAMS软件中完成各动作及跨越焊缝、罐底与罐立壁之间的爬壁转换等仿真试验。仿真结果表明,针对储油罐等大型化工容器的罐体缺陷检测,该四轮四轴式磁力吸附爬壁机器人设计方案可行。

主 题 词：化工容器 石油储油罐 爬壁机器人 磁力吸附 

学科分类：07[理学] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 070205[070205] 080203[080203] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 0802[工学-机械学] 0702[理学-物理学类] 

D　O　I：10.13841/j.cnki.jxsj.2023.04.023

馆 藏 号：203122187...