煤气管道切割机的系统设计

I此外，虽然数控可以加工圆面上复杂的曲线，但最大加工直径不超过2m,所以在规格尺担向用户输送煤气的使命。通过煤气输配管网把煤气应用到工业生产、社会生活中，不仅方便的生活，也带动了经济发展。2煤气管道切割机的功能分析2.1煤气管道切割机技术参数(1)由于切割要求煤气不断气，因此，需要在切割作用的过程中，需要做到良好的(2)煤气的切割，需要保证操作人员的安全，操作的效果需要具有安全性和可维修(4)切割的方式是采用等离子切割2.2切割机功能分析3煤气管道切割机概念设计3.1煤气管道切割机的设计思路(1)对产品的机械结构进行分类，对每个机械结构进行细化划分，对每个机构的功(2)根据每个小机构的功能，进行传感器的功能设计和选型。(5)对产品切割过程进行仿真设计，确定设计出的煤气管道切割机关键部位符合设程如图3-1所示。是否是作分解及运动市场需求设计初选机构方案动煤气管道切割机煤气管道切割机旋转运动及平移运动合成旋转运动机构初选方案平移运动机构初选方案否初选机构方案评价是否是图3-2切割机设计原理3.2机构设计1)切割电压切割电压及电流控制是切割机的重要设计参数，电压和电流过大或过小2)切割电流的控制3)切割电压控制4)气体的流量5)切割速度5)喷嘴与工件距离①旋转运动旋转—>旋转；连续、线性、可逆、输入输出方向相反。②平移运动旋转运动一>平移；连续、线性、不可逆、双向输入运动。1)第一次搜索——旋转运动动，得到第一次搜索结果，操作界面如图3-3所示。第一级搜索中找到3个记录为第一级搜索中找到3个记录为方案2一)摩控轮机构(输入、轴输出)运动功能(非线性运动可逆性确定取消F连续运动可运动输入运动广双问输入.双问输出文件口)查看V基本机构)查者机构方案图帮动中中日符合设计要求的可行机构方案中中田划机构方案1机构方案2机构方药3如需帮助，洁按F1键输入运动：X轴旋转运动输出运动：X轴旋转运动线性运动输入、输出方回相反机构轴问连按显示：9b9H0a经过第一次搜索后，开始进行第二次的搜索，两次搜索一共得到了七种机构可行性方案，如图3-5所示。竞基本机构D意着机校方实口(MW0x7计要来的可计机构方案机构方实输入运动：轴旋转运动输出运动：轴旋转运动连续运动线性运动可逆运动制常制常E031惯轻装峋(频拾入、x锦出)机构方实31601.链输疑条机构(人，陶输出)1501四能机构rY能输入，x输出)研构石案5机构方寓6机构方案机构铀向连接显示扣墙军君，语接院3)方案确定经过两次的搜索，得到了如表3-1所示的搜索结论，对并集中结论进行了对比，发现表3-1机构方案对比输入运动：x轴旋转运动输出运动：x轴旋转运动连续运动线性运动可逆运动输入输出方向相反第一级搜索(机构元机构)方案方案1方案2外齿轮机构摩擦轮机构方案3行星轮机构第二级搜索(组合机构)方案4链轮链条机构与斜齿轮机构组合方案5链轮链条机构与滑带轮机构组合方案6方案7链轮链条机构与棘轮机构组合螺旋机构与链轮链条机构组合4)对比分析3.3传感器的设计徒遇器名称可麦电应溺左动支压路元电式角度借58图3-6位移传感器选型化举昌件食化举昌件食传感器主类距离传感疆腐传感尤学说实夜器器选型结采机构设计结果数图3-7距离传感器选取3.4煤气管道切割机总体设计(1)切割机的总体设计如图3-8所示，为煤气管道切割机的总体方案设计，主要由步进电机、行星齿轮机构、吸料机构、等离子弧机构、光电式角度传感器、光学距离传感器等组成。1、2步进电机3行星轮机构4吸料机构5等离子切割头6光电式角度传图3-8总体设计方案(2)切割机的详细设计完成对煤气管道切割机的总体设计后，对单个机构进行详细设计，具体如下：1)电机的选型为步进电机。步进电机的旋转扭矩较小，旋转速率较高，通过增加装谐波减速器，由于其齿轮简单、传动高、回程小、传动、传递扭矩大可以提供稳定的减速增扭效果。而且，步进电机在加电后，不转动的状态下，转子是被自动锁定住的，降低了通电不作业的过程中，会对操作人员产生伤害的风险。2)将单级螺旋机构改进成三级机构。三级机构可以同时实现转动过程中的圆周转动和轴向转动，单级螺旋机构不满足要求，故三级复式螺旋以满足轴向方向的运动。3)步进电机旋转高，步进电机传递扭矩小，通过增加装谐波减速器，由于其齿轮简单、传动高、回程小、传动、传递扭矩大可以提供稳定的减速增扭效果。通电不转动，定子锁住转子，实现运动构件的静态锁定即能够保持转矩。4)随机机构的结构图，如图3-9所示。1联结体：2直线轴承：3弹簧：4导滑体：5制枪图3-9随动机构的结构图5)煤气管道切割机的最终设计方案，如图3-10所示。1、10步进电机：2谐波减速机：3行星轮机构：4光电式角度传感器：5吸料机构：6等离子切割头：7随动机构8复式螺旋机构9光学距离传感器图3-10最终设计方案6)煤气管道切割机的详细参数：行星轮机构减速比1:67)煤气管道切割机的整体模型图，如图3-11所示。5吸料机构：6等离子切割头：7随动机构：9复式螺旋机构图3-11整体模型图(3)计算机的仿真如图3-12所示，为煤气管道切割机在切割管道过程中，进行的计算机模拟仿真。首(a)切割过程中(b)切割后图3-12切割机计算机仿真统的建立.机械设计，2016,5.[3]邹慧君，顾明敏.“机构系统方案设计专家系统”初探(二)—推理系统的建立和应用.机械设计，2016,6.平台模型.机械设计与研究，2019,2.2012,8.[7]李小瑜，李小红，高军宝.输气管道热连接的设计计算.油气储运，2012,21(3):程技术版，2010,33(5)化加工技术，2011,12:34～37[16]华林.激光切割与水射流切割技术.机械制造，2006,3[17]薛胜雄.