摘要：為解決某一小口徑服役中的長輸管道漏點(diǎn)的定位問題,設(shè)計(jì)了一款以柔性材料制作塑封層的流體驅(qū)動式管道檢測機(jī)器人。通過流壓及管道內(nèi)徑變化判斷并定位漏點(diǎn),分析了推動機(jī)器人所需的壓差與檢測速度的關(guān)系,以最小壓差為條件,提出一種基于確定流體密度的流體驅(qū)動式管道檢測機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。分析了管道對機(jī)器人的擠壓力為除流體本身外的壓差來源,對摩擦因數(shù)進(jìn)行了測定,并通過仿真實(shí)驗(yàn)得到了機(jī)器人受到的壓力。以此為條件,基于響應(yīng)面法對機(jī)器人進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。在經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)后,機(jī)器人在管道中受到的擠壓力與機(jī)器人前后壓差均減小了98.42%,平均速度提升了7.1%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:機(jī)器人在此長輸管道中可完全實(shí)現(xiàn)懸浮態(tài)的平衡,從而程度地降低摩擦的影響,提高檢測速度,縮短檢測所需時間。使用雙層錐角支撐設(shè)計(jì)塑封層的外部結(jié)構(gòu),可以使機(jī)器人在較小壓差作用下前進(jìn),并對管道中的漏點(diǎn)進(jìn)行檢測。
