石油钻杆螺纹廓形参数在机测量系统研究.pdf

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1、第37卷第7期2016年7月仪器仪表学报ChineseJournalofScientificInstrumentV01．37No．7Jul．2016石油钻杆螺纹廓形参数在机测量系统研究王可1，董祉序1，孙兴伟1，华晋伟2(1．沈阳工业大学机械工程学院沈阳110870；2．中国石油辽河油田分公司资产装备部盘锦124010)摘要：为解决石油钻杆因尺寸长、重量大等装卸不便因素给其两端内、外螺纹廓形参数测量带来的困难，设计并实现了一种安装于SCK230型数控石油钻杆螺纹修复机床上的非接触式石油钻杆螺纹在机测量系统。该系统利用数控机床的伺服功能带动二维激光位移传

2、感器获取螺纹某轴截面的廓形数据；采用基于不连续度的自适应滤波算法对采集的廓形信息进行降噪处理，根据石油钻杆螺纹牙形的几何特征对降噪后的离散数据分段，以加权整体最dx-乘法为基础拟合出各段廓型数据的回归模型；实时计算螺纹参数，判断加工质量。对NC50型石油钻杆螺纹及其标准环规的测量结果表明，该系统可在7．5S内完成长度为25mm的螺纹测量，测量精度为±8¨m，重复性限≤4tun且重复性较高。设计的在机测量系统利用了良好的数控资源，实现了石油钻杆螺纹廓形参数的在机测量，提高了测量精度和效率。关键词：激光三角法；石油钻杆螺纹；螺纹参数在机测量；平滑滤波器；加

3、权整体最dx__--乘法中图分类号：THl61TN247文献标识码：A国家标准学科分类代码：460．50Studyonon-machinemeasurementsystemforcontourparametersofpetroleumdrillpipethreadWangKel，DongZhixul，SunXingweil，HuaJinwei2(，．Col如geofMechanicalEngineering，ShenyangUniversityofTechnology，Shenyang110870，China；2．equipmentDepartment

4、，l_iaoheOi批ldofCNPC，几，咖124010，China)Abstract：Inordertosolvethedifficultyofcontourparametermeasurementofinternalandexternalthreadsatbothendsofpetroleumdrillpipeduetotheloadingandunloadinginconveniencecausedbythelonglengthandheavyweishtofthedrillpipe，anon-contacton·machinemeasurem

5、entsystemofpetroleumdrillpipethreadinstalledontheSCK230CNCrepairingmachinetoolofpetroleumdrillpipethreadisdesignedanddeveloped．ThemeasurementsystemusestheservofunctionofCNCmachinetooltodrivea2Dlaserdisplacementsensor，whichacquiresthecontourdataatacertainshaftsectionofthethread．T

6、headaptivefilteringalgorithmbasedondiscontinuousdegreeisadoptedtoconductde·noisingprocessingoftheacquiredcontourinformation．Thede-noiseddataaresegmentedaccordingtothegeometricfeaturesofthetoothformofthepetroleumdrillpipethread．Onthebasisoftheweightedtotalleast—squaresmethod，ther

7、egressionmodelforvarioussegmentcontourdataisfitted．Theparametersofthepetroleumdrillpipethreadarecalculatedinrealtime，andthemachiningqualityofthethreadisestimated．ThemeasurementresultsofNCS0petroleumdrillpipethreadanditsstandardringgaugeshowthatthesystemCancompletethethreadmeasur

8、ementofthethreadwiththelengthof25mm，themeasurem