[發明專利]平行管道可翻轉機器人

有效

• 申請號: 201210537481.0
• 申請日: 2012-12-10
• 公開（公告）號: CN103008304A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 李健;侯越強;曾周末
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B08B9/051
• 分類號: B08B9/051
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 張金亭

技術領域

本發明涉及一種機器人，特別是涉及一種平行管道可翻轉機器人。

背景技術

為解決高凝點、高含蠟原油輸送的困難，加熱爐被普遍應用于原油輸送過程中。在加熱過程中，由于不完全燃燒造成的爐膛內的結焦使加熱爐內導熱管外表面形成一層塵垢，這種塵垢有時厚達1～3mm，嚴重影響了加熱過程的換熱效率。目前主要靠工人進入爐膛內部手工清垢和吹灰除塵來完成加熱爐的塵垢清掃，清掃時，爐膛內粉塵飛揚，工作條件非常惡劣，使定期清灰成為了一項艱巨的工作。

平行直導熱管式加熱爐是仍在實踐中使用的一種加熱爐，其特點是管道是一系列軸心距相等的平行管道，且平行管道在加熱爐爐膛內不存在連接部分，需要清掃的管道可視為分立的，這種不連續的管道為清掃帶來較大困難，也對清掃機器人提出了更高的、更復雜的要求。

中國發明專利公開號CN101138994A公開了一種輪式永磁吸附管道爬行機器人，該機器人能在鐵磁性管道外表面沿管道軸線方向按任意路線爬行，并且該管道可以是任意傾斜角度。該機器人靠永磁機構吸附，靠車輪行進及轉向，永磁吸附機構位置可微調，以完成吸附力調整，適應不同作業要求。中國發明專利公開號CN101440958A公開了一種熱媒爐用清灰除垢機器人，該機器人為吸附履帶式機器人，履帶外表面的形狀與熱媒爐爐管的外表面的形狀相適應。機器人還包括機器人本體底部的防跑偏機構、抗傾覆帶輪壓桿，以保證機器人能在一根螺旋的管道上正常工作。

但上述機器人只能沿著同一根連續管道運行，沒有“換道”能力，不能連續完成多根平行直導熱管的管道清掃任務。

中國發明專利公開號CN101476733A公開了一種熱媒爐用機械式清灰裝置，該裝置包括機座、由機座支撐的可前后伸縮的伸縮臂、安裝于伸縮臂前端的減速電機以及清灰除垢刷。伸縮臂由多級寬度不同的導軌自下而上疊放而成，各級導軌在驅動系統的驅動下在前后方向同時伸出或縮回。所述的減速電機安裝在電機架上，電機架的一端與伸縮臂的前端通過電機架軸連接，電機架能夠在旋轉機構的作用下圍繞電機架軸從水平位置旋轉至垂直位置，實現清灰裝置水平進入爐膛和垂直清掃。

上述清灰裝置過于笨重，功耗大，不便于運輸和儲存，只能清掃靠近爐膛加熱區的那半周管道，清掃不徹底。

發明內容

本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種平行管道可翻轉機器人，該機器人能在等間距的管道間行進，到達指定位置后，又能實現整個機器人沿著管道軸線的翻轉動作，轉換到相鄰的兩根管道間，完成“換道”，進行下一輪的清掃，如此反復動作，直到遍歷整片管道，完成所有管道的清掃任務。

本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：一種平行管道可翻轉機器人，包括行走機構、翻轉機構和清掃機構；

所述行走機構包括機架和第一雙向絲杠，所述第一雙向絲杠轉動連接在所述機架上，所述第一雙向絲杠上連接有左右對稱布置螺紋旋向相反的兩個螺母，所述螺母上固接有輪架，所述輪架前后各裝一根爬行帶輪軸，每根所述爬行帶輪軸兩端各裝一個爬行帶輪，位于同一所述輪架同側的所述兩個爬行帶輪上纏繞有一根爬行傳動帶，所述第一雙向絲杠上固裝有第一蝸輪，所述第一蝸輪與第一蝸桿嚙合，所述第一蝸桿連接在輪伸縮電機的輸出軸上；所述同一輪架的任意一根所述爬行帶輪軸上連接有第二蝸輪，所述第二蝸輪與第二蝸桿嚙合，所述第二蝸桿與爬行電機的輸出軸連接，所述爬行電機固裝在相應的所述輪架上；所述機架上形成有所述螺母的滑槽，所述爬行傳動帶嵌裝在所述爬行帶輪的凹槽內；