[發(fā)明專利]基于混聯(lián)機(jī)構(gòu)的可移動式冷凝器清洗機(jī)器人

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110191423.6
• 申請日: 2021-02-19
• 公開（公告）號: CN113028889B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王成軍;李家寶;沈豫浙
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽理工大學(xué)
• 主分類號: F28G9/00
• 分類號: F28G9/00;F28G15/00;F28G15/04;F28G15/08
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種基于混聯(lián)機(jī)構(gòu)的可移動式冷凝器清洗機(jī)器人，包括移動平臺、回轉(zhuǎn)裝置、升降裝置、并聯(lián)調(diào)姿機(jī)構(gòu)、兩自由度調(diào)節(jié)器、徑向調(diào)節(jié)器、送槍裝置和雙目攝像頭。本發(fā)明的移動平臺采用六輪四驅(qū)式浮動輪系實(shí)現(xiàn)全地形接觸和長距離靈活穩(wěn)定行走，提高作業(yè)穩(wěn)定性；機(jī)器人本體具有空間六個(gè)運(yùn)動自由度，三自由度并聯(lián)調(diào)姿機(jī)構(gòu)可對送槍裝置進(jìn)行姿態(tài)調(diào)節(jié)，提高了清洗機(jī)器人的運(yùn)動靈活性。本發(fā)明可自動完成清洗機(jī)器人現(xiàn)場環(huán)境與位置判斷、冷凝器及冷凝管的識別、噴槍移動、調(diào)節(jié)以及清洗等作業(yè)任務(wù)，自動化程度高，滿足冷凝器高效清洗作業(yè)的需求，可提高清洗作業(yè)的效率、質(zhì)量和安全性，降低操作人員的勞動強(qiáng)度和生產(chǎn)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于汽輪機(jī)冷凝器清洗設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于混聯(lián)機(jī)構(gòu)的可移動式冷凝器清洗機(jī)器人。

背景技術(shù)

冷凝器是一種廣泛應(yīng)用于電廠、化工和制藥等行業(yè)的熱交換設(shè)備，在熱力循環(huán)中起冷源作用，其內(nèi)部主要由數(shù)以萬計(jì)的冷凝管組成。由于冷卻水不潔凈，熱交換時(shí)常伴隨化學(xué)反應(yīng)等原因，致使在長時(shí)間使用后，冷凝管內(nèi)壁會積聚大量的不利于傳熱的污垢，嚴(yán)重影響了汽輪機(jī)的工作效率，甚至引發(fā)事故。因此，保持冷凝管的清潔是預(yù)防事故發(fā)生和提高汽輪機(jī)工作效率的重要途經(jīng)。目前，對冷凝器污垢的清洗多采用膠球清洗或人工清洗，采用膠球清洗存在膠球回收率低、易堵塞冷凝管、不能完全清除由化學(xué)反應(yīng)而形成的析晶污垢等缺點(diǎn)；由于冷凝管數(shù)量多、作業(yè)環(huán)境惡劣，采用人工清洗勞動強(qiáng)度大，且需要機(jī)組停機(jī)或降負(fù)荷運(yùn)行，難以滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需要和安全生產(chǎn)的要求。因此，迫切需要針對電廠用戶的特定需求及現(xiàn)有清洗方法的不足，研制一種冷凝器清洗機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)對冷凝器的高效清洗作業(yè)。

針對冷凝器清洗的諸多問題，現(xiàn)有專利文獻(xiàn)提出了一些解決方案，如湖南大學(xué)的夏漢民、王耀南等設(shè)計(jì)了一種利用高壓水射流對冷凝器進(jìn)行清洗的機(jī)器人，主要由履帶行走機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)支承、大臂、小臂和噴槍等部分組成，該清洗機(jī)器人采用串聯(lián)式結(jié)構(gòu)，運(yùn)動自由度少，且對作業(yè)點(diǎn)地面的平整度要求較高。申請?zhí)枮?01520575911.7的中國實(shí)用新型專利公開了一種有效清洗冷凝器設(shè)備，在冷凝器的下端安裝有氣鎮(zhèn)閥，每隔一段時(shí)間突然開起氣鎮(zhèn)閥，用清洗液將管壁上污垢清洗松動，再通過氣鎮(zhèn)使得污垢脫落，使冷凝器清洗干凈；申請?zhí)枮?02011069839.2的中國發(fā)明專利公開了一種基于清洗刷的冷凝器管道在清清洗系統(tǒng)，其清洗機(jī)構(gòu)包括清洗刷、葉輪、刷毛和連接體，清洗機(jī)構(gòu)在水的壓力作用下可產(chǎn)生水平移動和轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)對冷凝器管道內(nèi)壁溝槽的清理；申請?zhí)枮?01821573557.4的中國實(shí)用新型專利公開了一種熱定型機(jī)冷凝器的自動除塵清潔裝置，通過在插管板的外側(cè)設(shè)置由限位板、均管和導(dǎo)向環(huán)組成的導(dǎo)向加速組件，使膠球在進(jìn)口處實(shí)現(xiàn)分流加速，不易在進(jìn)口端堆積，提高對冷凝管管內(nèi)壁的清潔處理；申請?zhí)枮?00810143135.8的中國專利公開了一種冷凝器清洗機(jī)器人中的視覺精確定位方法。上述清洗裝置多基于膠球清洗或化學(xué)清洗方式，串聯(lián)式結(jié)構(gòu)的清洗機(jī)器人存在運(yùn)動自由度少或結(jié)構(gòu)剛度差等不足等問題，尤其是針對電廠用冷凝器缺乏專用的高效清洗裝置。因此，必須針對冷凝器的使用需求研制專用的清洗機(jī)器人，彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足。

冷凝管一般以正方形直列、正方形錯(cuò)列、正三角形錯(cuò)列等幾種分布方式嵌于管板上，管口直徑只有10-35mm。目前可實(shí)現(xiàn)的冷凝器清洗機(jī)器人大多采用高壓水射流清洗技術(shù)，清洗作業(yè)時(shí)要求清洗設(shè)備的高壓水噴槍必須對準(zhǔn)冷凝管管口才可以啟動射流清洗。因此，高效的冷凝器清洗機(jī)器人必須具有可移動、結(jié)構(gòu)剛度高、運(yùn)動自由度多和作業(yè)效率高等特點(diǎn)，其主體機(jī)構(gòu)只能采用混聯(lián)機(jī)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于混聯(lián)機(jī)構(gòu)的可移動式冷凝器清洗機(jī)器人，能夠用于汽輪機(jī)冷凝器高效清洗作業(yè)，提高清洗裝置的結(jié)構(gòu)剛度、運(yùn)動精度、靈活性和作業(yè)效率，降低勞動強(qiáng)度和人力成本，并能克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。