冷凝器銅管二關節式在線清洗機器人的製作方法

2023-06-24 07:02:46 1

專利名稱：冷凝器銅管二關節式在線清洗機器人的製作方法
技術領域：
本實用新型主要涉及到冷凝器清洗設備領域，特指一種冷凝器銅管二關節式在線清洗機器人。
背景技術：
現有技術中，汽輪機冷凝器運行時，由於冷卻水質的不潔淨，熱交換時發生化學反應等原因，致使換熱管內壁積聚了汙垢，這些汙垢的存在，降低了換熱面的傳熱能力，使得汽輪機排汽溫度升高，輸出功率減少，熱耗率增加，因此必須進行清洗。目前常用的方法有用人工衝刷銅管；用化學劑清洗銅管；用高壓水槍人工清洗銅管；用膠球清洗銅管等等。人工清洗，由於凝汽器換熱管數量多，長度長，工人勞動強度大，而且只能停機清洗，使用極不方便；化學清洗，由於存在腐蝕問題，不宜頻繁使用。膠球清洗可在線運行，但存在收球率低，機械故障多等問題，致使很多配套電廠都不能正常投運。國外同類產品據文獻查新，德國韋伯公司在1992年曾提出了凝汽器自動清洗機器人的設計方案。日本日立造船株式會社在2000年設計出該類(爬行式)機器人，並在柳井發電廠(海水循環冷卻銅管)實施試驗。但它在結構上存在如下缺點無法清洗有硬垢或軟垢堵塞的銅管；由於採用鋼絲繩軟支承方式，不能承受循環水的衝擊力。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題就在於針對現有技術存在的技術問題，本實用新型提出一種可在水中作業，以高壓水作為清洗介質，可在冷凝器水室內作360度任意旋轉，實現精確定位並對每一根銅管進行清洗的冷凝器銅管二關節式在線清洗機器人。
為了解決上述技術問題，本實用新型提出的解決方案為一種冷凝器銅管二關節式在線清洗機器人，其特徵在於它包括噴嘴、小臂、旋轉水室、旋轉編碼器、小臂液力驅動器、大臂、旋轉拐臂、進水室、大臂液力驅動器和控制機構，所述旋轉拐臂設於冷凝器水室內，旋轉拐臂與設於冷凝器水室外的大臂液力驅動器相連，旋轉拐臂與大臂液力驅動器之間設有與控制機構相連的進水室；大臂連接於旋轉拐臂上並與其連通，設於大臂頂部的旋轉水室與小臂液力驅動器相連，旋轉水室與小臂液力驅動器之間設有旋轉編碼器，小臂設置於旋轉水室的上方並與其連通，噴嘴設於小臂上；所述大臂液力驅動器、小臂液力驅動器和旋轉編碼器通過管路與控制機構相連。
所述控制機構包括控制櫃、壓力水泵、液壓控制系統和電磁閥，壓力水泵、液壓控制系統和電磁閥與控制櫃相連，液壓控制系統與大臂液力驅動器相連，並通過管路與小臂液力驅動器以及旋轉編碼器相連，壓力水泵通過電磁閥以及水管與進水室相連。
所述控制機構可進一步包括加藥箱、加藥泵和加藥電磁閥，加藥電磁閥和加藥泵均與控制櫃相連，加藥泵通過電磁閥與進水室相連通。
所述旋轉拐臂的一端通過水室內支承組合與冷凝器水室的內壁相連，另一端通過水室外支承組合固定於冷凝器水室的外壁。
所述大臂液力驅動器固定於冷凝器水室外的支架上。
與現有技術相比，本實用新型的優點在於本實用新型的冷凝器銅管二關節式在線清洗機器人可在水中作業，以高壓水作為清洗介質，對冷凝器銅管進行高壓衝洗，清洗效果好；本實用新型的冷凝器銅管二關節式在線清洗機器人通過控制櫃和旋轉編碼器的控制，兩個關節可以各自獨立完成360度旋轉的運動，從而可在冷凝器水室內對任意位置上的銅管實現精確定位，使安裝在小臂上的噴嘴對準所需清洗的銅管，因而可以對冷凝器進行徹底的在線清洗，清洗過程自動化程度高，清洗效率高，結構和性能穩定性好。本實用新型的控制機構進一步還包括有加藥控制組件，通過該組件還可完成藥水衝洗銅管的作業，以達到一機多用的效果。


圖1是本實用新型結構的主視示意圖；圖例說明1、管板 2、銅管3、噴嘴 4、小臂5、小臂連接法蘭 6、旋轉水室7、環形關節支承體 8、旋轉編碼器9、小臂液力驅動器 10、大臂上法蘭11、大臂 12、大臂下法蘭13、水室內支承組合14、旋轉拐臂15、管路 16、水室外支承體17、進水室18、環形連接體19、大臂液力驅動器20、支架21、控制櫃22、壓力水泵23、液壓控制系統 24、電磁閥25、加藥電磁閥26、加藥泵27、加藥箱28、冷凝器水室
具體實施方式
以下將結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。
如圖1所示，本實用新型的冷凝器銅管二關節式在線清洗機器人包括噴嘴3、小臂4、旋轉水室6、旋轉編碼器8、小臂液力驅動器9、大臂11、旋轉拐臂14、進水室17、大臂液力驅動器19、支架20和控制機構，其中旋轉拐臂14設於冷凝器水室28內，通過水室外支承組合16與冷凝器水室28的外壁相連，並通過水室內支承組合13與冷凝器水室28的內壁相連，採用這種軸承硬支承，既可以使旋轉拐臂14旋轉自如，又能保證牢固可靠，能夠避免由於不能承受高水壓衝擊力而出現的問題；旋轉拐臂14一端與冷凝器水室28外的進水室17相連通，另一端與大臂11相連通；旋轉拐臂14通過環形連接體18與大臂液力驅動器19相連，進水室17設置於旋轉拐臂14和大臂液力驅動器19之間，該大臂液力驅動器19固定於支架20上，並與控制機構相連；大臂11的兩端分別設有大臂上法蘭10和大臂下法蘭12，並通過大臂下法蘭12連接於旋轉拐臂14上，旋轉水室6通過環形關節支承體7固設於大臂11的頂端且旋轉水室6與大臂11保持連通，旋轉水室6與小臂液力驅動器9相連，並在旋轉水室6與小臂液力驅動器9之間設有旋轉編碼器8，旋轉編碼器8作為位置傳感器，將小臂4的旋轉角度轉化為二進位編碼並送入控制櫃21中；小臂4通過小臂連接法蘭5與旋轉水室6相連並保持連通，在小臂4的頂端設有噴嘴3。控制機構包括控制櫃21、壓力水泵22、液壓控制系統23和電磁閥24，壓力水泵22、液壓控制系統23和電磁閥24與控制櫃21相連，控制櫃21內設有工業控制計算機，負責對壓力水泵22、液壓控制系統23和電磁閥24的工作進行控制，液壓控制系統23與大臂液力驅動器19相連，並通過液壓管和電纜管路15與小臂液力驅動器9相連，壓力水泵22通過電磁閥24以及管路與進水室相連。在較佳實施例中，該控制機構還可以包括加藥箱27、加藥泵26和加藥電磁閥25，加藥電磁閥25和加藥泵26均與控制櫃21相連並受控制櫃21的控制，加藥泵26通過電磁閥25與進水室17相連通。
工作原理本實用新型的冷凝器銅管二關節式在線清洗機器人通過控制櫃21對液壓控制系統23進行控制，液壓控制系統23提供動力源，一路供給大臂液力驅動器19，使液力驅動器19旋轉，帶動旋轉拐臂14旋轉，安裝在旋轉拐臂14上的大臂11、旋轉編碼器8、小臂液力驅動器9、旋轉水室6、小臂4和噴嘴3一起可作360度正反旋轉；另一路供給小臂液力驅動器9，使小臂液力驅動器9旋轉，帶動旋轉水室6、小臂4和噴嘴3作360度正反旋轉。在整個水室管板1平面內的精確定位由旋轉編碼器8以及大臂液力驅動器19內自有的位置傳感器提供反饋信息，控制櫃21內的計算機根據該反饋信息以及管板1的管束布置進行程序運算，並通過液壓系統23進行控制，使大臂液力驅動器19和小臂液力驅動器9做到瞬時起停，達到噴嘴3能夠自動定位對中水室管板1上的銅管2的目的。噴嘴3定位對中銅管2後，由壓力水泵22提供壓力水源，經壓力管道，通過控制櫃21內的計算機控制電磁閥24的啟、閉，壓力水依次進入旋轉拐臂14、大臂11、旋轉水室6和小臂4，然後經過噴嘴3加速，全流量高速水流對銅管2進行清洗，使汙垢即時脫落，銅管傳熱效果達到最佳。需要進行化學清洗時，通過控制櫃21內的計算機控制加藥電磁閥25的啟、閉，藥水自加藥箱27流出，經加藥泵26和加藥電磁閥25，依次流入旋轉拐臂14、大臂11、旋轉水室6和小臂4，然後經過噴嘴3對銅管2進行清洗。
權利要求1.一種冷凝器銅管二關節式在線清洗機器人，其特徵在於它包括噴嘴(3)、小臂(4)、旋轉水室(6)、旋轉編碼器(8)、小臂液力驅動器(9)、大臂(11)、旋轉拐臂(14)、進水室(17)、大臂液力驅動器(19)和控制機構，所述旋轉拐臂(14)設於冷凝器水室(28)內，旋轉拐臂(14)與設於冷凝器水室(28)外的大臂液力驅動器(19)相連，旋轉拐臂(14)與大臂液力驅動器(19)之間設有與控制機構相連的進水室(17)；大臂(11)連接於旋轉拐臂(14)上並與其連通，設於大臂(11)頂部的旋轉水室(6)與小臂液力驅動器(9)相連，旋轉水室(6)與小臂液力驅動器(9)之間設有旋轉編碼器(8)，小臂(4)設置於旋轉水室(6)的上方並與其連通，噴嘴(3)設於小臂(4)上；所述大臂液力驅動器(19)、小臂液力驅動器(9)和旋轉編碼器(8)通過管路(15)與控制機構相連。
2.根據權利要求1所述的冷凝器銅管二關節式在線清洗機器人，其特徵在於所述控制機構包括控制櫃(21)、壓力水泵(22)、液壓控制系統(23)和電磁閥(24)，壓力水泵(22)、液壓控制系統(23)和電磁閥(24)與控制櫃(21)相連，液壓控制系統(23)與大臂液力驅動器(19)相連，並通過管路(15)與小臂液力驅動器(9)以及旋轉編碼器(8)相連，壓力水泵(22)通過電磁閥(24)以及水管與進水室(17)相連。
3.根據權利要求2所述的冷凝器銅管二關節式在線清洗機器人，其特徵在於所述控制機構可進一步包括加藥箱(27)、加藥泵(26)和加藥電磁閥(25)，加藥電磁閥(25)和加藥泵(26)均與控制櫃(21)相連，加藥泵(26)通過電磁閥(25)與進水室(17)相連通。
4.根據權利要求1或2或3所述的冷凝器銅管二關節式在線清洗機器人，其特徵在於所述旋轉拐臂(14)的一端通過水室內支承組合(13)與冷凝器水室(28)的內壁相連，另一端通過水室外支承組合(16)固定於冷凝器水室(28)的外壁。
5.根據權利要求1或2或3所述的冷凝器銅管二關節式在線清洗機器人，其特徵在於所述大臂液力驅動器(19)固定於冷凝器水室(28)外的支架(20)上。
6.根據權利要求4所述的冷凝器銅管二關節式在線清洗機器人，其特徵在於所述大臂液力驅動器(19)固定於冷凝器水室(28)外的支架(20)上。
專利摘要本實用新型的一種冷凝器銅管二關節式在線清洗機器人，它包括噴嘴、小臂、旋轉水室、旋轉編碼器、小臂液力驅動器、大臂、旋轉拐臂、進水室、大臂液力驅動器和控制機構，旋轉拐臂設於冷凝器水室內，旋轉拐臂與設於冷凝器水室外的大臂液力驅動器相連，旋轉拐臂與大臂液力驅動器之間設有與控制機構相連的進水室；大臂連接於旋轉拐臂上並與其連通，設於大臂頂部的旋轉水室與小臂液力驅動器相連，旋轉水室與小臂液力驅動器之間設有旋轉編碼器，小臂設置於旋轉水室的上方並與其連通，噴嘴設於小臂上。本實用新型可在水中作業，以高壓水作為清洗介質，並可利用兩個獨立運動的關節在冷凝器水室內作360度任意旋轉，實現精確定位並對每一根銅管進行清洗。
文檔編號F28G9/00GK2842353SQ20052005219
公開日2006年11月29日 申請日期2005年10月20日 優先權日2005年10月20日
發明者樊紹勝, 劉社開 申請人:長沙理工大學