CN101248970A - 高层建筑爬壁水清洗方法及成套设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高层建筑爬壁水清洗方法及成套设备，有清水箱，与清水箱连接的高压泵机组，爬壁机器人，高压泵机组的输出高压水管连接到爬壁机器人的旋转射流喷嘴上，直空泵机组和爬壁机器人的真腔罩壳盘之间连接有污水回收管，真空泵机组的输出污水经过污水过滤处理设备排到水池，爬壁机器人上连接有卷扬机，并通过控制线与电控柜连接。本发明清洗方法与设备清洗效果好，无环境污染。

Description

高层建筑爬壁水清洗方法及成套设备

技术领域

本发明属于清洗技术，具体是一种高层建筑爬壁水清洗方法及成套设备。

背景技术

高层建筑壁面的清洗工程历来是人工作业，即以清洗剂(液)刷洗建筑物表面，由升降机或绳索使人工上下贴壁持刷作业。这种传统工艺除了效率低下以外，高空作业的危险，清洗的二次污染和清洗质量不能满足要求，这些问题是很突出的。人工作业为了方便灵活，大都不采用贴壁的升降机，使这一工种安全风险增加，为此，很多单位在试图制作能够贴壁的机器人进行清洗作业，但是由于一直限制在传统的模仿人工作业清洗剂(液)滚刷工艺中，清洗动作复杂，使实用性很强的清洗爬壁机器人的出现屡试屡败。

发明内容

本发明提出了一个高层建筑爬壁水清洗方法及成套设备，即采用旋转高压水射流贴壁作业，机器人爬壁执行机构，真空吸附和抽吸，实现纯水清洗作业，即洗即干，回收清水并处理循环使用。

本发明的技术方案如下：

高层建筑爬壁水清洗方法，其特征在于设置爬壁机器人，爬壁机器人结构为：包括有机架，机架上前方安装有万向轮，机架后方安装有二个主动轮，主动轮由安装在机架上的电机驱动，在万向轮与主动轮之间的机架上安装有滚动轴承，所述的滚动轴承，滚动轴承的内圈与真空罩壳盘固定连接，真空罩壳盘下沿有弹性密封圈，真腔罩壳盘内安装有旋转射流喷嘴；在高层建筑的楼顶设置卷扬机，将爬壁机器人吊在卷扬机的缆绳上并附在高层建筑墙壁，通过高压泵机组向爬壁机器人的旋转射流喷嘴供高压水，高压水推动旋转射流喷嘴旋转并清洗墙壁，同时在真空罩壳盘上连接污水回收管，通过真空泵进行抽吸污水，使清洗产生的污水不断排出，收集的污水经过过滤处理后，可以继续使用，通过控制爬壁机器人的主动轮驱动电机，实现各主动轮独立行走、转动、转向，在爬壁机器人转向时，真空罩壳盘并不随之转动。

所述的高层建筑爬壁水清洗方法，其特征在于所述的卷扬机与爬壁机器人的主动轮驱动电机实行行走同步控制。

高层建筑爬壁水清洗成套设备，其特征在于包括有清水箱，与清水箱连接的高压泵机组，爬壁机器人，所述的爬壁机器人结构为：包括有机架，机架上前方安装有万向轮，机架后方安装有二个主动轮，主动轮由安装在机架上的电机驱动，在万向轮与主动轮之间的机架上安装有滚动轴承，所述的滚动轴承，滚动轴承的内圈与真空罩壳盘固定连接，真腔罩壳盘下沿有弹性密封圈，真腔罩壳盘内安装有旋转射流喷嘴，高压泵机组的输出高压水管连接到爬壁机器人的旋转射流喷嘴上，直空泵机组和爬壁机器人的真腔罩壳盘之间连接有污水回收管，真空泵机组的输出污水经过污水过滤处理设备排到水池，爬壁机器人上连接有卷扬机，并通过控制线与电控柜连接。

所述的高层建筑爬壁水清洗成套设备，其特征在于所述的二个主动轮由安装在机架上的二个电机分别驱动。

这一工艺的关键就是不再用传统的滚刷去接触建筑物壁面，采用清水作业并回收，以高压水射流技术为核心解决了高层建筑清洗问题。

这一技术方案包括以下几个部分：车载高压泵机组，真空泵机组，清水过滤系统，爬壁机器人及其控制系统和保险机构。连接泵和爬壁机器人的线管为：控制电缆、高压水管和污水回收水管，它们同步缠绕在卷管器上送给。

卷扬机的作用是以钢丝绳拉住爬壁机器人，防止它因突发因素(如真空故障、电源故障等)而坠落。卷扬机与爬壁机器人是同步控制的，当爬壁机器人上下作业时，卷扬机钢丝绳并不受力，即不会影响爬壁机器人的动作，其缠绕钢丝绳长度与爬壁机器人的控制线(电缆)、高压水管和污水回收水管的长度相适应。

爬壁机器人行走动力由微电机供给，控制柜控制其全部动作和卷扬机的速度；机器人的真空吸附和污水抽吸是由下面的真空泵机组提供，其真腔罩壳盘内部安置有旋转喷嘴，真腔罩壳盘下沿有密封圈，保持腔内的真空度。真腔罩壳盘的功能为：保持爬壁机器人真空吸附的同时，旋转射流清洗的污水由真空泵机组抽吸回收。

旋转射流喷嘴，具有一定的安装角度，高压水进入喷嘴喷射，以此形成旋转高压纯水射流。

爬壁机器人滚动轴承，使得爬壁机器人无论行走机构是直行或是转向，真空罩壳盘部分与卷扬机的牵引绳始终保持铅锤关系。控制线(电缆)、高压水管和污水回收水管根据需要，总长度一致在百米以内；水管参数与设备相匹配。

控制柜：采用PLC，同步控制卷扬机、爬壁机器人和卷管机，使三者协调动作；同时作为高压泵机组、真空泵机组的柴油机控制，保证两台泵机组的正常运行。

高压泵机组：由柴油机驱动，压力在30MPa以内(根据清洗难度配置系列产品)，流量与真空抽吸相匹配，采用三柱塞高压泵机组

真空泵机组：由柴油机驱动，真空度范围在-0.06MPa(根据高层建筑高度配置系列产品)，采用罗茨式真空泵。

污水过滤回收装置：因清洗建筑的污水成分主要是粉尘，可以采用过滤回收循环使用清水。最终过滤精度为5～10μm，装置由不同形式的过滤器和水池连接组成。

前置泵：采用微型离心泵，其流量与高压泵流量相匹配。

卷管器、电控柜、高压泵机组、真空泵机组、污水过滤回收装置均安装在同一个底盘车上，便于移动作业，卷扬机安装在高层建筑顶部。

本发明清洗高层建筑外墙效果好，安全可靠，无环境污染。

附图说明

图1为本发明清洗工艺流程示意图。

图2为爬壁机器人剖视结构示意图。

具体实施方式

高层建筑爬壁水清洗成套设备，有清水箱，与清水箱连接的高压泵机组，爬壁机器人，所述的爬壁机器人结构为：包括有机架1，机架1上前方安装有万向轮2，机架1后方安装有二个主动轮3，主动轮3由安装在机架上的电机4驱动，在万向轮2与主动轮3之间的机架上安装有滚动轴承5，滚动轴承5的内圈与真空罩壳盘6固定连接，真腔罩壳盘6下沿有弹性密封圈7，真腔罩壳盘6内安装有旋转射流喷嘴8，高压泵机组的输出高压水管10连接到爬壁机器人的旋转射流喷嘴8上，直空泵机组和爬壁机器人的真腔罩壳盘6之间连接有污水回收管9，真空泵机组的输出污水经过污水过滤处理后成清水供清水箱，爬壁机器人上连接有卷扬机，并通过控制线与电控柜连接。

高层建筑爬壁水清洗方法，在于设置上述爬壁机器人，在高层建筑的楼顶设置卷扬机，将爬壁机器人吊在卷扬机的缆绳上并附在高层建筑墙壁，通过高压泵机组向爬壁机器人的旋转射流喷嘴供高压水，高压水推动旋转射流喷嘴旋转并清洗墙壁，同时在真空罩壳盘上连接污水回收管，通过真空泵进行抽吸污水，使清洗产生的污水不断排出，收集的污水经过过滤处理后，可以继续使用，通过控制爬壁机器人的主动轮驱动电机，实现各主动轮独立行走、转动、转向，在爬壁机器人转向时，真空罩壳盘并不随之转动。

Claims (4)

1、高层建筑爬壁水清洗方法，其特征在于设置爬壁机器人，爬壁机器人结构为：包括有机架，机架上前方安装有万向轮，机架后方安装有二个主动轮，主动轮由安装在机架上的电机驱动，在万向轮与主动轮之间的机架上安装有滚动轴承，所述的滚动轴承，滚动轴承的内圈与真空罩壳盘固定连接，真空罩壳盘下沿有弹性密封圈，真腔罩壳盘内安装有旋转射流喷嘴；在高层建筑的楼顶设置卷扬机，将爬壁机器人吊在卷扬机的缆绳上并附在高层建筑墙壁，通过高压泵机组向爬壁机器人的旋转射流喷嘴供高压水，高压水推动旋转射流喷嘴旋转并清洗墙壁，同时在真空罩壳盘上连接污水回收管，通过真空泵进行抽吸污水，使清洗产生的污水不断排出，收集的污水经过过滤处理后，可以继续使用，通过控制爬壁机器人的主动轮驱动电机，实现各主动轮独立行走、转动、转向，在爬壁机器人转向时，真空罩壳盘并不随之转动。

2、根据权利要求1所述的高层建筑爬壁水清洗方法，其特征在于所述的卷扬机与爬壁机器人的主动轮驱动电机实行行走同步控制。

3、高层建筑爬壁水清洗成套设备，其特征在于包括有清水箱，与清水箱连接的高压泵机组，爬壁机器人，所述的爬壁机器人结构为：包括有机架，机架上前方安装有万向轮，机架后方安装有二个主动轮，主动轮由安装在机架上的电机驱动，在万向轮与主动轮之间的机架上安装有滚动轴承，所述的滚动轴承，滚动轴承的内圈与真空罩壳盘固定连接，真腔罩壳盘下沿有弹性密封圈，真腔罩壳盘内安装有旋转射流喷嘴，高压泵机组的输出高压水管连接到爬壁机器人的旋转射流喷嘴上，直空泵机组和爬壁机器人的真腔罩壳盘之间连接有污水回收管，真空泵机组的输出污水经过污水过滤处理设备排到水池，爬壁机器人上连接有卷扬机，并通过控制线与电控柜连接。

4、根据权利要求1所述的高层建筑爬壁水清洗成套设备，其特征在于所述的二个主动轮由安装在机架上的二个电机分别驱动。