CN103335556A - 一种凝汽器在线清洗机器人盘管系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种凝汽器在线清洗机器人盘管系统，其特征在于包括：一绞盘装置，所述绞盘装置主要为一圆柱体轴，所述圆柱体轴外圆面上绕有高压软管，所述高压软管一端连接高压软管喷头；一驱动装置，所述驱动装置主要包括减速机和电动机，所述减速机轴与圆柱体轴一端相连；一扭矩传感器，所述扭矩传感器设置于圆柱体轴和减速机间，该扭矩传感器信号反馈端通过导线与电动机信号反馈端相连。扭矩传感器上预设一定的扭矩值，该扭矩值为高压软管完全收回时高压软管处于拉紧状态时的扭矩值，从而控制电动机在完全收回高压软管瞬间，控制电动机停止，从而不存在绞盘的收放与高压软管不匹配导致的高压软管拉断的现象。

Description

一种凝汽器在线清洗机器人盘管系统

技术领域

本发明涉及一种凝汽器在线清洗机器人盘管系统，尤其是一种高压软管收放精确、安全系数高的凝汽器在线清洗机器人盘管系统。

背景技术

凝汽器是汽轮机的重要辅助设备，在火电厂热力循环中起着汽轮机冷源的作用。其工作性能的好坏，对火电厂的发电效率、发电煤耗率有着重要的影响。凝汽器是一种面式换热器，由数干至上万根铜管组成，铜管外走蒸汽，里面通冷却水，因有热交换的存在，冷却水中的盐份在连续加热过程中不断析出，形成水垢并附着在内管壁上，水垢是一种导热系数很低的物质，它的存在严重影响凝汽器的换热效率，导致凝汽器内真空下降，发电煤耗率上升，发电成本增加。凝汽器冷却水管结垢的主要危害是降低汽轮发电机组的效率，结垢严重还将影响汽轮发电机的出力。因此，无论从保证火电厂的效率和出力方面考虑，还是从防止凝汽器管腐蚀，进而防止锅炉结垢、腐蚀、放盐方面考虑，及时清除凝汽器积垢，都是电厂亟待解决的一个问题。

目前，火电厂凝汽器除垢的方法很多，其中一种方法是用高压水射流进行凝汽器清洗，该方法是通过高压软管将30MPa以上的高压水形成射流后冲洗凝汽器铜管内壁达到除垢目的。但在运行过程中，提供高压水的高压软管不易进行有效地管理，松弛的软管易与机械臂缠绕，影响系统的正常清洗工作，且绞盘的收放与高压软管不匹配，可能拉断软管，发生事故。为此，高压软管的准确收放就成了至关重要的问题，尤其是当凝汽器的一根铜管清洗完毕后，如何快速、准确、安全地将高压软管收回至指定位置，是一个急需解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种凝汽器在线清洗机器人盘管系统，具有高压软管收放精确、安全系数高的特点。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种凝汽器在线清洗机器人盘管系统，其创新点在于包括：一绞盘装置，所述绞盘装置主要为一圆柱体轴，所述圆柱体轴外圆面上绕有高压软管，所述高压软管一端连接高压软管喷头，所述高压软管喷头位于凝汽器内部铜管位置处的喷头支座中，另一端连接高压水水源；一驱动装置，所述驱动装置主要包括减速机和电动机，所述电动机轴与减速机轴相连，所述减速机轴与圆柱体轴一端相连；一扭矩传感器，所述扭矩传感器芯部带有超出扭矩传感器端面的负载轴和动力轴，所述负载轴与圆柱体轴相连，所述动力轴与减速机轴相连，所述扭矩传感器信号反馈端通过导线与电动机信号反馈端相连。

进一步的，所述圆柱体轴由绞盘轴和绞盘芯两部分组成，所述绞盘芯套在绞盘轴上，所述绞盘轴和绞盘芯间为过盈配合，所述绞盘芯外圆面上绕有高压软管。

进一步的，所述绞盘芯和绞盘轴径向上相应位置处开有定位孔，所述定位孔中穿过有销轴。

进一步的，所述绞盘芯外圆面上设置有螺旋槽，所述高压软管置于螺旋槽中。

进一步的，所述绞盘轴为一轴向中段带轴环的圆柱体轴，所述轴环两端面与绞盘芯两端面平齐。

进一步的，所述轴环两端面外侧设置有环形挡板，所述环形挡板套在绞盘轴上，且两者之间过盈配合，所述环形挡板其中一端面抵在绞盘芯相应的端面上，且所述环形挡板外径大于绞盘芯外圆面直径。

进一步的，所述轴环两端面外侧的绞盘轴径向上开有定位孔a，所述定位孔a中穿过有销轴a，所述销轴a外圆面抵在环形挡板端面上。

进一步的，所述绞盘轴远离驱动装置一侧的端面芯部上设置有高压水进水口，所述高压水进水口与高压水水源相连；所述绞盘轴轴环外圆面上设置有高压水接头，所述高压水接头芯部开孔，该孔与高压水进水口相连通，所述高压水接头与高压软管相连。

本发明的优点在于：通过设置可缠绕高压软管的绞盘装置，高压软管一端连接在绞盘装置上的高压水接头上，其另一端端部连接高压软管喷头，该高压软管喷头位于凝汽器内部铜管位置处的喷头支座中，初始状态保持高压软管处于拉紧状态。

利用驱动装置中的电动机给绞盘装置提供驱动，实现绞盘装置的转动，从而高压软管中通以高压水，在反冲力的作用下，带动高压软管伸进铜管中进行铜管的清洗。清洗完毕后，控制电动机反转带动绞盘装置转动，从而收回高压软管，

为保证高压软管精确收回，在电动机和绞盘装置间设置扭矩传感器，扭矩传感器上预设一定的扭矩值，该扭矩值为高压软管完全收回时高压软管处于拉紧状态时的扭矩值，该扭矩传感器的信号反馈端与电动机信号反馈段相连，从而将控制电动机在完全收回高压软管瞬间，控制电动机停止，从而不存在绞盘的收放与高压软管不匹配导致的高压软管拉断的现象。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图示是本发明一种凝汽器在线清洗机器人盘管系统的结构示意图。

图中：1-绞盘装置、2-驱动装置、3-扭矩传感器、4-高压软管、5-高压软管喷头、6-凝汽器、7-铜管、8-喷头支座、9-减速机、10-电动机、12-负载轴、13-动力轴、14-扭矩传感器信号反馈端、15-导线、16-电动机信号反馈端、17-圆柱体轴、18-绞盘轴、19-绞盘芯、20-定位孔、21-销轴、22-螺旋槽、23-轴环、24-环形挡板、25-定位孔a、26-销轴a、27-高压水进水口、28-高压水接头。

具体实施方式

本发明的凝汽器在线清洗机器人盘管系统主要包括：绞盘装置1、驱动装置2和扭矩传感器3。

绞盘装置1主要为一圆柱体轴17，该圆柱体轴17外圆面上绕有高压软管4，高压软管4一端连接高压软管喷头5，该高压软管喷头5位于凝汽器6内部铜管7位置处的喷头支座8中，其另一端连接高压水水源。由于喷头支座8固定设置在相应铜管7一端，从而高压软管喷头5在高压水反冲力的作用下可以沿着铜管7轴线方向伸进铜管7内，从而对铜管进行清洗，清洗结束后，利用铜管7末端的限位发出反馈信号，从而控制高压软管4收回。

驱动装置主要包括减速机9和电动机10，该电动机轴与减速机轴相连，且减速机轴与绞盘装置1中圆柱体轴一端相连，从而利用电动机带动减速机，减速机带动绞盘装置转动，完成绞盘装置1中高压软管4的收放。

扭矩传感器3，该扭矩传感器3芯部带有超出扭矩传感器端面的负载轴12和动力轴13，该负载轴12与绞盘装置1中圆柱体轴相连，该动力轴13与减速机9轴相连，该扭矩传感器信号反馈端14通过导线15与电动机信号反馈端16相连。

为便于运输和更替，圆柱体轴17由绞盘轴18和绞盘芯19两部分组成，该绞盘芯19套在绞盘轴18上，且绞盘轴18和绞盘芯19间为过盈配合，高压软管4绕在绞盘芯19外圆面上。为增强绞盘轴18和绞盘芯19间的连接强度，在绞盘芯19和绞盘轴18径向上相应位置处开有定位孔20，该定位孔20中穿过有销轴21。

为了便于高压软管4的收放，在绞盘芯19外圆面上设置有螺旋槽22，高压软管4置于螺旋槽22中。为了对绕在绞盘芯19外圆面上的高压软管4进行两端限位，将绞盘轴18设计为一轴向中段带轴环23的圆柱体轴17，该轴环23两端面与绞盘芯19两端面平齐。同时在轴环23两端面外侧设置有环形挡板24，该环形挡板24套在绞盘轴18上，且两者之间过盈配合，且环形挡板24其中一端面抵在绞盘芯19相应的端面上，该环形挡板24外径大于绞盘芯19外圆面直径。

为了增强环形挡板24与绞盘轴18间的连接强度，在轴环23两端面外侧的绞盘轴18径向上开有定位孔a25，该定位孔a25中穿过有销轴a26，该销轴a26外圆面抵在环形挡板24端面上。

绞盘轴18远离驱动装置1一侧的端面芯部上设置有高压水进水口27，该高压水进水口27与高压水水源相连。绞盘轴18轴环23外圆面上设置有高压水接头28，该高压水接头28芯部开孔，该孔与高压水进水口27相连通，且高压水接头28与高压软管4相连。

具体动作过程如下：首先，扭矩传感器3设定一个预设扭矩值，该预设扭矩值等于电动机10带动绞盘装置1使得绕在绞盘装置1上的高压软管4端部的高压软管喷头5，从铜管7一端的喷头支座8位置处伸入到铜管7另一侧末端所需的扭矩值。

接着启动电动机10，利用电动机10带动绞盘装置1中的圆柱体轴17转动，与此同时高压水从圆柱体轴17端部的高压水进水口27进入到圆柱体轴上的高压水接头28中。由于高压水接头28与高压软管4相连，从而高压水进入高压软管4中，使得高压软管4在高压水反冲力的作用下，使得高压软管4末端的高压软管喷头5完成单行程的清洗。

清洗结束后，利用铜管7末端的限位发出反馈信号给电动机10，使得电动机反转，从而控制高压软管4收回。当电动机反转一定圈数触发扭矩传感器预设值，由于扭矩传感器信号反馈端14通过导线15与电动机信号反馈端16相连，从而发出信号使得电动机10停转，此时高压软管4端部的高压软管喷头5整好位于喷头支座中，高压软管处于紧绷状态，从而做到精确收放。

以上对本发明创造的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明创造的专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.一种凝汽器在线清洗机器人盘管系统，其特征在于包括：一绞盘装置，所述绞盘装置主要为一圆柱体轴，所述圆柱体轴外圆面上绕有高压软管，所述高压软管一端连接高压软管喷头，所述高压软管喷头位于凝汽器内部铜管位置处的喷头支座中，另一端连接高压水水源；一驱动装置，所述驱动装置主要包括减速机和电动机，所述电动机轴与减速机轴相连，所述减速机轴与圆柱体轴一端相连；一扭矩传感器，所述扭矩传感器芯部带有超出扭矩传感器端面的负载轴和动力轴，所述负载轴与圆柱体轴相连，所述动力轴与减速机轴相连，所述扭矩传感器信号反馈端通过导线与电动机信号反馈端相连。

2.根据权利要求1所述的一种凝汽器在线清洗机器人盘管系统，其特征在于：所述圆柱体轴由绞盘轴和绞盘芯两部分组成，所述绞盘芯套在绞盘轴上，所述绞盘轴和绞盘芯间为过盈配合，所述绞盘芯外圆面上绕有高压软管。

3.根据权利要求2所述的一种凝汽器在线清洗机器人盘管系统，其特征在于：所述绞盘芯和绞盘轴径向上相应位置处开有定位孔，所述定位孔中穿过有销轴。

4.根据权利要求2所述的一种凝汽器在线清洗机器人盘管系统，其特征在于：所述绞盘芯外圆面上设置有螺旋槽，所述高压软管置于螺旋槽中。

5.根据权利要求2所述的一种凝汽器在线清洗机器人盘管系统，其特征在于：所述绞盘轴为一轴向中段带轴环的圆柱体轴，所述轴环两端面与绞盘芯两端面平齐。

6.根据权利要求5所述的一种凝汽器在线清洗机器人盘管系统，其特征在于：所述轴环两端面外侧设置有环形挡板，所述环形挡板套在绞盘轴上，且两者之间过盈配合，所述环形挡板其中一端面抵在绞盘芯相应的端面上，且所述环形挡板外径大于绞盘芯外圆面直径。

7.根据权利要求6所述的一种凝汽器在线清洗机器人盘管系统，其特征在于：所述轴环两端面外侧的绞盘轴径向上开有定位孔a，所述定位孔a中穿过有销轴a，所述销轴a外圆面抵在环形挡板端面上。

8.根据权利要求1至7其中任何一项所述的一种凝汽器在线清洗机器人盘管系统，其特征在于：所述绞盘轴远离驱动装置一侧的端面芯部上设置有高压水进水口，所述高压水进水口与高压水水源相连；所述绞盘轴轴环外圆面上设置有高压水接头，所述高压水接头芯部开孔，该孔与高压水进水口相连通，所述高压水接头与高压软管相连。

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