CN103673748A - 蒸发罐换热管自动清洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种蒸发罐换热管自动清洗装置，它包括中心立柱、滑架驱动机构、机架部分、机架轮部分、机架驱动机构、水管夹紧轮机构、水管输送机构；机架部分的一端与中心立柱铰接，另一端与机架轮部分定位连接，机架部分可以通过增加连接机架部分改变其长度；机架驱动机构装在机架部分的前机架上并带动机架部分绕中心立柱旋转，滑架驱动机构带动水管夹紧机构在机架部分侧面滑动，实现极坐标方式定位换热管；水管输送机构与水管夹紧机构联合实现水管的输送和回缩。这种蒸发罐换热管自动清洗装置可以实现自动化清洗，可根据蒸发罐尺寸扩展机架部分长度，清洗范围内不存在清洗盲区，并能够避免因机架轮行走在不规则蒸发罐表面而出现卡死现象。

Description

蒸发罐换热管自动清洗装置

技术领域

本发明涉及蒸发罐清洗领域，特别适用于采用高压水射流对列管式加热器的清洗。

技术背景

现实生产中，由于糖厂制糖工艺的影响，列管式加热器在使用一段时间后，会在列管的内壁上沉积了厚度不均的亚硫酸钙积垢。积垢使加热器的传热效率大大地降低，直接影响制糖工艺的正常进行。因此需要对蒸发罐换热管除垢，以往一般用化学除垢法、人工机械和高压水清洗。化学除垢法，费时，成本高，而且腐蚀换热管。人工机械和高压水清洗，劳动强度大，效率低，且不安全。我国目前蔗糖厂使用的列管式加热器，其特点是：1.换热管数量多，工人能以实现高效、无误的清洗；2.列管式加热器内高温、高湿的环境，操作者劳动强度大且需要交替工作；3.高压水射流容易伤到操作者，进一步限制了该种方式的效率。

针对此种现状，当前国内已有一些解决方案。中国专利文献号CN102580958A于2012年7月18日公开的管式蒸发器高压水清洗水枪夹持装置及其使用方法，采用高压水射流清洗，通过由三段旋转臂、防水板和支撑架连接而成的摆动夹持装置夹持高压水枪，操作者能够安全、方便地移动高压水枪，但是仍然需要人工操作，劳动强度大；中国专利文献号CN202582363U于2012年12月5日公开的蒸发器换热管清洗机，采用高压水射流清洗，通过机头动力机、机架动力机和回缩动力机的配合将清洗水枪输送到换热管中，实现对换热器的自动清洗。由于机架的尺寸限制，仅适用与机架长度相匹配的换热器，其设备需要工作在固定的轨道上，结构复杂且存在一定清洗盲区。中国专利文献号CN103272804A于2013年9月4日公开的列管式加热器全自动清洗设备，采用分区定位的方式对列管式加热器进行清洗，x轴驱动装置和y轴驱动装置联合定位换热管，通过高压水枪输送机构和尾管整理装置输送水枪软管，实现自动清洗。但该方案在切换清洗区时需重新设置参照点，且存在清洗重叠区域，尾管整理装置能够夹持的软管长度有限等问题。

发明内容

现有技术中，蒸发罐清洗设备存在着清洗范围有限，结构复杂等问题，为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种蒸发罐换热管自动清洗装置，它包括中心立柱、滑架驱动机构、机架部分、机架轮部分、机架驱动机构、水管夹紧轮机构、水管输送机构；所述机架部分由多段机架联接组成，机架部分至少包括前机架2.4、前机架旋转台2.8、后机架2和连架板2.2组成；所述机架轮部分至少包括调压螺栓b5、上连接板5.1、弹簧b5.2、下连接板5.3、立柱5.4和机架轮5.5组成；所述机架驱动机构至少包括机架电机4.3、齿轮b4.1、齿轮c4.7和机架电机板4.4组成；所述水管夹紧轮机构至少包括大压轮3.10、小压轮3.3、压轮电机3.11、压轮连杆3.4、压轮固定座3.2、弹簧a3.8、滑柱3.7和调压螺栓a3.6组成；所述水管输送机构至少包括水管6、水管转盘7、转盘电机7.7、进水管接口7.1、水管转盘接口7.2、底板7.6、电机板7.5、传动轴c7.4、轴承支座7.3、导轮2.7和导轮架2.3组成；

所述机架部分的前机架旋转台2.8装在前机架2.4上并与中心立柱4铰接，后机架2末端与机架轮部分定位连接；

所述机架部分的前机架2.4末端两侧分别设置至少一个凹槽，后机架2始端两侧分别设置至少一个与前机架2.4末端凹槽配合的凸块，前机架2.4与后机架2通过连架板2.2定位连接。

所述机架部分还可以在前机架2.4和后机架2中间连接至少一段连接机架2.1，连接机架2.1的一端两侧设置至少一个与前机架2.4末端凹槽配合的凸块，连接机架2.1的另一端两侧设置至少一个与后机架2始端凸块槽配合的凹槽；连接机架2.1的一端与前机架2.4通过连架板2.2定位连接，连接机架2.1的另一端与后机架2通过连架板2.2定位连接；或者多段相邻连接机架2.1依次通过连架板2.2定位连接构成连接机架组，该连接机架组分别与前机架2.4和后机架2通过连架板2.2定位连接。

所述机架轮部分的上连接板5.1、下连接板5.3分别与后机架2末端定位连接；两个立柱5.4的上端分别穿过下连接板5.3的导向孔和上连接板5.1的螺纹孔，两个立柱5.4的下端与机架轮5.5铰接，弹簧b5.2穿过立柱5.4上端并贴紧立柱5.4端面，调压螺栓b5穿过两个立柱5.4的上端与上连接板5.1螺纹连接并压紧弹簧b5.2。

所述机架驱动机构的齿轮b4.1与中心立柱4固定连接，机架电机板4.4固定连接在前机架2.4上，机架电机4.3装在机架电机板4.4上且输出轴与齿轮c4.7连接，齿轮b4.1与齿轮c4.7啮合。

所述水管夹紧轮机构的两个压轮连杆3.4分别与滑柱3.7铰接，滑柱3.7的滑块与压轮固定座3.2的滑槽联接，两个小压轮3.3铰接在压轮连杆3.4上，大压轮3.10与压轮固定座3.2铰接，弹簧a3.8穿过滑柱3.7上端贴紧滑柱3.7端面，盖板3.5与压轮固定座3.2定位连接，调压螺栓a3.6穿过滑柱3.7与盖板3.5螺纹连接并压紧弹簧a3.8。

所述水管输送机构的底板7.6安装在前机架2.4始端，轴承支座7.3、电机板7.5分别与底板7.6固定连接；所述的转盘电机7.7输出轴通过联轴器与传动轴c7.4连接，传动轴c7.4穿过轴承支座7.3并与水管转盘7固定连接；进水管接口7.1和水管转盘接口7.2分别于水管转盘7螺纹连接。

所述水管输送机构的水管6盘放在水管转盘7上，水管6绕过导轮2.7伸到水管夹紧轮机构的大压轮3.10和两个小压轮3.3中；水管6的一端与水管转盘接口7.2螺纹连接。

本发明的有益效果是：

1.本发明的机架采用分段式结构，可以在前机架与后机架间连接一个或者多个连接机架，扩展了清洗设备的使用范围。

2.本发明的机架设置可调压的机架轮部分，使得清洗设备受力情况得到改善且不因机架轮行走在不规则的蒸发罐表面而出现卡死现象。

3.本发明的清洗机头安装在机架部分侧面，随滑架驱动机构和机架动力机构的运动可以达到蒸发罐的任意位置清洗，不存在清洗盲区。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明实施例工作状态的俯视图。

图3是本发明实施例工作状态的主视图。

图4是本发明的机架轮部分的结构示意图。

图5是本发明的机架驱动机构结构示意图。

图6是本发明的清洗机头结构示意图。

图7是本发明的水管夹紧轮部分结构示意图。

图8是本发明的水管输送机构结构示意图

附图中：1-蒸发罐；2-后机架；2.1-连接机架；2.2-连架板；2.3-导轮架；2.4-前机架；2.5-齿条；2.6-滑轨；2.7-导轮；2.8-前机架旋转台；3-清洗机头；3.1-清洗机头移动台；3.2-压轮固定座；3.3-小压轮；3.4-压轮连杆；3.5-盖板；3.6-调压螺栓a；3.7-滑柱；3.8-弹簧a；3.9-导向套；3.10-大压轮；3.11-压轮电机；3.12-齿轮a；3.13-传动轴a；3.14-滑架轴承座；3.15-滑架驱动电机；4-中心立柱；4.1-齿轮b；4.2-编码器；4.3-机架电机；4.4-机架电机板；4.5-传动轴b；4.6-支撑座；4.7-齿轮c；5-调压螺栓b；5.1-上连接板；5.2-弹簧b；5.3-下连接板；5.4-立柱；5.5-机架轮；6-水管；7-水管转盘；7.1-进水管接口；7.2-水管转盘接口；7.3-轴承支座；7.4-传动轴c；7.5-电机板；7.6-底板；7.7-转盘电机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。

本发明蒸发罐换热管自动清洗装置，如图1、图2和图3所示，其中图1中蒸发罐1的顶面是全部分布有换热管的管口，为了表示清楚，图3采用省略画法仅表示了其中的二分之一部分。机架部分的前机架旋转台2.8装在前机架2.4上并与中心立柱4铰接，中心立柱4工作状态下安装在蒸发罐1的中心位置；后机架2末端与机架轮轮部分定位连接，机架轮5.5行走在蒸发罐1上，此部分如图4所示；机架部分上装有清洗机头3；前机架旋转台2.8上端装有导轮架2.3，导轮2.7与导轮架2.3铰接，导轮2.7由转盘电机7.7和压轮电机3.11联合带动，以保证水管6在伸缩过程中不落到机架部分而发生缠绕；清洗机头3有大压轮3.10和两个小压轮3.3用于夹持水管6，压轮3.10由压轮电机3.11通过联轴器带动，工作时大压轮3.10与小压轮3.3旋转方向相反实现水管6的输送和回缩动作，在压轮固定座3.2的最下方设有导向套3.9，该部分如图6和图7所示；水管6的布置路线是从水管转盘7引出，绕过导轮2.7伸到清洗机头3的大压轮3.10、两个小压轮3.3中。

图1所示，机架部分由多段机架组成，至少由前机架2.4和后机架2构成，前机架2.4末端两侧分别设有至少一个凹槽，后机架2始端两侧分别设有至少一个与前机架2.4末端两侧凹槽配合的凸块，当机架部分仅由前机架2.4和后机架2两段组成时，前机架2.4与后机架2通过连架板2.2定位连接；在前机架2.4和后机架2中间可以连接至少一段连接机架2.1，连接机架2.1始端两侧的凸块分别与前机架2.4末端两侧的凹槽配合，连接机架2.1末端两侧的凹槽分别与后机架2始端两侧的凸块配合；连接机架2.1的一端与前机架2.4通过连架板2.2定位连接，连接机架2.1的另一端与后机架2通过连架板2.2定位连接；或者多段相邻连接机架2.1依次通过连架板2.2定位连接构成连接机架组，该连接机架组分别与前机架2.4和后机架2通过连架板2.2定位连接，实现增加机架的长度，扩展清洗设备的使用范围；在机架部分的同一侧面装有两条滑轨2.6和齿条2.5，清洗机头移动台3.1装在滑轨2.6上，装在清洗机头3上的滑架驱动电机3.15输出轴通过联轴器与传动轴a3.13连接，传动轴a3.13穿过两个滑架轴承座3.14并与齿轮a3.12固定连接，齿轮a3.12与齿条2.5啮合；滑轨2.6、齿轮a3.12、齿条2.5、传动轴a3.13、两个滑架轴承座3.14和滑架驱动电机3.15构成清洗机头3在机架部分上行走的滑架驱动机构。

图4所示，机架轮部分至少包括立柱5.4，弹簧b5.2、上连接板5.1、下连接板5.3、机架轮5.5和调压螺栓b5，上连接板5.1、下连接板5.4分别与后机架2末端定位连接；两个立柱5.4的上端分别穿过下连接板5.3的导向孔和上连接板5.1的螺纹孔，立柱5.4的下端与机架轮5.5铰接；弹簧b5.2穿过立柱上端并与下连接板5.3贴紧，调压螺栓5穿过两个立柱5.4的上端并与上连接板5.1螺纹连接，通过调节调压螺栓b5压紧弹簧b5.2使机架轮部分有一定预压，弹簧b5.2可以根据实际情况改变压缩量，使得机架轮5.5在蒸发罐1不规则表面行走时不出现卡死现象。

图5所示，中心立柱4与齿轮b4.1固定连接，编码器4.2装在前机架旋转台2.8上，机架电机板4.4与前机架2.4定位连接，机架电机4.3装在机架电机板4.4上，其输出轴通过联轴器与传动轴b4.5连接，传动轴b4.5穿过两个支撑座4.6与齿轮b4.1固定连接，齿轮b4.1与齿轮c4.7啮合，通过机架电机4.3带动齿轮c4.7相对齿轮b4.1转动，带动机架部分相对中心立柱4转动，编码器4.2用于检测机架部分相对立柱4旋转的角度。

图6和图7所示，压轮固定座3.2装在清洗机头移动台3.1上，两个压轮连杆3.4分别与滑柱3.7铰接，滑柱3.7上的滑块与压轮固定座3.2的滑槽联接，两个小压轮3.3铰接在压轮连杆3.4上，大压轮3.10与压轮固定座3.2铰接，弹簧a3.8穿过滑柱3.7上端贴紧滑柱3.7端面，盖板3.5与压轮固定座3.2定位连接，调压螺栓a3.6穿过滑柱上端并与盖板3.5螺纹连接；通过调节调压螺栓a3.6压紧弹簧a3.8使滑柱3.7上的滑块在压轮固定座3.2的滑槽内移动，改变两个小压轮3.3与大压轮3.10的间距，实现夹紧水管6，铰接在滑柱3.7上的压轮连杆3.4能够根据水管6的形状自动调节其倾斜角度。

图8所示，水管输送机构的底板7.6装在前机架2.4始端，轴承支座7.3、电机板7.5分别与底板7.6固定连接；转盘电机7.7输出轴通过联轴器与传动轴c7.4连接，传动轴c7.4穿过两个轴承支座7.3并与水管转盘7固定连接；进水管接口7.1、水管转盘接口7.2分别与水管转盘7连接，水管6盘放在水管转盘7上并与水管转盘接口7.2连接，进水方向与图7中的箭头方向所示；转盘电机7.7带动水管转盘7旋转，与压轮电机3.11配合实现水管6的输送和回缩动作，避免工作时水管伸缩引起的缠绕现象。

最后说明的是本发明蒸发罐换热管自动清洗装置结构不局限于上述实施例，还可以做各种修改或变形。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。凡是依据本发明的技术方案进行修改、润饰或等同变化，而不脱离本发明技术方案的思想和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种蒸发罐换热管自动清洗装置，它包括中心立柱、滑架驱动机构，其特征在于：它还包括机架部分、机架轮部分、机架驱动机构、水管夹紧轮机构、水管输送机构； 

所述机架部分由多段机架联接组成，机架部分至少包括前机架(2.4)、前机架旋转台(2.8)、后机架(2)和连架板(2.2)组成； 

所述机架轮部分至少包括调压螺栓b(5)、上连接板(5.1)、弹簧b(5.2)、下连接板(5.3)、立柱(5.4)和机架轮(5.5)组成； 

所述机架驱动机构至少包括机架电机(4.3)、齿轮b(4.1)、齿轮c(4.7)和机架电机板(4.4)组成； 

所述水管夹紧轮机构至少包括大压轮(3.10)、小压轮(3.3)、压轮电机(3.11)、压轮连杆(3.4)、压轮固定座(3.2)、弹簧a(3.8)、滑柱(3.7)和调压螺栓a(3.6)组成； 

所述水管输送机构至少包括水管(6)、水管转盘(7)、转盘电机(7.7)、进水管接口(7.1)、水管转盘接口(7.2)、底板(7.6)、电机板(7.5)、传动轴c(7.4)、轴承支座(7.3)、导轮(2.7)和导轮架(2.3)组成。 

2.根据权利要求1所述的蒸发罐换热管自动清洗装置，其特征在于：所述机架部分的前机架旋转台(2.8)装在前机架(2.4)上并与中心立柱(4)铰接，后机架(2)末端与机架轮部分定位连接。

3.根据权利要求1所述的蒸发罐换热管自动清洗装置，其特征在于：所述机架部分的前机架(2.4)末端两侧分别设置至少一个凹槽，后机架(2)始端两侧分别设置至少一个与前机架(2.4)末端凹槽配合的凸块，前机架(2.4)与后机架(2)通过连架板(2.2)定位连接。 

4.根据权利要求1所述的蒸发罐换热管自动清洗装置，其特征在于：所述机架部分还可以在前机架(2.4)和后机架(2)中间连接至少一段连接机架(2.1)，连接机架(2.1)的一端两侧设置至少一个与前机架(2.4)末端凹槽配合的凸块，连接机架(2.1)的另一端两侧设置至少一个与后机架(2)始端凸块槽配合的凹槽；连接机架(2.1)的一端与前机架(2.4)通过连架板(2.2)定位连接，连接机架(2.1)的另一端与后机架(2)通过连架板(2.2)定位连接；或者多段相邻连接机架(2.1)依次通过连架板(2.2)定位连接构成连接机架组，该连接机架组分别与前机架(2.4)和后机架(2)通过连架板(2.2)定位连接。 

5.根据权利要求1所述的蒸发罐换热管自动清洗装置，其特征在于：所述机架轮部分的上连接板(5.1)、下连接板(5.3)分别与后机架(2)末端定位连接；两个立柱(5.4)的上端分别穿过下连接板(5.3)的导向孔和上连接板(5.1)的螺纹孔，两个立柱(5.4)的下端与机架轮(5.5)铰接，弹簧b(5.2)穿过立柱(5.4)上端并贴紧立柱(5.4)端面，调压螺栓b(5)穿过两个立柱(5.4)的上端与上连接板(5.1)螺纹连接并压紧弹簧b(5.2)。 

6.根据权利要求1所述的蒸发罐换热管自动清洗装置，其特征在于：所述机架驱动机构的齿轮b(4.1)与中心立柱(4)固定连接，机架电机板(4.4)固定连接在前机架(2.4)上，机架电机(4.3)装在机架电机板(4.4)上且输出轴与齿轮c(4.7)连接，齿轮b(4.1) 与齿轮c(4.7)啮合。 

7.根据权利要求1所述的蒸发罐换热管自动清洗装置，其特征在于：所述水管夹紧轮机构的两个压轮连杆(3.4)分别与滑柱(3.7)铰接，滑柱(3.7)的滑块与压轮固定座(3.2)的滑槽联接，两个小压轮(3.3)铰接在压轮连杆(3.4)上，大压轮(3.10)与压轮固定座(3.2)铰接，弹簧a(3.8)穿过滑柱(3.7)上端贴紧滑柱(3.7)端面，盖板(3.5)与压轮固定座(3.2)定位连接，调压螺栓a(3.6)穿过滑柱(3.7)与盖板(3.5)螺纹连接并压紧弹簧a(3.8)。 

8.根据权利要求1所述的蒸发罐换热管自动清洗装置，其特征在于：所述水管输送机构的底板(7.6)安装在前机架(2.4)始端，轴承支座(7.3)、电机板(7.5)分别与底板(7.6)固定连接；所述的转盘电机(7.7)输出轴通过联轴器与传动轴c(7.4)连接，传动轴c(7.4)穿过轴承支座(7.3)并与水管转盘(7)固定连接；进水管接口(7.1)和水管转盘接口(7.2)分别于水管转盘(7)螺纹连接。 

9.根据权利要求1所述的蒸发罐换热管自动清洗装置，其特征在于：所述水管输送机构的水管(6)盘放在水管转盘(7)上，水管(6)绕过导轮(2.7)伸到水管夹紧轮机构的大压轮(3.10)和两个小压轮(3.3)中；水管(6)的一端与水管转盘接口(7.2)螺纹连接。 

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