CN106077001B - 一种成品油内浮顶罐清洗机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种成品油内浮顶罐清洗机器人，包括机器人本体、液压系统、监控系统；机器人本体包括履带底盘，履带底盘上设有喷头可变形水管支撑架，喷头可变形水管支撑架的上端设有自旋转喷头；液压系统包括液压缸、液压行走马达、转接装置以及液压管路；监控系统包括LED灯、摄像头、显示器、摄像头清洁装置、防护罩；履带底盘包括固定式底盘横梁，底盘横梁包括底盘右轮和底盘左轮，底盘右轮和底盘左轮上分别设有行走履带。作业安全、效率高、成本低、环保，解决了无需人员进罐就可以对成品油内浮顶罐进行清洗的问题。

Description

一种成品油内浮顶罐清洗机器人
技术领域
本发明涉及一种成品油内浮顶罐清洗装置，尤其涉及一种成品油内浮顶罐清洗机器人。
背景技术
2014年，国内石油消费量为5.16亿吨，全年石油净进口量为3.05亿吨。石油对外依存度达到59.2％。截止目前，我国已建成国家战略石油储备基地6个，储备能力为1.41亿桶，已建成商业石油储备基地25个，储备能力为3.07亿桶；国家石油战略储备一期基地已全部建成投入运行，储备能力为1.03亿桶；战略石油储备二期基地正在建设中，设计储备能力为1.68亿桶；到2020年战略石油储备三期基地建成，我国的战略石油储备基地总容量将达到5.03亿桶的水平，约为90天进口量；2030年将进一步提高到120天。利用储油罐存储是战略石油储备的主要方式；根据国家规定，原油及成品油储罐大修间隔期限为5～7年，在检修或更换油品之前必须清洗；我国石化行业一般规定(Q/SH039-013-88)成品油储罐每3～5年应清洗检修一次；因此，需要定期对沉积在罐内的油泥进行清理和回收。
现有技术中，储油罐清洗技术先后经历了人工清洗和机械清洗阶段，随着人们对储油罐清洗作业安全、效率、成本、环保要求的不断提高，现有技术中的清洗手段很难满足要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种作业安全、效率高、成本低、环保的成品油内浮顶罐清洗机器人。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的成品油内浮顶罐清洗机器人，包括机器人本体、液压系统、监控系统；
所述机器人本体包括履带底盘，所述履带底盘上设有喷头可变形水管支撑架，所述喷头可变形水管支撑架的上端设有自旋转喷头；
所述液压系统包括液压缸、液压行走马达、转接装置以及液压管路；
所述监控系统包括LED灯、摄像头、显示器、摄像头清洁装置、LED灯防护罩和摄像头防护罩；
所述履带底盘包括固定式底盘横梁，所述底盘横梁包括底盘右轮和底盘左轮，所述底盘右轮和底盘左轮上分别设有行走履带。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的成品油内浮顶罐清洗机器人，作业安全、效率高、成本低、环保，解决了无需人员进罐就可以对成品油内浮顶罐进行清洗的问题。
附图说明
图1为本发明实施例提供的成品油内浮顶罐清洗机器人的整体结构示意图；
图2为本发明实施例中清洗机器人收缩状态图；
图3为本发明实施例中清洗机器人收缩状态俯视图；
图4为本发明实施例中清洗机器人展开状态俯视图；
图5为本发明实施例中监控系统装置图；
图6为本发明实施例中清洗机器人伸缩架的示意图。
图中：
1-自旋转喷头 2-喷头支架 3-LED灯防护罩 4-LED灯 5-行走履带 6-底盘右轮7-转接装置 8-脐带缆 9-底盘横梁 10-水管可变形接头 11-水管伸缩滑道 12-卡子 13-底盘左轮 14-摄像头 15-清洁水管 16-摄像头防护罩 17-液压缸。
具体实施方式
下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。
本发明的成品油内浮顶罐清洗机器人，其较佳的具体实施方式是：
包括机器人本体、液压系统、监控系统；
所述机器人本体包括履带底盘，所述履带底盘上设有喷头可变形水管支撑架，所述喷头可变形水管支撑架的上端设有自旋转喷头；
所述液压系统包括液压缸、液压行走马达、转接装置以及液压管路；
所述监控系统包括LED灯、摄像头、显示器、摄像头清洁装置、LED灯防护罩和摄像头防护罩；
所述履带底盘包括固定式底盘横梁，所述底盘横梁包括底盘右轮和底盘左轮，所述底盘右轮和底盘左轮上分别设有行走履带。
所述自旋转喷头设有水平方向和竖直方向的360°旋转装置。
所述喷头可变形水管支撑架包括喷头支架，所述喷头支架的下端连接有水管可变形接头，所述液压缸支撑所述喷头支架在120°～160°的范围活动，所述水管可变形接头的后端连接有水管。
所述底盘横梁上设有水管伸缩滑道，所述水管可变形接头连接的水管通过滑轮设于所述水管伸缩滑道上，所述滑轮采用橡胶轮。
所述转接装置与机器人相连的一端中间设有1个水管接头和1个自清洁装置水管接头，所述水管接头与所述可变形接头连接，所述自清洁装置水管接头与清洁水管连接，所述转接装置的周围设有7个液压油管接头以及2个同轴电缆和供电电缆的接头，所述转接装置的另一端连接的是脐带缆，所述脐带缆中集合了7根油管、2根同轴电缆、2根供电电缆。
所述转接装置与脐带缆固定连接，与机器人相连的液压油管接头采用快插接头。
所述监控系统采用防爆的摄像头及LED灯，外部半包覆着防护罩，固定摄像头的卡子上固定安装所述清洁水管。
所述履带底盘总宽度为400mm，接地履带长为560mm，履带轮结构中支重轮采用尼龙材料。
本发明的成品油内浮顶罐清洗机器人，解决了无需人员进罐就可以对成品油内浮顶罐进行清洗的问题。
本发明中，机器人底盘采用固定式连接方式，接地履带长为540mm，宽400mm，底盘高200mm；喷头可变形支架连接位置采用软连接，可在液压缸的作用下，改变支架的倾斜角度，完成收缩时支架倾斜角160°，顺利通过人孔，展开时支架倾斜角度120°，喷头所在平面垂直于水平面；喷头可在水平、竖直方向自旋转，实现对成品油内浮顶罐全方位的清洗；
液压系统包括液压缸及液压行走马达，控制液压缸的伸缩完成喷头支架角度的改变；通过控制液压行走马达，完成前进、后退、转向等基本功能；
监控系统，包括LED灯、摄像机及显示器，均满足防爆要求，安装在机器人本体上的LED灯为摄像机提供光亮，操作人员可通过摄像机采集的图像观察罐内情况，为防止摄像机被油泥污染，在摄像机前段安装有自清洁装置。
具体实施例：
如图1至图6所示，包括行走底盘、可变形喷头支架、喷头、LED灯、摄像机、自清洁装置、油路转接装置。
整体设计，为避免人员进罐，充分考虑人孔直径的限制，及喷水作业、特殊工况下稳定性要求确定合适的底盘尺寸，并采用可变形的喷头支架，罐外成收缩状态，整体装置在直径为580mm的包络圆内如图2所示，保证机器人能够借助进罐梯子顺利的进入到罐内；进罐后展开，完成清洗作业的准备工作。履带式行走装置与底盘横梁通过焊接方式形成固定式连接，液压缸一段固定的底盘横梁上，另一端与可变形喷头支架连接，喷头支架通过滑道及固定装置保证其位置不发生偏离。
成品油内浮顶罐内结构复杂，清洗工作人员在人孔位置很难观察到内部情况，因此在机器人本体上安装防爆摄像头、防爆LED灯，LED灯使罐内光线明亮，摄像头通过同轴电缆将采集到的图像传到控制台的显示器上，完成对罐内状况的实时监测。
液压油管、水管、及供电电缆、同轴电缆均集合在脐带缆里，避免机器人进罐后管线缠绕在罐内设施上，且在罐外可通过其他配套装置很好的弯沉对管路的整理。油路转接装置可固定在底盘横梁上，内部不同管路的设计，完成液压泵站对机器人不同解压部分的供油以及将水管分为两路，一路提供给旋转喷头，另一路提供给摄像机的自清洁装置；电缆孔采用通孔，可固定式，防止外力的作用使同轴电缆、供电电缆与摄像头及LED灯断开；其余接头采用快插接头，可方便拆卸，清洗工作完成时，脐带缆连同转接装置均被拆除。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (1)

1.一种成品油内浮顶罐清洗机器人，其特征在于，包括机器人本体、液压系统、监控系统；
所述机器人本体包括履带底盘，所述履带底盘上设有喷头可变形水管支撑架，所述喷头可变形水管支撑架的上端设有自旋转喷头(1)；
所述液压系统包括液压缸(17)、液压行走马达、转接装置(7)以及液压管路；
所述监控系统包括LED灯(4)、摄像头(14)、显示器、摄像头清洁装置、LED灯防护罩(3)和摄像头防护罩(16)；
所述履带底盘包括固定式底盘横梁(9)，所述底盘横梁(9)包括底盘右轮(6)和底盘左轮(13)，所述底盘右轮(6)和底盘左轮(13)上分别设有行走履带(5)；
所述自旋转喷头(1)设有水平方向和竖直方向的360°旋转装置；
所述喷头可变形水管支撑架包括喷头支架(2)，所述喷头支架(2)的下端连接有水管可变形接头(10)，所述液压缸(17)支撑所述喷头支架(2)在120°～160°的范围活动，所述水管可变形接头(10)的后端连接有水管；
所述底盘横梁(9)上设有水管伸缩滑道(11)，所述水管可变形接头(10)连接的水管通过滑轮设于所述水管伸缩滑道(11)上，所述滑轮采用橡胶轮；
所述转接装置(7)与机器人相连的一端中间设有1个水管接头和1个自清洁装置水管接头，所述水管接头与所述可变形接头(10)连接，所述自清洁装置水管接头与清洁水管(15)连接，所述转接装置(7)的周围设有7个液压油管接头以及2个同轴电缆和供电电缆的接头，所述转接装置(7)的另一端连接的是脐带缆(8)，所述脐带缆(8)中集合了7根油管、2根同轴电缆、2根供电电缆；
所述转接装置(7)与脐带缆(8)固定连接，与机器人相连的液压油管接头采用快插接头；
所述监控系统采用防爆的摄像头及LED灯，外部半包覆着防护罩(3、16)，固定摄像头的卡子(12)上固定安装所述清洁水管(15)；
所述履带底盘总宽度为400mm，接地履带长为560mm，履带轮结构中支重轮采用尼龙材料。
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