CN107032202B - 一种绞盘装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种绞盘装置，包括调节装置、驱动装置、壳体、旋转体、导向装置、高压水管、旋转体轴与壳体轴承座；所述驱动装置、壳体和旋转体同轴安装并通过壳体轴承座置于调节装置上；所述旋转体置于壳体内并通过键连接于旋转体轴上；所述驱动装置固定在壳体轴承座外端面上并通过键连接于旋转体轴的一端；所述高压水管盘绕在旋转体上；所述壳体固定在壳体轴承座内端面上，壳体内壁圆周设有高压水管的导向装置。本发明为凝汽器清洗机器人提供一精确控制、规则导向、密封良好、性能可靠的绞盘装置方案，不仅结构简单，成本低廉，而且便于安装和维护，可靠性极高。

Description

一种绞盘装置
技术领域
本发明涉及一种凝汽器清洗机器人系统的辅助装置，具体是一种绞盘装置。
背景技术
凝汽器是热力发电厂中关键设备之一，对凝汽器冷却水管内壁的清洗可有效的提高机组效率，降低发电成本。凝汽器清洗机器人是采用水射流清洗的原理、以机械臂定位、绞盘收放高压水管，模拟人工清洗过程的一种自动化装置。绞盘是清洗机器人系统中不可缺少的关键部分，为了与机器人能够协调运作，必须具有一定的操控性能，比如可控制高压水管的张力配合机器人有序收放、可控制其转速和扭矩达到理想的要求、且应具有一定的密封性能以及满足各种使用场合的安装方式等等。
目前市场上常用的绞盘多用于绳索的收放、车辆船只的自我保护及牵引装置，其性能无法满足配合凝汽器清洗机器人的使用要求，因此设计一款功能完善，满足其使用要求的绞盘装置尤为必要。
申请公布号CN 103754713 A公开了一种用于凝汽器清洗机器人系统的绞盘装置，包括支架、驱动装置、绞盘壳体、旋转体、导向装置、高压水管和旋转接头；
申请公布号CN 105293211 A公开了一种用于凝汽器清洗机器人绞盘装置的压轮系统，所述压轮系统固定设于所述绞盘壳体内，且位于高压水管出口处；所述压轮系统包括双压轮装置；所述双压轮装置包括弹簧和两个压轮支架；两个压轮支架一端转动连接，另一端分别设有一个导向压轮；所述弹簧设于两个压轮支架之间；所述导向压轮沿切线方向压紧高压水管；
申请公布号CN 103754713 A和申请公布号CN 105293211 A的专利，采用支架座支撑，在实际使用时，绞盘的壳体的法兰也与凝汽器水室连接，安装存在过定位，导致绞盘壳体变形或者法兰连接处泄漏。
申请公布号CN 103754713 A和申请公布号CN 105293211 A的专利，所述水管排布装置由硬管绕制而成，旋转体缺乏相应的结构保证螺旋槽与支承轴承的同心度，造成绞盘旋转体偏心，运转时容易形成爬行的顿挫感，影响绞盘运行及排管的顺畅性。
申请公布号CN 103754713 A和申请公布号CN 105293211 A的专利，螺旋槽由硬管组成，螺旋操的尺寸不容易保证，高压水管在螺旋槽内会造成半径方向的高度起伏。
申请公布号CN 103754713 A的专利方案，行星减速机与键盘连接时，采用轴套连接结构，增加了中间连接件，同时增加了横向的长度。另外，申请公布号CN 105293211 A的专利也没有给出相对应的方案。
发明内容
为了解决上述现有技术缺陷和不足之处，本发明给凝汽器清洗机器人提供一种结构简单、性能可靠、导向精准、且便于安装和维护的绞盘装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种绞盘装置，包括调节装置、驱动装置、壳体、旋转体、导向装置、高压水管、旋转体轴与壳体轴承座；所述驱动装置、壳体和旋转体同轴安装并通过壳体轴承座置于调节装置上；所述旋转体置于壳体内并通过键连接于旋转体轴上；所述驱动装置固定在壳体轴承座外端面上并通过键连接于旋转体轴的一端；所述高压水管盘绕在旋转体上；所述壳体固定在壳体轴承座内端面上，壳体内壁圆周设有高压水管的导向装置。
所述驱动装置带动旋转体轴，从而带动旋转体转动，使盘绕在旋转体上的高压水管在导向装置的作用下配合机器人设备有序收放。
所述调节装置由U形连接件和调节杆组成，或由两根单独的调节杆组成；所述调节杆由一根两端分别具有左、右旋外螺纹的螺杆和两个分别具有左、右旋内螺纹的螺套旋合组成，螺杆上装有与之相配的锁紧螺母；在调节杆的尾端设有铰座。
所述壳体轴承座内包含轴承、多层密封圈以及轴承端盖；所述壳体轴承座置于调节装置的U形连接件上，然后由压块锁紧固定。
所述驱动装置包括电机和减速机，电机连接减速机，减速机固定在壳体轴承座外端面上并通过键连接于旋转体轴的一端。
所述旋转体由两块侧板、旋转筒体和旋转轴座焊接而成，旋转筒体外圆面上加工有螺旋槽；所述螺旋槽环面由整体圆筒材料加工而成，高压水管盘绕于螺旋槽中。
所述旋转体轴的内部具有通高压水的孔，该孔的一个孔口通过接头与盘绕在螺旋槽中的高压水管相连，另一个孔口设在轴端通过水管接头与高压水进水管相连；所述水管接头为可旋转接头。
所述壳体由壳体底、壳体筒体、壳体边座和壳体盖组成；壳体底、壳体筒体和壳体边座焊接成一体，壳体盖与壳体边座之间用螺栓固定连接，两件之间设有O形圈；壳体外部设有水管出口以及若干个排气阀。
所述导向装置包括导杆和导轮，若干导杆沿轴向分布在壳体内壁，并固定在壳体底和壳体盖上，导轮套在导杆上并置于旋转体的螺旋槽中；所述导轮沿着螺旋槽在导杆上做轴向位移的动作。
所述导轮、导杆及旋转体外圆面形成的夹角空间将高压水管引导至螺旋槽内。
本发明的有益效果：本发明为凝汽器清洗机器人提供一精确控制、规则导向、密封良好、性能可靠的绞盘装置方案，不仅结构简单，成本低廉，而且便于安装和维护，可靠性极高；
本发明相对于目前已有技术具有以下优点：
1)安装维护便捷性，绞盘自带有调节装置及多种安装方式，可根据不同的安装需求调节及固定，适应性极强；
2)极高的可控性，驱动装置采用电机和减速机组合可精确的控制其转速，扭矩从而控制高压水管的收放量；
3)精准的导向性，利用旋转体的螺旋槽以及壳体上的导向装置精准的控制高压水管的收放排布；
4)良好的密封性，壳体轴承座内采用多层密封圈，有效阻止凝汽器水介质中固体颗粒对内部结构件的损害，提高绞盘使用寿命。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明一种绞盘装置结构示意图；
图2为本发明调节装置另一种实施方式结构图；
图3为本发明一种绞盘装置剖视图；
图4为本发明旋转体结构示意图；
图中：1、调节装置，2、驱动装置，3、壳体，4、旋转体，5、导向装置，6、高压水管，7、旋转体轴，8、壳体轴承座，9、水管接头，10、进水管，1-1、U形连接件，1-2、调节杆，1-3、压块，1-4、螺杆，1-5、螺套，1-6、锁紧螺母，1-7、铰座，2-1、电机，2-2、减速机，3-1、壳体底，3-2、壳体筒体，3-3、壳体边座，3-4、壳体盖，3-5、O形圈，3-6、水管出口，3-7、排气阀，4-1、侧板，4-2、旋转筒体，4-3、旋转轴座，4-4、螺旋槽，5-1、导杆，5-2、导轮，8-1、轴承，8-2、密封圈，8-3、轴承端盖。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1至图4，一种绞盘装置，包括调节装置1、驱动装置2、壳体3、旋转体4、导向装置5、高压水管6；
其中，驱动装置2、壳体3和旋转体4同轴安装并通过壳体轴承座8置于调节装置1的U形连接件1-1上，然后由压块1-3锁紧固定；
调节装置1由U形连接件1-1和调节杆1-2组成，也可以由两根单独的调节杆组成，如图2所示，调节装置为整个绞盘提供支撑和安装固定；调节杆1-2由一根两端分别具有左、右旋外螺纹的螺杆1-4和两个分别具有左、右旋内螺纹的螺套1-5旋合组成，螺杆1-4上装有与之相配的锁紧螺母1-6，安装和维护时，可通过对螺杆1-4不同方向的旋转进行伸缩调节，达到理想状态后通过锁紧螺母1-6将螺杆1-4和螺套1-5拧紧防松；在调节杆1-2的尾端设有铰座1-7，绞盘安装固定可通过铰座1-7与安装面上固定设施铰接(也可以采用螺栓安装座等固定方式连接)；
上述壳体轴承座8内包含轴承8-1、多层密封圈8-2以及轴承端盖8-3；轴承座是安装在壳体上，并且由壳体的刚性保持位置的；
驱动装置2包括电机2-1和减速机2-2，电机2-1连接减速机2-2，减速机2-2固定在壳体轴承座8外端面上并通过键连接于旋转体轴7的一端；减速机2-2具有中空连接结构，电机和绞盘轴直接与减速机的孔锁紧或通过键连接，减少了转接结构，上述设计是本技术方案主要的特征点之一；
旋转体4置于壳体3内并通过键连接于旋转体轴7上；参见图4，旋转体4由两块侧板4-1、旋转筒体4-2和旋转轴座4-3焊接而成，旋转筒体4-2外圆面上加工有螺旋槽4-4，为保证一定的对中性，螺旋槽4-4环面由整体圆筒材料加工而成；
上述设计相较于现有技术，存在以下有益效果：1、用调节杆代替支架，避免过定位；2、采用机加工旋转体，采用止口定位，保证增同心度；3、减速机与绞盘连接取消了过渡法兰和连接套，降低结构复杂性和轴向尺寸；
高压水管6盘绕于螺旋槽4-4中，旋转体轴7的内部具有通高压水的孔，该孔的一个孔口通过接头与盘绕在螺旋槽4-4中的高压水管6相连，另一个孔口设在轴端通过水管接头9与高压水进水管10相连，水管接头9应使用可旋转接头；
壳体3固定在壳体轴承座8内端面上，壳体3由壳体底3-1、壳体筒体3-2、壳体边座3-3和壳体盖3-4组成；壳体底3-1、壳体筒体3-2和壳体边座3-3焊接成一体，壳体盖3-4与壳体边座3-3之间用螺栓固定连接，两件之间设有O形圈3-5；壳体3外部设有水管出口3-6以及若干个排气阀3-7，排气阀3-7可有效减缓绞盘腔体进水时的压力；
壳体3内壁圆周设有高压水管6的导向装置5，导向装置5包括导杆5-1和导轮5-2，若干导杆5-1沿轴向分布在壳体3内壁，并固定在壳体底3-3和壳体盖3-4上，导轮5-2套在导杆5-1上并置于旋转体4的螺旋槽4-4中，随着高压水管6的进出，导轮5-2会沿着螺旋槽4-4在导杆5-1上做轴向位移的动作，导轮5-2、导杆5-1及旋转体4外圆面形成的夹角空间恰好可以将高压水管6引导至螺旋槽4-4内，有效的控制高压水管6的张力，达到精准导向的目的，提高了凝汽器清洗机器人的可靠性；
工作时，电机2-1带动减速机2-2，减速机2-2带动旋转体轴7，从而带动旋转体4转动，盘绕在旋转体4螺旋槽4-4内的高压水管6在导向装置5的作用下配合机器人设备有序收放。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (1)

1.一种绞盘装置，其特征在于，包括调节装置(1)、驱动装置(2)、壳体(3)、旋转体(4)、导向装置(5)、高压水管(6)、旋转体轴(7)与壳体轴承座(8)；所述驱动装置(2)、壳体(3)和旋转体(4)同轴安装并通过壳体轴承座(8)置于调节装置(1)上；所述旋转体(4)置于壳体(3)内并通过键连接于旋转体轴(7)上；所述驱动装置(2)固定在壳体轴承座(8)外端面上并通过键连接于旋转体轴(7)的一端；所述高压水管(6)盘绕在旋转体(4)上；所述壳体(3)固定在壳体轴承座(8)内端面上，壳体(3)内壁圆周设有高压水管(6)的导向装置(5)；
所述驱动装置(2)包括电机(2-1)和减速机(2-2)，电机(2-1)连接减速机(2-2)，减速机(2-2)固定在壳体轴承座(8)外端面上并通过键连接于旋转体轴(7)的一端；减速机具有中空连接结构，电机直接与减速机的孔锁紧或通过键连接；
所述导向装置(5)包括导杆(5-1)和导轮(5-2)，若干导杆(5-1)沿轴向分布在壳体(3)内壁，并固定在壳体底(3-3)和壳体盖(3-4)上，导轮(5-2)套在导杆(5-1)上并置于旋转体(4)的螺旋槽(4-4)中，随着高压水管的进出，导轮会沿着螺旋槽在导杆上做轴向位移的动作；所述导轮(5-2)沿着螺旋槽(4-4)在导杆(5-1)上做轴向位移的动作；导轮、导杆及旋转体外圆面形成的夹角空间恰好将高压水管引导至螺旋槽内，有效的控制高压水管的张力；
所述驱动装置(2)带动旋转体轴(7)，从而带动旋转体(4)转动，使盘绕在旋转体(4)上的高压水管(6)在导向装置(5)的作用下配合机器人设备有序收放；
所述调节装置(1)由U形连接件(1-1)和调节杆(1-2)组成；所述调节杆(1-2)由一根两端分别具有左、右旋外螺纹的螺杆(1-4)和两个分别具有左、右旋内螺纹的螺套(1-5)旋合组成，螺杆(1-4)上装有与之相配的锁紧螺母(1-6)；在调节杆(1-2)的尾端设有铰座(1-7)；
通过对螺杆不同方向的旋转进行伸缩调节，达到理想状态后通过锁紧螺母将螺杆和螺套拧紧防松；
所述壳体轴承座(8)内包含轴承(8-1)、多层密封圈(8-2)以及轴承端盖(8-3)；所述壳体轴承座(8)置于调节装置(1)的U形连接件(1-1)上，然后由压块(1-3)锁紧固定；
所述旋转体(4)由两块侧板(4-1)、旋转筒体(4-2)和旋转轴座(4-3)焊接而成，旋转筒体(4-2)外圆面上加工有螺旋槽(4-4)；所述螺旋槽(4-4)环面由整体圆筒材料加工而成，高压水管(6)盘绕于螺旋槽(4-4)中；
所述旋转体轴(7)的内部具有通高压水的孔，该孔的一个孔口通过接头与盘绕在螺旋槽(4-4)中的高压水管(6)相连，另一个孔口设在轴端通过水管接头(9)与高压水进水管(10)相连；所述水管接头(9)为可旋转接头；
所述壳体(3)由壳体底(3-1)、壳体筒体(3-2)、壳体边座(3-3)和壳体盖(3-4)组成；壳体底(3-1)、壳体筒体(3-2)和壳体边座(3-3)焊接成一体，壳体盖(3-4)与壳体边座(3-3)之间用螺栓固定连接，两件之间设有O形圈(3-5)；壳体(3)外部设有水管出口(3-6)以及若干个排气阀(3-7)，排气阀可有效减缓绞盘腔体进水时的压力；
工作时，电机带动减速机，减速机带动旋转体轴，从而带动旋转体转动，盘绕在旋转体螺旋槽内的高压水管在导向装置的作用下配合机器人设备有序收放。
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