CN111645088A - 一种电液混合驱动双头破拆机器人及破拆方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电液混合驱动双头破拆机器人及破拆方法，属于特种机器人技术领域。该双头破拆机器人包括承载换向系统、破拆系统及控制系统；本发明双头破拆机器人采用电液混合驱动，破拆系统含有钻头和撬杆两个工作头，通过液压臂和工作台的转动完成在窑体截面圆周位置上的换位，再通过该双头破拆机器人的直线运动完成在回转窑轴线方向上的换位，最后利用钻头和撬杆的联合工作实现该双头破拆机器人对整个窑体的残余耐火砖的智能化高效破拆。本发明双头破拆机器人工作时噪音小，工作效率高，能够有效保护回转窑的窑体。

Description

一种电液混合驱动双头破拆机器人及破拆方法

技术领域：

本发明属于特种机器人技术领域，具体涉及一种电液混合驱动双头破拆机器人及破拆方法。其主要通过电液混合驱动，实现钻头和撬杆对破拆对象的清除，特别适用于回转窑残余耐火砖的拆除。

背景技术：

回转窑作为一种多用途的旋转煅烧窑，在建材、冶金以及化工等方面已经得到了广泛应用。该类窑体在工作时，内部温度高达上千摄氏度，为了防止高温传给窑体而造成“红窑”以损坏窑体，通常会在窑体内部砌筑一层隔热耐火砖窑衬。通常在回转窑工作时，煅烧物料的冲刷磨损，加上耐火砖窑衬表面不断受到温度变化幅度为150℃～250℃的周期性热冲击。特别对于水泥回转窑这类窑体来说，在工作的过程中会产生硅酸盐熔体，硅酸盐熔体部分会沿耐火砖的孔隙渗入到耐火砖的内部，容易与耐火砖表层相互作用形成窑皮，使耐火砖黏结在一起。当形成短焰急烧产生局部高温时，窑衬表面的最低温度高于物料液相凝固温度，窑衬表面层从固态变为液态而脱落，并且由表及里深入到耐火砖表面薄层一起脱落，之后又会形成新的窑皮。当这种情况反复出现时，加上机械应力以及热应力的共同作用，窑内耐火砖随使用时间的增加而厚度逐渐减薄。窑内耐火砖达到一定磨损量甚至损坏，耐火砖窑衬的隔热性能大大降低，无法有效阻隔物料高温对窑体侵害，此时耐火砖窑衬达到使用极限，要对受损的耐火砖窑衬进行清除，然后重新铺设。由于煅烧的硅酸盐熔体与耐火砖表面会粘结部分硅酸盐之类的化学物质，冷却后，使得表面的耐火砖粘结成一个整体，其硬度较高、强度大，这给后续的人工破拆带来了较大的困难。

目前，对于回转窑残余耐火砖的破拆方式主要有两种：人工破拆和机器破拆。人工破拆时，由于窑内空气流动性差，在破拆时灰尘较重，严重威胁人的健康，而且于回转窑窑层破拆时，破拆需要搭脚手架，破拆效率低，致使回转窑的维修的时间较长，增加了企业维修成本。据统计，目前我国各领域在役各类特大型回转窑至少22000台。以水泥回转窑计算，大中型水泥回转窑产能为0.3-0.8万吨/天，一台特大型回转窑的一天的产值至少二三十万元。从企业的经济效益的角度来说，更换耐火砖的效率越高企业的损失越小。机械破拆时，通常采用是传统打击式液压破碎锤对耐火砖进行拆除的方法，钎杆不断的打击耐火砖，其破拆时不仅噪音大，而且钎杆破拆的深度不易控制，直到撞击到窑体后才停止，难免会对窑体造成不可逆转的损伤，这些损伤点会在交变的热应力作用下，容易发展了热疲劳裂纹，使窑体过早的疲劳损坏，极大的影响了企业的经济效益。

中国专利“一种回转窑残余耐火砖的破拆机器人及破拆方法(公开号CN109780871)”，该发明是一种回转窑残余耐火砖的破拆机器人及破拆方法，在不损坏窑体的基础上，利用多个破拆钻头在回转支架上的同时对回转窑残余耐火砖的进行破拆，具有较高的效率。但是，该机器人的关键部件的回转支承受制造水平的限制，目前我国对直径在5米以上的回转支承的制造还很困难，因此该破拆机器人的破拆应用范围受限，仅适合于小型回转窑的破拆，难以实现对大型回转窑残余耐火砖破拆。

发明内容：

本发明的目的是要克服现有技术存在的上述不足，提供一种电液混合驱动双头破拆机器人及破拆方法，本发明适用于回转窑残余耐火砖的破拆。本发明提供的一种电液混合驱动双头破拆机器人包括承载换向系统、破拆系统以及控制系统。

所述承载换向系统包括车体1、盖板2、挡圈3、工作台4、第一液压臂5、第二液压臂6、第一液压缸12a、第二液压缸12b、第三液压缸12c、集成箱9、回转支承13、换向齿轮39及换向电机40；所述车体1与所述盖板2通过若干沉头螺栓固定连接，所述换向电机40通过螺栓固定安装在所述盖板2的侧壁上，所述换向电机40的输出轴与所述换向齿轮39通过键连接，所述换向齿轮39通过所述换向电机40的输出轴上的台阶和螺纹配合的螺母实现轴向固定；所述回转支承13的外圈与所述盖板2通过螺栓固定安装，所述回转支承13内圈与所述工作台4通过螺栓固定连接，所述挡圈3通过若干螺栓安装在所述工作台4的侧面上；所述工作台4、第一液压臂5及所述第二液压臂6串联式连接，所述第一液压臂5的一端通过圆柱销连接所述工作台4，所述第一液压臂5的另一端通过圆柱销连接所述第二液压臂6，所述第二液压臂6的另一端通过圆柱销连接所述集成箱9；所述第一液压缸12a、第二液压缸12b及所述第三液压缸12c均为单活塞杆液压缸，所述第一液压缸12a的一端通过圆柱销安装在所述工作台4上，所述第一液压缸12a的另一端通过圆柱销安装在第一液压臂5上；所述第二液压缸12b的一端通过圆柱销安装在所述第一液压臂5上，所述第二液压缸12b的另一端通过圆柱销安装在所述第二液压臂6上；所述第三液压缸12c的一端通过圆柱销安装在所述第二液压臂6上，所述第三液压缸12c的另一端通过圆柱销连接所述破拆系统的集成箱9。

所述破拆系统包括连杆7、工字架8、第四液压缸16、第一轴承盖17、第六液压缸18、钻头19、撬杆20、第五液压缸21、压圈22、衬套23、弹簧24、定位销25、深沟球轴承26、小齿轮27、活塞28a、活塞杆28b、圆柱滚子轴承29、转盘30、进给电机31、第一行程开关32a、第二行程开关32b、第三行程开关32c、第四行程开关32d、第五行程开关32e、第六行程开关32f、第七行程开关32g、第八行程开关32h、联轴器33、第二轴承盖34、主轴35、第一圆锥滚子轴承36a、第二圆锥滚子轴承36b、第四活塞37、挡板38、第七液压缸44、第一挡块45a、第二挡块45b、第一端盖46a以及第二端盖46b；所述连杆7的一端通过圆柱销与所述第二液压臂6连接，所述连杆7的另一端与所述工字架8及所述第三液压缸12c通过圆柱销串联连接；所述集成箱9通过圆柱销与所述第二液压臂6连接，所述集成箱9与所述工字架8通过圆柱销连接；所述第六液压缸18为分离式结构，所述第六液压缸18设有第一油口A₁和第二油口A₂，所述活塞28a安装在所述第六液压缸18内，所述活塞杆28b连接所述活塞28a，所述活塞杆28b的一侧和所述集成箱9的内侧之间安装有所述第五行程开关32e和第六行程开关32f，所述第五行程开关32e位于所述活塞杆28b的左端，所述第六行程开关32f位于所述活塞杆28b的右端，所述活塞杆28b的中部为齿条，所述活塞28a与所述第六液压缸18之间安装有密封圈；所述转盘30安装在所述集成箱9内，所述转盘30与所述集成箱9之间安装有圆柱滚子轴承29及深沟球轴承26，所述压圈22通过螺栓将所述转盘30固定，所述滚子41安装在所述转盘30和所述压圈22开有的V形槽内，所述转盘30与所述集成箱9之间留有间隙，所述转盘30的伸出端通过平键与所述小齿轮27连接，所述小齿轮27通过所述转盘30伸出端上的台阶与螺纹配合的螺母进行轴向固定；所述定位销25的上端穿过所述弹簧24再通过第七液压缸44的圆孔进入到所述集成箱9内，所述第七液压缸44设有第三油口B₁和第四油口B₂，所述定位销25上端的一侧与所述集成箱9缸体之间安装有所述第七行程开关32g以及第八行程开关32h，所述第七行程开关32g位于所述定位销25上端的上方，所述第八行程开关32h位于所述定位销25上端的下方，所述定位销25的上端与所述第七液压缸44圆孔之间安装有密封圈，所述定位销25的下端安装在所述第七液压缸44内，所述定位销25的下端与所述集成箱9之间安装有密封圈，所述定位销25与所述衬套23间隙配合，所述衬套23安装在转盘30孔内，所述第七液压缸44、定位销25、弹簧24、所述衬套23、第七行程开关32g以及第八行程开关32h关于所述转盘30中心对称分布；所述第四液压缸16通过螺栓安装在所述转盘30上，所述第一端盖46a通过螺栓安装在所述第四液压缸16上，所述第一端盖46a与所述第四液压缸16之间安装有密封垫圈，所述第四液压缸16上设有第五油口C₁和第六油口C₂，所述第四液压缸16内安装有所述第四活塞37，所述第四活塞37与所述第四液压缸16之间安装有密封圈，所述进给电机31安装在所述挡板38上，所述第一行程开关32a以及第二行程开关32b安装在所述挡板38的边缘与所述第四活塞37的内侧之间，第一行程开关32a位于所述挡板38的下方，第二行程开关32b位于所述挡板38的上方，所述挡板38通过螺栓固定安装在所述第四活塞37上，所述进给电机31的转轴与所述主轴35通过所述联轴器33连接，所述主轴35的上端与所述第四活塞37之间安装有所述第一圆锥滚子轴承36a，所述主轴35的下端与所述第四活塞37之间安装有所述第二圆锥滚子轴承36b，所述第一圆锥滚子轴承36a通过所述主轴35的轴肩和所述第一轴承盖17固定，所述第二圆锥滚子轴承36b通过所述主轴35的轴肩和所述第二轴承盖34固定，所述第一轴承盖17、第二轴承盖34分别通过螺栓固定在第四活塞37端面上，所述主轴35与所述钻头19通过莫氏锥柄连接；所述第五液压缸21通过螺栓固定在所述转盘30上，所述第二端盖46b通过螺栓安装在所述第五液压缸21上，所述第一端盖46b与所述第五液压缸21之间安装有密封垫圈，所述第五液压缸21上设有所述第七油口D₁和第八油口D₂，所述撬杆20安装在所述第五液压缸21内，所述第一挡块45a和所述第二挡块45b分别安装在所述翘杆20的两端，所述撬杆20上端的一侧与所述第五液压缸21之间安装有所述第三行程开关32c以及所述第四行程开关32d，所述第三行程开关32c位于所述撬杆20上端的下方，所述第四行程开关32d位于所述撬杆20上端的上方，所述撬杆20与所述第五液压缸21之间安装有密封圈，所述第五液压缸21内的所述撬杆20的轴线与所述第四液压缸16内的所述钻头19的轴线关于所述转盘30的中心对称。

所述控制系统包括摄像头10、探照灯11、控制器14、液压站15、多功能操控器42、处理器43；所述摄像头10安装在所述工作台4上，所述探照灯11安装在所述车体1上，所述控制器14和所述处理器43安装在所述车体1的内部，所述液压站15安装在所述车体1的内部；所述第一液压缸12a、第二液压缸12b、第三液压缸12c、第四液压缸16、第五液压缸21、第六液压缸18及所述第七液压缸44的进油腔和回油腔与所述液压站15独立通过油管连接，所述液压站15通过控制各油管的油压来控制所述第一液压缸12a、第二液压缸12b、第三液压缸12c、第四液压缸16、第五液压缸21、第六液压缸18、第七液压缸44的动作；所述液压站15，摄像头10、以及探照灯11通过导线连接所述控制器14，所述摄像头10对窑体表面残余耐火砖进行摄像并传给所述处理器43，所述处理器43将所述摄像头10的耐火砖破拆影像信息进行处理后，决定下一步的破拆工作动作信息再传递给所述控制器14，所述控制器14发出下一步动作指令，所述多功能操控器42与所述控制器14无线连接。

本发明同时提供一种电液混合驱动双头破拆机器人的破拆方法，该破拆方法的具体步骤如下：

(1)所述双头破拆机器人进入到窑体，所述处理器43将所述摄像头10的影像信息处理后通过所述控制器14传给所述多功能操控器42，所述多功能操控器42确认该机器人基本情况后，操控所述多功能操控器42发出自动运行模式信号；

(2)所述控制器14接收到所述多功能控制器42的指令自动控制所述车体1驱动车轮向指定工作位置移动，到达指定工作位置后，所述车体1接收到所述控制器14发出的指令锁紧车轮；

(3)所述换向电机40接收到所述控制器14的指令后通电带动与之啮合的所述回转支承13的转动，带动安装在所述回转支承13上的所述工作台4的转动，所述工作台4转动到工作位置后所述换向电机40接收到所述控制器14的指令后断电自锁；

(4)所述摄像头10对窑体表面的残余耐火砖摄像，并将相关的影像信息传送供给所述所述处理器43，所述处理器43处理相关影像信息后向所述控制器14发出指令，所述控制器14控制所述液压站15，所述液压站15中的油液通过油管分别进入所述第一液压缸12a、第二液压缸12b、第三液压缸12c的无杆腔，所述第一液压缸12a、第二液压缸12b、第三液压缸12c的有杆腔的油液通过油管回到所述的液压站15中，所述第一液压缸12a中活塞杆的伸缩控制着所述第一液压臂5转动，所述第二液压缸12b中活塞杆的伸缩控制着所述第二液压臂6的转动，所述第三液压缸12c中活塞杆的伸缩控制着所述集成箱9绕所述第二液压臂6的转动，将所述集成箱9调整到工作位置后，所述液压站15内的液压锁锁紧液压回路实现对所述第一液压臂5、第二液压臂6以及集成箱9的锁紧；同时，所述控制器14对所述进给电机31发出进一步的动作指令；

(5)所述进给电机31通电转动，所述进给电机31带动与所述主轴35连接所述钻头19转动，所述液压站15接收到所述控制器14发出的指令后液压油经油管向所述第四液压缸16的第五油口C₁供油，所述第四液压缸16中的液压油经第六油口C₂向所述液压站15回油，在液压油推动下所述第四活塞37带动正在旋转的所述钻头19对残余耐火砖进行钻孔；所述第四活塞37的轴向进给量达到设定深度时，所述第一行程开关32a被压下，所述液压站15的液压油经油管向所述第四液压缸16的第六油口C₂进油，所述第四液压缸16的第五油口C₁向所述液压站15回油，在液压油作用下所述第四活塞37带动所述钻头19从钻削的孔中退出，所述钻头19的退回量达到预设值时，所述第二行程开关32b被按下，所述钻头19停下不再回缩，所述进给电机31断电停止转动；

(6)所述第二行程开关32b被按下后，所述液压站15向所述第七液压缸44的第四油口B₂供油，所述第七液压缸44中的液压油通过第三油口B₁向所述液压站15回油，所述定位销25在液压油作用下退出所述衬套23，所述弹簧24在液压油作用下被压缩；所述定位销25的上端按下所述的第七行程开关32g后，所述液压站15停止向所述第七液压缸44的第四油口B₂供油；

(7)所述的第七行程开关32g被按下后，所述液压站15向所述第六液压缸18的第二油口A₂供油，所述第六液压缸18中液压油通过第一油口A₁回油，所述活塞28a在液压油作用下向左端移动，所述活塞杆28b向左移动，所述活塞杆28b上的齿条带动与之啮合的所述小齿轮27的转动，从而带动所述转盘30顺时针转动180度，即安装在所述转盘30上的所述第五液压缸21与所述第四液压缸16的位置互换；

(8)所述活塞杆28b的左移压下所述的第六行程开关32f后，使所述液压站15停止向所述第六液压缸18的第二油口A₂供油，所述液压站15通过油管向所述第七液压缸44的第三油口B₁供油，所述第七液压缸44的第四油口B₂回油，所述第七液压缸44内的所述定位销25在液压油的油压作用下迅速插入所述衬套23，实现所述转盘30定位；

(9)所述定位销25在插入所述衬套23后，所述定位销25的上端压下所述第八行程开关32h，使所述液压站15停止向所述第七液压缸18的第三油口B₁供油，所述液压站15通过油管向所述第五液压缸21的第七油口D₁进油，所述第五液压缸21内的液压油通过第八油口D₂向所述液压站15回油，所述撬杆20在所述第五液压缸21的油压的作用下插入之前所述钻头19在耐火砖中所钻的孔中，所述撬杆20的插入深度达到预设值时，所述撬杆20的上端压下所述第三行程开关32c，所述液压站15停止向所述第五液压缸21的第七油口D₁供油，所述液压站15对所述第三液压缸12c的无杆腔供油，所述集成箱9在所述第三液压缸12c的推拉力作用下绕所述第二液压臂6与所述集成箱9连接处的圆柱销转动，实现所述撬杆20对残余耐火砖撬动，使大片的残余耐火砖从窑体上脱落下来；

(10)所述摄像头10对窑体表面的残余耐火砖摄像，并将相关的影像信息传送供给所述所述处理器43，所述处理器43处理消息后向所述控制器14发出指令；所述控制器14控制所述液压站15向所述第一液压缸12a、第二液压缸12b的进油量和进油的方向，实现活塞杆的伸缩，实现所述第一液压臂5和第二液压臂6的转动，从而调整所述集成箱9到新的工作位置，所述控制器14使所述液压站15向所述第五液压缸21的的第八油口D₂进油，所述第五液压缸21通过第七油口D₁向所述液压站15回油，所述撬杆20在液压油作用下做退回运动，所述撬杆20退回的行程达到预设值时，所述撬杆20的上端压下所述第四行程开关32d使所述液压站15停止对所述第五液压缸21的第八油口D₂供油，使所述撬杆20停止轴线移动；

(11)重复上述(5)-(6)；

(12)所述的第七行程开关32g被按下后，所述液压站15向所述第六液压缸18的第一油口A₁油，所述第六液压缸18中液压油通过第二油口A₂回油，在液压油作用下所述活塞杆28b向右移动，所述活塞杆28b上的齿条带动与之啮合的所述小齿轮27的转动，从而带动所述转盘30逆时针转动180度，即安装在所述转盘30上的所述第四液压缸16与所述第五液压缸21的位置互换；所述活塞杆28b的右移压下所述的第六行程开关32e后，使所述液压站15停止向所述第六液压缸18的第一油口A₁供油，所述液压站15通过油管向所述第七液压缸44的第三油口B₁供油，所述第七液压缸44的第四油口B₂回油，所述第七液压缸44内的所述定位销25在液压油的油压作用下迅速插入所述衬套23，实现所述转盘30定位；

(13)重复上述步骤(9)-(10)；

(14)重复上述步骤(3)-(13)，直到完成该机器人在停留位置上360度范围的全部残余耐火砖的破拆；

(15)重复上述步骤(2)-(14)，直到该机器人完成对回转窑残余耐火砖的所有破拆工作。

本发明利用各系统之间的协同工作，实现了对回转窑残余耐火砖的破拆工作，与现有技术相比，本发明具有以下技术特点：

1、本发明双头破拆机器人，可实现智能化拆除，工人可通过手持多功能切换手动控制和自动控制工作模式控制该机器人，远离高粉尘的拆除现场，有效地降低了生产安全的事故率，保护了工人身心健康。

2、本发明采用旋转式钻头对耐火砖进行钻孔，再通过撬杆伸入孔内进行拆除，和传统打击式的液压破碎锤相比，噪音小，产生的振动小，破拆过程中的振动对窑体外部的滚道的影响较小，有利于保护滚道的精度。

3、本发明利用回转窑在煅烧过程中使耐火砖表面连接在一起的特点，先采用钻头钻孔，再采用撬杠插入到已钻的孔中，通过集成箱的的摆动，可以使大片的残余耐火砖从窑体上脱落下来，大大提高了破拆效率。

4、本发明采用旋转式钻头对耐火砖进行钻孔，再通过撬杆伸入孔内进行拆除，并采用行程开关对钻削的深度进行有效的控制，保证了破拆工具对窑体的损伤，大大延长了窑体的使用寿命。

5、本发明多次使用行程开关装置，实现了破拆动作的循环往复，不仅使大大缩短了辅助的加工时间，而且动作可靠，不是产生加工动作失误，有效地降低了安全事故。

6、本发明通过电驱动液压站和电机工作，整车可实现轻量化，而且多重液压臂可组合，实现不同直径回转窑耐火砖的破拆，在不工作时，该机器人的液压臂的可折叠性，便于存放和运输。

附图说明：

图1为本发明一种电液混合驱动双头破拆机器人的结构示意图；

图2为图1中Ⅰ处的放大图；

图3为本发明一种电液混合驱动双头破拆机器人的正视结构示意图；

图4为本发明一种电液混合驱动双头破拆机器人的剖视结构示意图；

图5为图4中Ⅱ处的放大结构示意图；

图6为图4中Ⅲ处的放大结构示意图；

图7为本发明破拆机器人中的破拆系统的剖视结构示意图；

图8为图7中Ⅳ处的放大结构示意图；

图9为图7中Ⅴ处的放大结构示意图；

图10为图7中Ⅵ处的放大结构示意图；

图11为本发明破拆机器人中的多功能操控器的结构示意图。

图中：1：车体；2：盖板；3：挡圈；4：工作台；5：第一液压臂；6：第二液压臂；7：连杆；8：工字架；9：集成箱；10：摄像头；11：探照灯；12a：第一液压缸；12b：第二液压缸；12c：第三液压缸；13：回转支承；14：控制器；15：液压站；16：第四液压缸；17：第一轴承盖；18：第六液压缸；19：钻头；20：撬杆；21：第五液压缸；22：压圈；23：衬套；24：弹簧；25：定位销；26：深沟球轴承；27：小齿轮；28a：活塞；28b：活塞杆；29：圆柱滚子轴承；30：转盘；31：进给电机；32a：第一行程开关；32b：第二行程开关；32c：第三行程开关；32d：第四行程开关；32e：第五行程开关；32f：第六行程开关；32g：第七行程开关；32h：第八行程开关；33：联轴器；34：第二轴承盖；35：主轴；36a：第一圆锥滚子轴承；36b：第二圆锥滚子轴承；37：第四活塞；38：挡板；39：换向齿轮；40：换向电机；41：滚子；42：多功能操控器；43：处理器；44：第七液压缸；45a：第一挡块；45b：第二挡块；46a：第一端盖；46b：第二端盖；A₁：第一油口；A₂：第二油口；B₁：第三油口；B₂：第四油口；C₁：第五油口；C₂：第六油口；D₁：第七油口；D₂：第八油口。

具体实施方式：

本发明提供一种电液混合驱动双头破拆机器人及破拆方法，本发明适用于回转窑残余耐火砖的破拆，该机器人包括承载换向系统、破拆系统及控制系统。

承载换向系统包括车体1、盖板2、挡圈3、工作台4、第一液压臂5、第二液压臂6、第一液压缸12a、第二液压缸12b、第三液压缸12c、集成箱9、回转支承13、换向齿轮39及换向电机40。车体1与盖板2通过若干沉头螺栓固定连接，车体1具备移动和锁紧功能，使该机器人移动到指定工作位置并进行锁紧，实现该机器人在回转窑轴线方向上更换工作位置，同时破拆的位置在车体1的移动方向的后方，掉落的耐火砖不会阻挡车体的运动，可使破拆顺利进行下去。换向电机40通过螺栓固定安装在盖板2的侧壁上，换向电机40的输出轴与换向齿轮39通过键连接，换向齿轮40的输出轴的前端为螺纹结构，换向齿轮39通过换向电机40输出轴上的台阶与螺纹配合的螺母实现轴向固定，即输出轴的前端的螺母抵住换向齿轮39的一端，输出轴的后端为阶梯轴抵住换向齿轮39的另一端。换向电机40的主要功用是带动与回转支承13连接的工作台4的转动，实现在圆周方向上装有钻头19和撬杆20的集成箱9更换工作位置，换向电机40在断电时候会自锁停止转动，使与小齿轮27啮合的回转支承13停止转动，进一步使安装在回转支承13上的工作台4也停止转动，该机器人适应新的工作位置。回转支承13的外圈上的安装孔和盖板2上留有的安装孔通过螺栓固定安装，回转支承13内圈上的安装孔和工作台4上留有的安装孔通过螺栓固定连接，回转支承13属于单排四点接触球式回转支承，其主要是用来承受工作台4的倾翻力矩、垂直轴向力、水平倾向力的作用。挡圈3通过若干螺栓安装在工作台4的侧面上，挡圈3的主要作用是用来防止在工作过程中碎石进入到工作台4与盖板2之间，从而防止碎石等杂物阻碍工作台4的圆周回转运动。工作台4、第一液压臂5、第二液压臂6串联式连接，第一液压臂5一端通过圆柱销连接工作台4，第一液压臂5另一端通过圆柱销连接着第二液压臂6，第二液压臂6另一端通过圆柱销连接着集成箱9，第一液压臂5和第二液压臂6都是中空的箱体类焊接件。第一液压缸12a、第二液压缸12b、第三液压缸12c均为单活塞杆液压缸，它们的无杆腔通过与管接头连接的油管各自独立的与液压站14相连，它们的有杆腔通过与管接头连接的油管向液压站(14)回油，以免造成有杆腔的困油，影响液压臂的动作。第一液压缸12a一端通过圆柱销安装在工作台4上，第一液压缸12a另一端通过圆柱销安装第一液压臂5上；第二液压缸12b一端通过圆柱销安装在第一液压臂5上，第二液压缸12b另一端通过圆柱销安装在第二液压臂6上，第二液压缸12b的主要功用是为第二液压臂6绕第一液压臂5的转动提供动力支持，第三液压缸12c的一端通过圆柱销安装在第二液压臂6上，第三液压缸12c的另一端通过圆柱销安装在破拆系统的集成箱9上，第三液压缸12c的主要功用是为破拆系统的集成箱9绕第二液压臂6转动提供动力支持。

破拆系统包括：连杆7、工字架8、第四液压缸16、第一轴承盖17、第六液压缸18、钻头19、撬杆20、第五液压缸21、压圈22、衬套23、弹簧24、定位销25、深沟球轴承26、小齿轮27、活塞28a、活塞杆28b、圆柱滚子轴承29、转盘30、进给电机31、第一行程开关32a、第二行程开关32b、第三行程开关32c、第四行程开关32d、第五行程开关32e、第六行程开关32f、第七行程开关32g、第八行程开关32h、联轴器33、第二轴承盖34、主轴35、第一圆锥滚子轴承36a、第二圆锥滚子轴承36b、第四活塞37、挡板38、第七液压缸44、第一挡块45a、第二挡块45b、第一端盖46a以及第二端盖46b。连杆7一端通过圆柱销与第二液压臂6连接，连杆7另一端与工字架8以及第三液压缸12c通过圆柱销串联连接，集成箱9通过圆柱销与第二液压臂6连接，集成箱9通过圆柱销与工字架8连接。第六液压缸18为分离式结构，第六液压缸18设有第一油口A₁和第二油口A₂，活塞28a安装在第六液压缸18内，第六液压缸18与活塞28a有较高的同轴度，保证活塞有良好的运动性能。活塞杆28b连接着活塞28a，活塞杆28b的中部铣削出平面并加工出齿条，活塞杆28b的齿条部分和小齿轮27啮合，齿条的模数和压力角与小齿轮27的模数和压力角相同。活塞杆28b的一侧和集成箱9的内侧之间安装有第五行程开关32e以及第六行程开关32f，第五行程开关32e位于活塞杆28b的左端，第六行程开关32f位于活塞杆28b的右端，第五行程开关32e、第六行程开关32f被压下后，改变了液压站15中多个电磁换向阀的通电的电极，换向阀阀口位置改变，液压站15停止向第六液压缸18供油，同时液压站15向第七液压缸44的第三油口B₁供油，实现转盘30上的钻头19与撬杆20的换位和定位。活塞28a与第六液压缸18之间安装有密封圈，密封圈的主要作用防止液压油从高压端向低压端的内泄。转盘30安装在集成箱9内，转盘30可绕中心顺时针和逆时针转动180度，实现更换钻头19和撬杆20工作位置的功用，转盘30与集成箱9之间安装有圆柱滚子轴承29以及深沟球轴承26，圆柱滚子轴承29以及深沟球轴承26均为环形轴承，圆柱滚子轴承29以及深沟球轴承26通过集成箱9以及转盘30实现其轴向定位，圆柱滚子轴承29主要是承受转盘30带来的轴向力，深沟球轴承26主要是承受转盘30带来的径向力。压圈22通过螺栓将转盘30固定，滚子41等间距安装在转盘30和压圈22开有的V形槽内，各滚子之间保持5度的夹角，即V形槽内共安装72个滚子，滚子41的主要作用是支撑转盘30，降低转盘30在换位转动时的摩擦阻力。转盘30与集成箱9之间留有间隙，转盘30的伸出端通过平键与小齿轮27连接，小齿轮27通过转盘30伸出端上的台阶与螺纹配合的螺母进行轴向固定，转盘30转动的动力来自第六液压缸18的液压油压力，通过活塞28a的移动带动活塞杆28b的移动，从而带动与之啮合的小齿轮27的转动，实现转盘30上的撬杆20和钻头19的换位。定位销25的上端穿过弹簧24再通过第七液压缸44的圆孔进入到集成箱9内，定位销25上端的一侧与集成箱9缸体之间安装有第七行程开关32g以及第八行程开关32h，第七行程开关32g位于定位销25上端的上方，第八行程开关32h位于定位销25上端的下方，定位销25的上端与第七液压缸44圆孔之间安装有密封圈，定位销25的下端安装在第七液压缸44内，定位销25的下端与集成箱9之间安装有密封圈，密封圈的主要作用是防止第七液压缸44内的液压油从高压端向低压端的内泄，增强其密封性，第七液压缸44设有第三油口B₁和第四油口B₂。第七行程开关32g保证定位销25从衬套23中完全退出，第八行程开关32h保证定位销25完全插入到衬套23中，使集成箱9有较好的刚性，定位销25与其活塞部分加工成一个整体，其上端为行程开关的抽动杆，中端为活塞部分，下端为销体部分。定位销25与衬套23间隙配合，衬套23安装在转盘30孔内，衬套23为耐磨性材料制造，延长其使用寿命。定位销25的主要作用是在第七液压缸44的第三油口B₁进油而第四油口B₂回油时，定位销25插入衬套23中，实现锁紧转盘30。当第七液压缸第三油口B₁回油而第四油口B₂进油时，弹簧24被压缩，定位销25退出衬套23。第七液压缸44、定位销25、弹簧24、衬套23、第七行程开关32g以及第八行程开关32h关于转盘30中心对称分布。第四液压缸16通过螺栓安装在转盘30上，第一端盖46a通过螺栓安装在第四液压缸16上，第一端盖46a与第四液压缸16之间安装有密封垫圈，第四液压缸设有第五油口C₁和第六油口C₂，第四液压缸16内安装有第四活塞37，第四活塞37可在第四液压缸16内运动，第四液压缸16与第四活塞37之间安装有密封圈，可有效阻止第四活塞37内泄。进给电机31安装在挡板38上，挡板38的凸起部分可防止第四活塞37在不使用时从第四液压缸16中滑落下来。第一行程开关32a以及第二行程开关32b安装在挡板38的边缘与第四活塞37的内侧之间，第一行程开关32a位于所述挡板38的下方，所述第二行程开关32b位于所述挡板38的上方第一行程开关32a和第二行程开关32b的配合使用有效的控制了钻头19的进给量和及时退出，使钻头19的进给量小于残余耐火砖的厚度，以防止钻头19在钻削过程中伤及窑体。挡板38通过螺栓固定安装在第四活塞37上，进给电机31的转轴与主轴35通过联轴器33连接，主轴35的上端与第四活塞37之间安装有第一圆锥滚子轴承36a，主轴35的下端与第四活塞37之间安装有第二圆锥滚子轴承36b，第一圆锥滚子轴承36a通过主轴35的轴肩和第一轴承盖17固定，第二圆锥滚子轴承36b通过主轴35的轴肩和第二轴承盖34固定，第一圆锥滚子轴承36a和第二圆锥滚子轴承36b可以承受主轴旋转时的轴向力和径向力，第一轴承盖17的凸起部分可防止第四活塞37坠入第四液压缸16内且可固定第二圆锥滚子轴承36b，主轴35与钻头19通过莫氏锥柄连接，第五液压缸21通过螺栓固定在转盘30上，第二端盖46b通过螺栓安装在第五液压缸21上，第二端盖46b与第五液压缸21之间安装有密封垫圈，第五液压缸21设有第七油口D₁和第八油口D₂，撬杆20安装在第五液压缸21内，撬杆20是一体化的零件，其前端的直径比钻头的直径要小，撬杆20与第五液压缸21的同轴度要求较高，可保证撬杆20在第五液压缸21内有良好的运动效果。第一挡块45a和第二挡块45b分别安装在翘杆20的两端，第一挡块45a的主要作用是防止机器人在不工作时撬杆20坠入第五液压缸21中，第二挡块45b的主要作用是防止机器人在不工作时撬杆20的掉落。撬杆20和第五液压缸21之间安装有第三行程开关32c和第四行程开关32d，第三行程开关32c位于撬杆20上端的下方，第四行程开关32d位于撬杆20上端的上方，第三行程开关32c和第四行程开关32d的联合使用，保证其破拆动作的流畅性。撬杆20与第五液压缸21之间安装有密封圈，密封圈的主要作用是防止第五液压缸21内的液压油从高压端向低压端的内泄，撬杆20的前端经过淬火处理，硬度较大且耐磨。第五液压缸21内的撬杆20的轴线与第四液压缸16内的钻头19的轴线关于转盘30的中心对称，故撬杆20在与钻头19换位后，可顺利地插入钻头19先前在耐火砖中所钻的孔，撬杆20在液压油的液压力的带动下摆动，使表面烧结在一起的耐火砖从窑体上大面积的脱落下来，大大提高了破拆的效率。

控制系统包括摄像头10、探照灯11、控制器14、液压站15、多功能操控器42、处理器43；摄像头10安装在承载换向系统的工作台4上，探照灯11安装在车体1上，探照灯11安装在车体1上，探照灯的主要作用是增强窑内亮度，确保摄像头10的拍摄画面的清晰度，控制器14和处理器43安装在车体1的内部，液压站15安装在车体1的内部，液压站15主要由储油罐、油泵以及多组电磁换向阀组成，能够独立的向不同的液压缸供油并能够改变供油方向。第一液压缸12a、第二液压缸12b、第三液压缸12c、第四液压缸16、第五液压缸21、第六液压缸18、第七液压缸44与液压站15的进油腔和回油腔独立通过与管接头连接的油管相连接，液压站15通过控制各油管的油压来控制第一液压缸12a、第二液压缸12b、第三液压缸12c、第四液压缸16、第五液压缸21、第六液压缸18、第七液压缸44动作。液压站15，摄像头10、以及探照灯11通过导线连接控制器14，多功能操控器42与控制器14通过无线连接，多功能操控器上的显示器可显示破拆现场的实况，当发现现场出现问题时，可通过操作多功能操控器42将自动工作模式切换到手动控制模式，并通过其按钮对该机器人进行控制。摄像头10可同承载换向系统的工作台4转动360度，再将影像信息传递给处理器43处理，处理器43通过比较破拆前后回转窑耐火砖的表面平整度，判断未破拆区域的具体位置，再将下一步执行的动作传递给控制器14，控制器14将影像信息传递给多功能操控器42的同时也发出下一步动作指令给液压站15，人工可通过多功能操控器42的视频信息监视内部工作情况，同时多功能操控器42可切断该机器人的自动控制系统转为手动控制。

本发明结合液压驱动和电机驱动的优点，使该破拆机器人的结构简单，十分符合回转窑残余耐火砖清理的要求，能够实现智能化清理的功能。下面将结合附图，说明该破拆机器人的具体工作过程，具体如下：

(1)双头破拆机器人进入到窑体，处理器43将摄像头10的影像信息处理后通过控制器14传给多功能操控器42，多功能操控器42确认该机器人基本情况后，操控多功能操控器42发出自动运行模式信号。

(2)控制器14接收到多功能控制器42的指令自动控制车体1驱动车轮向指定工作位置移动，到达指定工作位置后，车体1接收到控制器14发出的指令锁紧车轮。

(3)换向电机40接收到控制器14的指令后通电带动与之啮合的回转支承13的转动，带动安装在回转支承13上的工作台4的转动，工作台4转动到工作位置后换向电机40接收到控制器14的指令后断电自锁。

(4)摄像头10对窑体表面的残余耐火砖摄像，并将相关的影像信息传送供给处理器43，处理器43处理相关影像信息后向控制器14发出指令，控制器14控制液压站15，液压站15中的油液通过油管分别进入第一液压缸12a、第二液压缸12b、第三液压缸12c的无杆腔，第一液压缸12a、第二液压缸12b、第三液压缸12c的有杆腔的油液通过油管回到的液压站15中，第一液压缸12a中活塞杆的伸缩控制着第一液压臂5转动，第二液压缸12b中活塞杆的伸缩控制着第二液压臂6的转动，第三液压缸12c中活塞杆的伸缩控制着集成箱9绕第二液压臂6的转动，将集成箱9调整到工作位置后，液压站15内的液压锁锁紧液压回路实现对第一液压臂5、第二液压臂6以及集成箱9的锁紧；同时，控制器14对进给电机31发出进一步的动作指令。

(5)进给电机31通电转动，进给电机31带动与主轴35连接钻头19转动，液压站15接收到控制器14发出的指令后液压油经油管向第四液压缸16的第五油口C₁供油，第四液压缸16中的液压油经第六油口C₂向液压站15回油，在液压油推动下第四活塞37带动正在旋转的钻头19对残余耐火砖进行钻孔；第四活塞37的轴向进给量达到设定深度时，第一行程开关32a被压下，液压站15的液压油经油管向第四液压缸16的第六油口C₂进油，第四液压缸16的第五油口C₁向液压站15回油，在液压油作用下第四活塞37带动钻头19从钻削的孔中退出，钻头19的退回量达到预设值时，第二行程开关32b被按下，钻头19停下不再回缩，进给电机31断电停止转动。

(6)第二行程开关32b被按下后，液压站15向第七液压缸44的第四油口B₂供油，第七液压缸44中的液压油通过第三油口B₁向液压站15回油，定位销25在液压油作用下退出衬套23，弹簧24在液压油作用下被压缩；定位销25的上端按下第七行程开关32g后，液压站15停止向第七液压缸44供油。

(7)第七行程开关32g被按下后，液压站15向第六液压缸18的第二油口A₂供油，第六液压缸18中液压油通过第一油口A₁回油，活塞28a在液压油作用下向左端移动，活塞杆28b向左移动，活塞杆28b上的齿条带动与之啮合的小齿轮27的转动，从而带动转盘30顺时针转动180度，实现安装在转盘30上的第五液压缸21与第四液压缸16的位置互换。

(8)活塞杆28b的左移压下第六行程开关32f后，使液压站15停止向第六液压缸18的第二油口A₂供油，液压站15通过油管向第七液压缸44的第三油口B₁供油，第七液压缸44的第四油口B₂回油，第七液压缸44内的定位销25在液压油的油压作用下插入衬套23，实现转盘30定位。

(9)定位销25在插入衬套23后，压下第八行程开关32h，使液压站15停止向第七液压缸18的第三油口B₁供油，液压站15通过油管向第五液压缸21的第七油口D₁进油，第五液压缸21内的液压油通过第八油口D₂向液压站15回油，撬杆20在第五液压缸21的油压的作用下插入到在之前钻头19在耐火砖中所钻的孔中，撬杆20的插入深度达到预设值时，撬杆20的上端压下第三行程开关32c，液压站15停止向第五液压缸21的第七油口D₁供油，液压站15对第三液压缸12c的无杆腔供油，集成箱9在第三液压缸12c的推拉力作用下绕第二液压臂6与集成箱9连接处的圆柱销转动，实现撬杆20对残余耐火砖撬动，使表面烧结在一起的耐火砖从窑体上大面积的脱落下来。

(10)摄像头10对窑体表面的残余耐火砖摄像，并将相关的影像信息传送供给处理器43，处理器43处理消息后向控制器14发出指令；控制器14控制液压站15向第一液压缸12a、第二液压缸12b的进油量和进油的方向，实现活塞杆的伸缩，实现第一液压臂5和第二液压臂6的转动，从而调整集成箱9到新的工作位置，控制器14使液压站15向第五液压缸21的的第八油口D₂进油，第五液压缸21通过第七油口D₁向液压站15回油，撬杆20在液压油作用下做退回运动，撬杆20退回的行程达到预设值时，撬杆20的上端压下第四行程开关32d使液压站15停止对第五液压缸21的第八油口D₂供油，使撬杆20停止轴向移动。

(11)重复上述步骤(5)-(6)。

(12)第七行程开关32g被按下后，液压站15向第六液压缸18的第一油口A₁供油，第六液压缸18中液压油通过第二油口A₂回油，在液压油作用下活塞杆28b向右移动，活塞杆28b上的齿条带动与之啮合的小齿轮27的转动，从而带动转盘30逆时针转动180度，即安装在转盘30上的第四液压缸16与第五液压缸21的位置互换。活塞杆28b的右移压下第六行程开关32e后，使液压站15停止向第六液压缸18的第一油口A₁供油，液压站15通过油管向所述第七液压缸44的第三油口B₁供油，第七液压缸44的第四油口B₂回油，第七液压缸44内的定位销25在液压油的油压作用下迅速插入衬套23，实现转盘30的定位。

(13)重复上述步骤(9)-(10)。

(14)重复上述步骤(3)-(13)，直到完成该机器人在停留位置上360度范围的全部残余耐火砖的破拆。

(15)重复上述步骤(2)-(14)，直到该机器人完成对回转窑残余耐火砖的所有破拆工作。

Claims (2)

1.一种电液混合驱动双头破拆机器人，其特征在于该破拆机器人包括承载换向系统、破拆系统以及控制系统；所述承载换向系统包括车体(1)、盖板(2)、挡圈(3)、工作台(4)、第一液压臂(5)、第二液压臂(6)、第一液压缸(12a)、第二液压缸(12b)、第三液压缸(12c)、集成箱(9)、回转支承(13)、换向齿轮(39)及换向电机(40)；所述车体(1)与所述盖板(2)通过若干沉头螺栓固定连接，所述换向电机(40)通过螺栓固定安装在所述盖板(2)的侧壁上，所述换向电机(40)的输出轴与所述换向齿轮(39)通过键连接，所述换向齿轮(39)通过所述换向电机(40)的输出轴上的台阶和螺纹配合的螺母实现轴向固定；所述回转支承(13)的外圈与所述盖板(2)通过螺栓固定安装，所述回转支承(13)内圈与所述工作台(4)通过螺栓固定连接，所述挡圈(3)通过若干螺栓安装在所述工作台(4)的侧面上；所述工作台(4)、第一液压臂(5)及所述第二液压臂(6)串联式连接，所述第一液压臂(5)的一端通过圆柱销连接所述工作台(4)，所述第一液压臂(5)的另一端通过圆柱销连接所述第二液压臂(6)，所述第二液压臂(6)的另一端通过圆柱销连接所述集成箱(9)；所述第一液压缸(12a)、第二液压缸(12b)及所述第三液压缸(12c)均为单活塞杆液压缸，所述第一液压缸(12a)的一端通过圆柱销安装在所述工作台(4)上，所述第一液压缸(12a)的另一端通过圆柱销安装在第一液压臂(5)上；所述第二液压缸(12b)的一端通过圆柱销安装在所述第一液压臂(5)上，所述第二液压缸(12b)的另一端通过圆柱销安装在所述第二液压臂(6)上；所述第三液压缸(12c)的一端通过圆柱销安装在所述第二液压臂(6)上，所述第三液压缸(12c)的另一端通过圆柱销连接所述集成箱(9)；所述破拆系统包括连杆(7)、工字架(8)、第四液压缸(16)、第一轴承盖(17)、第六液压缸(18)、钻头(19)、撬杆(20)、第五液压缸(21)、压圈(22)、衬套(23)、弹簧(24)、定位销(25)、深沟球轴承(26)、小齿轮(27)、活塞(28a)、活塞杆(28b)、圆柱滚子轴承(29)、转盘(30)、进给电机(31)、第一行程开关(32a)、第二行程开关(32b)、第三行程开关(32c)、第四行程开关(32d)、第五行程开关(32e)、第六行程开关(32f)、第七行程开关(32g)、第八行程开关(32h)、联轴器(33)、第二轴承盖(34)、主轴(35)、第一圆锥滚子轴承(36a)、第二圆锥滚子轴承(36b)、第四活塞(37)、挡板(38)、第七液压缸(44)、第一挡块(45a)、第二挡块(45b)、第一端盖(46a)及第二端盖(46b)；所述连杆(7)的一端通过圆柱销与所述第二液压臂(6)连接，所述连杆(7)的另一端与所述工字架(8)及所述第三液压缸(12c)通过圆柱销串联连接；所述集成箱(9)通过圆柱销与所述第二液压臂(6)连接，所述集成箱(9)与所述工字架(8)通过圆柱销连接；所述第六液压缸(18)为分离式结构，所述第六液压缸(18)设有第一油口(A₁)和第二油口(A₂)，所述活塞(28a)安装在所述第六液压缸(18)内，所述活塞杆(28b)连接所述活塞(28a)，所述活塞杆(28b)的一侧和所述集成箱(9)的内侧之间安装有所述第五行程开关(32e)和第六行程开关(32f)，所述第五行程开关(32e)位于所述活塞杆(28b)的左端，所述第六行程开关(32f)位于所述活塞杆(28b)的右端，所述活塞杆(28b)的中部设有齿条，所述活塞(28a)与所述第六液压缸(18)之间安装有密封圈；所述转盘(30)安装在所述集成箱(9)内，所述转盘(30)与所述集成箱(9)之间安装有圆柱滚子轴承(29)及深沟球轴承(26)，所述压圈(22)通过螺栓将所述转盘(30)固定，所述滚子(41)安装在所述转盘(30)和所述压圈(22)开有的V形槽内，所述转盘(30)与所述集成箱(9)之间留有间隙，所述转盘(30)的伸出端通过平键与所述小齿轮(27)连接，所述小齿轮(27)通过所述转盘(30)伸出端上的台阶与螺纹配合的螺母进行轴向固定；所述定位销(25)的上端穿过所述弹簧(24)再通过第七液压缸(44)上的圆孔进入到所述集成箱(9)内，所述第七液压缸(44)设有第三油口(B₁)和第四油口(B₂)，所述定位销(25)上端的一侧与所述集成箱(9)缸体之间安装有所述第七行程开关(32g)以及第八行程开关(32h)，所述第七行程开关(32g)位于所述定位销(25)上端的上方，所述第八行程开关(32h)位于所述定位销(25)上端的下方，所述定位销(25)的上端与所述第七液压缸(44)圆孔之间安装有密封圈，所述定位销(25)的下端安装在所述第七液压缸(44)内，所述定位销(25)的下端与所述集成箱(9)之间安装有密封圈，所述定位销(25)与所述衬套(23)间隙配合，所述衬套(23)安装在转盘(30)孔内，所述第七液压缸(44)、定位销(25)、弹簧(24)、所述衬套(23)、第七行程开关(32g)以及第八行程开关(32h)关于所述转盘(30)中心呈对称分布；所述第四液压缸(16)通过螺栓安装在所述转盘(30)上，所述第一端盖(46a)通过螺栓安装在所述第四液压缸(16)上，所述第一端盖(46a)与所述第四液压缸(16)之间安装有密封垫圈，所述第四液压缸(16)上设有第五油口(C₁)和第六油口(C₂)，所述第四液压缸(16)内安装有所述第四活塞(37)，所述第四活塞(37)与所述第四液压缸(16)之间安装有密封圈，所述进给电机(31)安装在所述挡板(38)上，所述第一行程开关(32a)及所述第二行程开关(32b)安装在所述挡板(38)的边缘与所述第四活塞(37)的内侧之间，所述第一行程开关(32a)位于所述挡板(38)的下方，所述第二行程开关(32b)位于所述挡板(38)的上方，所述挡板(38)通过螺栓固定安装在所述第四活塞(37)上，所述进给电机(31)的转轴与所述主轴(35)通过所述联轴器(33)连接，所述主轴(35)的上端与所述第四活塞(37)之间安装有所述第一圆锥滚子轴承(36a)，所述主轴(35)的下端与所述第四活塞(37)之间安装有所述第二圆锥滚子轴承(36b)，所述第一圆锥滚子轴承(36a)通过所述主轴(35)的轴肩和所述第一轴承盖(17)固定，所述第二圆锥滚子轴承(36b)通过所述主轴(35)的轴肩和所述第二轴承盖(34)固定，所述第一轴承盖(17)、第二轴承盖(34)分别通过螺栓固定在第四活塞(37)端面上，所述主轴(35)与所述钻头(19)通过莫氏锥柄连接；所述第五液压缸(21)通过螺栓固定在所述转盘(30)上，所述第二端盖(46b)通过螺栓安装在所述第五液压缸(21)上，所述第一端盖(46b)与所述第五液压缸(21)之间安装有密封垫圈，所述第五液压缸(21)上设有所述第七油口(D₁)和第八油口(D₂)，所述撬杆(20)安装在所述第五液压缸(21)内，所述第一挡块(45a)和所述第二挡块(45b)分别安装在所述翘杆(20)的两端，所述撬杆(20)上端的一侧与所述第五液压缸(21)之间安装有所述第三行程开关(32c)以及所述第四行程开关(32d)，所述第三行程开关(32c)位于所述撬杆(20)上端的下方，所述第四行程开关(32d)位于所述撬杆(20)上端的上方，所述撬杆(20)与所述第五液压缸(21)之间安装有密封圈，所述第五液压缸(21)内的所述撬杆(20)的轴线与所述第四液压缸(16)内的所述钻头(19)的轴线关于所述转盘(30)中心对称；所述控制系统包括摄像头(10)、探照灯(11)、控制器(14)、液压站(15)、多功能操控器(42)、处理器(43)，所述摄像头(10)安装在所述工作台(4)上，所述探照灯(11)安装在所述车体(1)上，所述控制器(14)和所述处理器(43)安装在所述车体(1)的内部，所述液压站(15)安装在所述车体(1)的内部；所述第一液压缸(12a)、第二液压缸(12b)、第三液压缸(12c)、第四液压缸(16)、第五液压缸(21)、第六液压缸(18)及所述第七液压缸(44)的进油腔和回油腔与所述液压站(15)独立通过油管连接，所述液压站(15)通过控制各油管的油压来控制所述第一液压缸(12a)、第二液压缸(12b)、第三液压缸(12c)、第四液压缸(16)、第五液压缸(21)、第六液压缸(18)及所述第七液压缸(44)的动作；所述液压站(15)、摄像头(10)及所述探照灯(11)通过导线连接所述控制器(14)，所述摄像头(10)对窑体表面残余耐火砖进行摄像并传给所述处理器(43)，所述处理器(43)将所述摄像头(10)的耐火砖破拆影像信息进行处理后，决定下一步的破拆工作动作信息再传递给所述控制器(14)，所述控制器(14)发出下一步动作指令，所述多功能操控器(42)与所述控制器(14)无线连接。

2.如权利要求1所述的一种电液混合驱动双头破拆机器人的破拆方法，其特征在于该破拆方法具体步骤如下：

(1)所述双头破拆机器人进入到窑体，所述处理器(43)将所述摄像头(10)的影像信息处理后通过所述控制器(14)传给所述多功能操控器(42)，所述多功能操控器(42)确认该机器人基本情况后，操控所述多功能操控器(42)发出自动运行模式信号；

(2)所述控制器(14)接收到所述多功能控制器(42)的指令自动控制所述车体(1)驱动车轮向指定工作位置移动，到达指定工作位置后，所述车体(1)接收到所述控制器(14)发出的指令锁紧车轮；

(3)所述换向电机(40)接收到所述控制器(14)的指令后通电带动与之啮合的所述回转支承(13)的转动，带动安装在所述回转支承(13)上的所述工作台(4)的转动，所述工作台(4)转动到工作位置后所述换向电机(40)接收到所述控制器(14)的指令后断电自锁；

(4)所述摄像头(10)对窑体表面的残余耐火砖摄像，并将相关的影像信息传送供给所述所述处理器(43)，所述处理器(43)处理相关影像信息后向所述控制器(14)发出指令，所述控制器(14)控制所述液压站(15)，所述液压站(15)中的油液通过油管分别进入所述第一液压缸(12a)、第二液压缸(12b)、第三液压缸(12c)的无杆腔，所述第一液压缸(12a)、第二液压缸(12b)、第三液压缸(12c)的有杆腔的油液通过油管回到所述的液压站(15)中，所述第一液压缸(12a)中活塞杆的伸缩控制着所述第一液压臂(5)转动，所述第二液压缸(12b)中活塞杆的伸缩控制着所述第二液压臂(6)的转动，所述第三液压缸(12c)中活塞杆的伸缩控制着所述集成箱(9)绕所述第二液压臂(6)的转动，将所述集成箱(9)调整到工作位置后，所述液压站(15)内的液压锁锁紧液压回路实现对所述第一液压臂(5)、第二液压臂(6)及集成箱(9)的锁紧；同时，所述控制器(14)对所述进给电机(31)发出进一步的动作指令；

(5)所述进给电机(31)通电转动，所述进给电机(31)带动与所述主轴(35)连接的所述钻头(19)转动，所述液压站(15)接收到所述控制器(14)发出的指令后液压油经油管向所述第四液压缸(16)的第五油口(C₁)供油，所述第四液压缸(16)中的液压油经第六油口(C₂)向所述液压站(15)回油，在液压油推动下所述第四活塞(37)带动正在转动的所述钻头(19)对残余耐火砖进行钻孔；所述第四活塞(37)的轴向进给量达到设定深度时，所述第一行程开关(32a)被压下，所述液压站(15)的液压油经油管向所述第四液压缸(16)的第六油口(C₂)进油，所述第四液压缸(16)的第五油口(C₁)向所述液压站(15)回油，在液压油作用下所述第四活塞(37)带动所述钻头(19)从钻削的孔中退出，所述钻头(19)的退回量达到预设值时，所述第二行程开关(32b)被按下，所述钻头(19)停下不再回缩，所述进给电机(31)断电停止转动；

(6)所述第二行程开关(32b)被按下后，所述液压站(15)向所述第七液压缸(44)的第四油口(B₂)供油，所述第七液压缸(44)中的液压油通过第三油口(B₁)向所述液压站(15)回油，所述定位销(25)在液压油作用下退出所述衬套(23)，所述弹簧(24)在液压油作用下被压缩；所述定位销(25)的上端按下所述的第七行程开关(32g)后，所述液压站(15)停止向所述第七液压缸(44)的第四油口(B₂)供油；

(7)所述的第七行程开关(32g)被按下后，所述液压站(15)向所述第六液压缸(18)的第二油口(A₂)供油，所述第六液压缸(18)中液压油通过第一油口(A₁)回油，所述活塞(28a)在液压油作用下向左端移动，所述活塞杆(28b)向左移动，所述活塞杆(28b)上的齿条带动与之啮合的所述小齿轮(27)的转动，从而带动所述转盘(30)顺时针转动180度，安装在所述转盘(30)上的所述第五液压缸(21)与所述第四液压缸(16)的位置互换；

(8)所述活塞杆(28b)的左移压下所述的第六行程开关(32f)后，使所述液压站(15)停止向所述第六液压缸(18)的第二油口(A₂)供油，所述液压站(15)通过油管向所述第七液压缸(44)的第三油口(B₁)供油，所述第七液压缸(44)的第四油口(B₂)回油，所述第七液压缸(44)内的所述定位销(25)在液压油作用下迅速插入所述衬套(23)，实现所述转盘(30)定位；

(9)所述定位销(25)插入所述衬套(23)后，所述定位销(25)的上端压下所述第八行程开关(32h)，使所述液压站(15)停止向所述第七液压缸(18)的第三油口(B₁)供油，所述液压站(15)通过油管向所述第五液压缸(21)的第七油口(D₁)进油，所述第五液压缸(21)内的液压油通过第八油口(D₂)向所述液压站(15)回油，所述撬杆(20)在所述第五液压缸(21)的油压作用下插入到所述钻头(19)在耐火砖中所钻的孔中，所述撬杆(20)的插入深度达到预设值时，所述撬杆(20)的上端压下所述第三行程开关(32c)，所述液压站(15)停止向所述第五液压缸(21)的第七油口(D₁)进油，所述液压站(15)对所述第三液压缸(12c)的无杆腔供油，所述集成箱(9)在所述第三液压缸(12c)的推拉力作用下绕所述第二液压臂(6)与所述集成箱(9)连接处的圆柱销转动，实现所述撬杆(20)对残余耐火砖撬动，使大片的残余耐火砖从窑体上脱落下来；

(10)所述摄像头(10)对窑体表面的残余耐火砖摄像，并将相关的影像信息传送供给所述所述处理器(43)，所述处理器(43)处理消息后向所述控制器(14)发出指令；所述控制器(14)控制所述液压站(15)向所述第一液压缸(12a)、第二液压缸(12b)的进油量和进油的方向，实现活塞杆的伸缩，实现所述第一液压臂(5)和第二液压臂(6)的转动，从而调整所述集成箱(9)到新的工作位置，所述控制器(14)控制所述液压站(15)向所述第五液压缸(21)的第八油口(D₂)进油，所述第五液压缸(21)通过第七油口(D₁)向所述液压站(15)回油，所述撬杆(20)在液压油作用下做退回运动，所述撬杆(20)退回的行程达到预设值时，所述撬杆(20)的上端压下所述第四行程开关(32d)使所述液压站(15)停止对所述第五液压缸(21)的第八油口(D₂)供油，使所述撬杆(20)停止轴向移动；

(11)重复上述步骤(5)-(6)；

(12)所述的第七行程开关(32g)被按下后，所述液压站(15)向所述第六液压缸(18)的第一油口(A₁)供油，所述第六液压缸(18)中液压油通过第二油口(A₂)回油，在液压油作用下所述活塞杆(28b)向右移动，所述活塞杆(28b)上的齿条带动与之啮合的所述小齿轮(27)的转动，从而带动所述转盘(30)逆时针转动180度，安装在所述转盘(30)上的所述第四液压缸(16)与所述第五液压缸(21)的位置互换；所述活塞杆(28b)的右移压下所述的第六行程开关(32e)后，使所述液压站(15)停止向所述第六液压缸(18)的第一油口(A₁)供油，所述液压站(15)通过油管向所述第七液压缸(44)的第三油口(B₁)供油，所述第七液压缸(44)的第四油口(B₂)回油，所述第七液压缸(44)内的所述定位销(25)在液压油的油压作用下迅速插入所述衬套(23)，实现所述转盘(30)定位；

(13)重复上述步骤(9)-(10)；

(14)重复上述步骤(3)-(13)，直到完成该机器人在停留位置上360度范围的全部残余耐火砖的破拆；

(15)重复上述步骤(2)-(14)，直到该机器人完成对回转窑残余耐火砖的所有破拆工作。

Images