CN113369265A - 油罐清洗机器人 - Google Patents

Abstract

本发明属于清洗机器人技术领域，尤其涉及一种油罐清洗机器人，包括机身、行走装置和清洗回收装置，行走装置安装于所述机身的两侧以实现带动机身移动；清洗回收装置包括清洗水管、喷嘴、吸污管和吸污头，所述清洗水管和所述吸污管均连接于所述机身，所述喷嘴安装于所述清洗水管的末端并用于喷出水柱，所述吸污头可拆卸地安装于所述吸污管的末端并用于回收流化后的油泥。当油罐清洗机器行走在油罐内的过程中，通过清洗水管输送过来的水源会经过喷嘴喷射到油罐内的油泥位置，以流化凝固粘稠的油泥；同时，在此过程中，吸污管上连接的吸污头可以回收流化后的油泥，实现污水回收。

Description

油罐清洗机器人

技术领域

本发明属于清洗机器人技术领域，尤其涉及一种油罐清洗机器人。

背景技术

传统清洗油罐方式大多数为人工清洗，但人工清洗储油罐时存在火灾和爆炸的风险，而且油大多有毒，危害人的身体健康，而且油罐体积底面积较大，往往需要多人同时工作，劳动强度大，清洗成本高。

专利名称为“一种成品油内浮顶油罐清洗机器人”、申请号为201610620054.7的技术方案提出一种可变形的成品油内浮顶油罐清洗机器人，相比于其他履带式清洗机器人，它的安装空间较大，清洗覆盖范围大。但是该机器人主要以水射流冲洗罐底和四壁，进入油罐前后需要变形，并且没有污水回收装置。

专利名称为“一种油罐清洗机器人”、申请号为201210284715.5的技术方案提出一种使用麦克纳姆轮的全向移动的油罐清洗机器人，相比于其他机器人，它的重量轻，移动更加灵活，并且利用自激震荡脉冲喷嘴有效的冲洗油罐底部污泥，而且装备有三个盘刷能有效刷洗油罐底面残余污垢。但是该机器人为轮式驱动，在油泥粘度较高的地方移动比较困难，吸污口较小，清洗效率较低；并且刷子在清洗底面的时候可能会产生热量以及静电，存在作业危险。

因此，现有的油罐清洗机器人大多数没有污水回收装置，清洗后的污水需要另外再回收，费时费力。另外现有的油罐清洗机器人对于粘度大、多的油泥处理能力比较弱，只能清理油罐表面的污垢和残渣。然而油罐底泥含有石蜡和沥青等重油，比较粘稠，易堵住吸污口。如果在油罐中发生回收管堵塞会影响效率，严重时会对设备造成损害。另外，部分油罐机器人采用轮式驱动，在油罐底泥残余量大，油泥较为粘稠的区域行动会比较困难。而且大多数机器人未配备可燃气体检测装置，无法检测到作业时气体浓度情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种油罐清洗机器人，旨在解决现有技术中的油罐清洗机器人无法实现污水回收的技术问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供的一种油罐清洗机器人，包括：

机身；

行走装置，安装于所述机身的两侧以实现带动机身移动；

清洗回收装置，包括清洗水管、喷嘴、吸污管和吸污头，所述清洗水管和所述吸污管均连接于所述机身，所述喷嘴安装于所述清洗水管的末端并用于喷出水柱，所述吸污头可拆卸地安装于所述吸污管的末端并用于回收流化后的油泥。

可选地，所述喷嘴为扇形喷嘴。

可选地，所述清洗水管和所述喷嘴均连接固定于所述吸污管的顶部。

可选地，所述机身包括底盘、连接于所述底盘两侧的两个轮架以及连接于所述底盘并位于所述底盘上方的顶板，所述吸污管安装于所述顶板的顶部，所述行走装置安装于两所述轮架上。

可选地，所述机身还包括液压缸，所述顶板的一端与所述底盘的一端铰接，所述液压缸的缸体安装于所述底盘上，所述液压缸的活塞杆与所述顶板远离其与所述底盘的铰接处的底部铰接。

可选地，所述机身还包括连杆机构，所述连杆机构连接于所述顶板的底部与所述喷嘴之间，所述底盘设置有避让所述连杆机构的开槽。

可选地，所述行走装置包括液压马达、驱动轮、导向轮、承重轮和橡胶履带，两所述导向轮分别通过一前轮轴安装于两所述轮架的前端，两所述驱动轮分别通过一后轮轴安装于所述轮架的后端，所述液压马达与所述后轮轴驱动连接，所述橡胶履带绕设于同一侧设置的所述导向轮和所述驱动轮之外，所述承重轮具有多个且均安装于所述轮架上并分别间隔布置支撑于所述橡胶履带的上段和下段。

可选地，所述行走装置还包括张紧机构，所述张紧机构包括螺钉、螺母和安装块，所述安装块安装于所述轮架的侧部，所述安装块上设置有第一穿孔，所述前轮轴的一端穿出所述轮架的侧部之外，且所述前轮轴穿出所述轮架侧部之外的部位设置有第二穿孔，所述螺钉依序穿过所述第一穿孔和所述第二穿孔，所述螺母螺纹连接于所述螺钉并抵接于所述前轮轴背向所述安装块的一侧。

可选地，所述油罐清洗机器人还包括气体检测装置，所述气体检测装置包括检测盒和气体检测仪，所述检测盒子安装于所述机身的顶部，所述气体检测仪安装于所述检测盒之内。

可选地，所述油罐清洗机器人还包括监视装置，所述监视装置包括至少两个防爆摄像头，所述机身顶部的前端和后端均至少设置有一个所述防爆摄像头。

本发明实施例提供的油罐清洗机器人中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：本发明实施例提供的油罐清洗机器人中，通过行走装置驱动机身行走，其中，清洗回收装置的清洗水管需要外接到外处的水源处，而吸污管则外接到外处的抽吸泵；当油罐清洗机器行走过程的时候，通过清洗水管输送过来的水源会经过喷嘴喷射到油罐内的油泥位置，以流化凝固粘稠的油泥；同时，在此过程中，吸污管上连接的吸污头可以回收流化后的油泥，实现污水回收。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的油罐清洗机器人的结构示意图。

图2为本发明实施例提供的油罐清洗机器人的俯视图。

图3为本发明实施例提供的油罐清洗机器人的结构分解示意图。

其中，图中各附图标记：

10—机身 11—底盘 12—轮架

13—顶板 14—液压缸 15—连杆机构

20—行走装置 21—液压马达 22—驱动轮

23—导向轮 24—承重轮 25—橡胶履带

26—张紧机构 30—清洗回收装置 31—清洗水管

32—喷嘴 33—吸污管 34—吸污头

40—气体检测装置 50—监视装置 51—防爆摄像头

111—开槽 121—内板 122—外板

123—杆件 151—竖向固定杆 152—斜向活动杆

261—螺钉 262—螺母 263—安装块

341—薄片。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图1～3描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明的实施例，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明的一个实施例中，如图1～3所示，提供一种油罐清洗机器人，包括机身10、行走装置20和清洗回收装置30；行走装置20安装于所述机身10的两侧以实现带动机身10移动；清洗回收装置30包括清洗水管31、喷嘴32、吸污管33和吸污头34，所述清洗水管31和所述吸污管33均连接于所述机身10，所述喷嘴32安装于所述清洗水管31的末端并用于喷出水柱，所述吸污头34可拆卸地安装于所述吸污管33的末端并用于回收流化后的油泥。其中，清洗水管31需要外接到外处的水源处。而吸污管33则外接到外处的抽吸泵；水源和抽吸泵均可以采用现有技术，与本发明的油罐清洗机器人配套使用。当然，在其他实施例中，可以在机身10上安装抽吸泵或者水源。

本发明实施例提供的油罐清洗机器人中，通过行走装置20驱动机身10行走，当油罐清洗机器行走过程的时候，通过清洗水管31输送过来的水源会经过喷嘴32喷射到油罐内的油泥位置，以流化凝固粘稠的油泥；同时，在此过程中，吸污管33上连接的吸污头34可以回收流化后的油泥，实现污水回收。

当然，本发明的罐吸污清洗机器人除了在油罐中作业外，还可以在矿井等危险地区做清洗回收工作。

进一步地，如图1所示，吸污头34的吸污口中设置有薄片341，该薄片341可以将大块的油泥切开，防止堵塞吸污管33。更进一步地，薄片341中还可以设置有利刃。如此，可以实现不同环境下的作业需求，并且有效防止吸污管33被油污堵塞。

优选地，所述喷嘴32为扇形喷嘴32。扇形喷嘴32可以使用喷射出的水形成水幕，对油污的流化效果更佳。

在本发明的另一个实施例中，如图1～2所示，所述清洗水管31和所述喷嘴32均连接固定于所述吸污管33的顶部。如此，清洗水管31和喷嘴32可以跟着吸污管33而移动，被喷嘴32喷射的水柱流化的油污而形成的污水更加有利于被吸污管33上连接的吸嘴抽吸，回收污水效果更佳。

在本发明的另一个实施例中，如图1～3所示，所述机身10包括底盘11、连接于所述底盘11两侧的两个轮架12以及连接于所述底盘11并位于所述底盘11上方的顶板13，所述吸污管33安装于所述顶板13的顶部，所述行走装置20安装于两所述轮架12上。具体地，底盘11起到主支撑作用，两侧设置的轮架12主要供行走装置20的安装，而顶板13则主要供清洗回收装置30安装。如此，整个油罐清洗机器人形成模块化设计，方便装拆，并且也有利于结构设计的紧凑，进而有利于油罐清洗机器人的小型化设计。

进一步地，底盘11为窄结构设计，以此来使整个油罐清洗机器人能够爬上倾斜角为30°的人孔引导梯并且通过600mm直径的油罐人孔。

在本发明的另一个实施例中，如图3所示，所述机身10还包括液压缸14，所述顶板13的一端与所述底盘11的一端铰接，所述液压缸14的缸体安装于所述底盘11上，所述液压缸14的活塞杆与所述顶板13远离其与所述底盘11的铰接处的底部铰接。具体地，液压缸14可以驱动顶板13以一定的角度摆动，以顶板13与底盘11的铰接处为中心摆动，如此，可以控制连接于顶板13上的清洗水管31、喷嘴32、吸污管33和吸污头34摆动至不同的角度，特别是可以控制吸嘴的吸污口的升高和降低。例如可以使得喷嘴32以60°角喷出水柱冲洗吸嘴的吸污口前的油泥。

在本发明的另一个实施例中，如图3所示，所述机身10还包括连杆机构15，所述连杆机构15连接于所述顶板13的底部与所述喷嘴32之间，所述底盘11设置有避让所述连杆机构15的开槽111。具体地，连杆机构15起到连接顶板13和喷嘴32的作用，这样，当顶板13在液压缸14的控制下摆动角度时，随着吸污管33可以跟着顶板13摆动角度，在连杆机构15的带动下，吸嘴能够保持与吸污管33一致而随动，实现更好地吸嘴的角度进行控制。而连杆机构15从开槽111中伸出，避免底盘11与连杆机构15形成安装位置的干涉。

更进一步地，如图3所示，连杆机构15包括竖向固定杆151和斜向活动杆152，竖向固定杆151的一端与所述顶板13的底部固定连接并呈竖向布置，斜向活动杆152的一端与所述竖向固定杆151铰接，斜向活动杆152的另一端与所述吸嘴的背部铰接。

在本发明的另一个实施例中，如图1～3所示，所述行走装置20包括液压马达21、驱动轮22、导向轮23、承重轮24和橡胶履带25，两所述导向轮23分别通过一前轮轴(图未示)安装于两所述轮架12的前端，两所述驱动轮22分别通过一后轮轴(图未示)安装于所述轮架12的后端，所述液压马达21与所述后轮轴驱动连接，所述橡胶履带25绕设于同一侧设置的所述导向轮23和所述驱动轮22之外，所述承重轮24具有多个且均安装于所述轮架12上并分别间隔布置支撑于所述橡胶履带25的上段和下段。具体地，液压马达21驱动与其连接的后轮轴转动，后轮轴带动驱动轮22转动，这样带动绕设于同侧设置的驱动轮22和导向轮23转动，如此，导向轮23被带动转动；并且，橡胶履带25在多个承重轮24的支撑下可以稳定地转动。本发明中，行走装置20的液压马达21不需要使用电力，在使用中也不会产生火花，转矩大，转速慢，可伺服控制，在清洗作业中低速运行平稳。适用在油罐内清洗作业时更加安全、可靠。

在本发明的另一个实施例中，如图1～2所示，所述行走装置20还包括张紧机构26，所述张紧机构26包括螺钉261、螺母262和安装块263，所述安装块263安装于所述轮架12的侧部，所述安装块263上设置有第一穿孔(图未示)，所述前轮轴的一端穿出所述轮架12的侧部之外，且所述前轮轴穿出所述轮架12侧部之外的部位设置有第二穿孔，所述螺钉261依序穿过所述第一穿孔和所述第二穿孔(图未示)，所述螺母262螺纹连接于所述螺钉261并抵接于所述前轮轴背向所述安装块263的一侧。具体地，通过调节螺钉261的松紧度，可以通过拉动与其连接的前轮轴移动位置，进而拉动导向轮23的位置移动，如此，实现调节橡胶履带25的张进度。通过调节橡胶履带25的松紧度，更加有利于其在油罐复杂环境下的移动顺利。

进一步地，液压马达21采用一款钢球马达，与驱动轮22直接连接，即后轮轴即为液压马达21的本身一部分结构。驱动轮22为11齿，单数齿可以延长驱动轮22的使用寿命。优选地，每一侧橡胶履带25都有六个承重轮24支撑，橡胶履带25的外侧具有的外板122可以任意拆卸，对后期维修和养护十分方便。其中，外板122为轮架12的一部分结构。

更进一步地，如图3所示，轮架12包括内板121和外板122，内板121和外板122通过若干杆件123可拆卸地连接在一起。

在本发明的另一个实施例中，如图1～2所示，所述油罐清洗机器人还包括气体检测装置40，所述气体检测装置40包括检测盒(图未示)和气体检测仪(图未示)，所述检测盒子安装于所述机身10的顶部，所述气体检测仪安装于所述检测盒之内。具体地，检测盒起到供气体检测仪安装和对气体检测仪保护的作用，气体检测仪可以对可以时刻检查油罐内可燃气体的浓度，保证机器人在安全的气体浓度下工作，提高了作业的安全性。

在本发明的另一个实施例中，如图1～2所示，所述油罐清洗机器人还包括监视装置50，所述监视装置50包括至少两个防爆摄像头51，所述机身10顶部的前端和后端均至少设置有一个所述防爆摄像头51。具体地，前后设置的至少两个防爆摄像头51可以实时在作业人员前的监控器上观察到机器人的清洗效果，防爆摄像头51带有照明功能，能够在黑暗处确保防爆摄像头51进行实时清楚摄像。

综上，本发明实施例提供的一种油罐清洗机器人，主要清洗油罐的底面，并将清洗后的水和油污回收。解决了传统人工清理油罐的费时、劳动强度大和安全问题。油罐清洗机器人属于履带式机器人，依靠液压马达驱动，其上的可燃气体检测仪固定在机器人上，在机器人作业时可以全方位监测油罐内可燃气体浓度。机器人搭载真空回收、低压清洗设备，依靠扇形喷嘴冲洗罐底，起到流化黏性残余油污的作用。机器人搭配有防爆摄像头和LED灯，可以实时观察油罐内污泥的处理情况。同时，该机器人搭载的真空回收系统可以回收清洗掉的油污，并且后期将油污中杂质与油分离出来，减少成品油的浪费。本发明提出的油罐清洗机器人可使用在易燃、易爆的危险区域进行吸污清理作业任务。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种油罐清洗机器人，其特征在于：包括：

机身；

行走装置，安装于所述机身的两侧以实现带动机身移动；

清洗回收装置，包括清洗水管、喷嘴、吸污管和吸污头，所述清洗水管和所述吸污管均连接于所述机身，所述喷嘴安装于所述清洗水管的末端并用于喷出水柱，所述吸污头可拆卸地安装于所述吸污管的末端并用于回收流化后的油泥。

2.根据权利要求1所述的油罐清洗机器人，其特征在于：所述喷嘴为扇形喷嘴。

3.根据权利要求1所述的油罐清洗机器人，其特征在于：所述清洗水管和所述喷嘴均连接固定于所述吸污管的顶部。

4.根据权利要求3所述的油罐清洗机器人，其特征在于：所述机身包括底盘、连接于所述底盘两侧的两个轮架以及连接于所述底盘并位于所述底盘上方的顶板，所述吸污管安装于所述顶板的顶部，所述行走装置安装于两所述轮架上。

5.根据权利要求4所述的油罐清洗机器人，其特征在于：所述机身还包括液压缸，所述顶板的一端与所述底盘的一端铰接，所述液压缸的缸体安装于所述底盘上，所述液压缸的活塞杆与所述顶板远离其与所述底盘的铰接处的底部铰接。

6.根据权利要求5所述的油罐清洗机器人，其特征在于：所述机身还包括连杆机构，所述连杆机构连接于所述顶板的底部与所述喷嘴之间，所述底盘设置有避让所述连杆机构的开槽。

7.根据权利要求4所述的油罐清洗机器人，其特征在于：所述行走装置包括液压马达、驱动轮、导向轮、承重轮和橡胶履带，两所述导向轮分别通过一前轮轴安装于两所述轮架的前端，两所述驱动轮分别通过一后轮轴安装于所述轮架的后端，所述液压马达与所述后轮轴驱动连接，所述橡胶履带绕设于同一侧设置的所述导向轮和所述驱动轮之外，所述承重轮具有多个且均安装于所述轮架上并分别间隔布置支撑于所述橡胶履带的上段和下段。

8.根据权利要求7所述的油罐清洗机器人，其特征在于：所述行走装置还包括张紧机构，所述张紧机构包括螺钉、螺母和安装块，所述安装块安装于所述轮架的侧部，所述安装块上设置有第一穿孔，所述前轮轴的一端穿出所述轮架的侧部之外，且所述前轮轴穿出所述轮架侧部之外的部位设置有第二穿孔，所述螺钉依序穿过所述第一穿孔和所述第二穿孔，所述螺母螺纹连接于所述螺钉并抵接于所述前轮轴背向所述安装块的一侧。

9.根据权利要求1～8任一项所述的油罐清洗机器人，其特征在于：还包括：

气体检测装置，包括检测盒和气体检测仪，所述检测盒子安装于所述机身的顶部，所述气体检测仪安装于所述检测盒之内。

10.根据权利要求1～8任一项所述的油罐清洗机器人，其特征在于：还包括：

监视装置，包括至少两个防爆摄像头，所述机身顶部的前端和后端均至少设置有一个所述防爆摄像头。

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