CN114769253A - 一种圆形开口容器内壁清理设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种圆形开口容器内壁清理设备，包括U形架、控制器和清理组件，所述U形架内的两侧上分别设有压紧轮组件和驱动轮组件，所述U形架顶部上设有滑杆和推进机构，所述滑杆滑动设于所述U形架顶部上，所述推进机构驱接于所述滑杆，所述控制器分别与所述推进机构和驱动轮组件电性连接，所述清理组件安装于所述滑杆的前端。有效解决了现有技术中利用人工对开口容器内进行清理，清理工作操作不便，且清理效率低、操作劳动强度大的问题。

Description

一种圆形开口容器内壁清理设备

技术领域

本发明属于清理设备技术领域，特别涉及一种圆形开口容器内壁清理设备。

背景技术

核电厂内常用各类大型开口容器储存油和水等储存物，例如浮顶储罐、水池等，其中圆形结构占多数，其优点在于圆形容器能有效利用储存空间，然而，圆形开口容器(以下简称容器)在长期使用过程中，其内壁往往会粘结附着物，附着物在储存过程中常常会脱落而混合于储存物中，进而对储存物造成污染，且附着物还会加快铁制类容器的氧化腐蚀，降低容器的使用寿命。因此，核电厂内需要定期对容器进行清理，但现有技术中是通过人工站于容器侧壁上或进入容器内，并利用长柄毛刷进行清理的，其清理工作不便且清理效率低，操作劳动强度大。

发明内容

本发明提供一种圆形开口容器内壁清理设备，以解决上述背影技术中的技术问题。

本发明所采用的技术方案：

一种圆形开口容器内壁清理设备，包括U形架、控制器和清理组件，所述 U形架内的两侧上分别设有压紧轮组件和驱动轮组件，所述U形架顶部上设有滑杆和推进机构，所述滑杆滑动设于所述U形架顶部上，所述推进机构驱接于所述滑杆，所述控制器分别与所述推进机构和驱动轮组件电性连接，所述清理组件安装于所述滑杆的前端。

进一步的，所述压紧轮组件包括设于U形架内壁上的滑槽，所述滑槽侧壁上转动穿设有螺栓，所述螺栓上螺纹套设有内螺纹套，所述内螺纹套滑动设于所述滑槽内，所述内螺纹套延伸于所述滑槽外侧并设有轮架，所述轮架上转动设有轮轴，所述轮轴上设有压紧轮。

进一步的，所述驱动轮组件包括设于所述U形架远离所述滑槽的一侧上的开口，所述开口内转动设有轮毂电机，所述轮毂电机上设有外轮，所述轮毂电机与所述控制器电性连接。

进一步的，所述轮毂电机两侧具有轴颈，两个所述轴颈分别固定安装于所述开口两侧上所述轮毂电机具有编码器，所述编码器与所述控制器电性连接。

进一步的，所述推进机构包括设于所述滑杆上的齿条和设于所述U形架上的伺服电机，所述伺服电机与所述控制器电性连接，所述伺服电机的输出轴上设有齿轮，所述齿轮与所述齿条啮合。

进一步的，所述U形架内的顶部上活动镶嵌有多个滚球。

进一步的，清理组件包括固定套和喷盘、所述固定套固定设于所述滑杆前端，所述固定套内设有空心轴，所述固定套通过单向轴承与空心轴连接，所述空心轴下侧延伸于所述固定套下方并设有刷毛和喷盘，所述喷盘底面上亦设有刷毛。

进一步的，所述固定套的两端均通过密封圈与空心轴连接以构成输水腔，所述固定套上部设有进水口，所述进水口连通于所述输水腔上侧，所述空心轴内具有输水通道，所述空心轴上设有多个排水口，所述输水腔下侧通过多个排水口连通于所述输水通道，且所述空心轴上设有多个桨叶，所述桨叶位于所述输水腔内，所述空心轴的下侧设有多个喷水口，所述喷盘内设有连通腔，所述连通腔与所述输水通道连通，所述连通腔底部亦设有多个喷水口。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、利用压紧轮组件和驱动轮组件夹持于容器侧壁顶部的两侧上，控制推进机构带动清理组件与容器侧壁和底壁外缘区域接触，控制驱动轮组件带动U形架移动，U形架通过滑杆带动清理组件对当前区域进行清理，在此过程中控制器接收驱动轮组件传递的转速信号并计算本设备的移动距离，当大于第一设定阈值时，控制推进机构带动清理机构按设定推进距离向容器中心处移动，且控制驱动轮组件继续移动进行清理，直至总推进量大于第二阈值以完成清理，实现对整个容器内壁进行有效的自动清理，清理工作简单方便，且清理效率低，操大大减轻了清理劳动强度。

2、在移动过程中，通过向输水腔内输入高压水，使桨叶带动空心轴快速旋转，且空心轴旋转方向与本清理设备的移动方向相同，空心轴带动刷毛旋转扫刷的同时，高压水流通过喷水口喷向容器侧壁和底壁，使得内壁上的附着物快速脱落，大大提高了清理效果。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为图1中A处放大图；

图3为图1中B处放大图；

图4为图1中C处放大图；

图5为图1中D处放大图；

图6为图1中F-F向剖视图；

图中：1、U形架；2、控制器；3、滑杆；4、齿条；5、齿轮；6、空心轴； 7、刷毛；8、滚球；9、单向轴承；10、密封圈；11、进水口；12、桨叶；13、排水口；14、固定套；16、喷盘；17、喷水口；18、连通腔；19、轴颈；20、开口；21、外轮；22、轮毂电机；23、螺栓；24、内螺纹套；25、轮架；26、压紧轮；27、轮轴；28、伺服电机；29、输水腔；30、输水通道。

具体实施方式

为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，并结合附图对本发明做进一步的说明。

参见图1至6，本发明提供一种圆形开口容器内壁清理设备，包括U形架1、控制器2和清理组件，U形架1内的两侧上分别设有压紧轮组件和驱动轮组件，利用压紧轮组件和驱动轮组件夹持于容器侧壁顶部的两侧上，且驱动轮组件位于容器内侧，U形架1顶部上设有滑杆3和推进机构，滑杆3滑动设于U形架 1顶部上，推进机构驱接于滑杆3，控制器2采用PLC控制器，控制器2分别与推进机构和驱动轮组件电性连接，清理组件安装于滑杆3的前端。需要清理时，将本设备安装于容器侧壁的顶部上，通过控制器2控制推进机构带动滑杆3滑动，滑杆3带动清理机构移至初始位置(该位置为清理机构分别与容器侧壁和容器底壁的外缘区域接触)，通过控制器2控制驱动轮组件带动U形架1在容器顶部上水平移动，U形架1通过滑杆3带动清理组件对容器底壁的外缘区域和整个侧壁进行清理，在此过程中，控制器2实时接收驱动轮组件传递的转速信号，控制器2通过转速信号计算得到驱动轮组件的移动距离(该距离为容器内壁竖向投影的弧长)，当移动距离大于第一设定阈值时(第一设定阈值为容器内壁圆周长的5倍，说明清理机构对容器侧壁与底壁的外缘区域进行5次清理)，控制器2控制推进机构带动滑杆3在U形架1顶部上按设定推进距离滑动，使滑杆3带动清理组件按设定推进距离向容器中间处推进，以对底壁的下一区域进行清理，且其设定推进距离为喷盘15直径的0.5倍，使得对底壁的清理区域重叠，避免清理区域出现遗漏，有利于提高对底壁的清理效果，在清理机构被推进后，控制器2重新计算移动距离，当移动距离大于第一设定阈值时，控制器2再次控制推进机构带动清理组件按设定推进距离推进，直至总的推进距离大于第二设定阈值时完成清理(第二设定阈值等于容器内壁的半径)，实现对整个容器内壁进行有效的自动清理，清理工作简单方便，且清理效率低，操大大减轻了清理劳动强度。

具体的，压紧轮组件包括设于U形架1内壁上有滑槽(图中未标出)，滑槽侧壁上转动穿设有螺栓23，螺栓23上螺纹套设有内螺纹套24，内螺纹套24 滑动设于滑槽内，内螺纹套24延伸于滑槽外侧并设有轮架25，轮架25上转动设有轮轴27，轮轴27上设有压紧轮26。通过转动螺栓23在滑槽侧壁上旋转，使螺栓23在内螺纹套24内旋转，利用螺栓23与内螺纹套24的螺纹连接，使得螺栓23带动内螺纹套24在滑槽内滑动，内螺纹套24依次通过轮架25和轮轴27带动压紧轮26移动，以调节压紧轮26与外轮21间的距离，实现对外壁的夹紧与放松，可适用于对不同厚度的侧壁进行夹持，适用范围广。

具体的，驱动轮组件包括设于U形架1远离滑槽的一侧上的开口20，开口 20内转动设有轮毂电机22，轮毂电机22两侧具有轴颈19，两个轴颈19分别固定安装于开口20两侧上轮毂电机22上设有外轮21，且轮毂电机22具有编码器(图中未标出)，轮毂电机22和编码器均与控制器2电性连接。利用控制器 2控制轮毂电机22工作，轮毂电机22带动外轮21在容器内壁上滚动，进而带动本清理设备移动，在此过程中控制器2接收编码器传递的转速信号。

具体的，推进机构包括固定设于滑杆3顶部上的齿条4和固定设于U形架 1上的伺服电机28，伺服电机28与控制器2电性连接，伺服电机28的输出轴上设有齿轮5，齿轮5与齿条4啮合。通过控制器2向伺服电机28输出预设定数量的脉冲以控制伺服电机28转动，伺服电机28带动齿轮5转动，齿轮5通过齿条4带动滑杆3在U形架1顶部上滑动，滑杆3带动清理组件按设定推进距离向容器中间处推进。

具体的，U形架1内的顶部上活动镶嵌有多个滚球8，当外轮21与压紧轮 26分别压紧于容器侧壁的内外侧上时，利用多个滚球8抵于容器侧壁的上表面，目的在于降低本清理设备移动过程中的卡滞，进而减少外轮21在侧壁上的打滑，避免控制器2计算得到的移动距离大于实现移动距离，导致清理机构被提前推进，进而造成前一清理区域得到不充分清理，使清理效果的下降。

具体的，清理组件包括固定套14和喷盘15、固定套14固定设于滑杆3前端，固定套14内设有空心轴6，固定套14的上下两端均通过单向轴承9与空心轴6连接，利用单向轴承9使空心轴6可在固定套14内单向旋转，空心轴6下侧延伸于固定套14下方并设有刷毛7和喷盘15，刷毛7均匀设于空心轴6下侧的外周面上，喷盘15设于空心轴6的下端，喷盘15底面上亦均匀设有刷毛7。以图1的俯视方向为参照，在清理容器侧壁时，通过轮毂电机22带动U形架1 在容器顶部上进行顺时针旋转，U形架1通过滑杆3带动固定套14移动，固定套14带动空心轴6移动，使得侧壁反作用于刷毛7上，刷毛7欲带动空心轴6 在固定套14内进行逆时针旋转，此时利用单向轴承9能有效避免空心轴6旋转，有利于提高清理效果。

具体的，固定套14的上下两端均通过密封圈10与空心轴6连接以构成输水腔29，固定套14上部设有进水口11，进水口11连通于输水腔29上侧，空心轴6内具有输水通道30，且空心轴6上端为密封结构，空心轴6上设有多个排水口13，输水腔29下侧通过多个排水口13连通于输水通道30，且空心轴6 上设有多个桨叶12，桨叶12位于输水腔29内，空心轴6的下侧设有多个喷水口17，喷盘15内设有连通腔18，连通腔18与输水通道30连通，连通腔18底部亦设有多个喷水口17，在进行清理时，利用轮毂电机22带动U形架1在容器顶部上进行顺时针旋转(以图1的俯视方向为参照)，通过进水口11向输水腔29内输入4Mpa的高压水流，高压水流从输水腔29上侧向下流动并作用于桨叶12，桨叶12带动空心轴6进行顺时针旋转(以图1的俯视方向为参照)，目的在于提高空心轴6的相对旋转速度，有利于增加清理效果，此过程中高压水流经输水腔29下侧的排水口13流入输水通道30内，输水通道30内的水流经空心轴6侧壁上的喷水口17喷向容器侧壁，同时输水通道30内的水流输入连通腔18内，并由喷盘15底部的喷水口17喷向容器的底壁，在刷毛7旋转和高压水流的配合冲刷作用下，大大提高了清理效果。

以上所述仅是本发明 的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明 技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明 的保护范围。

Claims (8)

1.一种圆形开口容器内壁清理设备，其特征在于：包括U形架、控制器和清理组件，所述U形架内的两侧上分别设有压紧轮组件和驱动轮组件，所述U形架顶部上设有滑杆和推进机构，所述滑杆滑动设于所述U形架顶部上，所述推进机构驱接于所述滑杆，所述控制器分别与所述推进机构和驱动轮组件电性连接，所述清理组件安装于所述滑杆的前端。

2.根据权利要求1所述的一种圆形开口容器内壁清理设备，其特征在于：所述压紧轮组件包括设于U形架内壁上的滑槽，所述滑槽侧壁上转动穿设有螺栓，所述螺栓上螺纹套设有内螺纹套，所述内螺纹套滑动设于所述滑槽内，所述内螺纹套延伸于所述滑槽外侧并设有轮架，所述轮架上转动设有轮轴，所述轮轴上设有压紧轮。

3.根据权利要求2所述的一种圆形开口容器内壁清理设备，其特征在于：所述驱动轮组件包括设于所述U形架远离所述滑槽的一侧上的开口，所述开口内转动设有轮毂电机，所述轮毂电机上设有外轮，所述轮毂电机与所述控制器电性连接。

4.根据权利要求3所述的一种圆形开口容器内壁清理设备，其特征在于：所述轮毂电机两侧具有轴颈，两个所述轴颈分别固定安装于所述开口两侧上所述轮毂电机具有编码器，所述编码器与所述控制器电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种圆形开口容器内壁清理设备，其特征在于：所述推进机构包括设于所述滑杆上的齿条和设于所述U形架上的伺服电机，所述伺服电机与所述控制器电性连接，所述伺服电机的输出轴上设有齿轮，所述齿轮与所述齿条啮合。

6.根据权利要求1所述的一种圆形开口容器内壁清理设备，其特征在于：所述U形架内的顶部上活动镶嵌有多个滚球。

7.根据权利要求1所述的一种圆形开口容器内壁清理设备，其特征在于：清理组件包括固定套和喷盘、所述固定套固定设于所述滑杆前端，所述固定套内设有空心轴，所述固定套通过单向轴承与空心轴连接，所述空心轴下侧延伸于所述固定套下方并设有刷毛和喷盘，所述喷盘底面上亦设有刷毛。

8.根据权利要求7所述的一种圆形开口容器内壁清理设备，其特征在于：所述固定套的两端均通过密封圈与空心轴连接以构成输水腔，所述固定套上部设有进水口，所述进水口连通于所述输水腔上侧，所述空心轴内具有输水通道，所述空心轴上设有多个排水口，所述输水腔下侧通过多个排水口连通于所述输水通道，且所述空心轴上设有多个桨叶，所述桨叶位于所述输水腔内，所述空心轴的下侧设有多个喷水口，所述喷盘内设有连通腔，所述连通腔与所述输水通道连通，所述连通腔底部亦设有多个喷水口。

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