CN115815227B - 一种分解炉清理用破拆机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分解炉清理用破拆机器人，涉及分解炉清理技术领域，包括壳体、支撑臂以及支撑调节组件，所述支撑臂的一端铰接于壳体上，所述支撑臂的另一端安装有用于对破拆机器人进行定位的支撑调节组件，所述壳体上转动连接有安装架，所述安装架上铰接有破拆臂，所述壳体上还设置有用于驱动支撑臂和破拆臂转动的折叠驱动机构，所述破拆臂上滑动连接有角度控制机构，本发明通过往复驱动机构和动力传输机构的设置能够实现破碎锤的往复移动自动破拆操作，且能够控制安装架带动破碎锤进行连续间歇转动，实现对分解炉内壁整个圆周的自动破拆清理操作，无需人工实时操控，在降低工作人员劳动强度的同时提高了破拆清理的效率。

Description

一种分解炉清理用破拆机器人

技术领域

本发明涉及分解炉清理技术领域，具体涉及一种分解炉清理用破拆机器人。

背景技术

分解炉是一个燃料燃烧、热量交换和分解反应同时进行的新型热工设备，分解炉在使用过程中，由于物料过早出现液相，被粘附在分解炉的内壁上产生结皮现象，从而影响分解炉的反应效果，因此需要定期对分解炉内壁进行结皮破拆清理。目前分解炉的清理结皮操作主要通过工作人员进入到分解炉内使用工具进行清理，也有少部分采用机械设备进入到分解炉内进行清理，但现有的机械设备需要工作人员采用遥控进行实时操控清理，清理过程较为繁琐，该方式对分解炉内结皮的清理自动化程度较低，清理的效率较低，且由于结皮通常为较大块状粘附在分解炉内壁，在对部分位置破碎后难以将结皮与分解炉内壁分离，使得结皮的破拆清理难度较大。因此，需要一种分解炉清理用破拆机器人，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分解炉清理用破拆机器人，以解决上述背景技术中提出的现有技术中存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种分解炉清理用破拆机器人，包括壳体、支撑臂以及支撑调节组件，所述支撑臂的一端铰接于壳体上，所述支撑臂的另一端安装有用于对破拆机器人进行定位的支撑调节组件，所述壳体上转动连接有安装架，所述安装架上铰接有破拆臂，所述壳体上还设置有用于驱动支撑臂和破拆臂转动的折叠驱动机构，所述破拆臂上滑动连接有角度控制机构，所述角度控制机构上通过轴转动连接有破碎锤，所述角度控制机构用于控制破碎锤转动和定位，所述安装架上安装有用于驱动角度控制机构滑动的往复驱动机构，所述安装架上还安装有用于驱动其转动的动力传输机构。

优选的，所述支撑调节组件包括伸缩杆、抵接块以及第一气缸，所述伸缩杆活动嵌套连接于支撑臂内，所述支撑臂的一端固定连接有抵接块，所述支撑臂上连接有用于驱动伸缩杆伸缩运动的第一气缸。

优选的，所述安装架包括第一安装板、连接柱以及第二安装板，所述第一安装板转动连接于壳体上，所述连接柱固定连接于第一安装板上，且所述连接柱的下端固定连接有第二安装板。

优选的，所述折叠驱动机构包括第二气缸、升降套以及连接块，所述第二气缸分别安装于壳体的上下两侧位置，所述升降套连接于第二气缸的输出端上，所述连接块转动连接于升降套上，所述连接块上铰接有连杆，所述壳体上下两侧位置的连杆分别与支撑臂和破拆臂相铰接。

优选的，所述角度控制机构包括控制盒、第一齿轮以及齿条，所述控制盒滑动连接于破拆臂上，所述第一齿轮键连接于破碎锤的连接轴上，所述控制盒内滑动连接有与第一齿轮相啮合的齿条，所述齿条上连接有用于其复位滑动的复位弹簧，所述控制盒的下侧连接有复位盒，所述复位盒内滑动连接有限位块，所述复位盒内还设置有用于推动限位块向上滑动的压紧弹簧，所述限位块上设置有内凹的斜面，所述复位盒上滑动连接有与斜面相对应的复位推杆，所述齿条的底部设置有能够与限位块相卡合的限位槽，所述破拆臂上固定连接有用于推动齿条的第一挡板，所述破拆臂上还固定连接有用于推动复位推杆的第二挡板。

优选的，所述往复驱动机构包括驱动盘、连接座以及推拉杆，所述驱动盘转动连接于第二安装板上，所述连接座转动连接于驱动盘的偏心位置，所述连接座上铰接有推拉杆，所述推拉杆的另一端与角度控制机构铰接。

优选的，所述动力传输机构包括传动轴、主动齿轮以及第一齿环，所述传动轴转动连接于安装架上，所述主动齿轮键连接于传动轴上，所述连接柱上转动连接有与主动齿轮相啮合的第一齿环，所述壳体的下端固定连接有第二齿环，所述传动轴上键连接有能够与第二齿环相啮合的不完全齿轮，所述第二安装板上安装有用于驱动传动轴转动的驱动电机，所述驱动盘的连接轴上键连接有与第一齿环相啮合的从动齿轮。

优选的，所述破碎锤的转动角度范围为0°至45°。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过往复驱动机构和动力传输机构的设置能够实现破碎锤的往复移动自动破拆操作，且能够控制安装架带动破碎锤进行连续间歇转动，实现对分解炉内壁整个圆周的自动破拆清理操作，无需人工实时操控，在降低工作人员劳动强度的同时提高了破拆清理的效率。

2、本发明通过角度控制机构的设置能够实现破碎锤移动过程中角度的自动调节控制，减小了破碎锤尖端对分解炉内壁造成的损伤，且能够增大破碎锤对结皮的破碎面积，提高了结皮的清理效率，并且在破碎锤远离分解炉内壁时能够对破碎锤的角度进行锁止，起到将结皮与分解炉内壁拉动分离的作用，从而进一步提高了分解炉内结皮破拆清理的质量和效率。

附图说明

图1和图2为本发明不同视角的整体结构示意图。

图3为本发明图2中A处局部放大结构示意图。

图4为本发明动力传输机构安装位置示意图。

图5和图6为本发明往复驱动机构和动力传输机构结构示意图。

图7为本发明破碎锤与角度控制机构的安装示意图。

图8为本发明角度控制机构的剖面结构示意图。

图中：1、壳体；2、支撑臂；3、支撑调节组件；31、伸缩杆；32、抵接块；33、第一气缸；4、安装架；41、第一安装板；42、连接柱；43、第二安装板；5、破拆臂；6、折叠驱动机构；61、第二气缸；62、升降套；63、连接块；64、连杆；7、角度控制机构；71、控制盒；72、第一齿轮；73、齿条；74、复位弹簧；75、复位盒；76、限位块；77、压紧弹簧；78、复位推杆；79、限位槽；710、第一挡板；711、第二挡板；8、破碎锤；9、往复驱动机构；91、驱动盘；92、连接座；93、推拉杆；10、动力传输机构；101、传动轴；102、主动齿轮；103、第一齿环；104、第二齿环；105、不完全齿轮；106、驱动电机；107、从动齿轮。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：

一种分解炉清理用破拆机器人，包括壳体1、支撑臂2以及支撑调节组件3，所述支撑臂2的一端铰接于壳体1上，所述支撑臂2的另一端安装有用于对破拆机器人进行定位的支撑调节组件3，所述支撑调节组件3包括伸缩杆31、抵接块32以及第一气缸33，所述伸缩杆31活动嵌套连接于支撑臂2内，所述支撑臂2的一端固定连接有抵接块32，所述支撑臂2上连接有用于驱动伸缩杆31伸缩运动的第一气缸33，通过支撑调节组件3的设置能便于实现对该破拆机器人的快速固定。

所述壳体1上转动连接有安装架4，所述安装架4包括第一安装板41、连接柱42以及第二安装板43，所述第一安装板41转动连接于壳体1上，所述连接柱42固定连接于第一安装板41上，且所述连接柱42的下端固定连接有第二安装板43，通过安装架4的设置便于对破拆臂5、往复驱动机构9以及动力传输机构10的安装，且能够实现安装架4与壳体1之间的转动。

所述安装架4上铰接有破拆臂5，所述壳体1上还设置有用于驱动支撑臂2和破拆臂5转动的折叠驱动机构6，所述折叠驱动机构6包括第二气缸61、升降套62以及连接块63，所述第二气缸61分别安装于壳体1的上下两侧位置，所述升降套62连接于第二气缸61的输出端上，所述连接块63转动连接于升降套62上，所述连接块63上铰接有连杆64，所述壳体1上下两侧位置的连杆64分别与支撑臂2和破拆臂5相铰接，通过折叠驱动机构6的设置便于实现对支撑臂2和破拆臂5的展开和折叠，从而便于该破拆机器人进入到分解炉内进行破拆清理作业。

所述破拆臂5上滑动连接有角度控制机构7，所述角度控制机构7上通过轴转动连接有破碎锤8，所述破碎锤8的转动角度范围为0°至45°，所述角度控制机构7用于控制破碎锤8转动和定位，所述角度控制机构7包括控制盒71、第一齿轮72以及齿条73，所述控制盒71滑动连接于破拆臂5上，所述第一齿轮72键连接于破碎锤8的连接轴上，所述控制盒71内滑动连接有与第一齿轮72相啮合的齿条73，所述齿条73上连接有用于其复位滑动的复位弹簧74，所述控制盒71的下侧连接有复位盒75，所述复位盒75内滑动连接有限位块76，所述复位盒75内还设置有用于推动限位块76向上滑动的压紧弹簧77，所述限位块76上设置有内凹的斜面，所述复位盒75上滑动连接有与斜面相对应的复位推杆78，所述齿条73的底部设置有能够与限位块76相卡合的限位槽79，所述破拆臂5上固定连接有用于推动齿条73的第一挡板710，所述破拆臂5上还固定连接有用于推动复位推杆78的第二挡板711，通过角度控制机构7的设置能够在破碎锤8靠近分解炉内壁运动时进行转动，减小破碎锤8对分解炉内壁的损伤，且破碎锤8在反向运动时其角度能够锁定，能够对结皮进行拉动，便于将结皮与分解炉壁分离，并且增大了破碎锤8的工作面积，从而提高了破拆清理的效果。

所述安装架4上安装有用于驱动角度控制机构7滑动的往复驱动机构9，所述往复驱动机构9包括驱动盘91、连接座92以及推拉杆93，所述驱动盘91转动连接于第二安装板43上，所述连接座92转动连接于驱动盘91的偏心位置，所述连接座92上铰接有推拉杆93，所述推拉杆93的另一端与角度控制机构7铰接，通过往复驱动机构9的设置能够驱动角度控制机构7在破拆臂5上进行稳定的往复滑动运动。

所述安装架4上还安装有用于驱动其转动的动力传输机构10，所述动力传输机构10包括传动轴101、主动齿轮102以及第一齿环103，所述传动轴101转动连接于安装架4上，所述主动齿轮102键连接于传动轴101上，所述连接柱42上转动连接有与主动齿轮102相啮合的第一齿环103，所述壳体1的下端固定连接有第二齿环104，所述传动轴101上键连接有能够与第二齿环104相啮合的不完全齿轮105，所述第二安装板43上安装有用于驱动传动轴101转动的驱动电机106，所述驱动盘91的连接轴上键连接有与第一齿环103相啮合的从动齿轮107，动力传输机构10在驱动往复驱动机构9运转的同时能够间歇驱动安装架4相对于壳体1转动一定角度，从而便于该破坏机器人对分解炉内壁的结皮进行自动清理。

本发明的工作过程如下：

当需要对分解炉内结皮进行破拆清理时，通过吊装设备将该破拆机器人吊入至分解炉内，启动第二气缸61带动升降套62和连接块63运动，连接块63通过连杆64带动支撑臂2和破拆臂5展开，再启动第一气缸33带动伸缩杆31伸出，使得抵接块32抵接在分解炉的内壁上，实现对该破拆机器人的固定。

通过启动驱动电机106带动传动轴101转动，传动轴101上的主动齿轮102带动第一齿环103转动，使得第一齿环103带动与其啮合连接的从动齿轮107转动，从动齿轮107带动与其同轴连接的驱动盘91转动，使得驱动盘91通过连接座92和推拉杆93带动角度控制机构7在破拆臂5上往复滑动，使得角度控制机构7带动破碎锤8同步运动，实现对分解炉内壁的破拆清理操作；在破碎锤8远离分解炉内壁运动的后段行程中，不完全齿轮105与第二齿环104啮合转动，使得安装架4相对于壳体1转动一定角度，从而使得该破拆机器人能够连续的对分解炉的整个环形内壁进行自动清理。

在破碎锤8靠近分解炉内壁运动时，破碎锤8先水平运动一段距离后进行破拆，当齿条73一端与第一挡板710接触时，破碎锤8继续运动使得齿条73相对于控制盒71滑动，使得齿条73通过第一齿轮72带动破碎锤8转动，避免破碎锤8垂直运行造成分解炉内壁的损坏，且增大了破碎锤8的工作面积；当破碎锤8运动至与分解炉内壁最近位置时，限位块76卡合至限位槽79内，实现对破碎锤8角度的锁止，破碎锤8在远离分解炉内壁的运动过程中能够利用其勾状结构拉动结皮，能够促进结皮与分解炉内壁的分离；当复位推杆78接触到第二挡板711时，第二挡板711对复位推杆78进行推动，复位推杆78与限位块76上的斜槽作用使得限位块76与限位槽79分离，齿条73在复位弹簧74的作用下复位滑动，使得破碎锤8复位至水平状态，以便于下一次的破拆操作。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种分解炉清理用破拆机器人，其特征在于，包括壳体（1）、支撑臂（2）以及支撑调节组件（3），所述支撑臂（2）的一端铰接于壳体（1）上，所述支撑臂（2）的另一端安装有用于对破拆机器人进行定位的支撑调节组件（3），所述壳体（1）上转动连接有安装架（4），所述安装架（4）上铰接有破拆臂（5），所述壳体（1）上还设置有用于驱动支撑臂（2）和破拆臂（5）转动的折叠驱动机构（6），所述破拆臂（5）上滑动连接有角度控制机构（7），所述角度控制机构（7）上通过轴转动连接有破碎锤（8），所述角度控制机构（7）用于控制破碎锤（8）转动和定位，所述安装架（4）上安装有用于驱动角度控制机构（7）滑动的往复驱动机构（9），所述安装架（4）上还安装有用于驱动其转动的动力传输机构（10）；

所述支撑调节组件（3）包括伸缩杆（31）、抵接块（32）以及第一气缸（33），所述伸缩杆（31）活动嵌套连接于支撑臂（2）内，所述伸缩杆（31）的一端固定连接有抵接块（32），所述支撑臂（2）上连接有用于驱动伸缩杆（31）伸缩运动的第一气缸（33）；

所述折叠驱动机构（6）包括第二气缸（61）、升降套（62）以及连接块（63），所述第二气缸（61）分别安装于壳体（1）的上下两侧位置，所述升降套（62）连接于第二气缸（61）的输出端上，所述连接块（63）转动连接于升降套（62）上，所述连接块（63）上铰接有连杆（64），所述壳体（1）上下两侧位置的连杆（64）分别与支撑臂（2）和破拆臂（5）相铰接；

所述角度控制机构（7）包括控制盒（71）、第一齿轮（72）以及齿条（73），所述控制盒（71）滑动连接于破拆臂（5）上，所述第一齿轮（72）键连接于破碎锤（8）的连接轴上，所述控制盒（71）内滑动连接有与第一齿轮（72）相啮合的齿条（73），所述齿条（73）上连接有用于其复位滑动的复位弹簧（74），所述控制盒（71）的下侧连接有复位盒（75），所述复位盒（75）内滑动连接有限位块（76），所述复位盒（75）内还设置有用于推动限位块（76）向上滑动的压紧弹簧（77），所述限位块（76）上设置有内凹的斜面，所述复位盒（75）上滑动连接有与斜面相对应的复位推杆（78），所述齿条（73）的底部设置有能够与限位块（76）相卡合的限位槽（79），所述破拆臂（5）上固定连接有用于推动齿条（73）的第一挡板（710），所述破拆臂（5）上还固定连接有用于推动复位推杆（78）的第二挡板（711）；

所述往复驱动机构（9）包括驱动盘（91）、连接座（92）以及推拉杆（93），所述驱动盘（91）转动连接于第二安装板（43）上，所述连接座（92）转动连接于驱动盘（91）的偏心位置，所述连接座（92）上铰接有推拉杆（93），所述推拉杆（93）的另一端与角度控制机构（7）铰接；

所述动力传输机构（10）包括传动轴（101）、主动齿轮（102）以及第一齿环（103），所述传动轴（101）转动连接于安装架（4）上，所述主动齿轮（102）键连接于传动轴（101）上，所述连接柱（42）上转动连接有与主动齿轮（102）相啮合的第一齿环（103），所述壳体（1）的下端固定连接有第二齿环（104），所述传动轴（101）上键连接有能够与第二齿环（104）相啮合的不完全齿轮（105），所述第二安装板（43）上安装有用于驱动传动轴（101）转动的驱动电机（106），所述驱动盘（91）的连接轴上键连接有与第一齿环（103）相啮合的从动齿轮（107）。

2.根据权利要求1所述的一种分解炉清理用破拆机器人，其特征在于：所述安装架（4）包括第一安装板（41）、连接柱（42）以及第二安装板（43），所述第一安装板（41）转动连接于壳体（1）上，所述连接柱（42）固定连接于第一安装板（41）上，且所述连接柱（42）的下端固定连接有第二安装板（43）。

3.根据权利要求1所述的一种分解炉清理用破拆机器人，其特征在于：所述破碎锤（8）的转动角度范围为0°至45°。