CN117680447A - 一种凝汽器在线清洗机器人装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种凝汽器在线清洗机器人装置，其包括：立柱组件，其竖立在水室中央，并连接于水室顶板与水室底板之间，所述立柱组件内部中空设置，且内置有传输电缆和清洗管路；旋转电机组件，其设置有两个，两个所述旋转电机组件均连接在所述立柱组件的中部；以及旋臂组件，其与所述旋转电机组件数量相同，每个所述旋转电机组件上均安装有旋臂组件。本发明装置可以在汽轮机工作时对凝汽器冷凝管进行清洗，不影响发电效率，安装在水室内部，可以随时进行清洗工作，通过软件设计规划清洗路径，能够自动化一键清洗90％以上的冷凝管。

Description

一种凝汽器在线清洗机器人装置

技术领域

本发明具体涉及凝汽器清洗技术领域，具体是一种凝汽器在线清洗机器人装置。

背景技术

凝汽器能够将汽轮机做功后的蒸汽迅速凝结为水，使汽轮机排汽口保持真空度，极大提高发电效率，其工作原理为：冷凝管中充满循环的冷却水对凝汽器的蒸汽进行液化，使得排汽口比容急剧缩小，造成真空；然而，冷凝管结构细长，通过的冷却水均为未净化的自然水，导致冷凝管内部极易产生污垢堵塞管道，造成热损失增大，发电效率降低。

目前解决以上问题主要有冷凝管离线清洗和在线清洗两种方法，离线清洗采用人工操作高压水射流的方式对冷凝管进行逐根冲洗，清洗效果好，但是需要在机组停机后工作，清洗周期长、清洗效率低，难以满足大规模生产需求和安全生产要求；在线胶球清洗和化学清洗可以在机组运行时工作，采用在冷却水中加入胶球或化学清洗剂的方式，但是胶球清洗容易堵塞管道，清洗效果差，化学清洗会腐蚀冷凝管，降低使用寿命，并且运行成本较高；目前，凝汽器清洗新技术结合了在线清洗和离线清洗的优点，采用不停机的方式利用高压水射流对冷凝管进行冲洗，但是由于清洗过程在水下，清洗条件苛刻，导致清洗机器人移动性差，无法一次清洗多根冷凝管，清洗效率低；冷凝管分布范围较大，清洗半径大，会导致高压水射流产生反作用力的力臂很大，这对机械结构的设计提出了很高的要求；此外机器人内部布置多根线缆和水管，有较高的防水要求，清洗管道需要连接外部水源，防水性设计也是一大难题。

发明内容

为此，本发明提出一种凝汽器在线清洗机器人装置以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种凝汽器在线清洗机器人装置，其包括：

立柱组件，其竖立在水室中央，并连接于水室顶板与水室底板之间，所述立柱组件内部中空设置，且内置有传输电缆和清洗管路；

旋转电机组件，其设置有两个，两个所述旋转电机组件均连接在所述立柱组件的中部；

以及旋臂组件，其与所述旋转电机组件数量相同，每个所述旋转电机组件上均安装有旋臂组件；

其中，每个所述旋臂组件均由与其邻近的旋转电机组件驱动进行旋转，每个所述旋臂组件上均安装有两个喷头，并引导喷头对准冷凝管口进行冲洗。

进一步，作为优选，所述立柱组件包括

上部立柱，其顶端采用凹凸法兰密封组件连接顶部连接立柱；

下部立柱，其底部侧口与弯管立柱固定连通，且所述弯管立柱与下部立柱的底端均采用凹凸法兰密封组件连接底部连接立柱；

以及中部立柱，其两端分别通过旋转电机组件连接上部立柱和下部立柱，并采用凹凸法兰密封组件进行固定。

进一步，作为优选，所述凹凸法兰密封组件由凸面法兰、凹面法兰以及若干个压紧螺栓和压紧螺母组成，其中，所述凸面法兰与凹面法兰密封贴合，且两者采用若干个压紧螺栓和压紧螺母进行锁固。

进一步，作为优选，所述旋转电机组件包括

电机连接外壳，其安装在中部立柱的端部；

电机尾盖，其密封安装在所述电机连接外壳尾部的端口处；

以及电机，其安装在所述电机连接外壳内，所述电机通过减速齿轮组驱动中通连接轴进行旋转。

进一步，作为优选，所述中通连接轴内设置有水路三通，且所述水路三通的尾端采用输入水管与清洗管路相连通。

进一步，作为优选，所述旋臂组件包括

旋转底板，其上的中心孔处安装有所述中通连接轴，且所述旋转底板的中心孔内伸入有所述水路三通的头部；

以及翼板，其设置有两个，两个所述翼板分别固定在所述旋转底板的左、右两侧，两个所述翼板背对水室水流方向的一端面上均固定安装有滑台电机以及由所述滑台电机驱动的滑台模组，每个所述滑台模组的滑座上均安装有所述喷头，且两个所述喷头分别采用连接水管与所述水路三通头部的两个端口连通。

进一步，作为优选，所述旋转底板的左、右两侧均固定有保护板，每个所述保护板上均安装有用于安置所述连接水管的拖链，且所述拖链的头部连接在所述滑台模组的喷头上，所述拖链带动连接水管跟随喷头运动。

进一步，作为优选，所述旋臂组件中两侧翼板能够保护滑台模组传动，阻挡水室水流中的杂质附着到滑台模组上。

本发明采用以上技术,与现有的技术相比具有以下有益效果：

1.本发明装置可以在汽轮机工作时对凝汽器冷凝管进行清洗，不影响发电效率，安装在水室内部，可以随时进行清洗工作，通过软件设计规划清洗路径，能够自动化一键清洗90％以上的冷凝管。

2.本发明装置的所有组件均具有良好的防水性能，能够在深度为100m的水下平稳运行。

3.本发明装置包含四组喷头，可以同时进行四根冷凝管的清洗，清洗效率高。

4.本发明装置的喷头跟随旋臂转动和滑台平移一起运动，运动灵活度高，清洗范围广。

5.本发明装置所采用的材料均为耐腐蚀材料，在水下工作具有良好的防腐性能，工作寿命长。

6.本发明装置位于一组旋臂组件上的两个喷头关于旋转底板的中心孔中心对称，喷头处高压水射流产生反作用力的力矩能够相互抵消，一方面减小了中通连接轴所受的倾覆力矩，另一方面能够更好的保证密封。

7.本发明装置的翼板背对水室水流方向的端面安装滑台模组，能够保护滑台模组传动，阻挡水室水流中的杂质附着到滑台模组上。

8.本发明装置的立柱组件分节设置，能够更好的将组件通过狭小的水室人孔运至水室内部，进行安装。

附图说明

图1为一种凝汽器在线清洗机器人装置的结构示意图；

图2为一种凝汽器在线清洗机器人装置中立柱组件的结构示意图；

图3为一种凝汽器在线清洗机器人装置中旋转电机组件的结构示意图；

图4为一种凝汽器在线清洗机器人装置中旋臂组件的结构示意图；

图5为一种凝汽器在线清洗机器人装置中凹凸法兰密封组件的结构示意图。

图中：1、立柱组件；2、旋转电机组件；3、旋臂组件；11、顶部连接立柱；12、上部立柱；13、中部立柱；14、下部立柱；15、弯管立柱；16、底部连接立柱；17、凹凸法兰密封组件；21、水路三通；22、中通连接轴；23、电机连接外壳；24、输入水管；25、电机壳凹面法兰；26、电机尾盖；31、滑台电机；32、旋转底板；33、翼板；34、喷头；35、滑台模组；36、拖链；37、保护板；38、连接水管；39、中心孔；171、压紧螺栓；172、凸面法兰；173、凹面法兰；174、压紧螺母。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：请参阅附图1-5，本发明提供一种技术方案：一种凝汽器在线清洗机器人装置，其包括：

立柱组件1，其竖立在水室中央，并连接于水室顶板与水室底板之间，立柱组件1内部中空设置，且内置有传输电缆和清洗管路；

旋转电机组件2，其设置有两个，两个旋转电机组件2均连接在立柱组件1的中部；

以及旋臂组件3，其与旋转电机组件2数量相同，每个旋转电机组件2上均安装有旋臂组件3；

其中，每个旋臂组件3均由与其邻近的旋转电机组件2驱动进行旋转，每个旋臂组件3上均安装有两个喷头34，并引导喷头34对准冷凝管口进行两个圆周面的冲洗；

具体的，旋转电机组件2和旋臂组件3内部的线缆、水管由立柱内部穿过，从弯管立柱15及其下方的底部连接立柱16连接到水室外部，避免与水室底部中央筋板干涉。

本实施例中，立柱组件1包括

上部立柱12，其顶端采用凹凸法兰密封组件17连接顶部连接立柱11；

下部立柱14，其底部侧口与弯管立柱15固定连通，且弯管立柱15与下部立柱14的底端均采用凹凸法兰密封组件17连接底部连接立柱16；

以及中部立柱13，其两端分别通过旋转电机组件2连接上部立柱12和下部立柱14，并采用凹凸法兰密封组件17进行固定。

本实施例中，凹凸法兰密封组件17由凸面法兰172、凹面法兰173以及若干个压紧螺栓171和压紧螺母174组成，其中，凸面法兰172与凹面法兰173密封贴合，且两者采用若干个压紧螺栓171和压紧螺母174进行锁固。

本实施例中，旋转电机组件2包括

电机连接外壳23，其安装在中部立柱13的端部；

电机尾盖26，其密封安装在电机连接外壳23尾部的端口处，电机尾盖26可以拆卸，便于安装电机；

以及电机，其安装在电机连接外壳23内，电机通过减速齿轮组驱动中通连接轴22进行旋转；

需要补充的是，电机连接外壳23的两侧分别设有两个电机壳凹面法兰25，与立柱组件上的凸面法兰配合，实现密封。

本实施例中，中通连接轴22内设置有水路三通21，且水路三通21的尾端采用输入水管24与清洗管路相连通。

本实施例中，旋臂组件3包括

旋转底板32，其上的中心孔39处安装有中通连接轴22，且旋转底板32的中心孔39内伸入有水路三通21的头部；

以及翼板33，其设置有两个，两个翼板33分别固定在旋转底板32的左、右两侧，两个翼板33背对水室水流方向的一端面上均固定安装有滑台电机31以及由滑台电机31驱动的滑台模组35，每个滑台模组35的滑座上均安装有喷头34，且两个喷头34分别采用连接水管38与水路三通21头部的两个端口连通；

具体的，滑台模组35采用丝杠滑台，由电机正、反转进行移动方向控制及驱动。

本实施例中，旋转底板32的左、右两侧均固定有保护板37，每个保护板37上均安装有用于安置连接水管38的拖链36，且拖链36的头部连接在滑台模组35的喷头34上，拖链36带动连接水管38跟随喷头34运动，保护板37起到保护拖链36和连接水管38的作用。

本实施例中，旋臂组件3中两侧翼板33能够保护滑台模组35传动，阻挡水室水流中的杂质附着到滑台模组35上。

需要补充的是，本发明装置所采用的工件材料均为耐腐蚀材料。

在具体实施时，立柱组件1竖立在水室中央，顶部连接立柱11和底部连接立柱16分别与水室顶板和底板焊接，机器人进行清洗任务所需的线缆、水管从水室外部通过底部连接立柱16和弯管立柱15进入立柱组件1内部，线缆通过旋转电机组件2和旋臂组件3到达电机、传感器、控制器等使用位置；

水室外部水源通过立柱组件1内部与旋转电机组件2的输入水管24相连，输入水管24与中通连接轴22相连，将水源送达水路三通21，水路三通21将水路一分为二，分别与旋臂组件3中关于中心孔39中心对称的两根连接水管38相连，连接水管38由拖链36牵引与喷头34相连，最后喷头34将高压水流射出，进行冷凝管的清洗，喷头的运动轨迹即为水路清洗的轨迹；

旋转电机组件2驱动中通连接轴22转动，进而带动旋臂组件3转动，旋臂组件3上的喷头34跟随转动；滑台电机31驱使滑台模组35带动喷头34进行移动，使喷头34对准凝汽器的冷凝管口，因此，喷头34平移和旋转的组合运动可以使喷头到达旋臂组件3转动平面的任意位置，每台机器人含有两组旋臂组件3，每组旋臂组件3含有两个喷头34，因此每台机器人工作时可以同时清洗4根冷凝管，清洗效率更高，清洗的范围为旋臂组件3旋转的两个圆周面。

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 (8)

1.一种凝汽器在线清洗机器人装置，其特征在于，其包括：

立柱组件(1)，其竖立在水室中央，并连接于水室顶板与水室底板之间，所述立柱组件(1)内部中空设置，且内置有传输电缆和清洗管路；

旋转电机组件(2)，其设置有两个，两个所述旋转电机组件(2)均连接在所述立柱组件(1)的中部；

以及旋臂组件(3)，其与所述旋转电机组件(2)数量相同，每个所述旋转电机组件(2)上均安装有旋臂组件(3)；

其中，每个所述旋臂组件(3)均由与其邻近的旋转电机组件(2)驱动进行旋转，每个所述旋臂组件(3)上均安装有两个喷头(34)，并引导喷头(34)对准冷凝管口进行冲洗。

2.根据权利要求1所述的一种凝汽器在线清洗机器人装置，其特征在于：所述立柱组件(1)包括

上部立柱(12)，其顶端采用凹凸法兰密封组件(17)连接顶部连接立柱(11)；

下部立柱(14)，其底部侧口与弯管立柱(15)固定连通，且所述弯管立柱(15)与下部立柱(14)的底端均采用凹凸法兰密封组件(17)连接底部连接立柱(16)；

以及中部立柱(13)，其两端分别通过旋转电机组件(2)连接上部立柱(12)和下部立柱(14)，并采用凹凸法兰密封组件(17)进行固定。

3.根据权利要求2所述的一种凝汽器在线清洗机器人装置，其特征在于：所述凹凸法兰密封组件(17)由凸面法兰(172)、凹面法兰(173)以及若干个压紧螺栓(171)和压紧螺母(174)组成，其中，所述凸面法兰(172)与凹面法兰(173)密封贴合，且两者采用若干个压紧螺栓(171)和压紧螺母(174)进行锁固。

4.根据权利要求2所述的一种凝汽器在线清洗机器人装置，其特征在于：所述旋转电机组件(2)包括

电机连接外壳(23)，其安装在中部立柱(13)的端部；

电机尾盖(26)，其密封安装在所述电机连接外壳(23)尾部的端口处；

以及电机，其安装在所述电机连接外壳(23)内，所述电机通过减速齿轮组驱动中通连接轴(22)进行旋转。

5.根据权利要求4所述的一种凝汽器在线清洗机器人装置，其特征在于：所述中通连接轴(22)内设置有水路三通(21)，且所述水路三通(21)的尾端采用输入水管(24)与清洗管路相连通。

6.根据权利要求5所述的一种凝汽器在线清洗机器人装置，其特征在于：所述旋臂组件(3)包括

旋转底板(32)，其上的中心孔(39)处安装有所述中通连接轴(22)，且所述旋转底板(32)的中心孔(39)内伸入有所述水路三通(21)的头部；

以及翼板(33)，其设置有两个，两个所述翼板(33)分别固定在所述旋转底板(32)的左、右两侧，两个所述翼板(33)背对水室水流方向的一端面上均固定安装有滑台电机(31)以及由所述滑台电机(31)驱动的滑台模组(35)，每个所述滑台模组(35)的滑座上均安装有所述喷头(34)，且两个所述喷头(34)分别采用连接水管(38)与所述水路三通(21)头部的两个端口连通。

7.根据权利要求6所述的一种凝汽器在线清洗机器人装置，其特征在于：所述旋转底板(32)的左、右两侧均固定有保护板(37)，每个所述保护板(37)上均安装有用于安置所述连接水管(38)的拖链(36)，且所述拖链(36)的头部连接在所述滑台模组(35)的喷头(34)上，所述拖链(36)带动连接水管(38)跟随喷头(34)运动。

8.根据权利要求7所述的一种凝汽器在线清洗机器人装置，其特征在于：所述旋臂组件(3)中两侧翼板(33)能够保护滑台模组(35)传动，阻挡水室水流中的杂质附着到滑台模组(35)上。