CN1945196B - 冷凝器铜管二关节式在线清洗机器人 - Google Patents

Abstract

本发明的一种冷凝器铜管二关节式在线清洗机器人，它包括喷嘴、小臂、旋转水室、旋转编码器、小臂液力驱动器、大臂、旋转拐臂、进水室、大臂液力驱动器和控制机构，旋转拐臂设于冷凝器水室内，旋转拐臂与设于冷凝器水室外的大臂液力驱动器相连，旋转拐臂与大臂液力驱动器之间设有与控制机构相连的进水室；大臂连接于旋转拐臂上并与其连通，设于大臂顶部的旋转水室与小臂液力驱动器相连，旋转水室与小臂液力驱动器之间设有旋转编码器，小臂设置于旋转水室的上方并与其连通，喷嘴设于小臂上。本发明可在水中作业，以高压水作为清洗介质，并可利用两个独立运动的关节在冷凝器水室内作360度任意旋转，实现精确定位并对每一根铜管进行清洗。

Description

冷凝器铜管二关节式在线清洗机器人

技术领域

本发明主要涉及到冷凝器清洗设备领域，特指一种冷凝器铜管二关节式在线清洗机器人。

背景技术

现有技术中，汽轮机冷凝器运行时，由于冷却水质的不洁净，热交换时发生化学反应等原因，致使换热管内壁积聚了污垢，这些污垢的存在，降低了换热面的传热能力，使得汽轮机排汽温度升高，输出功率减少，热耗率增加，因此必须进行清洗。目前常用的方法有：用人工冲刷铜管；用化学剂清洗铜管；用高压水枪人工清洗铜管；用胶球清洗铜管等等。人工清洗，由于凝汽器换热管数量多，长度长，工人劳动强度大，而且只能停机清洗，使用极不方便；化学清洗，由于存在腐蚀问题，不宜频繁使用。胶球清洗可在线运行，但存在收球率低，机械故障多等问题，致使很多配套电厂都不能正常投运。国外同类产品据文献查新，德国韦伯公司在1992年曾提出了凝汽器自动清洗机器人的设计方案。日本日立造船株式会社在2000年设计出该类(爬行式)机器人，并在柳井发电厂(海水循环冷却铜管)实施试验。但它在结构上存在如下缺点：无法清洗有硬垢或软垢堵塞的铜管；由于采用钢丝绳软支承方式，不能承受循环水的冲击力。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提出一种可在水中作业，以高压水作为清洗介质，可在冷凝器水室内作360度任意旋转，实现精确定位并对每一根铜管进行清洗的冷凝器铜管二关节式在线清洗机器人。

为了解决上述技术问题，本发明提出的解决方案为：一种冷凝器铜管二关节式在线清洗机器人，其特征在于：它包括喷嘴、小臂、旋转水室、旋转编码器、小臂液力驱动器、大臂、旋转拐臂、进水室、大臂液力驱动器和控制机构，所述旋转拐臂设于冷凝器水室内，旋转拐臂与设于冷凝器水室外的大臂液力驱动器相连，旋转拐臂与大臂液力驱动器之间设有与控制机构相连的进水室；大臂连接于旋转拐臂上并与其连通，设于大臂顶部的旋转水室与小臂液力驱动器相连，旋转水室与小臂液力驱动器之间设有旋转编码器，小臂设置于旋转水室的上方并与其连通，喷嘴设于小臂上；所述大臂液力驱动器、小臂液力驱动器和旋转编码器通过管路与控制机构相连。

所述控制机构包括控制柜、压力水泵、液压控制系统和电磁阀，压力水泵、液压控制系统和电磁阀与控制柜相连，液压控制系统与大臂液力驱动器相连，并通过管路与小臂液力驱动器以及旋转编码器相连，压力水泵通过电磁阀以及水管与进水室相连。

所述控制机构可进一步包括加药箱、加药泵和加药电磁阀，加药电磁阀和加药泵均与控制柜相连，加药泵通过电磁阀与进水室相连通。

所述旋转拐臂的一端通过水室内支承组合与冷凝器水室的内壁相连，另一端通过水室外支承组合固定于冷凝器水室的外壁。

所述大臂液力驱动器固定于冷凝器水室外的支架上。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的冷凝器铜管二关节式在线清洗机器人可在水中作业，以高压水作为清洗介质，对冷凝器铜管进行高压冲洗，清洗效果好；本发明的冷凝器铜管二关节式在线清洗机器人通过控制柜和旋转编码器的控制，两个关节可以各自独立完成360度旋转的运动，从而可在冷凝器水室内对任意位置上的铜管实现精确定位，使安装在小臂上的喷嘴对准所需清洗的铜管，因而可以对冷凝器进行彻底的在线清洗，清洗过程自动化程度高，清洗效率高，结构和性能稳定性好。本发明的控制机构进一步还包括有加药控制组件，通过该组件还可完成药水冲洗铜管的作业，以达到一机多用的效果。

附图说明

图1是本发明结构的主视示意图；

图例说明

1、管板              2、铜管

3、喷嘴              4、小臂

5、小臂连接法兰      6、旋转水室

7、环形关节支承体    8、旋转编码器

9、小臂液力驱动器    10、大臂上法兰

11、大臂             12、大臂下法兰

13、水室内支承组合   14、旋转拐臂

15、管路             16、水室外支承体

17、进水室           18、环形连接体

19、大臂液力驱动器  20、支架

21、控制柜          22、压力水泵

23、液压控制系统    24、电磁阀

25、加药电磁阀      26、加药泵

27、加药箱          28、冷凝器水室

具体实施方式

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，本发明的冷凝器铜管二关节式在线清洗机器人包括喷嘴3、小臂4、旋转水室6、旋转编码器8、小臂液力驱动器9、大臂11、旋转拐臂14、进水室17、大臂液力驱动器19、支架20和控制机构，其中旋转拐臂14设于冷凝器水室28内，通过水室外支承组合16与冷凝器水室28的外壁相连，并通过水室内支承组合13与冷凝器水室28的内壁相连，采用这种轴承硬支承，既可以使旋转拐臂14旋转自如，又能保证牢固可靠，能够避免由于不能承受高水压冲击力而出现的问题；旋转拐臂14一端与冷凝器水室28外的进水室17相连通，另一端与大臂11相连通；旋转拐臂14通过环形连接体18与大臂液力驱动器19相连，进水室17设置于旋转拐臂14和大臂液力驱动器19之间，该大臂液力驱动器19固定于支架20上，并与控制机构相连；大臂11的两端分别设有大臂上法兰10和大臂下法兰12，并通过大臂下法兰12连接于旋转拐臂14上，旋转水室6通过环形关节支承体7固设于大臂11的顶端且旋转水室6与大臂11保持连通，旋转水室6与小臂液力驱动器9相连，并在旋转水室6与小臂液力驱动器9之间设有旋转编码器8，旋转编码器8作为位置传感器，将小臂4的旋转角度转化为二进制编码并送入控制柜21中；小臂4通过小臂连接法兰5与旋转水室6相连并保持连通，在小臂4的顶端设有喷嘴3.控制机构包括控制柜21、压力水泵22、液压控制系统23和电磁阀24，压力水泵22、液压控制系统23和电磁阀24与控制柜21相连，控制柜21内设有工业控制计算机，负责对压力水泵22、液压控制系统23和电磁阀24的工作进行控制，液压控制系统23与大臂液力驱动器19相连，并通过液压管和电缆管路15与小臂液力驱动器9相连，压力水泵22通过电磁阀24以及管路与进水室相连.在较佳实施例中，该控制机构还可以包括加药箱27、加药泵26和加药电磁阀25，加药电磁阀25和加药泵26均与控制柜21相连并受控制柜21的控制，加药泵26通过电磁阀25与进水室17相连通.

工作原理：本发明的冷凝器铜管二关节式在线清洗机器人通过控制柜21对液压控制系统23进行控制，液压控制系统23提供动力源，一路供给大臂液力驱动器19，使液力驱动器19旋转，带动旋转拐臂14旋转，安装在旋转拐臂14上的大臂11、旋转编码器8、小臂液力驱动器9、旋转水室6、小臂4和喷嘴3一起可作360度正反旋转；另一路供给小臂液力驱动器9，使小臂液力驱动器9旋转，带动旋转水室6、小臂4和喷嘴3作360度正反旋转。在整个水室管板1平面内的精确定位由旋转编码器8以及大臂液力驱动器19内自有的位置传感器提供反馈信息，控制柜21内的计算机根据该反馈信息以及管板1的管束布置进行程序运算，并通过液压系统23进行控制，使大臂液力驱动器19和小臂液力驱动器9做到瞬时起停，达到喷嘴3能够自动定位对中水室管板1上的铜管2的目的。喷嘴3定位对中铜管2后，由压力水泵22提供压力水源，经压力管道，通过控制柜21内的计算机控制电磁阀24的启、闭，压力水依次进入旋转拐臂14、大臂11、旋转水室6和小臂4，然后经过喷嘴3加速，全流量高速水流对铜管2进行清洗，使污垢即时脱落，铜管传热效果达到最佳。需要进行化学清洗时，通过控制柜21内的计算机控制加药电磁阀25的启、闭，药水自加药箱27流出，经加药泵26和加药电磁阀25，依次流入旋转拐臂14、大臂11、旋转水室6和小臂4，然后经过喷嘴3对铜管2进行清洗。

Claims (6)

1.一种冷凝器铜管二关节式在线清洗机器人，其特征在于：它包括喷嘴(3)、小臂(4)、旋转水室(6)、旋转编码器(8)、小臂液力驱动器(9)、大臂(11)、旋转拐臂(14)、进水室(17)、大臂液力驱动器(19)和控制机构，所述旋转拐臂(14)设于冷凝器水室(28)内，旋转拐臂(14)与设于冷凝器水室(28)外的大臂液力驱动器(19)相连，旋转拐臂(14)与大臂液力驱动器(19)之间设有与控制机构相连的进水室(17)；大臂(11)连接于旋转拐臂(14)上并与其连通，设于大臂(11)顶部的旋转水室(6)与小臂液力驱动器(9)相连，旋转水室(6)与小臂液力驱动器(9)之间设有旋转编码器(8)，小臂(4)设置于旋转水室(6)的上方并与其连通，喷嘴(3)设于小臂(4)上；所述大臂液力驱动器(19)、小臂液力驱动器(9)和旋转编码器(8)通过管路(15)与控制机构相连。

2.根据权利要求1所述的冷凝器铜管二关节式在线清洗机器人，其特征在于：所述控制机构包括控制柜(21)、压力水泵(22)、液压控制系统(23)和电磁阀(24)，压力水泵(22)、液压控制系统(23)和电磁阀(24)与控制柜(21)相连，液压控制系统(23)与大臂液力驱动器(19)相连，并通过管路(15)与小臂液力驱动器(9)以及旋转编码器(8)相连，压力水泵(22)通过电磁阀(24)以及水管与进水室(17)相连。

3.根据权利要求2所述的冷凝器铜管二关节式在线清洗机器人，其特征在于：所述控制机构可进一步包括加药箱(27)、加药泵(26)和加药电磁阀(25)，加药电磁阀(25)和加药泵(26)均与控制柜(21)相连，加药泵(26)通过加药电磁阀(25)与进水室(17)相连通。

4.根据权利要求1或2或3所述的冷凝器铜管二关节式在线清洗机器人，其特征在于：所述旋转拐臂(14)的一端通过水室内支承组合(13)与冷凝器水室(28)的内壁相连，另一端通过水室外支承组合(16)固定于冷凝器水室(28)的外壁。

5.根据权利要求1或2或3所述的冷凝器铜管二关节式在线清洗机器人，其特征在于：所述大臂液力驱动器(19)固定于冷凝器水室(28)外的支架(20)上。

6.根据权利要求4所述的冷凝器铜管二关节式在线清洗机器人，其特征在于：所述大臂液力驱动器(19)固定于冷凝器水室(28)外的支架(20)上。

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