CN203610920U - 一种爬壁机器人辅助安装机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种爬壁机器人辅助安装机构，包括轨道、滑台、驱动滑台在轨道滑动的驱动杆；轨道的尾部设有定位脚，轨道的底部设有人孔支撑板，人孔支撑板上设有安装孔；滑台上设有爬壁机器人定位机构和驱动杆安装孔；驱动杆的一端设有与滑台的驱动杆安装孔连接的第二锁紧机构、与爬壁机器人自动连接和脱开的第一锁紧机构。本实用新型轨道尾部的定位脚与爬壁机器人要检测的人孔内的PRHR HX管板的传热管管孔配合，人孔支撑板通过其安装孔与人孔法兰固定，然后通过驱动杆将定位于滑台上的爬壁机器人输送到PRHR HX管板，使爬壁机器人的爬行脚准确地插入指定的传热管管孔，从而满足PRHR HX传热管自动检测的要求。

Description

一种爬壁机器人辅助安装机构

技术领域

本实用新型涉及一种辅助安装机构，特别是涉及一种爬壁机器人辅助安装机构。

背景技术

当整个系统的动力装置由于意外事故而停止工作时，快速、安全地将大量的余热排出系统之外是非能动余热排出热交换器的重要任务，也是保证系统核动力装置能够安全运行的重要条件。自上世纪以来，非能动余热排出热交换器已得到深入的研究并广泛应用于工业上，尤其是航空航天、化工、核电厂、航海等领域。

在核电领域，非能动余热排出热交换器（英文名称：Passive Residual Heat Removal HeatExchanger，简称PRHR HX）传热管检测与蒸汽发生器（英文名称：Steam Generator，简称SG）传热管检验具有一定的相似性，其关键差异体现在涡流检验用爬壁机器人的安装方式。SG是直立式容器，管板与地面平行，在实施传热管涡流检验时，通常是先将吊装机构安装在管板上，再将爬壁机器人固定在吊装机构上，然后通过该机构的牵引，使爬壁机器人沿着轨道爬升至管板，最后自动安装在管板上，实现传热管的涡流全自动检测，整个安装过程方便快捷，操作简易。但是PRHR HX的主体结构与SG存在较大差异，管板与地面垂直，这就导致SG检测时采用的垂直吊装方式不能适用于PRHR HX。为了将传热管爬壁机器人顺利安装到PRHR HX管板上，必须采用水平安装方式，即将爬壁机器人水平输送至贴合管板表面，同时还应保证爬壁机器人的爬行脚与管板上指定传热管管孔在位置坐标上一一对应，定位误差应控制在±1.0mm内，否则爬壁机器人的爬行脚无法插入传热管，将直接影响爬壁机器人的安装与拆卸工作。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种能够快速、准确地将爬壁机器人安装于PRHR HX管板并能顺利将爬壁机器人拆卸掉的爬壁机器人辅助安装机构，以克服现有技术的上述缺陷。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种爬壁机器人辅助安装机构，包括轨道、沿所述轨道滑动的滑台、驱动所述滑台在所述轨道滑动的驱动杆；所述轨道的尾部设有定位脚，所述轨道的底部设有人孔支撑板，所述人孔支撑板上设有安装孔；所述滑台上设有爬壁机器人定位机构和驱动杆安装孔；所述驱动杆的一端设有与所述爬壁机器人自动连接和脱开的第一锁紧机构、与所述滑台的驱动杆安装孔连接的第二锁紧机构。

优选地，所述轨道包括底板和设于所述底板上的两条平行的直线导轨，所述底板的尾端设有后挡板，所述后挡板和所述人孔支撑板均与所述直线导轨垂直且均位于所述底板的底部，所述定位脚设于所述后挡板上。

优选地，两条所述直线导轨的头部设有一块前挡板。

优选地，所述定位脚为2个，所述人孔支撑板上的安装孔为2个。

优选地，所述滑台包括与所述轨道配合的滑座和设于所述滑座头部的背板；所述驱动杆安装孔为两组，上下排布地设于所述背板上；所述爬壁机器人定位机构为以所述背板为底面、开口向所述滑座尾部的U形卡板结构。

优选地，所述滑座上设有爬壁机器人模块放置凹槽。

优选地，所述第一锁紧机构、所述第二锁紧机构与所述驱动杆同轴布置，所述第一锁紧机构设于一段二级台阶轴的直径较小的侧壁上，所述第二锁紧机构设于所述二级台阶轴的直径较大的侧壁上，所述二级台阶轴的大径端与所述驱动杆的端部固定。

优选地，所述第一锁紧机构和所述第二锁紧机构均为气动控制的锁紧机构。

如上所述，本实用新型的爬壁机器人辅助安装机构，具有以下有益效果：

1、将轨道的定位脚与人孔内PRHR HX相应的传热管管孔配合，实现轨道的准确定位，然后使人孔支撑板通过其上的安装孔与相应的人孔固定，实现轨道的固定；将对PRHR HX进行传热管涡流检验的爬壁机器人放在滑台上，由爬壁机器人定位机构对爬壁机器人进行定位，之后使驱动杆端部的第一锁紧机构和第二锁紧机构分别与爬壁机器人、滑台连接在一起；推动驱动杆，滑台便将爬壁机器人准确地输送到PRHR HX的管板表面，并使爬壁机器人的爬行脚插入管板上指定的传热管管孔；之后使第一锁紧机构自动与爬壁机器人脱开，驱动杆即可带动滑台离开爬壁机器人，在解除人孔支撑板与人孔的固定，即可将本实用新型的爬壁机器人辅助安装机构从人孔处移走。本实用新型能够对爬壁机器人进行辅助定位，快速、准确地完成爬壁机器人与PRHR HX管板的安装和拆卸工作，满足了PRHR HX传热管自动检测的要求。

2、前挡板的设置可以防止滑台移出导轨，避免滑台上的爬壁机器人跌落造成人员及设备损伤。

3、滑座上爬壁机器人模块放置凹槽的设置，使爬壁机器人的中心模块可以向下移动，从而降低爬壁机器人相对于滑台的高度，使爬壁机器人能够通过直径相对较小的人孔。

附图说明

图1显示为本实用新型的一种爬壁机器人辅助安装机构的结构示意图。

图2显示为本实用新型的一种爬壁机器人辅助安装机构的轨道的结构示意图。

图3显示为本实用新型的一种爬壁机器人辅助安装机构的滑台的结构示意图。

图4显示为本实用新型的一种爬壁机器人辅助安装机构的驱动机构的结构示意图。

图5显示为本实用新型的一种爬壁机器人辅助安装机构的工作状态示意图。

元件标号说明

100   轨道                          110  定位脚

120   人孔支撑板                    121  安装孔

130   底板                          140  直线导轨

150   后挡板                        160  前挡板

200   滑台                          210  滑座

211   爬壁机器人模块放置凹槽        220  背板

221   驱动杆安装孔                  230  爬壁机器人定位机构

300   驱动机构                      310  驱动杆

320   二级台阶轴                    321  第一锁紧机构

322   第二锁紧机构                  1    尼龙垫片

2     爬壁机器人                    2a   爬壁机器人的爬行脚

3     人孔                          4    PRHR HX的传热管管孔

5     紧固件

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1至图4。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

鉴于非能动余热排出热交换器的管板与地面垂直，传热管涡流检测的爬壁机器人不能采用蒸汽发生器传热管涡流检测时的垂直吊装方式进行安装，而爬壁机器人的爬行脚必须要插入管板上指定的传热管管孔，定位误差要控制在1mm以内。本实用新型的发明人设计出一种爬壁机器人辅助安装机构，借助本实用新型可以将爬壁机器人水平输送至管板表面，实现爬壁机器人与管板上指定的传热管管孔的安装。

以下将通过具体实施例来对本实用新型的爬壁机器人辅助安装机构进行详细说明。

如图1所示，一种爬壁机器人辅助安装机构，包括轨道100、沿所述轨道滑动的滑台200、驱动所述滑台200在所述轨道100滑动的驱动机构300。

如图2所示，所述轨道100的尾部设有定位脚110，所述轨道100的底部设有人孔支撑板120，所述人孔支撑板120上设有安装孔121。其中，所述轨道100包括底板130和设于所述底板130上的两条平行的直线导轨140，所述底板130的尾端设有后挡板150，所述后挡板150和所述人孔支撑板120均与所述直线导轨140垂直且均位于所述底板130的底部，所述定位脚110设于所述后挡板150上。为了避免所述滑台200在滑动过程中移出直线导轨140，使被所述滑台200输送的爬壁机器人2由所述滑台200上跌落，造成人员及设备损伤，两条所述直线导轨140的头部还可以设有一块前挡板160，对所述滑台200进行限位，使所述滑台200无法滑离直线导轨140。为了使本实用新型的轨道100的安装有可靠的定位，同时使本实用新型结构简单，便于安装，本实用新型的所述定位脚110优选为2个；当然所述定位脚110也可以设更多个，只要各定位脚110能够与PRHR HX的传热管管孔4（参见图5）一一对应，则同样能够实现轨道100安装过程中的定位功能。为了使本实用新型的轨道100能够可靠地与人孔3（参见图5）固定，且从结构的简洁化考虑，本实用新型的所述人孔支撑板上的安装孔121优选为2个。

所述轨道100的各零部件，除直线导轨140和定位脚110采用外购标准件外，其它各件均采用铝合金6061机械加工而成。铝合金6061强度高，质量轻，具有良好的耐辐照性能，既能保证安装过程中轨道不发生形变，又能减轻整体重量，提高安装的便捷性。所有的板件都加工出圆角，既能增加装置的美观度，又能为安装人员提供安全保障。根据爬壁机器人2的安装需要，所述轨道100有与PRHR HX封头人孔固定的可能，为了减轻PRHR HX封头与所述人孔支撑板120之间的摩擦损伤，所述人孔支撑板120的安装孔121与封头之间应设置尼龙垫片1，防止安装过程中出现轨道100与PRHR HX封头的碰撞。鉴于爬壁机器人2本身重量较轻（约20kg），所述滑台200受力不大，所述直线导轨140可选用微型不锈钢标准导轨。

如图3所示，所述滑台200上设有爬壁机器人定位机构230和驱动杆安装孔221。其中，所述滑台200包括与所述轨道配合的滑座210和设于所述滑座210头部的背板220，所述驱动杆安装孔221设于所述背板上，所述爬壁机器人定位机构230为以所述背板220为底面、开口向所述滑座210尾部的U形卡板结构。因为PRHR HX封头人孔孔径为406.4mm，而通常状态下的爬壁机器人能通过的最小人孔孔径为430mm，为了克服人孔大小对爬壁机器人安装的限制，保证爬壁机器人能够顺利的进出不同孔径的人孔，所述滑座210上设有爬壁机器人模块放置凹槽211，在人孔孔径较小时，调节爬壁机器人2的中心模块，使爬壁机器人2的中心模块向下移动（比如移30mm）落入所述爬壁机器人模块放置凹槽211，从而使爬壁机器人2相对于所述滑台200的高度变低，以使所述爬壁机器人2能够顺利通过孔径为406.4mm的PRHR HX封头人孔。因为所述驱动杆安装孔221与所述爬壁机器人2的中心模块存在相对位置关系，以使所述驱动工具300能够同时与所述滑台200和所述爬壁机器人2发生连接，所以所述驱动杆安装孔221优选地设为上下排布的两组孔，若中心模块下移30mm，则该两组孔的间距相应地也为30mm。所述滑台200的主要作用是承载与运送爬壁机器人2，同时定位爬壁机器人2的基准高度，所述滑台200的爬壁机器人模块放置凹槽211的两侧壁即用于承载爬壁机器人2，并定位了爬壁机器人2的基准高度，即保证了爬壁机器人2的爬行脚2a（参见图5）的中心与非能动余热排出热交换器PRHR HX指定的传热管管孔4（参见图5）中心在同一条直线上。

如图4所示，所述驱动机构300包括驱动杆310和设于所述驱动杆一端的与所述爬壁机器人自动连接和脱开的第一锁紧机构321、与所述滑台的驱动杆安装孔连接的第二锁紧机构322。所述第一锁紧机构321、所述第二锁紧机构322与所述驱动杆310同轴布置，所述第一锁紧机构321设于一段二级台阶轴320的直径较小的侧壁上，所述第二锁紧机构322设于所述二级台阶轴320的直径较大的侧壁上，所述二级台阶轴320的大径端与所述驱动杆310的端部固定。为了使所述驱动机构300与所述爬壁机器人2、所述滑台200快速的连接与松脱，所述第一锁紧机构321和所述第二锁紧机构322均采用气动控制的锁紧机构。

如图5所示，本实用新型的爬壁机器人辅助安装机构在将爬壁机器人2安装于非能动余热排出热交换器PRHR HX的管板上的传热管管孔4时的使用方法如下：

首先，将轨道100的定位脚110与非能动余热排出热交换器PRHR HX管板上相应的传热管管孔4配合，实现轨道100的准确定位，同时还承载轨道100的部分重量；同时，使人孔支撑板120抵住相应的人孔3的端面，然后用螺钉等紧固件5通过安装孔121使人孔支撑板120与人孔3固定，从而实现轨道100的固定。将对非能动余热排出热交换器PRHR HX进行传热管涡流检验的爬壁机器人2放在滑台200上，由滑台200的爬壁机器人定位机构230对爬壁机器人2进行定位，之后使驱动机构300的第二锁紧机构322与滑台200连接在一起，使驱动机构300的第一锁紧机构321与爬壁机器人2连接在一起。推动驱动杆310，使驱动杆310带动滑台200以及滑台上的爬壁机器人2一起沿直线导轨140滑动，直到将爬壁机器人2输送到非能动余热排出热交换器PRHR HX的管板表面，并使爬壁机器人2的爬行脚2a插入管板上指定的传热管管孔4。之后，使第一锁紧机构321自动与爬壁机器人2脱开，驱动杆310即可带动滑台200离开爬壁机器人2，然后，解除人孔支撑板120与人孔的固定，即可将本实用新型的爬壁机器人辅助安装机构从人孔3处移走。则爬壁机器人2安装于非能动余热排出热交换器PRHR HX的管板上的传热管管孔4的工作完成。

当需要将爬壁机器人2从余热排出热交换器PRHR HX的管板上的传热管管孔4拆除时，则参照安装时的方法，首先安装好轨道100，然后将驱动杆310与滑台200通过第二锁紧机构322连接，然后推动驱动杆310，使驱动杆310带动滑台200滑动到爬壁机器人2所在的位置，使所述滑台200支撑住爬壁机器人2，同时，驱动杆310端部的第一锁紧机构321与爬壁机器人2实现连接，然后，将驱动杆310向人孔3外拉，使驱动杆310将滑台200和爬壁机器人2一起带出人孔3，再使第一锁紧机构321自动与爬壁机器人2脱开，即可将爬壁机器人2安全得卸下。再解除人孔支撑板120与人孔的固定，本实用新型的爬壁机器人辅助安装机构又可很方便地从人孔3处移走。

综上所述，本实用新型的爬壁机器人辅助安装机构能够快速、准确地将爬壁机器人与PRHR HX管板进行安装和拆卸，满足了PRHR HX传热管自动检测的要求。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种爬壁机器人辅助安装机构，其特征在于，包括轨道（100）、沿所述轨道（100）滑动的滑台（200）、驱动所述滑台（200）在所述轨道（100）滑动的驱动杆（310）；所述轨道（100）的尾部设有定位脚（110），所述轨道（100）的底部设有人孔支撑板（120），所述人孔支撑板（120）上设有安装孔（121）；所述滑台（200）上设有爬壁机器人定位机构（230）和驱动杆安装孔（221）；所述驱动杆（310）的一端设有与所述爬壁机器人（2）自动连接和脱开的第一锁紧机构（321）、与所述滑台的驱动杆安装孔（221）连接的第二锁紧机构（322）。

2.根据权利要求1所述的爬壁机器人辅助安装机构，其特征在于：所述轨道（100）包括底板（130）和设于所述底板（130）上的两条平行的直线导轨（140），所述底板（130）的尾端设有后挡板（150），所述后挡板（150）和所述人孔支撑板（120）均与所述直线导轨（140）垂直且均位于所述底板（130）的底部，所述定位脚（110）设于所述后挡板（150）上。

3.根据权利要求2所述的爬壁机器人辅助安装机构，其特征在于：两条所述直线导轨（140）的头部设有一块前挡板（160）。

4.根据权利要求1至3任一所述的爬壁机器人辅助安装机构，其特征在于：所述定位脚（110）为2个，所述人孔支撑板上的安装孔（121）为2个。

5.根据权利要求1所述的爬壁机器人辅助安装机构，其特征在于：所述滑台（200）包括与所述轨道（100）配合的滑座（210）和设于所述滑座（210）头部的背板（220）；所述驱动杆安装孔（221）为两组，上下排布地设于所述背板（220）上；所述爬壁机器人定位机构（230）为以所述背板（220）为底面、开口向所述滑座（210）尾部的U形卡板结构。

6.根据权利要求5所述的爬壁机器人辅助安装机构，其特征在于：所述滑座（210）上设有爬壁机器人模块放置凹槽（211）。

7.根据权利要求1所述的爬壁机器人辅助安装机构，其特征在于：所述第一锁紧机构（321）、所述第二锁紧机构（322）与所述驱动杆（310）同轴布置，所述第一锁紧机构（321）设于一段二级台阶轴（320）的直径较小的侧壁上，所述第二锁紧机构（322）设于所述二级台阶轴（320）的直径较大的侧壁上，所述二级台阶轴（320）的大径端与所述驱动杆（310）的端部固定。

8.根据权利要求7所述的爬壁机器人辅助安装机构，其特征在于：所述第一锁紧机构（321）和所述第二锁紧机构（322）均为气动控制的锁紧机构。

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