CN219582870U - 一种具有过障功能的抱式机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型是可用于电厂锅炉防磨防爆检查的一种具有过障功能的抱式机器人，包括：机械爪装置、电动推杆装置和机械臂。机械爪装置包括：固定板、固定壳、伸缩杆电机、伸缩杆、承重导向伸缩杆、蜗轮蜗杆电机、2个机械爪、伸缩支架。电动推杆装置包括：电动推杆套、防坠器支架、扭簧、电动推杆、防坠器。利用电动推杆实现垂直运动，采用上下两组机械爪装置，通过蜗轮蜗杆电机控制机械爪抓紧或松开管子，伸缩杆电机控制机械爪伸缩，最大伸出长度为80mm，可跨越管卡，机械臂工作半径900mm，可搭载摄像头、测厚探头、脉冲涡流检测探头，实现防磨防爆检测，不需人工搭架子，操作简便，尤其可跨越管屏间的管卡，实现连续检测，提高工作效率。

Description

一种具有过障功能的抱式机器人

技术领域

本实用新型属于无损检测技术领域，特别涉及一种用于锅炉四小管防磨防爆检查的一种具有过障功能的抱式机器人。

背景技术

锅炉作为火力发电厂三大主机之一的主设备，主要由水冷壁、过热器、再热器、省煤器、联箱、汽水连接管等设备组成，据不完全统计，锅炉受热面四管爆漏事件占机组非计划停运事件的50％左右，个别火电厂受热面爆漏事件甚至高达65％。从锅炉受热面四管泄漏的情况来看，造成非计划停运检修的次数往往多于汽机和发电机，其中承压部件(省煤器、水冷壁、过热器、再热器)泄漏事故(包括炉内炉外管)又占锅炉事故的70％左右，因此要想大幅度降低锅炉临修次数，必须对锅炉本体设备做好防磨防爆工作。

锅炉受热面四管泄漏的常见原因主要有以下几个方面：

1)受热面设计不合理，膨胀受限。

2)受热面原材料质量不良。

3)受热面管内堵塞异物，导致汽水流动不畅。

4)受热面管子膨胀受阻，导致运行一段时间后管道焊口出现裂纹泄漏。

5)锅炉运行控制不当，导致受热面壁温超限，氧化皮沉积。

因此，四管防磨防爆检查重点在于检查四管磨损、腐蚀、刮伤、鼓包、变形(含蠕变变形)、氧化及表面裂纹等情况。

传统检查手段为“看、测、摸、防、仪”，但由于检查现场需要先搭架子，人员再爬架子检查，检查效率低。

专利文献CN214622360U提供了一种抱式爬行机器人，包括测厚主机，测厚主机通过上壳和下壳固定，上壳上端面两侧设置把手，把手外套弹簧，穿过电机固定壳，与V型从动轮连接，下壳下端面两侧分别与两个电机固定壳连接，电机固定壳内置电机，电机固定壳一个外置航插，另一个外置用于拍摄被测表面腐蚀情况的摄像头和用于给摄像头补光的灯杯，电机固定壳下端面设置挡片、位移传感器和V型主动轮，下壳下端面中间位置与测厚外壳连接，测厚外壳内壁设置滑轨，测厚外壳内设置测厚探头，测厚探头与测厚外壳之间设置用于辅助测厚探头回弹的拉簧，测厚探头前端固定有用于保证测厚探头与被测管壁之间保留1mm间隙的探头支架，探头支架带有辅助轮，辅助测厚探头在被测管壁上爬行。其中，测厚探头距被测管壁最大距离4mm。由于检测现场管屏间设置管卡，管卡宽于管径20mm-27mm，因此，该专利提供的机器人无法自动跨越管卡，无法实现连续检测，检测效率受限。

实用新型内容

为了克服上述现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种操作简便、检查速度快，尤其具有自动跨越管卡功能的用于锅炉四小管防磨防爆检查的一种具有过障功能的抱式机器人。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种具有过障功能的抱式机器人，包括：机械爪装置、电动推杆装置和机械臂。

其中，所述机械爪装置包括：固定板、固定壳、伸缩杆电机、伸缩杆、用于保证固定板与固定壳保持平行的承重导向伸缩杆、蜗轮蜗杆电机、2个机械爪、用于防止机械爪装置旋转的伸缩支架。

其中，所述电动推杆装置包括：电动推杆套、防坠器支架、扭簧、电动推杆、防坠器。

其中，所述机械爪装置有两组，一组机械爪装置的固定壳的下端面固定在电动推杆套的上端面上，另一组机械爪装置的固定壳的上端面固定在电动推杆的下端面上，固定壳的下端面与机械臂连接。

其中，所述固定板前端与蜗轮蜗杆电机连接，蜗轮蜗杆电机前端与机械爪连接，固定板后端与伸缩杆和承重导向伸缩杆固定。

其中，所述固定壳后端面外侧与伸缩杆电机固定，固定壳后端面内侧与伸缩杆和承重导向伸缩杆固定。

其中，所述伸缩杆电机与伸缩杆连接，伸缩杆电机驱动伸缩杆，伸缩杆带动固定板，固定板带动机械爪做水平伸缩运动。

其中，所述电动推杆套套在电动推杆上，电动推杆内置电机驱动电动推杆在电动推杆套内上下运动。

其中，所述防坠器支架通过扭簧固定在电动推杆套上，防坠器支架前端设置防坠器，防坠器内部具有开锁、关锁的电机、齿轮结构，检测时，防坠器25的锁处于关锁状态，当机械爪17失灵，机器人下坠时，防坠器25将卡在管子4的管卡上，防止机器人坠毁。

其中，所述蜗轮蜗杆电机正转带动机械爪抱紧管子，蜗轮蜗杆电机反转带动机械爪松开管子。

其中，所述机械臂工作半径900mm，可搭载摄像头、测厚探头、脉冲涡流检测探头。

其中，所述机械爪最大伸出长度为80mm，机械爪开合直径为38mm-68mm。

通过采用上述技术方案，本实用新型得到的有益效果是：本实用新型一种具有过障功能的抱式机器人主体采用电动推杆装置，利用电动推杆在电动推杆套内伸长和缩短达到向上或向下行走目的。采用上下两组机械爪装置，每组机械爪装置有两个机械爪，通过蜗轮蜗杆电机正反丝杆机构，控制机械爪抓紧管子或放松管子。机器人上下移动时，两组机械爪装置交替抱紧管子，上面一组机械爪装置抱紧管子，下面一组机械爪装置松开管子，电动推杆在电动推杆套内向上(或向下)移动到最大行程，下面一组机械爪装置抓紧管子，上面一组机械爪装置松开管子，电动推杆套在电动推杆外向上(或向下)移动到最大行程，如此往复运动，实现机器人垂直运动。机械爪装置负载设计保证一组松开后，另一组不会偏移和摆动。伸缩杆电机控制机械爪伸缩，最大伸出长度为80mm，可跨越管卡，安装机械臂，工作半径900mm，可搭载摄像头、测厚探头、脉冲涡流检测探头，实现防磨防爆检测。

综上，本实用新型的一种具有过障功能的抱式机器人可搭载摄像头、测厚探头、脉冲涡流检测探头，实现防磨防爆检测，不需人工搭架子，操作简便、检查速度快，尤其可以跨越管屏间的管卡，实现连续检测，提高工作效率。

下面结合附图对本实用新型进行详细描述。

附图说明

图1是本实用新型的一种具有过障功能的抱式机器人的结构图(右视图)。

图2：是本实用新型的一种具有过障功能的抱式机器人的结构图(主视图)。

图中：1-机械爪装置、2-电动推杆装置、3-机械臂、4-管子、11-固定板、12-固定壳、13-伸缩杆电机、14-伸缩杆、15-承重导向伸缩杆、16-蜗轮蜗杆电机、17-机械爪、18-伸缩支架、21-电动推杆套、22-防坠器支架、23-扭簧、24-电动推杆、25-防坠器。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的实施方案进行详细描述。

如图2所示，本实用新型的一种具有过障功能的抱式机器人，包括：机械爪装置1、电动推杆装置2和机械臂3。

如图1所示，机械爪装置1包括：固定板11、固定壳12、伸缩杆电机13、伸缩杆14、用于保证固定板11与固定壳12保持平行的承重导向伸缩杆15、蜗轮蜗杆电机16、2个机械爪17、用于防止机械爪装置1旋转的伸缩支架18。

如图1所示，电动推杆装置2包括：电动推杆套21、防坠器支架22、扭簧23、电动推杆24、防坠器25。

如图1所示，机械爪装置1有两组，一组机械爪装置1的固定壳12的下端面固定在电动推杆套21的上端面上，另一组机械爪装置1的固定壳12的上端面固定在电动推杆24的下端面上，固定壳12的下端面与机械臂3连接。

如图1所示，固定板11前端与蜗轮蜗杆电机16连接，蜗轮蜗杆电机16前端与机械爪17连接，固定板11后端与伸缩杆14和承重导向伸缩杆15固定。

如图1所示，固定壳12后端面外侧与伸缩杆电机13固定，固定壳12后端面内侧与伸缩杆14和承重导向伸缩杆15固定。

在本实用新型的一个实施例中，伸缩杆电机13与伸缩杆14连接，伸缩杆电机13驱动伸缩杆14，伸缩杆14带动固定板11，固定板11带动机械爪17做水平伸缩运动。

在本实用新型的一个实施例中，电动推杆套21套在电动推杆24上，电动推杆24内置电机驱动电动推杆24在电动推杆套21内上下运动。

如图1所示，防坠器支架22通过扭簧23固定在电动推杆套21上，防坠器支架22前端设置防坠器25。防坠器25内部具有开锁、关锁的电机、齿轮结构。

在本实用新型的一个实施例中，检测时，防坠器25的锁处于关锁状态，当机械爪17失灵，机器人下坠时，防坠器25将卡在管子4的管卡上，防止机器人坠毁。

在本实用新型的一个实施例中，蜗轮蜗杆电机16正转带动机械爪17抱紧管子4，蜗轮蜗杆电机16反转带动机械爪17松开管子4。

在本实用新型的一个实施例中，机械爪17最大伸出长度为80mm，在本实用新型的一个实施例中，机器人采用电动推杆装置2，利用电动推杆24在电动推杆套21内伸长和缩短达到向上或向下行走目的。采用上下两组机械爪装置1，每组机械爪装置1有两个机械爪17，通过蜗轮蜗杆电机16正反丝杆机构，控制机械爪17抓紧管子4或松开管子4。机器人上下移动时，上面一组机械爪装置1抱紧管子4，下面一组机械爪装置1松开管子4，电动推杆24在电动推杆套21内向上(或向下)移动到最大行程，下面一组机械爪17装置抓紧管子4，上面一组机械爪装置1松开管子4，电动推杆套21在电动推杆24外向上(或向下)移动到最大行程，如此往复运动，实现机器人垂直运动。机械爪装置1负载设计保证一组松开后，另一组不会偏移和摆动。伸缩杆电机13控制机械爪17伸缩，最大伸出长度为80mm，可跨越管卡，机械爪17开合直径为38mm-68mm。机器人安装机械臂3，工作半径900mm，可搭载摄像头、测厚探头、脉冲涡流检测探头，实现防磨防爆检测。

综上所述，本实用新型的一种具有过障功能的抱式机器人具有以下优点：可搭载摄像头、测厚探头、脉冲涡流检测探头，实现防磨防爆检测，不需人工搭架子，操作简便、检查速度快，尤其可以跨越管屏间的管卡，实现连续检测，提高工作效率。对有效减少机组非计划停运次数，提高设备健康水平意义重大。

上面结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (3)

1.一种具有过障功能的抱式机器人，包括：机械爪装置(1)、电动推杆装置(2)和机械臂(3)；

其中，所述机械爪装置(1)包括：固定板(11)、固定壳(12)、伸缩杆电机(13)、伸缩杆(14)、用于保证固定板(11)与固定壳(12)保持平行的承重导向伸缩杆(15)、蜗轮蜗杆电机(16)、2个机械爪(17)、用于防止机械爪装置(1)旋转的伸缩支架(18)；

其中，所述电动推杆装置(2)包括：电动推杆套(21)、防坠器支架(22)、扭簧(23)、电动推杆(24)、防坠器(25)；

其中，所述机械爪装置(1)有两组，一组机械爪装置(1)的固定壳(12)的下端面固定在电动推杆套(21)的上端面上，另一组机械爪装置(1)的固定壳(12)的上端面固定在电动推杆(24)的下端面上，固定壳(12)的下端面与机械臂(3)连接；

其中，所述固定板(11)前端与蜗轮蜗杆电机(16)连接，蜗轮蜗杆电机(16)前端与机械爪(17)连接，固定板(11)后端与伸缩杆(14)和承重导向伸缩杆(15)固定；

其中，所述固定壳(12)后端面外侧与伸缩杆电机(13)固定，固定壳(12)后端面内侧与伸缩杆(14)和承重导向伸缩杆(15)固定；

其中，所述伸缩杆电机(13)与伸缩杆(14)连接，伸缩杆电机(13)驱动伸缩杆(14)，伸缩杆(14)带动固定板(11)，固定板(11)带动机械爪(17)做水平伸缩运动；

其中，所述电动推杆套(21)套在电动推杆(24)上，电动推杆(24)内置电机驱动电动推杆(24)在电动推杆套(21)内上下运动；

其中，所述防坠器支架(22)通过扭簧(23)固定在电动推杆套(21)上，防坠器支架(22)前端设置防坠器(25)，防坠器(25)内部具有开锁、关锁的电机、齿轮结构；

其中，所述蜗轮蜗杆电机(16)正转带动机械爪(17)抱紧管子(4)，蜗轮蜗杆电机(16)反转带动机械爪(17)松开管子(4)。

2.根据权利要求1所述的一种具有过障功能的抱式机器人，其特征在于所述机械臂(3)工作半径900mm，可搭载摄像头、测厚探头、脉冲涡流检测探头。

3.根据权利要求1所述的一种具有过障功能的抱式机器人，其特征在于所述机械爪(17)最大伸出长度为80mm，机械爪(17)开合直径为38mm-68mm。