一種大型鍋爐水冷壁檢查機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】一種大型鍋爐水冷壁檢查機(jī)器人，屬于大型鍋爐檢修設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，用于對(duì)大型鍋爐水冷壁進(jìn)行維修檢查。其技術(shù)方案是：它的機(jī)器人殼體由繞線器懸吊，通過繞線器電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)上下移動(dòng)，機(jī)器人殼體通過噴射器向后方噴射壓縮空氣實(shí)現(xiàn)水平移動(dòng)，并可通過調(diào)節(jié)噴射器左右側(cè)控制閥的開度比例，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人殼體的旋轉(zhuǎn)；安裝在機(jī)器人殼體上的攝像頭、測(cè)距傳感器可以對(duì)鍋爐水冷壁進(jìn)行檢查，吹掃器還可以對(duì)鍋爐水冷壁進(jìn)行清潔吹掃。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕，不與鍋爐水冷壁發(fā)生接觸，不會(huì)發(fā)生墜落事故。本發(fā)明極大地改變了人工檢測(cè)大型鍋爐水冷壁作業(yè)的現(xiàn)狀，給大型鍋爐水冷壁的檢修提供了現(xiàn)代化的檢查設(shè)備，是本領(lǐng)域的創(chuàng)新，有極好的推廣價(jià)值和市場(chǎng)前景。
【專利說明】
一種大型鍋爐水冷壁檢查機(jī)器人

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在惡劣環(huán)境中對(duì)大型鍋爐水冷壁進(jìn)行檢查的機(jī)器人，屬于大型鍋爐檢修設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]大型鍋爐是火力發(fā)電廠的重要設(shè)備，鍋爐爐膛周圍包圍著水冷壁，鍋爐水冷壁在鍋爐運(yùn)行周期中需要進(jìn)行檢查，以發(fā)現(xiàn)故障并進(jìn)行維修。目前大型鍋爐水冷壁檢查主要依靠人工，由于大型鍋爐體積巨大，如600MW機(jī)組可高達(dá)60米，因此需要在水冷壁旁大面積搭設(shè)腳手架，同時(shí)在鍋爐水冷壁表面通常有粘灰，工作環(huán)境惡劣，造成水冷壁檢查難度大、進(jìn)度緩慢、成本高。中國專利號(hào)200710022762.1公開了一種水冷壁爬壁機(jī)器人，這種爬壁機(jī)器人利用磁鐵吸附于水冷壁上，采用磁吸附輪式行走方式，車體連接升降平臺(tái)。它的缺點(diǎn)是機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量沉、制作成本高，車輪、齒輪箱等轉(zhuǎn)動(dòng)部件工作于惡劣環(huán)境容易發(fā)生故障，同時(shí)由于采用磁鐵吸附于水冷壁，磁吸附輪行走過程中可能發(fā)生脫落，如在高空發(fā)生脫落就會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞下部的水冷壁。為了改變目前人工檢查大型鍋爐水冷壁的現(xiàn)狀，克服現(xiàn)有檢查機(jī)器人的缺點(diǎn)，有必要研制新的鍋爐水冷壁檢查機(jī)器人，以適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種大型鍋爐水冷壁檢查機(jī)器人，這種檢查機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單輕巧，可以在鍋爐爐體空間內(nèi)自由移動(dòng)，不會(huì)碰觸鍋爐爐壁及跌落，能夠快速、準(zhǔn)確地完成鍋爐水冷壁的檢查作業(yè)。
[0004]解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是:
一種大型鍋爐水冷壁檢查機(jī)器人，它包括機(jī)器人殼體、繞線器、繞線器電機(jī)、壓縮空氣軟管、攝像頭、測(cè)距傳感器、噴射器，機(jī)器人殼體內(nèi)為密封腔室，繞線器的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與繞線器電機(jī)的電機(jī)軸相連接，壓縮空氣軟管的一端繞在繞線器的輪軸上，壓縮空氣軟管的另一端連接到機(jī)器人殼體的腔室內(nèi)，機(jī)器人殼體上安裝有攝像頭、測(cè)距傳感器和噴射器，噴射器與壓縮空氣軟管相連接，繞線器電機(jī)、攝像頭、測(cè)距傳感器、噴射器分別與機(jī)器人控制裝置相連接。
[0005]上述大型鍋爐水冷壁檢查機(jī)器人，所述噴射器由左噴嘴、右噴嘴、壓縮空氣分支管、壓縮空氣控制閥組成，左噴嘴、右噴嘴在機(jī)器人殼體中軸線的兩側(cè)對(duì)稱分布，左噴嘴和右噴嘴分別與壓縮空氣分支管相連接，壓縮空氣分支管位于機(jī)器人殼體的腔室內(nèi)的兩側(cè)，兩側(cè)的壓縮空氣分支管分別與壓縮空氣軟管相連接，兩側(cè)的壓縮空氣分支管上分別安裝壓縮空氣控制閥，壓縮空氣控制閥與機(jī)器人控制裝置相連接。
[0006]上述大型鍋爐水冷壁檢查機(jī)器人，所述機(jī)器人殼體為圓環(huán)形，中部有水平的橫梁相連接，橫梁為空心套筒，橫梁的空腔與機(jī)器人殼體的圓環(huán)形腔室相連通，攝像頭、測(cè)距傳感器安裝在機(jī)器人殼體的前面，噴射器的噴嘴開口位于在機(jī)器人殼體的后面。
[0007]上述大型鍋爐水冷壁檢查機(jī)器人，所述機(jī)器人殼體上還安裝有吹掃器，吹掃器由吹掃孔、左側(cè)清掃器電機(jī)、右側(cè)清掃器電機(jī)、清掃刷組成，左側(cè)清掃器電機(jī)和右側(cè)清掃器電機(jī)對(duì)稱安裝在機(jī)器人殼體中部橫梁上，清掃刷安裝在左側(cè)清掃器電機(jī)和右側(cè)清掃器電機(jī)的電機(jī)軸前端，左側(cè)清掃器電機(jī)和右側(cè)清掃器電機(jī)的兩側(cè)橫梁上分別開有吹掃孔，吹掃孔與機(jī)器人殼體的腔室相連通，左側(cè)清掃器電機(jī)和右側(cè)清掃器電機(jī)與機(jī)器人控制裝置相連接。
[0008]上述大型鍋爐水冷壁檢查機(jī)器人，所述機(jī)器人殼體的腔室內(nèi)的兩側(cè)的壓縮空氣分支管上分別有壓縮空氣溢流孔，壓縮空氣從壓縮空氣溢流孔進(jìn)入到機(jī)器人殼體的腔室內(nèi)。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明的機(jī)器人殼體由繞線器懸吊，通過繞線器電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)上下移動(dòng)，機(jī)器人殼體通過噴射器向后方噴射壓縮空氣實(shí)現(xiàn)水平移動(dòng)，并可通過調(diào)節(jié)噴射器左右側(cè)控制閥的開度比例，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人殼體的旋轉(zhuǎn)；安裝在機(jī)器人殼體上的攝像頭、測(cè)距傳感器可以對(duì)鍋爐水冷壁進(jìn)行檢查；安裝在機(jī)器人殼體上的吹掃器還可以對(duì)鍋爐水冷壁進(jìn)行清潔吹掃。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕，采用氣動(dòng)方式進(jìn)行水平移動(dòng)，不與鍋爐水冷壁發(fā)生接觸，不會(huì)發(fā)生墜落事故，也不會(huì)損壞水冷壁，檢查作業(yè)安全可靠。
[0010]本發(fā)明極大地改變了人工檢測(cè)大型鍋爐水冷壁作業(yè)的現(xiàn)狀，大大減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度和工作量，也克服了采用傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)的爬壁機(jī)器人的缺陷，給大型鍋爐水冷壁的檢修提供了具有現(xiàn)代化技術(shù)的檢查設(shè)備，是本領(lǐng)域的創(chuàng)新，有極好的推廣價(jià)值和市場(chǎng)前景。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的正視圖；
圖3是本發(fā)明的后視圖；
圖4是氣動(dòng)部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是吹掃部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中標(biāo)記如下:機(jī)器人殼體1、橫梁2、繞線器3、繞線器電機(jī)4、壓縮空氣軟管5、攝像頭6、測(cè)距傳感器7、噴射器8、左噴嘴9、右噴嘴10、壓縮空氣分支管11、壓縮空氣控制閥12、吹掃器13、吹掃孔14、左側(cè)清掃器電機(jī)15、右側(cè)清掃器電機(jī)16、清掃刷17、壓縮空氣溢流孔18。

【具體實(shí)施方式】
[0013]本發(fā)明是一種適合于惡劣環(huán)境的鍋爐水冷壁檢查機(jī)器人，它采用壓縮空氣與電動(dòng)結(jié)合的動(dòng)力方式。
[0014]本發(fā)明由機(jī)器人殼體1、橫梁2、繞線器3、繞線器電機(jī)4、壓縮空氣軟管5、攝像頭6、測(cè)距傳感器7、噴射器8、吹掃器13組成。
[0015]圖中顯示，機(jī)器人殼體I為圓環(huán)形密封腔室，中部有水平的橫梁2相連接，橫梁2為空心套筒，橫梁2的空腔與機(jī)器人殼體I的圓環(huán)形腔室相連通。攝像頭6安裝在橫梁2上對(duì)周圍水冷壁進(jìn)行檢查，測(cè)距傳感器7位于機(jī)器人機(jī)身下部前面位置，它可以對(duì)機(jī)器人殼體I與水冷壁的距離進(jìn)行實(shí)時(shí)的測(cè)量，吹掃器13安裝在橫梁2上，可以對(duì)水冷壁進(jìn)行吹掃，噴射器8位于在機(jī)器人殼體的后面,用于推動(dòng)機(jī)器人殼體I的水平移動(dòng)。
[0016]圖中顯示，繞線器3的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與繞線器電機(jī)4的電機(jī)軸相連接，壓縮空氣軟管5的一端繞在繞線器3的輪軸上，壓縮空氣軟管5的另一端連接到機(jī)器人殼體I的腔室內(nèi)。壓縮空氣軟管5的作用一是懸吊機(jī)器人殼體1，二是向機(jī)器人殼體I內(nèi)輸送壓縮空氣。
[0017]使用時(shí)，繞線器電機(jī)4帶動(dòng)繞線器3轉(zhuǎn)動(dòng)，纏繞在繞線器3輪軸上的壓縮空氣軟管5隨著繞線器3轉(zhuǎn)動(dòng)放下或卷起，連接在壓縮空氣軟管5下方的機(jī)器人殼體I實(shí)現(xiàn)上下移動(dòng)，繞線器電機(jī)4的轉(zhuǎn)動(dòng)由控制裝置進(jìn)行控制。
[0018]圖中顯示，機(jī)器人殼體I的水平移動(dòng)是由噴射器8實(shí)現(xiàn)的。噴射器8由左噴嘴9、右噴嘴10、壓縮空氣分支管11、壓縮空氣控制閥12組成。左噴嘴9、右噴嘴10在機(jī)器人殼體I中軸線的兩側(cè)對(duì)稱分布，左噴嘴9和右噴嘴10的噴嘴口伸出機(jī)器人殼體I的殼體外。左噴嘴9和右噴嘴10分別與壓縮空氣分支管11相連接,壓縮空氣分支管11成對(duì)稱圓弧結(jié)構(gòu)，可以方便地安裝于機(jī)器人殼體I的圓環(huán)形腔室內(nèi)的兩側(cè)，兩側(cè)的壓縮空氣分支管11分別與壓縮空氣軟管5相連接，兩側(cè)的壓縮空氣分支管11上分別安裝壓縮空氣控制閥12，壓縮空氣控制閥12與控制裝置相連接。
[0019]工作時(shí)，噴射器8的左、右壓縮空氣控制閥12同時(shí)開大流量，左噴嘴9和右噴嘴10噴射出水平氣流可使機(jī)器人殼體I前進(jìn)；噴射器8的左、右壓縮空氣控制閥12同時(shí)減小流量，左噴嘴9和右噴嘴10噴射出水平氣流可使機(jī)器人殼體I后退；調(diào)節(jié)噴射器8的左、右壓縮空氣控制閥12的開度比例，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人殼體I的轉(zhuǎn)向。
[0020]圖中顯示，機(jī)器人殼體I的腔室內(nèi)的兩側(cè)的壓縮空氣分支管11上分別有壓縮空氣溢流孔18，壓縮空氣從壓縮空氣溢流孔18進(jìn)入到機(jī)器人殼體I的腔室內(nèi)，使得機(jī)器人殼體I的腔室內(nèi)成為正壓力，把環(huán)境中的灰份隔絕在機(jī)器人殼體I外，適用于惡劣環(huán)境，故障率低。
[0021]圖中顯示，吹掃器13由吹掃孔14、左側(cè)清掃器電機(jī)15、右側(cè)清掃器電機(jī)16、清掃刷17組成。左側(cè)清掃器電機(jī)15和右側(cè)清掃器電機(jī)16對(duì)稱安裝在機(jī)器人殼體I中部的橫梁2上，清掃刷17安裝在左側(cè)清掃器電機(jī)15和右側(cè)清掃器電機(jī)16的電機(jī)軸前端，左側(cè)清掃器電機(jī)15和右側(cè)清掃器電機(jī)16的兩側(cè)橫梁2上分別開有吹掃孔14，吹掃孔14與機(jī)器人殼體I的腔室相連通，左側(cè)清掃器電機(jī)I和右側(cè)清掃器電機(jī)16與控制裝置相連接。
[0022]工作時(shí)，左側(cè)清掃器電機(jī)15和右側(cè)清掃器電機(jī)16帶動(dòng)清掃刷17旋轉(zhuǎn)，清除水冷壁上的灰塵，機(jī)器人殼體I的橫梁2上的吹掃孔14與機(jī)器人殼體I腔室內(nèi)部連通，壓縮空氣從吹掃孔14噴出的氣流吹走灰塵，便于攝像頭6拍攝出清晰的圖像。
[0023]本發(fā)明在工作時(shí)，攝像頭6、測(cè)距傳感器7將視頻和傳感器信號(hào)輸送給機(jī)器人控制裝置，控制人員根據(jù)這些信號(hào)可以知道機(jī)器人的位置和鍋爐水冷壁的狀態(tài)，然后向繞線器電機(jī)4、噴射器8的壓縮空氣控制閥12、吹掃器13的左側(cè)清掃器電機(jī)15、右側(cè)清掃器電機(jī)16分別通過控制裝置發(fā)出指令?？刂蒲b置可以啟動(dòng)繞線器電機(jī)4轉(zhuǎn)動(dòng)，使機(jī)器人殼體I進(jìn)行上下移動(dòng)；控制裝置可以打開噴射器8的壓縮空氣控制閥12使噴嘴向后方噴射壓縮空氣實(shí)現(xiàn)水平移動(dòng)，并可通過調(diào)節(jié)壓縮空氣控制閥12的左右開度比例，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人殼體的旋轉(zhuǎn)；控制裝置還可以驅(qū)動(dòng)吹掃器13的左側(cè)清掃器電機(jī)15、右側(cè)清掃器電機(jī)16轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)清掃刷17進(jìn)行吹掃作業(yè)。
[0024]上述控制裝置包括電機(jī)開關(guān)、電機(jī)控制器、啟動(dòng)按鈕、控制閥電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、電位器、變壓器、繼電器等部件，屬于常規(guī)機(jī)電控制技術(shù)，不再贅述。
[0025]上述控制過程可以使用單片機(jī)、可編程序控制器、無線網(wǎng)絡(luò)及其它現(xiàn)代化的控制裝置和系統(tǒng)，使得控制過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，達(dá)到更好的控制效果，這些結(jié)構(gòu)和配置不屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍，不再贅述。
【權(quán)利要求】
1.一種大型鍋爐水冷壁檢查機(jī)器人，其特征在于:它包括機(jī)器人殼體(1)、繞線器(3)、繞線器電機(jī)(4)、壓縮空氣軟管(5)、攝像頭(6)、測(cè)距傳感器(7)、噴射器(8)，機(jī)器人殼體(1)內(nèi)為密封腔室，繞線器(3)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與繞線器電機(jī)(4)的電機(jī)軸相連接，壓縮空氣軟管(5)的一端繞在繞線器(3)的輪軸上，壓縮空氣軟管(5)的另一端連接到機(jī)器人殼體(1的腔室內(nèi)，機(jī)器人殼體(1)上分別安裝有攝像頭(6)、測(cè)距傳感器(7)和噴射器(8)，噴射器(8)與壓縮空氣軟管(5)相連接，繞線器電機(jī)(4)、攝像頭(6)、測(cè)距傳感器(7)、噴射器(8)分別與機(jī)器人控制裝置相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型鍋爐水冷壁檢查機(jī)器人，其特征在于:所述噴射器(8)由左噴嘴(9)、右噴嘴(10)、壓縮空氣分支管(11)、壓縮空氣控制閥(12)組成，左噴嘴(9)、右噴嘴(10)在機(jī)器人殼體(1)中軸線的兩側(cè)對(duì)稱分布，左噴嘴(9)和右噴嘴(10)分別與壓縮空氣分支管(11)相連接，壓縮空氣分支管(11)位于機(jī)器人殼體(1)的腔室內(nèi)的兩側(cè)，兩側(cè)的壓縮空氣分支管(11)分別與壓縮空氣軟管(5 )相連接，兩側(cè)的壓縮空氣分支管(11)上分別安裝壓縮空氣控制閥(12 )，壓縮空氣控制閥(12 )與機(jī)器人控制裝置相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大型鍋爐水冷壁檢查機(jī)器人，其特征在于:所述機(jī)器人殼體(1)為圓環(huán)形，中部有水平的橫梁(2)相連接，橫梁(2)為空心套筒，橫梁(2)的空腔與機(jī)器人殼體(1)的圓環(huán)形腔室相連通，攝像頭(6)、測(cè)距傳感器(7)安裝在機(jī)器人殼體(1)的前面，噴射器(8)的噴嘴開口位于在機(jī)器人殼體(1)的后面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大型鍋爐水冷壁檢查機(jī)器人，其特征在于:所述機(jī)器人殼體(1)上還安裝有吹掃器(13)，吹掃器(13)由吹掃孔(14)、左側(cè)清掃器電機(jī)(15)、右側(cè)清掃器電機(jī)(16)、清掃刷(17)組成，左側(cè)清掃器電機(jī)(15)和右側(cè)清掃器電機(jī)(16)對(duì)稱安裝在機(jī)器人殼體(1)中部橫梁(2)上，清掃刷(17)安裝在左側(cè)清掃器電機(jī)(15)和右側(cè)清掃器電機(jī)(16)的電機(jī)軸前端，左側(cè)清掃器電機(jī)(15)和右側(cè)清掃器電機(jī)(16)的兩側(cè)橫梁(2)上分別開有吹掃孔(14)，吹掃孔(14)與機(jī)器人殼體(1)的腔室相連通，左側(cè)清掃器電機(jī)(15)和右側(cè)清掃器電機(jī)(16)與機(jī)器人控制裝置相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大型鍋爐水冷壁檢查機(jī)器人，其特征在于:所述機(jī)器人殼體(1)的腔室內(nèi)的兩側(cè)的壓縮空氣分支管(11)上分別有壓縮空氣溢流孔(18 )，壓縮空氣從壓縮空氣溢流孔(18)進(jìn)入到機(jī)器人殼體(1)的腔室內(nèi)。
【文檔編號(hào)】B08B1/04GK104260797SQ201410533668
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月11日
【發(fā)明者】張雷 申請(qǐng)人:河北大唐國際王灘發(fā)電有限責(zé)任公司