专利名称：在线清洗热交换器的水中作业机器人的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种清洗装置，具体涉及一种专为工业用热交换器在线清洗而设计的水中作业机器人。
背景技术：
目前，热交换器在工业领域使用较为广泛，由于冷却水质的不洁净(冷却水直接取自江，河，湖，海)，同时由于热交换时发生化学反应等原因，现有工业用热交换器(如石化行业的冷凝器、火电厂汽轮机凝汽器等)都存在铜管(钢管)结垢问题。污垢的存在，降低了换热面的传热能力，从而降低了热交换器效率，因此，必须进行清洗。现有的清洗方式主要有两种胶球清洗和人工水力清洗。胶球清洗装置虽能在线清洗运行，但都存在附加设备多、管道复杂、设备投资大、球进管内具有机会性、收球率低等问题，使得大部分用户不能正常投用。而人工水力清洗，费时、费工，清洗时，还需停运设备，因此，其应用受到较大限制。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种水中作业机器人，作为热交器铜管及钢管在线清洗装置，可以取代胶球清洗装置和人工清洗。
本实用新型是通过下面的技术方案解决上面的技术问题的。其特征在于它包括行走机构、清洗机构和控制机构，所述行走机构和清洗机构分别与控制机构相联，其中行走机构包括立式导杆和可作水平移动的支撑行走轮，立式导杆与支撑行走轮相联；支撑行走轮与传动螺母相联，该传动螺母套于可由伺服电机带动转动的传动丝杆上；在立式导杆上装有一级或一级以上液压缸，与液压缸伺服阀联接，液压马达固定在液压缸顶端，旋转喷枪和吸渣管装于液压马达上。所述清洗机构包括可作上下移动的旋转喷枪，置于立式导杆上，与喷水管组件相接。在立式导杆上，还装有横向导轮，置于横向导轨上。在热交换器壳体上装有位置传感器，传动螺母上装有清理刀片，液压缸底板上装有机械定位板。本实用新型还设置有附加吸渣装置，它包括吸渣管，与旋转喷枪固定在同一位置。
本实用新型具有体积小、成本低、结构精良、设计新颖的特点，它采用计算机程序控制，水中行走定位，电液机能转换，自动化程度高，可实现高效清洗，节能省工、安全可靠，完全可以取代胶球清洗装置和人工清洗。
图1为本实用新型结构主视图；图2为本实用新型图1之A-A剖视图。
图中1-横向导轨； 2-横向导轮； 3-立式导杆；4-液压缸；5-管板； 6-机械定位板；7-清理刀片； 8-传动螺母； 9-传动丝杆；10-位置传感器； 11-支撑行走轮；12-滑动轴承；13-辅助支承板； 14-喷水管组件；15-储液槽；16-压力泵； 17-伺服电机； 18-变速器；19-支架； 20-喷嘴； 21-旋转喷枪；22-液压马达； 23-吸渣管；24-液压马达进出水管；25-液压缸进出水管； 26-热交换器壳体； 27-液压马达伺服阀；28-液压缸伺服阀； 29-控制柜。
具体实施方式
本实用新型是根据目前现有技术的缺陷所作的设计，它提供了一种水中作业机器人，可代替人工水力清洗。它包括行走机构、清洗机构和控制机构三部分，所述行走机构和清洗机构分别与控制机构相联，通过控制机构对行走机构的控制，使其可在热交换器内作水平移动和上下移动，同时清洗机构上所装的旋转喷枪在压力水作用下射向要清洗的管子，从而将管中的泥砂、水垢等清洗掉，实现了本实用新型要达到的目的。
图1、图2给出了本实用新型一个应用的实施例。
如图所示，本实用新型行走机构包括支撑行走轮11和立式导杆3，支撑行走轮11置于热交换器壳体26内腔底部，其上固定有传动螺母8，该螺母套于传动丝杆9上。传动丝杆9两端分别套有滑动轴承12，通过辅助支承板13固定在热交换器壳体26上，其中一端伸出热交换器壳体26外，与装于支架19上且与伺服电机17相联之变速器18连接，支架19固定在热交换器壳体26外侧。通过伺服电机17的转动，使传动丝杆9旋转，可带动传动螺母8在水平方向作左右运动，同时带动支撑行走轮11行走，以实现水平方向的精确定位，整个行走机构的重量由支撑行走轮11承担。在传动螺母8上，固定有立式导杆3，该导杆上装有一级或一级以上液压缸4，分别通过液压缸进出水管25与液压缸伺服阀28联接，液压缸伺服阀28又与装于储液槽15内之压力泵16连接，由压力泵16将纯净水加压，通过液压缸伺服阀28的控制，经液压缸进出水管25送到各级液压缸4内，使液压缸4作上下移动。
为保证行走机构的准确性，本实用新型在立式导杆3上部装有横向导轮2，置于横向导轨1上，可沿横向导规1上开设的凹槽作滑移。同时，为控制支撑行走轮11的移动距离，在液压缸4底板上装有机械定位板6。在传动螺母8上，还装有清理刀片7，行走机构运动时，可清理缠附于传动丝杆9上的杂物。
本实用新型清洗机构包括旋转喷枪21，装于与液压马达伺服阀27相接的液压马达22上，可由液压马达22带动作旋转，液压马达22固定在液压缸4顶端，可由其带动作上下移动，因而旋转喷枪21亦可作上下移动。旋转喷枪21通过液压马达进出水管24与喷水管组件14连接，其上装有可伸缩的喷嘴20，加压管的压力水通过喷水管组件14上之电磁阀，经液压马达进出水管24和旋转喷枪21进入自动伸缩喷嘴20中加速，射向要清洗的管子中，将管中的泥沙、水垢冲洗掉。
本实用新型在热交换器壳体26上，还装有位置传感器10，位置传感器10反馈行走机构左右位置。对液压缸高度的控制由控制柜29中液压控制电路完成。
本实用新型还设有附加吸渣装置，它包括吸渣管23，与旋转喷枪21一起固定在液压马达22上，与外围的喷射器连接，通过喷射器抽吸真空，可对管束壁上的杂物进行逐行吸取，排在排污管内，达到在线自动清除杂物的目的。
本实用新型控制机构采用分布控制方式，由一台上位机和多台下位机组成，每一台下位机控制一个水室。下位机安放在现场，设置在控制柜29内，其核心为可编程控制器PLC，分别控制行走机构和清洗机构的正常动作。上位机位于主控室，其核心为工业控制计算机，负责下位机启停，参数予置和状态监控，并完成清洁度计算，确定最优清洗方案。上、下位机之间通过RS-485接口进行通信。
权利要求1.一种在线清洗热交换器的水中作业机器人，其特征在于它包括行走机构、清洗机构和控制机构，所述行走机构和清洗机构分别与控制机构相联，其中行走机构包括立式导杆和可作水平移动的支撑行走轮，立式导杆与支撑行走轮相联；清洗机构包括可作上下移动的旋转喷枪，置于立式导杆上，与喷水管组件相接。
2.根据权利要求1所述的在线清洗热交换器的水中作业机器人，其特征在于本实用新型还设置有附加吸渣装置，它包括吸渣管，与旋转喷枪固定在同一位置。
3.根据权利要求1或2所述的在线清洗热交换器的水中作业机器人，其特征在于立式导杆上装有横向导轮，置于横向导轨上。
4.根据权利要求1或2所述的在线清洗热交换器的水中作业机器人，其特征在于支撑行走轮与传动螺母相联，该传动螺母套于可由伺服电机带动转动的传动丝杆上。
5.根据权利要求1或2所述的在线清洗热交换器的水中作业机器人，其特征在于立式导杆上装有一级或一级以上液压缸，与液压缸伺服阀联接，液压马达固定在液压缸顶端，旋转喷枪和吸渣管装于液压马达上。
6.根据权利要求1或2所述的在线清洗热交换器的水中作业机器人，其特征在于热交换器壳体上装有位置传感器。
7.根据权利要求4所述的在线清洗热交换器的水中作业机器人，其特征在于传动螺母上装有清理刀片。
8.根据权利要求5所述的在线清洗热交换器的水中作业机器人，其特征在于液压缸底板上装有机械定位板。
专利摘要一种在线清洗热交换器的水中作业机器人，其特征在于它包括行走机构、清洗机构和控制机构，所述行走机构和清洗机构分别与控制机构相联，其中行走机构包括立式导杆和可作水平移动的支撑行走轮，立式导杆与支撑行走轮相联；清洗机构包括可作上下移动的旋转喷枪，置于立式导杆上，与喷水管组件相接。本实用新型还设置有附加吸渣装置，它包括吸渣管，与旋转喷枪固定在同一位置。本实用新型具有体积小、成本低、结构精良、设计新颖的特点，它采用计算机程序控制，水中行走定位，电液机能转换，自动化程度高，可实现高效清洗，节能省工、安全可靠，完全可以取代胶球清洗装置和人工清洗。
文档编号B25J5/02GK2631712SQ0324814
公开日2004年8月11日 申请日期2003年6月30日 优先权日2003年6月30日
发明者樊绍胜, 刘社开 申请人:樊绍胜, 刘社开