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1、(10)申请公布号 CN 103322852 A (43)申请公布日 2013.09.25 CN 103322852 A *CN103322852A* (21)申请号 201310211054.8 (22)申请日 2013.05.30 F28G 15/08(2006.01) F28G 15/04(2006.01) (71)申请人 安徽华速机器人科技有限公司 地址 247000 安徽省池州市贵池工业园区 (72)发明人 陈宁 彭伟 刘良华 (74)专利代理机构 北京世誉鑫诚专利代理事务 所 ( 普通合伙 ) 11368 代理人 郭官厚 (54) 发明名称 一种凝汽器在线清洗机器人液压定位装置 (。
2、57) 摘要 本发明公开了一种凝汽器在线清洗机器人液 压定位装置， 其特征在于包括 ： 一垂直运动机构 和水平运动机构， 水平运动机构固定连接在垂直 运动机构正上方， 喷头装置设置于水平运动机构 的终端 ； 一法兰盘， 法兰盘设置于垂直运动机构 上端， 所述法兰盘上端面设置有与凝汽器底部装 配的装配孔 ； 通过可垂直运动机构调节法兰盘与 凝汽器底部外壁的连接， 利用设置在垂直运动机 构上的水平运动机构， 实现置于水平运动机构终 端的喷头的定位， 并控制机械臂将喷头送至铜管 内， 对凝汽器铜管内部的污垢进行高压水射流清 洗。 由于液压支柱采用液压驱动实现动作， 从而处 于在水下工作情况时不存在泄。
3、露导致清理中断的 现象， 彻底解决使用伺服电机驱动存在泄露停机 维修的问题。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103322852 A CN 103322852 A *CN103322852A* 1/1 页 2 1. 一种凝汽器在线清洗机器人液压定位装置， 其特征在于包括 ： 一垂直运动机构和水 平运动机构， 所述水平运动机构固定连接在垂直运动机构正上方， 喷头装置设置于水平运 动机构的终端 ； 一法兰盘， 所述法兰盘设置于垂直运动。
4、机构上端， 所述法兰盘上端面设置有 与凝汽器底部装配的装配孔。 2. 根据权利要求 1 所述的一种凝汽器在线清洗机器人液压定位装置， 其特征在于 ： 所 述垂直运动机构主要为垂直设置的液压支柱和液压系统， 所述液压支柱上端设置有凸肩结 构， 所述法兰盘下端面抵在该凸肩结构的端面上。 3. 根据权利要求 2 所述的一种凝汽器在线清洗机器人液压定位装置， 其特征在于 ： 所 述液压支柱上端侧面法兰盘位置处设置有直线位移传感器。 4. 根据权利要求 2 所述的一种凝汽器在线清洗机器人液压定位装置， 其特征在于 ： 所 述垂直运动机构中的液压支柱采用两根左右对称设置。 5. 根据权利要求 1 所述的一。
5、种凝汽器在线清洗机器人液压定位装置， 其特征在于 ： 所 述水平运动机构主要由框架结构、 设置在框架结构内的左机械臂机构和右机械臂机构组 成， 所述框架结构为由两个前后并排设置的口字型结构构成的一体结构， 所述左机械臂机 构和右机械臂机构分别错开设置于两口字型结构中的其中一个中， 所述口字型结构上端面 对称设置有两条左右走向的导轨槽 ； 所述左机械臂机构和右机械臂机构主要由设置在两导 轨槽间的液压推板前进机构、 机械臂和滑轮组成， 所述机械臂固定设置于液压推板前进机 构的前端， 所述滑轮对称分布在机械臂两端， 且所述滑轮置于口字型结构上的导轨槽中。 6. 根据权利要求 5 所示的一种凝汽器在线。
6、清洗机器人液压定位装 置， 其特征在于 ： 所 述液压推板前进机构主要由水平设置的液压缸和设置在液压缸前端的铅垂设置的推板组 成。 7. 根据权利要求 5 所示的一种凝汽器在线清洗机器人液压定位装置， 其特征在于 ： 所 述框架结构前后端面上分别设置有一直线位移传感器。 8. 根据权利要求 5 所述的一种凝汽器在线清洗机器人液压定位装置， 其特征在于 ： 所 述左机械臂机构和右机械臂机构初始位置位于所在口字形结构的中间部分。 权 利 要 求 书 CN 103322852 A 2 1/3 页 3 一种凝汽器在线清洗机器人液压定位装置 技术领域 0001 本发明涉及一种液压定位装置， 尤其是一种无。
7、须停机可实时对凝汽器铜管在线清 洗的液压定位装置。 背景技术 0002 凝汽器作为火力发电厂的主要设备之一， 主要担负着冷却汽轮机排气的重要任 务， 其工作性能的好坏对电厂的发电效率、 发电煤耗率有着重要的影响。工作过程中， 由于 热交换的存在， 通过凝汽器铜管的冷却水中的盐分在连续加热过程中不断析出， 形成水垢 并附着在内管壁上， 且由于水垢的存在严重影响凝汽器的换热效率， 导致凝汽器内真空下 降、 发电煤耗率上升、 间接导致了发电成本增加， 同时还会造成凝汽器管腐蚀， 以及对锅炉 的结垢产生一定的影响。 0003 为及时清除凝汽器积垢， 目前电厂凝汽器的除垢方式分为离线和在线两种 ： 1.。
8、 离 线清洗主要采用人工清洗， 即停机人工刷洗， 但是随着机组容量增大以及采取循环冷却的 机组增多， 凝汽器结垢趋于普遍和严重， 使人工的刷洗变的困难， 同时由于停机清洗， 影响 凝汽器的正常运作， 增加耗费。2. 在线清洗通常有两种方式 ： 第一种为在凝汽器内投放胶 球来清洗， 采用这种方式虽能起到除垢的作用， 但实际使用时不能有效的完全除去水垢， 且 胶球投放量较大， 但是回收率却很低， 导致运行成本较高。第二种为用化学药剂清洗， 采用 这种方式需要频繁使用盐酸清洗除垢， 这样会导致凝汽器的铜管腐蚀， 降低机组的使用寿 命。 0004 针对目前火电厂凝汽器离线和在线清洗技术的不足， 国内又。
9、开发出了火电厂凝汽 器高压水射流在线清洗机器人技术， 具体为一个二自由度的关节型水下机器人， 通过机械 臂的精确定位， 引导高压水射流喷头对凝汽器铜管内壁进行清洗。依靠机械臂的 2 个关节 内装有伺服电机与减速器， 利用下位机控制 2 个伺服电机转动相应的角度来改变机械臂手 部的坐标， 使其移动到预先设定好的位置以实现对高压水射流喷头的定位。但是由于该机 器人在水下长期工作， 关节处的回转密封不能确保， 漏水会影响伺服电机的运作， 造成清洗 工作的中断。 发明内容 0005 本发明所要解决的技术问题是提供一种凝汽器在线清洗机器人液压定位装置， 通 过利用液压技术实现驱动， 取代伺服电机， 从而。
10、从根本上解决上下泄露所造成的清洗中断 的问题。 0006 为解决上述技术问题， 本发明的技术方案为 ： 一种凝汽器在线清洗机器人液压定 位装置， 其创新点在于包括 ： 一垂直运动机构和水平运动机构， 所述水平运动机构固定连接 在垂直运动机构正上方， 喷头装置设置于水平运动机构的终端 ； 一法兰盘， 所述法兰盘设置 于垂直运动机构上端， 所述法兰盘上端面设置有与凝汽器底部装配的装配孔 ； 0007 进一步的， 所述垂直运动机构主要为垂直设置的液压支柱和液压系统， 所述液压 说 明 书 CN 103322852 A 3 2/3 页 4 支柱上端设置有凸肩结构， 所述法兰盘下端面抵在该凸肩结构的端面。
11、上 ； 0008 进一步的， 所述液压支柱上端侧面法兰盘位置处设置有直线位移传感器 ； 0009 进一步的， 所述垂直运动机构中的液压支柱采用两根左右对称设置 ； 0010 进一步的， 所述水平运动机构主要由框架结构、 设置在框架结构内的左机械臂机 构和右机械臂机构组成， 所述框架结构为由两个前后并排设置的口字型结构构成的一体结 构， 所述左机械臂机构和右机械臂机构分别错开设置于两口字型结构中的其中一个中， 所 述口字型结构上端面对称设置有两条左右走向的导轨槽 ； 所述左机械臂机构和右机械臂机 构主要由设置在两导轨槽间的液压推板前进机构、 机械臂和滑轮组成， 所述机械臂固定设 置于液压推板前进。
12、机构的前端， 所述滑轮对称分布在机械臂两端， 且所述滑轮置于口字型 结构上的导轨槽中 ； 0011 进一步的， 所述液压推板前进机构主要由水平设置的液压缸和设置在液压缸前端 的铅垂设置的推板组成 ； 0012 进一步的， 所述框架结构前后端面上分别设置有一直线位移传感器 ； 0013 进一步的， 所述左机械臂机构和右机械臂机构初始位置位于所在口字形结构的中 间部分 ； 0014 本发明的优点在于 ： 通过可垂直运动机构调节法兰盘与凝汽器底部外壁的连接， 利用设置在垂直运动机构上的水平运动机构， 实现置于水平运动机构终端的喷头的定位， 并控制机械臂将喷头送至铜管内， 对凝汽器铜管内部的污垢进行高。
13、压水射流清洗， 清洗时 无需停运发电机组， 节省电厂维护成本的同时提高了发电厂的运行效率， 并降低了火电厂 对凝汽器循环水的品质要求。由于液压支柱采用液压驱动实现动作， 从而处于在水下工作 情况时不存在泄露导致清理中断的现象， 彻底解决使用伺服电机驱动存在泄露停机维修的 问题。 0015 考虑到运动平稳性， 将液压支柱设计为两根对称设置的形式， 从而保证处于其上 的水平运动机构及相关的一系列的高压软管管理装置的高压喷头收放控制装置的工作可 靠性。 0016 水平运动机构中采用两组机械臂液压缸驱动实施动作， 并通过设置在水平运动机 构所在的框架结构前后端面上的直线位移传感器实时检测定位装置与铜管。
14、的间隙， 从而精 确定位。 附图说明 0017 下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。 0018 图 1 是本发明一种凝汽器在线清洗机器人液压定位装置的主视图。 0019 图 2 是泵发明一种凝汽器在线清洗机器人液压定位装置的俯视图。 具体实施方式 0020 图 1 和图 2 所示的一种凝汽器在线清洗机器人液压定位装置主要包括 ： 垂直运动 机构 1、 水平运动机构 2、 法兰盘 3、 装配孔 4、 液压支柱 5、 凸肩结构 6、 直线位移传感器 7、 框 架结构 8、 左机械臂机构 9、 右机械臂机构 10、 口字形结构 11、 导轨槽 12、 液压推板前进机构 13、 机械。
15、臂 14、 滑轮 15、 直线位移传感器 16、 液压缸 17、 推板 18。 说 明 书 CN 103322852 A 4 3/3 页 5 0021 本发明的凝汽器在线清洗机器人液压定位装置主要由垂直运动机构 1 和水平运 动机构 2 以及法兰盘 3 组成， 包含有左机械臂机构 9 和右机械臂机构 10 的水平运动机构 2 固定设置在垂直运动机构 1 正上方， 从而实现水平坐标的调整， 竖直设置的垂直运动机构 1 上下调节实现垂直坐标的调整， 另外利用法兰盘3上端面上的装配孔4与凝汽器底部连接， 从而实现凝汽器和垂直运动机构一体运动， 实现水平运动机构 2 的上下左右定位以实现整 体的直角二。
16、维定位， 便于置于机械臂结构上的喷头装置定位， 便于铜管清洗。 0022 垂直运动机构 1 主要为竖直左右对称设置的两根液压支柱 5 以及相应的液压系 统。为便于法兰盘 3 的下端轴向定位， 在液压支柱 5 的上端部分设置有凸肩结构 6， 从而使 得法兰盘 3 下端面抵在凸肩结构 6 的端面上， 实现轴向定位。另外在液压支柱 5 上部侧面 法兰盘 3 位置处设置直线位移传感器 7， 用于根据凝汽器内铜管所在高度， 从而确定液压支 柱 5 上下移动的位置， 完成精确定位的上下控制。 0023 水平运动机构2主要由框架结构8、 设置在框架结构8内的左机械臂机构9和右机 械臂机构10组成。 框架结构。
17、8为由两个前后并排设置的口字型结构11构成的一体结构， 保 证左机械臂机构 9 和右机械臂机构 10 分别错开设置于两口字型结构 11 中的其中一个中， 便于实现左右动作， 另外还在口字型结构 11 上端面对称设置有两条左右走向的导轨槽 12， 从而便于机械臂 14 沿着导轨槽 12 走向直线运动。左机械臂机构 9 和右机械臂机构 10 主 要由设置在两导轨槽12间的液压推板前进机构13、 机械臂14和滑轮15组成， 机械臂14固 定设置于液压推板前进机构 13 的前端， 而滑轮 15 对称分布在机械臂 14 两端， 且安装时保 证滑轮 15 置于口字型结构上的导轨槽 12 中。液压推板前进机。
18、构 13 中利用水平设置的液 压缸 17 带动设置在液压缸前端的铅垂设置的推板 18 以及推板前端的机械臂 14 实现左右 运动。 0024 为实现左机械臂机构 9 和右机械臂机构 10 实时移动位置控制， 在框架结构 8 前后 端面上分别设置有一直线位移传感器 16， 从而利用这两个直线位移传感器 16 控制就近的 机械臂机构实时精确动作。初始安装定位时， 通过将左机械臂机构 9 和右机械臂机构 10 的 初始位置设置在口字形结构 11 的中间部分， 从而便于后续动作。 0025 具体动作过程如下 ： 首先通过液压系统控制液压支柱 5 上下方向的运动， 从而使 得液压支柱 5 上端的法兰盘 。
19、3 不断逼近凝汽器底部， 直至法兰盘 3 上端面的装配孔 4 与凝 汽器接触时， 将法兰盘与凝汽器栓接， 实现两者一体运动。此时保持垂直运动机构 1 中油压 不变， 在此过程中， 利用直线位移传感器 7 实时检测铜管所在高度。接着通过控制水平运动 机构 2 中的左机械臂机构 9 和右机械臂机构 10 的水平运动将机械臂末端的喷头送进凝汽 器铜管内， 实施清洗， 利用水平设置的液压缸17推动， 带动机械臂14前进， 并利用框架结构 8 上前后面上就近的直线位移传感器 16 确定装置与铜管的间隙， 实现精确进给， 同时采用 左右两机械臂机构实现高效清洗。 说 明 书 CN 103322852 A 5 1/1 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103322852 A 6 。