能夠自降溫的水冷壁測距爬壁機器人的制作方法
【專利摘要】能夠自降溫的水冷壁測距爬壁機器人，屬于鍋爐水冷壁檢測領(lǐng)域。本實用新型是為了解決水冷壁管厚度檢測的面積大、位置分散、不方便測量給工作人員帶來很大的困難，同時檢測工具長時間在惡劣環(huán)境下工作時壽命短、增加成本的問題。本實用新型同步帶、同步帶主輪、同步帶從輪和壓緊輪軸的結(jié)構(gòu)中，在同步帶主輪旋轉(zhuǎn)的情況下，通過同步帶同時帶動同步帶從輪和壓緊輪軸同時旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)機器人行走功能。磁鐵支架上鑲嵌多個磁鐵，這些磁鐵依靠磁力吸附在水冷壁表面，同時磁鐵支架的結(jié)構(gòu)恰好能夠與水冷管的弧度相適應(yīng)。位移傳感器測量機器人攀爬的實際高度，當超聲波測厚儀測得厚度不符合標準時，就能夠馬上對缺失點進行快速定位。
【專利說明】
能夠自降溫的水冷壁測距爬壁機器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于鍋爐水冷壁檢測領(lǐng)域，尤其涉及能夠自降溫的水冷壁測距爬壁機器人。
【背景技術(shù)】
[0002]電站鍋爐中水冷壁常年運行，尤其是工作負荷高時，物料流化量大，在循環(huán)流動的物料沖刷下，鍋爐水冷壁管非常容易被磨損，尤其在鍋爐防磨彎處、水冷壁出煙口、屏式過熱器底部等許多位置管子被磨損的情況非常嚴重，電站工作人員需要準確測出管子壁厚并及時更換確保鍋爐的安全穩(wěn)定運行，但水冷壁管厚度檢測的面積大、位置分散、不方便測量給工作人員帶來很大的困難。并且，在進行電廠鍋爐水冷壁表面的厚度測量、表面積灰處理、對爐內(nèi)情況拍攝等工作時，鍋爐內(nèi)工作環(huán)境惡劣，人工操作工作效率低下，爐膛非常高人工操作時存在人身安全隱患。并且，現(xiàn)有鍋爐水冷壁厚度檢測工具在工作時，需要長時間位于水冷壁上，由于水冷壁的自身功能，其周圍溫度相對較高，檢測工具在這種環(huán)境下長期工作時，自身設(shè)備必定會產(chǎn)生損壞，導(dǎo)致使用壽命短、增加成本的問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型是為了解決水冷壁管厚度檢測的面積大、位置分散、不方便測量給工作人員帶來很大的困難，同時檢測工具長時間在惡劣環(huán)境下工作時壽命短、增加成本的問題，現(xiàn)提供能夠自降溫的水冷壁測距爬壁機器人。
[0004]能夠自降溫的水冷壁測距爬壁機器人，它包括:位移傳感器、連接部和兩個呈左右對稱結(jié)構(gòu)的輪組；
[0005]連接部包括:減震片組、減震片支撐架16和絲杠21;
[0006]減震片組呈柵格形狀，并且該減震片組在橫向和縱向均能夠伸縮，減震片支撐架16包括相互分離的兩部分，減震片組的兩端分別與減震片支撐架16的兩部分鉸接，絲杠21用于驅(qū)動減震片組進行伸縮運動，兩個輪組分別固定在減震片支撐架16的兩部分上，位移傳感器固定在減震片支撐架16的一部分上，位移傳感器用于采集鍋爐水冷壁爬壁機器人從地面開始所移動的距離；
[0007]每個輪組包括:同步帶4、多個磁鐵支架5、壓緊輪7、壓緊輪軸8、驅(qū)動器9、碳纖維支架10、驅(qū)動輪架11、同步帶主輪12、同步帶從輪14、同步帶從輪支撐架17、壓緊輪支撐板18、直流伺服電機19、超聲波測厚儀20、從動軸22和主動軸23;
[0008]壓緊輪軸8、從動軸22和主動軸23相互平行，且壓緊輪軸8位于從動軸22和主動軸23的上方，壓緊輪7固定在壓緊輪軸8末端，同步帶主輪12固定在主動軸23末端，同步帶從輪14固定在從動軸22末端，同步帶4同時套接在壓緊輪7、從動軸22和主動軸23外側(cè)，多個磁鐵支架5均勾固定在同步帶4外表面；
[0009]碳纖維支架10沿縱向設(shè)置，一個輪組通過碳纖維支架10與減震片支撐架16的一部分固定連接，驅(qū)動輪架11固定在碳纖維支架10的末端，主動軸23的首端與驅(qū)動輪架11轉(zhuǎn)動連接，且主動軸23與碳纖維支架10相互垂直，同步帶從輪支撐架17固定在碳纖維支架10的首端，從動軸22的首端與同步帶從輪支撐架17轉(zhuǎn)動連接，壓緊輪支撐板18固定在驅(qū)動輪架11上，壓緊輪軸8的首端與壓緊輪支撐板18轉(zhuǎn)動連接，驅(qū)動器9固定在驅(qū)動輪架11上；
[0010]磁鐵支架5包括底和兩個側(cè)壁，兩個側(cè)壁分別固定在底的兩邊且相互正對，兩個側(cè)壁與底之間的夾角均為鈍角，兩個側(cè)壁內(nèi)側(cè)的下方分別通過兩個回力彈簧與底連接，磁鐵支架5為彈性支架，兩個側(cè)壁內(nèi)側(cè)上均設(shè)有多個磁鐵6;
[0011]驅(qū)動器9的驅(qū)動信號輸出端連接直流伺服電機19的驅(qū)動信號輸入端，直流伺服電機19通過主動軸23帶動同步帶主輪12轉(zhuǎn)動，超聲波測厚儀20固定在碳纖維支架10上，超聲波測厚儀20用于檢測水冷壁上水冷壁管的厚度；
[0012]每個驅(qū)動器9上均設(shè)有溫度傳感器、降溫風扇、比較器、無線發(fā)射電路、無線接收電路和顯示器，溫度傳感器用于檢測驅(qū)動器9的溫度，溫度傳感器的溫度信號輸出端同時連接比較器的溫度信號輸入端和無線發(fā)射電路的溫度信號輸入端，比較器的驅(qū)動信號輸出端連接降溫風扇的驅(qū)動信號輸出端，無線接收電路的溫度信號輸出端連接顯示器的溫度信號輸入端，無線發(fā)射電路與無線接收電路之間實現(xiàn)無線信號傳輸。
[0013]能夠自降溫的水冷壁測距爬壁機器人，它還包括:前探頭支架1、探頭套筒2和后探頭支架3 ；
[0014]后探頭支架3固定在同步帶從輪支撐架17上，前探頭支架I固定在后探頭支架3上，探頭套筒2固定在前探頭支架I上，探頭套筒2用于支撐超聲波測厚儀20的探頭。
[0015]同步帶主輪12和同步帶從輪14的橫截面均為梯形。
[0016]同步帶4的斷面為梯形，材質(zhì)為娃橡膠。
[0017]有益效果:本實用新型所述的能夠自降溫的水冷壁測距爬壁機器人，能夠在鍋爐水冷壁上沿管壁豎直方向自由行走，采集管子厚度，進而為后續(xù)記錄下管子磨損情況提供數(shù)據(jù)，為電廠工作人員提供是否更換水冷壁管子提供參考。同時，本實用新型所述的一種能夠自降溫的鍋爐用熔敷機器人在實際工作時，需要長時間在水冷壁上進行檢測行走，而本申請利用降溫風扇和溫度傳感器自行檢測自身溫度進行降溫，防止溫度升高導(dǎo)致使用壽命減短的問題，并且還能夠?qū)斍肮ぷ鳒囟葌魉椭敛僮魇也@示出來，工作人員能夠?qū)崟r觀察工作溫度，防止溫度過高造成設(shè)備損壞。本實用新型自動化程度高，體型小巧輕便。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型所述的能夠自降溫的水冷壁測距爬壁機器人的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實用新型所述的能夠自降溫的水冷壁測距爬壁機器人的主視圖；
[0020]圖3為含有彈簧的磁鐵支架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4為圖1中A部放大圖；
[0022]圖5為圖1中B部放大圖；
[0023]圖6為驅(qū)動器上降溫裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0024]【具體實施方式】一:參照圖1至圖6具體說明本實施方式，本實施方式所述的能夠自降溫的水冷壁測距爬壁機器人，它包括:位移傳感器、連接部和兩個呈左右對稱結(jié)構(gòu)的輪組；
[0025]連接部包括:減震片組、減震片支撐架16和絲杠21;
[0026]減震片組呈柵格形狀，并且該減震片組在橫向和縱向均能夠伸縮，減震片支撐架16包括相互分離的兩部分，減震片組的兩端分別與減震片支撐架16的兩部分鉸接，絲杠21用于驅(qū)動減震片組進行伸縮運動，兩個輪組分別固定在減震片支撐架16的兩部分上，位移傳感器固定在減震片支撐架16的一部分上，位移傳感器用于采集鍋爐水冷壁爬壁機器人從地面開始所移動的距離；
[0027]每個輪組包括:同步帶4、多個磁鐵支架5、壓緊輪7、壓緊輪軸8、驅(qū)動器9、碳纖維支架10、驅(qū)動輪架11、同步帶主輪12、同步帶從輪14、同步帶從輪支撐架17、壓緊輪支撐板18、直流伺服電機19、超聲波測厚儀20、從動軸22和主動軸23;
[0028]壓緊輪軸8、從動軸22和主動軸23相互平行，且壓緊輪軸8位于從動軸22和主動軸23的上方，壓緊輪7固定在壓緊輪軸8末端，同步帶主輪12固定在主動軸23末端，同步帶從輪14固定在從動軸22末端，同步帶4同時套接在壓緊輪7、從動軸22和主動軸23外側(cè)，多個磁鐵支架5均勾固定在同步帶4外表面；
[0029]碳纖維支架10沿縱向設(shè)置，一個輪組通過碳纖維支架10與減震片支撐架16的一部分固定連接，驅(qū)動輪架11固定在碳纖維支架10的末端，主動軸23的首端與驅(qū)動輪架11轉(zhuǎn)動連接，且主動軸23與碳纖維支架10相互垂直，同步帶從輪支撐架17固定在碳纖維支架10的首端，從動軸22的首端與同步帶從輪支撐架17轉(zhuǎn)動連接，壓緊輪支撐板18固定在驅(qū)動輪架11上，壓緊輪軸8的首端與壓緊輪支撐板18轉(zhuǎn)動連接，驅(qū)動器9固定在驅(qū)動輪架11上；
[0030]磁鐵支架5包括底和兩個側(cè)壁，兩個側(cè)壁分別固定在底的兩邊且相互正對，兩個側(cè)壁與底之間的夾角均為鈍角，兩個側(cè)壁內(nèi)側(cè)的下方分別通過兩個回力彈簧與底連接，磁鐵支架5為彈性支架，兩個側(cè)壁內(nèi)側(cè)上均設(shè)有多個磁鐵6;
[0031]驅(qū)動器9的驅(qū)動信號輸出端連接直流伺服電機19的驅(qū)動信號輸入端，直流伺服電機19通過主動軸23帶動同步帶主輪12轉(zhuǎn)動，超聲波測厚儀20固定在碳纖維支架10上，超聲波測厚儀20用于檢測水冷壁上水冷壁管的厚度；
[0032]每個驅(qū)動器9上均設(shè)有溫度傳感器、降溫風扇、比較器、無線發(fā)射電路、無線接收電路和顯示器，溫度傳感器用于檢測驅(qū)動器9的溫度，溫度傳感器的溫度信號輸出端同時連接比較器的溫度信號輸入端和無線發(fā)射電路的溫度信號輸入端，比較器的驅(qū)動信號輸出端連接降溫風扇的驅(qū)動信號輸出端，無線接收電路的溫度信號輸出端連接顯示器的溫度信號輸入端，無線發(fā)射電路與無線接收電路之間實現(xiàn)無線信號傳輸。
[0033]本實施方式中，減震片組包括2個減震柵，每個減震柵包括4片減震片15;每個減震柵中的2片減震片15中點相互鉸接，一個減震柵首端的兩個減震片端分別與另一個減震柵首端的兩個減震片端鉸接，這種減震片組的可伸縮柵格結(jié)構(gòu)使得減震片組在橫向和縱向上能夠同時伸縮，用以調(diào)整兩個輪組的間距，絲杠21位于2個減震柵的縱向方向，驅(qū)動減震片組沿縱向伸縮，進而使得減震片組橫向同時產(chǎn)生伸縮動作。減震片組能夠防止在行走過程中出現(xiàn)震動現(xiàn)象。并且減震片15為彈性構(gòu)件，還能夠保證在水冷壁不平坦時，減震片15由于其彈性產(chǎn)生輕微變形，機器人的磁鐵支架5依舊能夠緊密的吸附在水冷管上，并能夠調(diào)節(jié)因管道凸起變形而引起的測厚探頭距管道表面距離的變化。
[0034]同步帶4、同步帶主輪12、同步帶從輪14和壓緊輪軸8的結(jié)構(gòu)中，在同步帶主輪12旋轉(zhuǎn)的情況下，通過同步帶4同時帶動同步帶從輪14和壓緊輪軸8同時旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)機器人行走功能。
[0035]磁鐵支架5上鑲嵌多個磁鐵6，這些磁鐵6依靠磁力吸附在水冷壁表面，同時磁鐵支架5的結(jié)構(gòu)恰好能夠與水冷管的弧度相適應(yīng)，并且由于磁鐵支架5為彈性構(gòu)件，當磁鐵支架5卡接在水冷管上時，回力彈簧向內(nèi)收緊，增加了磁鐵支架5夾持水冷管的力度，進一步提高機器人在水冷壁表面爬行的抓緊力，防止機器人墜落。
[0036]同時吸附力使爬壁機器人吸附在鍋爐水冷屏上，并起到導(dǎo)向的作用，使爬壁機器人能夠沿著鍋爐水冷壁管的軌跡爬行。
[0037]每個輪組還包括:壓緊輪彈簧13，該壓緊輪彈簧13用于為壓緊輪7提供緩沖。壓緊輪7、從動軸22和主動軸23共同將同步帶4張緊。
[0038]碳纖維支架10的中段上設(shè)有測厚儀支撐架，超聲波測厚儀20和壓緊輪支撐板18均固定在該測厚儀支撐架上。測厚儀支撐架上設(shè)有測厚儀夾子，用于夾持測厚儀，使得測厚儀為可拆卸的結(jié)構(gòu)。
[0039]位移傳感器測量機器人攀爬的實際高度，當超聲波測厚儀20測得厚度不符合標準時，就能夠馬上對缺失點進行快速定位。
[0040]本實施方式中，在驅(qū)動器上設(shè)置有降溫裝置，該降溫裝置如圖6所示。溫度傳感器檢測所在驅(qū)動器的溫度，并將溫度值發(fā)送給比較器，比較器將采集到的溫度信號與自身設(shè)定的標準信號進行比較，當溫度值超出標準時，則比較器發(fā)送驅(qū)動信號至降溫風扇，降溫風扇啟動為所在驅(qū)動器降溫。上述結(jié)構(gòu)能夠防止本實施方式所述的能夠自降溫的水冷壁測距爬壁機器人長時間在惡劣環(huán)境下工作時，驅(qū)動器溫度升高，導(dǎo)致使用壽命減短的問題，并且還能夠?qū)斍肮ぷ鳒囟葌魉椭敛僮魇也@示出來，工作人員能夠?qū)崟r觀察工作溫度，進一步防止溫度過高造成設(shè)備損壞。
[0041 ]【具體實施方式】二:本實施方式是對【具體實施方式】一所述的能夠自降溫的水冷壁測距爬壁機器人作進一步說明，本實施方式中，它還包括:前探頭支架1、探頭套筒2和后探頭支架3;
[0042]后探頭支架3固定在同步帶從輪支撐架17上，前探頭支架I固定在后探頭支架3上，探頭套筒2固定在前探頭支架I上，探頭套筒2用于支撐超聲波測厚儀20的探頭。
[0043]【具體實施方式】三:本實施方式是對【具體實施方式】一所述的能夠自降溫的水冷壁測距爬壁機器人作進一步說明，本實施方式中，同步帶主輪12和同步帶從輪14的橫截面均為梯形。
[0044]同步帶主輪12和同步帶從輪14是驅(qū)動同步帶4運動的主要構(gòu)件，同步帶主輪12和同步帶從輪14的斷面成梯形;壓緊輪7主要起到張緊同步帶4的作用，并能使該爬壁機器人在爬行的過程中遇到障礙時，起到減震的作用。
[0045]【具體實施方式】四:本實施方式是對【具體實施方式】一所述的能夠自降溫的水冷壁測距爬壁機器人作進一步說明，本實施方式中，同步帶4的斷面為梯形，材質(zhì)為硅橡膠。
[0046]同步帶4斷面成梯形，材質(zhì)為娃橡膠，由輪子帶動旋轉(zhuǎn)并在水冷壁表面行走，起到減震的作用。
【主權(quán)項】
1.能夠自降溫的水冷壁測距爬壁機器人，其特征在于，它包括:位移傳感器、連接部和兩個呈左右對稱結(jié)構(gòu)的輪組； 連接部包括:減震片組、減震片支撐架(16)和絲杠(21); 減震片組呈柵格形狀，并且該減震片組在橫向和縱向均能夠伸縮，減震片支撐架(16)包括相互分離的兩部分，減震片組的兩端分別與減震片支撐架(16)的兩部分鉸接，絲杠(21)用于驅(qū)動減震片組進行伸縮運動，兩個輪組分別固定在減震片支撐架(16)的兩部分上，位移傳感器固定在減震片支撐架(16)的一部分上，位移傳感器用于采集鍋爐水冷壁爬壁機器人從地面開始所移動的距離； 每個輪組包括:同步帶(4)、多個磁鐵支架(5)、壓緊輪(7)、壓緊輪軸(8)、驅(qū)動器(9)、支架(I)碳纖維支架(10)、驅(qū)動輪架(11)、同步帶主輪(12)、同步帶從輪(14)、同步帶從輪支撐架(17)、壓緊輪支撐板(18)、直流伺服電機(19)、超聲波測厚儀(20)、從動軸(22)和主動軸(23); 壓緊輪軸(8)、從動軸(22)和主動軸(23)相互平行，且壓緊輪軸(8)位于從動軸(22)和主動軸(23)的上方，壓緊輪(7)固定在壓緊輪軸(8)末端，同步帶主輪(12)固定在主動軸(23)末端，同步帶從輪(14)固定在從動軸(22)末端，同步帶(4)同時套接在壓緊輪(7)、從動軸(22)和主動軸(23)外側(cè)，多個磁鐵支架(5)均勻固定在同步帶(4)外表面； 支架(I)碳纖維支架(10)沿縱向設(shè)置，一個輪組通過支架(I)碳纖維支架(10)與減震片支撐架(16)的一部分固定連接，驅(qū)動輪架(11)固定在支架(I)碳纖維支架(10)的末端，主動軸(23)的首端與驅(qū)動輪架(11)轉(zhuǎn)動連接，且主動軸(23)與支架(I)碳纖維支架(10)相互垂直，同步帶從輪支撐架(17)固定在支架(I)碳纖維支架(10)的首端，從動軸(22)的首端與同步帶從輪支撐架(17)轉(zhuǎn)動連接，壓緊輪支撐板(18)固定在驅(qū)動輪架(11)上，壓緊輪軸(8)的首端與壓緊輪支撐板(18)轉(zhuǎn)動連接，驅(qū)動器(9)固定在驅(qū)動輪架(11)上； 磁鐵支架(5)包括底和兩個側(cè)壁，兩個側(cè)壁分別固定在底的兩邊且相互正對，兩個側(cè)壁與底之間的夾角均為鈍角，兩個側(cè)壁內(nèi)側(cè)的下方分別通過兩個回力彈簧與底連接，磁鐵支架(5)為彈性支架，兩個側(cè)壁內(nèi)側(cè)上均設(shè)有多個磁鐵(6); 驅(qū)動器(9)的驅(qū)動信號輸出端連接直流伺服電機(19)的驅(qū)動信號輸入端，直流伺服電機(19)通過主動軸(23)帶動同步帶主輪(12)轉(zhuǎn)動，超聲波測厚儀(20)固定在支架(I)碳纖維支架(10)上，超聲波測厚儀(20)用于檢測水冷壁上水冷壁管的厚度； 每個驅(qū)動器(9)上均設(shè)有溫度傳感器、降溫風扇、比較器、無線發(fā)射電路、無線接收電路和顯示器，溫度傳感器用于檢測驅(qū)動器(9)的溫度，溫度傳感器的溫度信號輸出端同時連接比較器的溫度信號輸入端和無線發(fā)射電路的溫度信號輸入端，比較器的驅(qū)動信號輸出端連接降溫風扇的驅(qū)動信號輸出端，無線接收電路的溫度信號輸出端連接顯示器的溫度信號輸入端，無線發(fā)射電路與無線接收電路之間實現(xiàn)無線信號傳輸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能夠自降溫的水冷壁測距爬壁機器人，其特征在于，它還包括:前探頭支架(I)、探頭套筒(2)和后探頭支架(3); 后探頭支架(3)固定在同步帶從輪支撐架(17)上，前探頭支架(I)固定在后探頭支架(3)上，探頭套筒(2)固定在前探頭支架(I)上，探頭套筒(2)用于支撐超聲波測厚儀(20)的探頭。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能夠自降溫的水冷壁測距爬壁機器人，其特征在于，同步帶主輪(12)和同步帶從輪(14)的橫截面均為梯形。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能夠自降溫的水冷壁測距爬壁機器人，其特征在于，同步帶(4)的斷面為梯形。
【文檔編號】B25J5/00GK205497459SQ201620341138
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月21日
【發(fā)明人】馬洪文, 王俊明, 楊曉東, 趙國權(quán), 展乾
【申請人】哈爾濱藍光智能電站技術(shù)有限公司