平行管道可翻轉機器人制造技術

本發明專利技術公開了一種平行管道可翻轉機器人，包括行走機構、翻轉機構和清掃機構。本發明專利技術針對水平平行管道的結構，通過采用在行走機構中設置伸縮機構和爬行機構，在翻轉機構中設置伸縮機構、旋轉機構和翻轉機構，本發明專利技術實現了在等間距的管道間的行進和翻轉，從而完成水平管道的全面清掃。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種機器人，特別是涉及一種平行管道可翻轉機器人。
技術介紹
為解決高凝點、高含蠟原油輸送的困難，加熱爐被普遍應用于原油輸送過程中。在加熱過程中，由于不完全燃燒造成的爐膛內的結焦使加熱爐內導熱管外表面形成一層塵垢，這種塵垢有時厚達I 3_，嚴重影響了加熱過程的換熱效率。目前主要靠工人進入爐膛內部手工清垢和吹灰除塵來完成加熱爐的塵垢清掃,清掃時,爐膛內粉塵飛揚,工作條件非常惡劣，使定期清灰成為了一項艱巨的工作。平行直導熱管式加熱爐是仍在實踐中使用的一種加熱爐，其特點是管道是一系列軸心距相等的平行管道，且平行管道在加熱爐爐膛內不存在連接部分，需要清掃的管道可視為分立的，這種不連續的管道為清掃帶來較大困難，也對清掃機器人提出了更高的、更復雜的要求。中國專利技術專利公開號CN101138994A公開了一種輪式永磁吸附管道爬行機器人，該機器人能在鐵磁性管道外表面沿管道軸線方向按任意路線爬行，并且該管道可以是任意傾斜角度。該機器人靠永磁機構吸附，靠車輪行進及轉向，永磁吸附機構位置可微調，以完成吸附力調整，適應不同作業要求。中國專利技術專利公開號CN101440958A公開了一種熱媒爐用清灰除垢機器人，該機器人為吸附履帶式機器人，履帶外表面的形狀與熱媒爐爐管的外表面的形狀相適應。機器人還包括機器人本體底部的防跑偏機構、抗傾覆帶輪壓桿，以保證機器人能在一根螺旋的管道上正常工作。但上述機器人只能沿著同一根連續管道運行，沒有“換道”能力，不能連續完成多根平行直導熱管的管道清掃任務。中國專利技術專利公開號CN101476733A公開了一種熱媒爐用機械式清灰裝置，該裝置包括機座、由機座支撐的可前后伸縮的伸縮臂、安裝于伸縮臂前端的減速電機以及清灰除垢刷。伸縮臂由多級寬度不同的導軌自下而上疊放而成，各級導軌在驅動系統的驅動下在前后方向同時伸出或縮回。所述的減速電機安裝在電機架上，電機架的一端與伸縮臂的前端通過電機架軸連接，電機架能夠在旋轉機構的作用下圍繞電機架軸從水平位置旋轉至垂直位置，實現清灰裝置水平進入爐膛和垂直清掃。上述清灰裝置過于笨重，功耗大，不便于運輸和儲存，只能清掃靠近爐膛加熱區的那半周管道，清掃不徹底。
技術實現思路
本專利技術為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種平行管道可翻轉機器人，該機器人能在等間距的管道間行進，到達指定位置后，又能實現整個機器人沿著管道軸線的翻轉動作，轉換到相鄰的兩根管道間，完成“換道”，進行下一輪的清掃，如此反復動作，直到遍歷整片管道，完成所有管道的清掃任務。本專利技術為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是一種平行管道可翻轉機器人，包括行走機構、翻轉機構和清掃機構；所述行走機構包括機架和第一雙向絲杠，所述第一雙向絲杠轉動連接在所述機架上，所述第一雙向絲杠上連接有左右對稱布置螺紋旋向相反的兩個螺母，所述螺母上固接有輪架，所述輪架前后各裝一根爬行帶輪軸，每根所述爬行帶輪軸兩端各裝一個爬行帶輪，位于同一所述輪架同側的所述兩個爬行帶輪上纏繞有一根爬行傳動帶，所述第一雙向絲杠上固裝有第一蝸輪，所述第一蝸輪與第一蝸桿嚙合，所述第一蝸桿連接在輪伸縮電機的輸出軸上；所述同一輪架的任意一根所述爬行帶輪軸上連接有第二蝸輪，所述第二蝸輪與第二蝸桿嚙合，所述第二蝸桿與爬行電機的輸出軸連接，所述爬行電機固裝在相應的所述輪架上；所述機架上形成有所述螺母的滑槽，所述爬行傳動帶嵌裝在所述爬行帶輪的凹槽內；所述翻轉機構包括與所述機架固接的支架，所述支架上設有與其轉動連接的第二雙向絲杠，所述第二雙向絲杠與所述第一雙向絲杠交叉垂直，所述第二雙向絲杠上連接有上下對稱布置螺紋旋向相反的兩個絲母，所述絲母上設有導套，所述導套固接在臂伸縮電機架上，所述導套上設有與其中心線平行的滑槽，所述滑槽內設有固接在所述絲母上的銷釘，所述絲母的外端部設有與其垂直的翻轉臂；所述第二雙向絲杠上安裝有第三蝸輪，所述第三蝸輪與第三蝸桿嚙合，所述第三蝸桿與臂伸縮電機的輸出軸連接，所述臂伸縮電機固定在所述臂伸縮電機架上；翻轉臂上設有與其垂直的前后兩根翻轉輪軸，每根所述翻轉輪軸兩端各裝一個翻轉帶輪，位于同一所述翻轉臂同側的兩個所述翻轉帶輪上纏繞有一根翻轉傳動帶，所述翻轉傳動帶嵌裝在所述翻轉帶輪的凹槽內；同一所述翻轉臂的兩根所述翻轉輪軸上均連接有第四蝸輪，兩個所述第四蝸輪均與第四蝸桿嚙合，所述第四蝸桿與翻轉電機的輸出軸連接，所述翻轉電機固裝在所述翻轉臂上；在任意一個所述導套上連接有第五蝸輪，所述第五蝸輪與第五蝸桿嚙合，所述第五蝸桿與臂旋轉電機的輸出軸連接，所述臂旋轉電機固裝在所述支架上。所述清掃機構包括與所述支架固接的兩個相互平行的刷柄，所述刷柄與所述第一雙向絲杠和所述第二雙向絲杠均垂直，在兩根所述刷柄之間，設有與它們轉動連接的刷體，所述刷體由清掃電機驅動，所述清掃電機通過固定筒與任意一所述刷柄連接，所述固定筒位于所述刷體內。本專利技術具有的優點和積極效果是針對水平平行管道的結構，通過采用在行走機構中設置伸縮機構和爬行機構，在翻轉機構中設置伸縮機構、旋轉機構和翻轉機構，本專利技術實現了在等間距的管道間的行進和翻轉，從而完成水平管道的全面清掃。本專利技術采用力封閉方式，支持力可調，對復雜的環境有較好的適應性，且能保證各工作狀態轉換的靈活性和可靠性，工作效率高。附圖說明圖1為本專利技術在正常清掃某一時刻的工作狀態圖；圖2為本專利技術在一輪清掃結束翻轉前的狀態圖；圖3為加熱爐工作環境及本專利技術的工作路線圖；圖4為本專利技術行走機構的結構圖5為本專利技術翻轉機構的結構圖；圖6為本專利技術臂伸縮電機架的局部示意圖；圖7為本專利技術清掃機構的結構圖。圖中1、翻轉機構I，2、行走機構2，3、清掃機構3，4、加熱爐內壁，5、管道，6、爐膛，7、爬行傳動帶，8、爬行帶輪，9、爬行帶輪軸，10、第二蝸桿，11、機架，12、第一雙向絲杠，13、輪伸縮電機，14、爬行電機，15、輪架，16、螺母，17、第一蝸輪，18、第一蝸桿，19、第二蝸輪，20、翻轉傳動帶，21、翻轉帶輪，22、第四蝸輪，23、第四蝸桿，25、翻轉臂，26、絲母，27、導套，28、第五蝸輪，29、臂伸縮電機，30、第三蝸桿，31、臂旋轉電機，32、臂伸縮電機架，33、支架，34、翻轉電機，35、第五蝸桿，36、第二雙向絲杠，37、第三蝸輪，38、刷柄，39、刷體，40、清掃電機，41、固定筒，42、銷釘。具體實施例方式為能進一步了解本專利技術的
技術實現思路
、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下請參閱圖1 圖7，一種平行管道可翻轉機器人包括行走機構2、翻轉機構I和清掃機構3。行走機構2包括機架11和第一雙向絲杠12，第一雙向絲杠12轉動連接在機架11上，第一雙向絲杠12上連接有左右對稱布置螺紋旋向相反的兩個螺母16，螺母16上固接有輪架15，輪架15前后各裝一根爬行帶輪軸9，每根爬行帶輪軸9兩端各裝一個爬行帶輪8，位于同一輪架同側的兩個爬行帶輪8上纏繞有一根爬行傳動帶7，第一雙向絲杠12上固裝有第一蝸輪17,第一蝸輪17與第一蝸桿18哨合,第一蝸桿18連接在輪伸縮電機13的輸出軸上；同一輪架的任意一根爬行帶輪軸上連接有第二蝸輪19，第二蝸輪19與第二蝸桿10嚙合，第二蝸桿10與爬行電機14的輸出軸連接，爬行電機固裝在輪架15上；機架11本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種平行管道可翻轉機器人，其特征在于，包括行走機構、翻轉機構和清掃機構；所述行走機構包括機架和第一雙向絲杠，所述第一雙向絲杠轉動連接在所述機架上，所述第一雙向絲杠上連接有左右對稱布置螺紋旋向相反的兩個螺母，所述螺母上固接有輪架，所述輪架前后各裝一根爬行帶輪軸，每根所述爬行帶輪軸兩端各裝一個爬行帶輪，位于同一所述輪架同側的所述兩個爬行帶輪上纏繞有一根爬行傳動帶，所述第一雙向絲杠上固裝有第一蝸輪，所述第一蝸輪與第一蝸桿嚙合，所述第一蝸桿連接在輪伸縮電機的輸出軸上；所述同一輪架的任意一根所述爬行帶輪軸上連接有第二蝸輪，所述第二蝸輪與第二蝸桿嚙合，所述第二蝸桿與爬行電機的輸出軸連接，所述爬行電機固裝在相應的所述輪架上；所述機架上形成有所述螺母的滑槽，所述爬行傳動帶嵌裝在所述爬行帶輪的凹槽內；所述翻轉機構包括與所述機架固接的支架，所述支架上設有與其轉動連接的第二雙向絲杠，所述第二雙向絲杠與所述第一雙向絲杠交叉垂直，所述第二雙向絲杠上連接有上下對稱布置螺紋旋向相反的兩個絲母，所述絲母上設有導套，所述導套固接在臂伸縮電機架上，所述導套上設有與其中心線平行的滑槽，所述滑槽內設有固接在所述絲母上的銷釘，所述絲母的外端部設有與之垂直的翻轉臂；所述第二雙向絲杠上安裝有第三蝸輪，所述第三蝸輪與第三蝸桿嚙合，所述第三蝸桿與臂伸縮電機的輸出軸連接，所述臂伸縮電機固定在所述臂伸縮電機架上；所述翻轉臂上設有與其垂直的前后兩根翻轉輪軸，每根所述翻轉輪軸兩端各裝一個翻轉帶輪，位于同一所述翻轉臂同側的兩個所述翻轉帶輪上纏繞有一根翻轉傳動帶，所述翻轉傳動帶嵌裝在所述翻轉帶輪的凹槽內；同一所述翻轉臂的兩根所述翻轉輪軸上均連接有第四蝸輪，兩個所述第四蝸輪均與第四蝸桿嚙合，所述第四蝸桿與翻轉電機的輸出軸連接，所述翻轉電機固裝在所述翻轉臂上；在任意一個所述導套上連接有第五蝸輪，所述第五蝸輪與第五蝸桿嚙合，所述第五蝸桿與臂旋轉電機的輸出軸連接，所述臂旋轉電機固裝在所述支架上。...

【技術特征摘要】
1.一種平行管道可翻轉機器人，其特征在于，包括行走機構、翻轉機構和清掃機構； 所述行走機構包括機架和第一雙向絲杠，所述第一雙向絲杠轉動連接在所述機架上，所述第一雙向絲杠上連接有左右對稱布置螺紋旋向相反的兩個螺母，所述螺母上固接有輪架，所述輪架前后各裝一根爬行帶輪軸，每根所述爬行帶輪軸兩端各裝一個爬行帶輪，位于同一所述輪架同側的所述兩個爬行帶輪上纏繞有一根爬行傳動帶，所述第一雙向絲杠上固裝有第一蝸輪，所述第一蝸輪與第一蝸桿嚙合，所述第一蝸桿連接在輪伸縮電機的輸出軸上；所述同一輪架的任意一根所述爬行帶輪軸上連接有第二蝸輪，所述第二蝸輪與第二蝸桿嚙合，所述第二蝸桿與爬行電機的輸出軸連接，所述爬行電機固裝在相應的所述輪架上；所述機架上形成有所述螺母的滑槽，所述爬行傳動帶嵌裝在所述爬行帶輪的凹槽內； 所述翻轉機構包括與所述機架固接的支架，所述支架上設有與其轉動連接的第二雙向絲杠，所述第二雙向絲杠與所述第一雙向絲杠交叉垂直，所述第二雙向絲杠上連接有上下對稱布置螺紋旋向相反的兩個絲母，所述絲母上設有導套，所述導套固接在臂伸縮電機架上，所述導套上設有與其中心線平行的滑槽，所述滑槽內...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李健，侯越強，曾周末，
申請(專利權)人：天津大學，
類型：發明
國別省市：