平行管道外周向翻轉(zhuǎn)除垢機(jī)器人設(shè)計(jì).pdf

1、管道運(yùn)輸已經(jīng)廣泛應(yīng)用到國(guó)民生產(chǎn),“三高”原油長(zhǎng)距離管道輸送中由于原油流動(dòng)性差通常采用平行直導(dǎo)熱管式加熱爐加熱輸送,但由于燃燒控制不佳而導(dǎo)致的導(dǎo)熱管結(jié)焦會(huì)嚴(yán)重影響熱交換效率,本文在比較國(guó)內(nèi)外管道作業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)和功能的前提下,設(shè)計(jì)了一種翻轉(zhuǎn)式爐膛清掃機(jī)器人,適應(yīng)加熱爐內(nèi)導(dǎo)熱管平行分布且在管道間沒(méi)有連接的特殊結(jié)構(gòu),能在平行管道間有完全借助自身的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)繞管道翻轉(zhuǎn)換道和沿著管道行進(jìn),可用于平行直管加熱爐爐膛內(nèi)管道的自動(dòng)清灰,將工人從高粉塵的惡

2、劣清掃工作環(huán)境中解脫出來(lái),大大降低了工作強(qiáng)度。
　　本機(jī)器人包括行走機(jī)構(gòu)、清掃機(jī)構(gòu)和翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)三個(gè)模塊。行走機(jī)構(gòu)為輪式結(jié)構(gòu),包括夾緊和放松兩種工作狀態(tài),夾緊狀態(tài)時(shí)保證機(jī)器人的可靠定位及移動(dòng)所需的力的支持;放松狀態(tài)則為環(huán)管道翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)提供方便,不產(chǎn)生額外的翻轉(zhuǎn)阻力,由于兩種狀態(tài)需要頻繁轉(zhuǎn)換,采用力封閉的支持方式提高轉(zhuǎn)換的靈活性和可靠性。清掃機(jī)構(gòu)從刷絲自身相關(guān)參數(shù)、刷子的操作參數(shù)等方面對(duì)影響刷子清掃效果的因素進(jìn)行了討論,以定量控制接觸壓力

3、和清掃速度等因素,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的清灰面積率達(dá)到85％以上。翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)利用摩擦力實(shí)現(xiàn)環(huán)管道運(yùn)動(dòng),采用雙主動(dòng)輪并聯(lián)驅(qū)動(dòng)方式的解決方案,克服了皮帶打滑,并從動(dòng)角特性和伸長(zhǎng)量特性定量分析方案的有效性。
　　本文對(duì)行走、翻轉(zhuǎn)、清掃等主要工作狀態(tài)進(jìn)行了受力分析,為合力排布驅(qū)動(dòng)源、優(yōu)化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其適應(yīng)性提供了基礎(chǔ)。針對(duì)機(jī)器人出現(xiàn)的故障和問(wèn)題,分析故障原因,并進(jìn)行了優(yōu)化和改進(jìn),經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,證實(shí)了改進(jìn)方案的有效性和冗余性,基本具備了自動(dòng)清掃平行直導(dǎo)