本发明专利技术公开了一种管壳式换热器管在线自动清洁机器人定位装置。如附图所示，所述装置主要由：坐标架1、定位器2和智能控制系统组成。其工作原理是：坐标架1将定位器2移动到换热器管口处，然后清洁机器人从定位器上离开进入换热器管内，进行清洁工作，完成清洁后，返回定位器上，然后坐标架1将定位器2移动到下一根换热器管处，机器人进入换热器管并继续清洁，如此循环，实现对整个换热器的所有换热器管进行清洁。智能控制系统用于控制坐标架1、定位器2和机器人协同工作，实现对所有换热器管的清洁。
A positioning device of on-line automatic cleaning robot for shell and tube heat exchanger
【技术实现步骤摘要】
一种管壳式换热器管在线自动清洁机器人定位装置
本专利技术涉及一种管壳式换热器管在线自动清洁机器人定位装置，属于机械领域。
技术介绍
管壳式换热器是最典型的间壁式换热器，在所有换热器中占据主导地位。比如火电厂的凝汽器，就是由大量等径管束构成。由于管内流体含有杂质，长期在管内流动会导致管内壁面污垢沉积，严重时堵塞换热管，影响换热效率，降低机组的经济性。目前常用除垢方法是机械清洗和化学清洗。应用最多的机械清洗是胶球清洗，需要利用专用设备实现管束的在线清洗，存在胶球的回收率低、运行费用高、部分胶球堵塞换热管等问题，备受用户诟病。高压水在线清洗也是作为器械清洗的一种方式，但仅靠顺流高压水很难彻底清除高粘性和顽固性污垢，水流速度高时易引起换热管振动，影响机组的安全运行。化学清洗即酸洗，可消除一些特殊污垢，如在管内粘附、生长的水生生物质以及能与弱酸发生化学反应的污垢，但可能会造成水管腐蚀泄露，存在安全性问题，并且清洗成本高。其他清洗方法，比如超声波技术、电子水处理等，还处于尝试阶段，并且存在各自的问题。而最有效的清洁方式是设计一种机器人进入管道内部进行刷洗。对换热器所有管道进行清洁需要实现在线自动清洗。需要实现将机器人移动到管道入口处，机器人进入管内清洗完后退出，并进入下一个管内，如此循环，实现对整个换热器的所有换热器管进行清洁。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题在于提供一种管壳式换热器管在线自动清洁机器人定位装置，通过定位装置，将清洁机器人移动到换热器管口处，机器人进入管内并完成管内壁面清洁后，退出并返回到定位装置上，然后把机器人移动到下一根换热器管口处，进入管内并进行清洁。如此循环，从而实现对换热器所有管内壁面的在线自动清洁。为了解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案：一种管壳式换热器管在线自动清洁机器人定位装置，包含坐标架、定位器和智能控制系统，其中定位器包含定位控制器、移位器、过渡板、定位驱动器、圆锥柱、连接驱动器和管形仓。其工作原理是：坐标架将定位器移动到换热器管口处，定位驱动器驱动圆锥柱进入换热器管内。如果坐标架定位有误差，则圆锥柱与换热器管轴心线不重合，换热器管会施加作用力到圆锥柱上使得轴心线重合，作用力传递到定位驱动器，进一步传递到移位器，再进一步传递到定位控制器上，定位控制器记录新的位置并将定位控制器固定住，然后定位驱动器驱动圆锥柱退出换热器管，移位器将连接驱动器移动到定位驱动器的位置，即连接驱动器上的管形仓移动到定位驱动器上的圆锥柱的位置，然后连接驱动器推进管形仓与换热器管连接，然后清洁机器人开始工作，由管形仓进入换热器管内，进行清洁工作，完成清洁后，返回管形仓，连接驱动器驱动管形仓与换热器管断开连接。然后移位器将圆锥柱移动到管型仓的位置，即圆锥柱和管形仓都回到原始位置。然后坐标架将定位器移动到下一根换热器管处并进行连接，机器人进入换热器管并继续清洁，如此循环，实现对所有换热器管进行清洁。智能控制系统用于控制坐标架、定位器和机器人协同工作，实现对所有换热器管的清洁。所述坐标架，由水平坐标架和竖直坐标架组成，分别实现水平位置和竖直位置定位。所述定位器，由定位控制器、移位器、定位驱动器、圆锥柱、连接驱动器和管形仓组成，在坐标架定位的基础上，微调位置进行精确的二次定位，并控制机器人进入和退出换热器管。所述移位器，安装在定位控制器上，主要功能是将连接驱动器移动到定位驱动器的位置，或者将定位驱动器移动到连接驱动器的位置。所述过渡板，安装在移位器上，定位驱动器和连接驱动器都安装在过渡板上。所述定位驱动器，安装在过渡板上，与圆锥柱配合，在坐标架定位的基础上进行二次定位，提高定位精度。所述圆锥柱，安装在定位驱动器上，在进入换热器管过程中，如果圆锥柱与换热器管不同轴心，也就是坐标架定位出现误差的情况下，换热器管施加作用力在圆锥柱上，使得同轴心。所述连接驱动器，安装在过渡板上，控制管形仓与换热器管的连接和断开。所述管形仓，安装在连接驱动器上，为空心圆管结构，与换热器管内径相同。机器人在管形仓内，在与换热器管处于连接状态下时，可进入换热器管进行清洁，或者清洁完成后从换热器管回到管形仓内。所述智能控制系统主要由传感器、控制元件和控制软件组成，用于控制坐标架和定位器协同工作，并同步控制机器人进、出管形仓等功能。下面结合附图和实施例对本专利技术的结构及核心部件作进一步说明。附图说明附图1是本专利技术实施例1中的机器人定位装置总体结构。附图2是本专利技术实施例1中的坐标架。附图3是本专利技术实施例1中的竖直坐标架。附图4是本专利技术实施例1中的水平坐标架。附图5是本专利技术实施例中的定位器。附图6是本专利技术实施例中的定位控制器。附图7是本专利技术实施例中的移位器。附图8是本专利技术实施例中的过渡板。附图9是本专利技术实施例中的定位驱动器。附图10是本专利技术实施例中的圆锥柱。附图11是本专利技术实施例中的连接驱动器。附图12是本专利技术实施例中的管形仓。附图13是本专利技术实施例2中的定位装置总体结构图。附图14是本专利技术实施例2中的坐标架。附图15是本专利技术实施例2中的竖直坐标架。附图16是本专利技术实施例2中的水平坐标架。附图17是本专利技术实施例3中的定位装置总体结构图。附图18的本专利技术实施例3中的坐标架。附图19是本专利技术实施例3中的主驱动臂。附图20是本专利技术实施例3中的主驱动臂侧视图。附图21是本专利技术实施例4中的副驱动臂。图中：1-坐标架；2-定位器；3-定位控制器；4-移位器；5-过渡板；6-连接驱动器；7-定位驱动器；8-管形仓；9-圆锥柱；10-竖直坐标架；11-水平坐标架；12-电机；13-丝杠；14-滑块；15-导轨；16-电机；17-丝杠；18-滑块；19-导轨；20-固定框架；21-电机；22-丝杠；23-滑块；24-T型体；25-活动底座、26-弹簧；27-接触面；28-圆锥体；29-圆锥槽；30-电机；31-丝杠；32-滑块；33-导轨；34-底座；35-电机；36-滑块；37-导轨；38-丝杠；39-底座；40-电机；41-滑块；42-导轨；43-丝杠；44-坐标架；45-竖直坐标架；46-水平坐标架；47-滑块；48-电机；49-齿轮；50-齿条；51-导轨；52-齿条；53-齿轮；54-电机；55-滑块；56-导轨；57-坐标架；58-齿圈；59-主驱动臂；60-副驱动臂；61-中心轴；62-电机；63-丝杠；64-滑块；65-导轨；66-上侧滑轮；67-下侧滑轮；68-齿轮；69-电机；70-电机；71-丝杠；72-导轨；73-滑块。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1一种管壳式换热器管在线自动清洁机器人定位装置，如图1所示。所述定位装置由坐标架1、定位器2和控制系统组成。所述坐标架1，包含两个竖直坐标本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种管壳式换热器管在线自动清洗机器人定位装置，其特征在于，所述定位装置是由坐标架、定位器和智能控制系统组成；在智能控制系统的控制下，首先由坐标架将定位器以及安装在其内的清洗机器人移动到待清洗换热器管入口处，实现初步定位，然后由定位器进行精确定位，实现清洁机器人与待清洗换热管的无缝对接，机器人完成管内壁面清洁后通过坐标架和定位器把机器人移动到下一根换热器管口处，如此循环，实现换热管逐根扫描式在线清洗。/n
【技术特征摘要】
1.一种管壳式换热器管在线自动清洗机器人定位装置，其特征在于，所述定位装置是由坐标架、定位器和智能控制系统组成；在智能控制系统的控制下，首先由坐标架将定位器以及安装在其内的清洗机器人移动到待清洗换热器管入口处，实现初步定位，然后由定位器进行精确定位，实现清洁机器人与待清洗换热管的无缝对接，机器人完成管内壁面清洁后通过坐标架和定位器把机器人移动到下一根换热器管口处，如此循环，实现换热管逐根扫描式在线清洗。
2.根据权利要求1所述定位装置，其特征在于，所述定位器包含定位控制器、移位器、过渡板、定位驱动器、圆锥柱、连接驱动器和管形仓。
3.所述定位驱动器和连接驱动器均安装在过渡板上，所述过渡板安装在移位器上，所述移位器安装在定位控制器上，定位控制器控制移位器和过渡板实现定位驱动器和连接驱动器的切换；所述圆锥柱安装在定位驱动器上，所述管形仓安装在连接驱动器上，切换到移位器同一位置上圆锥柱与管形仓同心度偏差小于0.1mm。
4.根据权利要求2所述定位装置，其特征在于，所述定位装置的工作原理是：完成坐标架初步定位后，先利用定位驱动器实现圆锥柱及其固连部件相对换热管入口的精确定位，然后利用移位器将圆锥柱切换为管形仓，实现管形仓与换热管入口的无缝对接，便于管形仓内的清洗机器人顺利进入换热管。
5.所述定位控制器的工作原理详见各实施例。
6.根据权利要求1所述定位装置，其特征在于，所述坐标架主要包括位移-位移型和旋转-位移型两种结构，均可满足清洗机器人...
【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：西安绿动透平技术有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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