一种回转窑窑衬表面固结物破拆机器人及使用方法技术

本发明专利技术公开了一种回转窑窑衬表面固结物破拆机器人，属于特种机器人技术领域，该机器人包括行走系统、破拆系统、测量系统和控制系统四部分，所述行走系统包括第一轴套、液压缸、液压腿组和液压站；所述破拆系统包括加工刀具、回转刀架、第二轴套、第三轴套、步进电机和交流电机；所述测量系统包括测距仪、压力传感器、位移传感器、实心轴；所述控制系统包括信号接收器、处理器、控制器和操控器。本发明专利技术所提供的固结物破拆机器人运用机械、电子、传感和控制等技术，实现对回转窑窑衬表面固结物的自动清理，适用于各种直径的回转窑，适用范围广、加工效率高且实现自动化。

【技术实现步骤摘要】
一种回转窑窑衬表面固结物破拆机器人及使用方法
本专利技术属于特种机器人领域，具体涉及一种对回转窑窑衬表面固结物进行破拆清理的装置及破拆方法。技术背景目前，回转窑广泛地用于建材、冶金、化工、环保等许多生产行业，它具有较大的燃烧空间和热力场，可以供应足够的助燃空气，能够保证燃料充分燃烧，使物料经过高温煅烧来改变属性。在物料煅烧过程中，预热球碎裂或造球原料从球团表面脱落形成粉末，粉末粘结在窑壁上，燃烧的熔融物包裹球团附着在窑衬上形成所谓的“结圈”，特别是含有FeO、CaO低熔点的物质在煅烧的过程中容易形成液相，促进了金属化球团间铁晶粒的相互扩散与迁移，从而加剧了结圈现象，严重时，这些固结物的最厚的厚度可达到1m。这些附着在窑衬上的固结物阻碍了设备的透风性能、降低了产能，降低了生产效率，增加了设备的负荷，增加了托轮、轴承的磨损，同时增加了电机的负荷，甚至使电机烧毁，浪费能源以及由于燃烧的不充分对生态环境造成了负面影响。当固结物的厚度过厚时，物料流被阻碍，煅烧带的温度很高，甚至有烧穿窑体的可能，对生产带来极大风险。因此这些窑衬表面的固结物直接影响和制约着回转窑产量、产品的质量、耗能和运行的安全。在生产过程中，为了减少固结物生产的高度，企业通常采用优化生产的工艺、控制物料的杂质等手段，但最有效、最彻底的手段是采用破拆清理。目前，回转窑内衬固结物的清理主要有人工破拆清理，窑内空气流动性差，有粉尘，对工人的身体健康造成严重危害，人工清理效率底下，维修时间过长会对生产的经济效益带来很大的影响，而且清理时无法准确地对固结物进行清理，很容易对窑体造成损伤，带来更大的经济损失，如果固结物过厚，工人在对高处固结物进行清理时很容易发生窑皮坍塌，工人的人身安全得不到保障。中国专利“智能水泥窑内结皮清理机(公开号CN107702555A)”，该专利技术是一种清除水泥窑窑衬固结物的智能清理机，利用两转动清理头的外周凸起对结皮施加的力的方向不同，使结皮更容易被破碎清理、效率高，装备也具有很高的适应性。但是，该机器对水泥窑结皮的清理自动化程度不高，无法实现自动破拆，特别是在破碎过程中实现对破碎深度难以控制，工作的可靠性较差，容易会对窑体造成一定程度上的损伤。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种回转窑窑衬表面固结物破拆机器人，包括行走系统、破拆系统、测量系统和控制系统。所述行走系统包括第一轴套、第一静液压腿组、第一动液压腿组、第一液压缸、导向杆、第二静液压腿组、第二动液压腿组、第二液压缸、液压站、第二安装筐、第二固定环；所述静液压腿包括静液压腿缸体、静液压腿推杆、静液压腿端盖、静液压腿上油腔、静液压腿下油腔、第一球销、第一支撑脚鞋履、第一支撑脚盖板；所述静液压腿缸体内安装有所述静液压腿推杆，所述静液压腿缸体与所述静液压腿推杆之间安装有密封圈，所述静液压腿推杆穿过所述静液压腿端盖通孔，所述静液压腿端盖通过螺钉安装在所述静液压腿缸体上端，所述静液压腿推杆和所述静液压腿端盖之间安装有密封圈，所述第一球销下端穿过所述第一支撑脚盖板孔并通过螺纹连接安装在所述静液压腿推杆上端，所述第一支撑脚鞋履与所述第一支撑脚盖板通过螺钉固定连接；所述第一轴套表面设有第一安装平面和第二安装平面，安装平面沿周向均匀布置三个，所述静液压腿通过所述静液压腿缸体底部设有的法兰用螺钉安装在所述第一轴套所述第二安装平面上，所述第二静液压腿组由三个周向均匀布置的所述静液压腿组成；所述第一静液压腿组与所述第二静液压腿组结构完全相同，所述静液压腿通过所述静液压腿缸体底部设有的法兰用螺钉分别安装在所述第一轴套所述第一安装平面上，所述第一静液压腿组由三个周向均匀布置的所述静液压腿组成；所述导向杆是由对称的两部分通过螺栓连接而成，所述导向杆安装在所述静液压腿缸体的环形安装槽上；所述动液压腿包括动液压腿缸体、动液压腿推杆、动液压腿端盖、动液压腿上油腔、动液压腿下油腔、第二球销、第二支撑脚鞋履、第二支撑脚盖板；所述动液压腿缸体内安装有所述动液压腿推杆，所述动液压腿缸体与所述动液压腿推杆之间安装有密封圈，所述动液压腿推杆穿过所述动液压腿端盖通孔，所述动液压腿端盖通过螺钉安装在所述动液压腿缸体上端，所述动液压腿推杆和所述动液压腿端盖之间安装有密封圈，所述第二球销下端穿过所述第二支撑脚盖板孔并通过螺纹连接安装在所述动液压腿推杆上端，所述第二支撑脚鞋履与所述第二支撑脚盖板通过螺钉固定连接；所述第一液压缸和所述第二液压缸安装在所述第一轴套上，所述第一液压缸和所述第一轴套之间安装有密封圈，所述第二液压缸和所述第一轴套之间安装有密封圈，所述第一液压缸和所述第二液压缸表面设有三个沿周向均匀布置的安装平面；所述动液压腿通过所述动液压腿缸体底部设有的法兰用螺钉安装在所述第一液压缸的安装平面上，所述第一动液压腿组由三个周向均匀分布的所述动液压腿组成；所述第二动液压腿组与所述第一动液压腿组结构完全相同，所述动液压腿通过所述动液压腿缸体底部设有的法兰用螺钉安装在所述第二液压缸的安装平面上，所述第二动液压腿组由三个周向均匀分布的所述动液压腿组成；所述动液压腿缸体能够在所述导向杆长槽内轴向移动；所述第二固定环安装在所述第一轴套的所述第二环形槽上，所述第二安装筐通过铰链连接安装在所述第二固定环下端，所述液压站安装在所述第二安装筐内；所述液压站包括储油箱、液压泵、节流阀、溢流阀、电磁换向阀组、液压管路和固定支架；所述储油箱通过螺钉安装在所述第二安装筐底面上，所述液压泵通过螺钉安装在所述储油箱上，所述电磁换向阀组安装在固定支架上，所述固定支架通过螺钉安装在所述储油箱表面，所述节流阀和所述溢流阀安装在所述液压泵和所述电磁换向阀组之间的所述液压管路上，所述第一静液压腿组、所述第二静液压腿组、所述第一动液压腿组、所述第二动液压腿组、所述第一液压缸和所述第二液压缸通过所述液压管路分别与对应的电磁换向阀相连，所述电磁换向阀组与所述储油箱通过所述液压管路相连，形成液压回路。所述破拆系统包括第一回转刀架、第二回转刀架、刀具、轴承端盖、交流电机、第二轴套、第三轴套、第二深沟球轴承、第二轴承弹簧挡圈、第二联轴器、第一步进电机、第一联轴器、第一双列角接触球轴承、圆螺母、止动垫圈、第一固定销轴、第二固定销轴、第二双列角接触球轴承；所述刀具上开有长通槽和安装孔；所述第一回转刀架通过螺栓安装在所述第二轴套左端端部；所述第二回转刀架通过螺栓安装在所述第三轴套左端端部；所述第一固定销轴穿过所述刀具中间的所述长通槽与所述第一回转刀架螺纹连接，所述第一固定销轴与所述长通槽间隙配合，所述第二固定销轴穿过所述刀具尾部所述安装孔与所述第二回转刀架螺纹连接，所述第二固定销轴与所述安装孔间隙配合；所述第二轴套安装在所述第一轴套内，所述第二轴套左端安装有所述第一双列角接触球轴承，所述第一双列角接触球轴承通过所述第二轴套轴肩和所述轴承端盖固定，所述轴承端盖通过螺钉安装在所述第一轴套左端，所述轴承端盖与所述第二轴套之间安装有密封圈，所述轴承端盖与所述第一轴套左端端部安装有软垫片，所述第二轴套右端安装有所述第二双列角接触球轴承，所述第二双列角接触球轴承通过所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种回转窑窑衬表面固结物破拆机器人，其装置特征在于：包括行走系统、破拆系统、测量系统和控制系统；所述行走系统包括第一轴套(1)、第一静液压腿组(2)、第一动液压腿组(3)、第一液压缸(4)、导向杆(5)、第二静液压腿组(6)、第二动液压腿组(7)、第二液压缸(8)、液压站(15)、第二安装筐(16)、第二固定环(17)；所述静液压腿(49)包括静液压腿缸体(4901)、静液压腿推杆(4902)、静液压腿端盖(4903)、静液压腿上油腔(4904)、静液压腿下油腔(4905)、第一球销(38)、第一支撑脚鞋履(3901)、第一支撑脚盖板(3902)；所述静液压腿缸体(4901)内安装有所述静液压腿推杆(4902)，所述静液压腿缸体(4901)与所述静液压腿推杆(4902)之间安装有密封圈，所述静液压腿推杆(4902)穿过所述静液压腿端盖(4903)通孔，所述静液压腿端盖(4903)通过螺钉安装在所述静液压腿缸体(4901)上端，所述静液压腿推杆(4902)和所述静液压腿端盖(4903)之间安装有密封圈，所述第一球销(38)下端穿过所述第一支撑脚盖板(3902)孔并通过螺纹连接安装在所述静液压腿推杆(4902)上端，所述第一支撑脚鞋履(3901)与所述第一支撑脚盖板(3902)通过螺钉固定连接；所述第一轴套(1)表面设有第一安装平面(102)和第二安装平面(104)，安装平面沿周向均匀布置三个，所述静液压腿(49)通过所述静液压腿缸体(4901)底部设有的法兰用螺钉安装在所述第一轴套(1)所述第二安装平面(104)上，所述第二静液压腿组(6)由三个周向均匀布置的所述静液压腿(49)组成；所述第一静液压腿组(2)与所述第二静液压腿组(6)结构完全相同，所述静液压腿(49)通过所述静液压腿缸体(4901)底部设有的法兰用螺钉分别安装在所述第一轴套(1)所述第一安装平面(102)上，所述第一静液压腿组(2)由三个周向均匀布置的所述静液压腿(49)组成；所述导向杆(5)是由对称的两部分通过螺栓连接而成，所述导向杆(5)安装在所述静液压腿缸体(4901)的环形安装槽上；所述动液压腿(50)包括动液压腿缸体(5001)、动液压腿推杆(5002)、动液压腿端盖(5003)、动液压腿上油腔(5004)、动液压腿下油腔(5005)、第二球销(43)、第二支撑脚鞋履(4401)、第二支撑脚盖板(4402)；所述动液压腿缸体(5001)内安装有所述动液压腿推杆(5002)，所述动液压腿缸体(5001)与所述动液压腿推杆(5002)之间安装有密封圈，所述动液压腿推杆(5002)穿过所述动液压腿端盖(5003)通孔，所述动液压腿端盖(5003)通过螺钉安装在所述动液压腿缸体(5001)上端，所述动液压腿推杆(5002)和所述动液压腿端盖(5003)之间安装有密封圈，所述第二球销(43)下端穿过所述第二支撑脚盖板(4402)孔并通过螺纹连接安装在所述动液压腿推杆(5002)上端，所述第二支撑脚鞋履(4401)与所述第二支撑脚盖板(4402)通过螺钉固定连接；所述第一液压缸(4)和所述第二液压缸(8)安装在所述第一轴套(1)上，所述第一液压缸(4)和所述第一轴套(1)之间安装有密封圈，所述第二液压缸(8)和所述第一轴套(1)之间安装有密封圈，所述第一液压缸(4)和所述第二液压缸(8)表面设有三个沿周向均匀布置的安装平面；所述动液压腿(50)通过所述动液压腿缸体(5001)底部设有的法兰用螺钉安装在所述第一液压缸(4)的安装平面上，所述第一动液压腿组(3)由三个周向均匀分布的所述动液压腿(50)组成；所述第二动液压腿组(7)与所述第一动液压腿组(3)结构完全相同，所述动液压腿(50)通过所述动液压腿缸体(5001)底部设有的法兰用螺钉安装在所述第二液压缸(8)的安装平面上，所述第二动液压腿组(7)由三个周向均匀分布的所述动液压腿(50)组成；所述动液压腿缸体(5001)能够在所述导向杆(5)长槽内轴向移动；所述第二固定环(17)安装在所述第一轴套(1)的所述第二环形槽(103)上，所述第二安装筐(16)通过铰链连接安装在所述第二固定环(17)下端，所述液压站(15)安装在所述第二安装筐(16)内；所述液压站(15)包括储油箱(1501)、液压泵(1502)、节流阀(1503)、溢流阀(1504)、电磁换向阀组(1505)、液压管路(1506)和固定支架(1507)；所述储油箱(1501)通过螺钉安装在所述第二安装筐(16)底面上，所述液压泵(1502)通过螺钉安装在所述储油箱(1501)上，所述电磁换向阀组(1505)安装在固定支架(1507)上，所述固定支架(1507)通过螺钉安装在所述储油箱(1501)表面，所述节流阀(1503)和所述溢流阀(1504)...

【技术特征摘要】
1.一种回转窑窑衬表面固结物破拆机器人，其装置特征在于：包括行走系统、破拆系统、测量系统和控制系统；所述行走系统包括第一轴套(1)、第一静液压腿组(2)、第一动液压腿组(3)、第一液压缸(4)、导向杆(5)、第二静液压腿组(6)、第二动液压腿组(7)、第二液压缸(8)、液压站(15)、第二安装筐(16)、第二固定环(17)；所述静液压腿(49)包括静液压腿缸体(4901)、静液压腿推杆(4902)、静液压腿端盖(4903)、静液压腿上油腔(4904)、静液压腿下油腔(4905)、第一球销(38)、第一支撑脚鞋履(3901)、第一支撑脚盖板(3902)；所述静液压腿缸体(4901)内安装有所述静液压腿推杆(4902)，所述静液压腿缸体(4901)与所述静液压腿推杆(4902)之间安装有密封圈，所述静液压腿推杆(4902)穿过所述静液压腿端盖(4903)通孔，所述静液压腿端盖(4903)通过螺钉安装在所述静液压腿缸体(4901)上端，所述静液压腿推杆(4902)和所述静液压腿端盖(4903)之间安装有密封圈，所述第一球销(38)下端穿过所述第一支撑脚盖板(3902)孔并通过螺纹连接安装在所述静液压腿推杆(4902)上端，所述第一支撑脚鞋履(3901)与所述第一支撑脚盖板(3902)通过螺钉固定连接；所述第一轴套(1)表面设有第一安装平面(102)和第二安装平面(104)，安装平面沿周向均匀布置三个，所述静液压腿(49)通过所述静液压腿缸体(4901)底部设有的法兰用螺钉安装在所述第一轴套(1)所述第二安装平面(104)上，所述第二静液压腿组(6)由三个周向均匀布置的所述静液压腿(49)组成；所述第一静液压腿组(2)与所述第二静液压腿组(6)结构完全相同，所述静液压腿(49)通过所述静液压腿缸体(4901)底部设有的法兰用螺钉分别安装在所述第一轴套(1)所述第一安装平面(102)上，所述第一静液压腿组(2)由三个周向均匀布置的所述静液压腿(49)组成；所述导向杆(5)是由对称的两部分通过螺栓连接而成，所述导向杆(5)安装在所述静液压腿缸体(4901)的环形安装槽上；所述动液压腿(50)包括动液压腿缸体(5001)、动液压腿推杆(5002)、动液压腿端盖(5003)、动液压腿上油腔(5004)、动液压腿下油腔(5005)、第二球销(43)、第二支撑脚鞋履(4401)、第二支撑脚盖板(4402)；所述动液压腿缸体(5001)内安装有所述动液压腿推杆(5002)，所述动液压腿缸体(5001)与所述动液压腿推杆(5002)之间安装有密封圈，所述动液压腿推杆(5002)穿过所述动液压腿端盖(5003)通孔，所述动液压腿端盖(5003)通过螺钉安装在所述动液压腿缸体(5001)上端，所述动液压腿推杆(5002)和所述动液压腿端盖(5003)之间安装有密封圈，所述第二球销(43)下端穿过所述第二支撑脚盖板(4402)孔并通过螺纹连接安装在所述动液压腿推杆(5002)上端，所述第二支撑脚鞋履(4401)与所述第二支撑脚盖板(4402)通过螺钉固定连接；所述第一液压缸(4)和所述第二液压缸(8)安装在所述第一轴套(1)上，所述第一液压缸(4)和所述第一轴套(1)之间安装有密封圈，所述第二液压缸(8)和所述第一轴套(1)之间安装有密封圈，所述第一液压缸(4)和所述第二液压缸(8)表面设有三个沿周向均匀布置的安装平面；所述动液压腿(50)通过所述动液压腿缸体(5001)底部设有的法兰用螺钉安装在所述第一液压缸(4)的安装平面上，所述第一动液压腿组(3)由三个周向均匀分布的所述动液压腿(50)组成；所述第二动液压腿组(7)与所述第一动液压腿组(3)结构完全相同，所述动液压腿(50)通过所述动液压腿缸体(5001)底部设有的法兰用螺钉安装在所述第二液压缸(8)的安装平面上，所述第二动液压腿组(7)由三个周向均匀分布的所述动液压腿(50)组成；所述动液压腿缸体(5001)能够在所述导向杆(5)长槽内轴向移动；所述第二固定环(17)安装在所述第一轴套(1)的所述第二环形槽(103)上，所述第二安装筐(16)通过铰链连接安装在所述第二固定环(17)下端，所述液压站(15)安装在所述第二安装筐(16)内；所述液压站(15)包括储油箱(1501)、液压泵(1502)、节流阀(1503)、溢流阀(1504)、电磁换向阀组(1505)、液压管路(1506)和固定支架(1507)；所述储油箱(1501)通过螺钉安装在所述第二安装筐(16)底面上，所述液压泵(1502)通过螺钉安装在所述储油箱(1501)上，所述电磁换向阀组(1505)安装在固定支架(1507)上，所述固定支架(1507)通过螺钉安装在所述储油箱(1501)表面，所述节流阀(1503)和所述溢流阀(1504)安装在所述液压泵(1502)和所述电磁换向阀组(1505)之间的所述液压管路(1506)上，所述第一静液压腿组(2)、所述第二静液压腿组(6)、所述第一动液压腿组(3)、所述第二动液压腿组(7)、所述第一液压缸(4)和所述第二液压缸(8)通过所述液压管路(1506)分别与对应的电磁换向阀相连，所述电磁换向阀组(1505)与所述储油箱(1501)通过所述液压管路(1506)相连，形成液压回路；所述破拆系统包括第一回转刀架(9)、第二回转刀架(10)、刀具(11)、轴承端盖(14)、交流电机(23)、第二轴套(24)、第三轴套(25)、第二深沟球轴承(28)、第二轴承弹簧挡圈(29)、第二联轴器(32)、第一步进电机(33)、第一联轴器(34)、第一双列角接触球轴承(35)、圆螺母(36)、止动垫圈(37)、第一固定销轴(41)、第二固定销轴(42)、第二双列角接触球轴承(51)；所述刀具(11)上开有长通槽(1101)和安装孔(1102)；所述第一回转刀架(9)通过螺栓安装在所述第二轴套(24)左端端部；所述第二回转刀架(10)通过螺栓安装在所述第三轴套(25)左端端部；所述第一固定销轴(41)穿过所述刀具(11)中间的所述长通槽(1101)与所述第一回转刀架(9)螺纹连接，所述第一固定销轴(41)与所述长通槽(1101)间隙配合，所述第二固定销轴(42)穿过所述刀具(11)尾部所述安装孔(1102)与所述第二回转刀架(10)螺纹连接，所述第二固定销轴(42)与所述安装孔(1102)间隙配合；所述第二轴套(24)安装在所述第一轴套(1)内，所述第二轴套(24)左端安装有所述第一双列角接触球轴承(35)，所述第一双列角接触球轴承(35)通过所述第二轴套(24)轴肩和所述轴承端盖(14)固定，所述轴承端盖(14)通过螺钉安装在所述第一轴套(1)左端，所述轴承端盖(14)与所述第二轴套(24)之间安装有密封圈，所述轴承端盖(14)与所述第一轴套(1)左端端部安装有软垫片，所述第二轴套(24)右端安装有所述第二双列角接触球轴承(51)，所述第二双列角接触球轴承(51)通过所述第二轴套(24)轴肩和所述圆螺母(36)加所述止动垫圈(37)固定，所述第一双列角接触球轴承(35)和第二双列角接触球轴承(51)内圈与所述第二轴套(24)过盈配合，所述第一双列角接触球轴承(35)和第二双列角接触球轴承(51)外圈与所述第一轴套(1)轴承孔过渡配合；所述第一联轴器(34)通过螺钉安装在所述第二轴套(24)右端，所述交流电机(23)输出轴与所述第一联轴器(34)通过平键连接，所述交流电机(23)通过法兰用螺钉安装在所述第一轴套(1)右端端部；所述第三轴套(25)安装在所述第二轴套(24)内，所述第三轴套(25)右端安装有所述第二深沟球轴承(28)，所述第三轴套(25)左端布置有相同的结构，所述第二深沟球轴承(28)通过所述第三轴套(25)轴肩和所述第二轴承弹簧挡圈(29)固定，所述第二深沟球轴承(28)内圈与所述第三轴套(25)过盈配合，所述第二深沟球轴承(28)外圈与所述第二轴套(24)轴承孔过渡配合；所述第二联轴器(32)通过螺钉安装在所述第三轴套(25)右端，所述第一步进电机(33)输出轴与所述第二联轴器(32)通过平键连接，所述第一步进电机(33)通过法兰用螺钉安装在所述第二轴套(24)右端端面开有的安装槽内；所述测量系统包括测距仪(12)、实心轴(13)、第一深沟球轴承(26)、第一轴承弹簧挡圈(27)、第三联轴器(30)、第二步进电机(31)、第一压力传感器(40)、位移传感器(45)、第二压力传感器(46)、第三压力传感器(47)、第四压力传感器(48)；所述实心轴(13)穿过所述所述第二回转刀架(10)的通孔安装在所述第三轴套(25)内；所述实心轴(13)右端安装有所述第一深沟球轴承(26)，所述实心轴(13)左端布置有相同的结构，所述第一深沟球轴承(26)通过所述实心轴(13)轴肩和所述第一轴承弹簧挡圈(27)固定，所述第一深沟球轴承(26)内圈与所述实心轴(13)过盈配合，所述第一深沟球轴承(26)外圈与所述第三轴套(25)轴承孔过渡配合；所述第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兴权，胡星星，朱友胜，左立生，杨梅生，张兴，章艳，王刚，杨恒基，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34