一种爬壁机器人制造技术

一种爬壁机器人，该爬壁机器人具有在水冷壁管排锅炉设备金属内、外壁面的吸附、移动功能，所述爬壁机器人至少包括铰接的驱动模块和作业模块，所述驱动模块为所述爬壁机器人提供动力驱动，所述作业模块根据要求完成对所述设备内、外壁面的测量和/或修复工作。所述爬壁机器人至少包括依次铰接的前驱动模块、作业模块和后驱动模块。和后驱动模块。和后驱动模块。

【技术实现步骤摘要】
一种爬壁机器人


[0001]本专利技术属于机器人
，特别涉及一种可以用于锅炉检测、清洗、修理的爬壁机器人。

技术介绍

[0002]现代大型火力发电站锅炉广泛采用膜式水冷壁结构。电站锅炉正常运行时，水冷壁排管向火侧管壁表面会产生积灰、结渣、磨损和腐蚀。这对锅炉的安全运行造成很大的损害，一旦出现爆管事故将严重影响电站的生产效益。因此必须对锅炉水冷壁进行定期检测。
[0003]国内火力发电企业通常根据检修规程对锅炉进行周期性的检修工作。一般来说，机组1～2年进行一次小修(C修)，2～3年进行一次中修(B修)，4～6年进行一次大修(A修)。电厂锅炉由于燃用煤种复杂，设备庞大等原因，针对水冷壁受热面的检修不仅需要搭建炉膛脚手架，还需要进行上千个关键点的壁厚进行测量以保证锅炉的安全性。目前，水冷壁的壁厚检测工作基本由人工操作。人工操作存在作业周期长、工作效率低、费用高、环境恶劣、易出事故等缺点。我国现有大型火力发电站600多座，水冷壁的清扫、检测工作量非常大。本专利技术实施例提供一种电厂锅炉内部检测爬壁机器人，用于解决现有人工检测中存在的劳动强度大，检测周期长，安全性差的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例之一，一种爬壁机器人，该爬壁机器人具有在设备金属内、外壁面的吸附、移动功能。
[0005]爬壁机器人至少包括依次铰接的前驱动模块、作业模块和后驱动模块。驱动模块为所述爬壁机器人提供驱动，作业模块根据要求完成对所述设备内、外壁面的测量和/或修复工作。
[0006]本专利技术可以作为电厂锅炉内部检测爬壁机器人，在电厂锅炉检修时，不需要人工搭脚手架，使用爬壁机器人通过锅炉检修孔进入锅炉内部，通过磁吸附于电厂锅炉水冷壁上执行各种检测和其他任务。由于，爬壁机器人具有铰接结构，能够在锅炉内部弯曲的壁面上顺利爬行通过，满足了锅炉检测的要求。
附图说明
[0007]通过参考附图阅读下文的详细描述，本专利技术示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本专利技术的若干实施方式，其中：
[0008]图1根据本专利技术实施例之一的爬壁机器人组装状态示意图。
[0009]图2根据本专利技术实施例之一的爬壁机器人分解状态示意图。
[0010]图3根据本专利技术实施例之一的爬壁机器人翻越锅炉折弯角示意图。
[0011]图4根据本专利技术实施例之一的爬壁机器人驱动模块示意图。
[0012]图5根据本专利技术实施例之一的爬壁机器人作业模块示意图。
[0013]图6根据本专利技术实施例之一的爬壁机器人驱动模块各部件分解示意图。
[0014]图7根据本专利技术实施例之一的爬壁机器人驱动模块中横移机构各部件分解示意图。
[0015]图8根据本专利技术实施例之一的爬壁机器人作业模块各部件分解示意图。
[0016]100——前动力驱动模块，200——作业模块，300——后动力驱动模块，400——铰接结构，
[0017]103——驱动模块支撑横梁，104——动力导向轮组，105——横移机构，106——动力磁吸组件，
[0018]206——作业模块磁吸组件，207——作业模块支撑横梁，208——作业模块导向轮组，209——作业机构，
[0019]110——固定连接件，111——传动齿轮箱，112——第一连接固定板，113——第二连接固定板，
[0020]115——顶升驱动电机，116——平移驱动电机，
[0021]118——灰尘防护罩，119——平移传动齿轮箱，120——磁性六边形弧面轮，121——动力驱动电机，122——激光位移传感器，
[0022]130——动力转轴，
[0023]220——作业转轴，221——铝合金限位件，222——超声波测厚探头，223——第三固定板，
[0024]224——视觉模块，225——气缸，226——耦合剂点胶阀，227——作业模块骨架，228——电缸，229——打磨驱动电机，
[0025]230——弹性连接部件，231——钢丝刷打磨轮。
具体实施方式
[0026]根据一个或者多个实施例，一种用于电厂锅炉内部水冷壁管排壁厚检测的爬壁机器人，用于替代人工对电厂锅炉内部水冷壁管排壁厚进行检测。如附图所示。
[0027]图1是锅炉水冷壁管排壁厚检测爬壁机器人的顶部视图。展示了爬壁机器人三段式铰接结构及各功能模块。
[0028]图2是锅炉水冷壁管排壁厚检测爬壁机器人框架结构的顶部视图。展示了爬壁机器人的框架结构及各部分模块。包括两端的动力驱动模块及中部的作业模块。图3是锅炉水冷壁管排壁厚检测爬壁机器人翻越锅炉折弯角示意图。展示了爬壁机器人翻越折弯角时动力驱动模块与作业模块的铰接形式。
[0029]图4是锅炉水冷壁管排壁厚检测爬壁机器人磁吸机构及动力驱动模块结构图。
[0030]图5是锅炉水冷壁管排壁厚检测爬壁机器人测厚作业模块结构图。
[0031]图6是锅炉水冷壁管排壁厚检测爬壁机器人磁吸及动力驱动模块爆炸图。
[0032]图7是锅炉水冷壁管排壁厚检测爬壁机器人横移模块爆炸图。
[0033]图8是锅炉水冷壁管排壁厚检测爬壁机器人水冷壁管排测厚作业模块爆炸图。
[0034]参照图1和图2，该爬壁机器人整体由三段模块铰接而成，包括前段动力驱动模块，中段作业模块、后段动力驱动模块。前段动力驱动模块和后段动力驱动模块，可以采用相同
的结构设计。采用三段铰接式结构将动力驱动模块分置于作业模块两端，一方面减小机器人本体的宽度，使其能通过锅炉的现有的检修孔放入锅炉内部而不需要破坏锅炉的结构；另一方面，可活动的铰接机构使得该机器人能够轻易的翻越锅炉内部145
°
折弯角，并在翻越折弯角时保证磁吸附机构牢固吸附于锅炉水冷壁上，如参照图3。
[0035]整体爬壁机器人采用模块化设计，各模块均可单独拆分组合。便于安装和更换各模块及零部件，同时可根据需求更换不同的作业模块进行不同范畴的作业。该爬壁机器人的工作方式为：
[0036]将爬壁机器人通过锅炉检修孔放入锅炉内部，前后动力驱动模块的四个导向轮组104卡住水冷壁管排并列的四根管子，通过动力磁吸驱动组件106、作业磁吸组件206及磁性六边形弧面轮120磁隙式吸附在水冷壁管排上，爬壁机器人在动力导向轮的驱动下沿管排上下爬行。通过视频摄像模块和激光位移传感器确定机器人爬行的距离和位置。当机器人到达检测点时启动作业模块，按照打磨、涂耦合剂和超声波测厚的工序对检测点的水冷壁壁厚进行测量。
[0037]该爬壁机器人使用远程有线通信控制方式。供电电缆和通信电缆一端连接于机器人，一端连接控制器。控制器为机器人及各传感器和检测是设备提供电能，控制机器人前进、后退、横移及作业模块的顺序动作。通信电缆和机器人后台上位机系统连接，用以接收传感器的反馈数据(包括视频信号，距离信号、位置信号、作业模块到位信号)、测量数据，发送控制指令本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种爬壁机器人，其特征在于，该爬壁机器人具有在设备金属内、外壁面的吸附、移动功能，所述爬壁机器人至少包括铰接的驱动模块和作业模块，所述驱动模块为所述爬壁机器人提供动力驱动，所述作业模块根据要求完成对所述设备内、外壁面的测量和/或修复工作。2.根据权利要求1所述的爬壁机器人，其特征在于，所述爬壁机器人至少包括依次铰接的前驱动模块、作业模块和后驱动模块。3.根据权利要求1所述的爬壁机器人，其特征在于，所述设备为锅炉。4.根据权利要求3所述的爬壁机器人，其特征在于，所述锅炉为具有水冷壁管排锅炉。5.根据权利要求4所述的爬壁机器人，其特征在于，所述驱动模块具有由多个导向轮组成的导向轮组，其中，导向轮的凹面与水冷壁排管的外缘面相配合，使得所述爬壁机器人可以始终沿着水冷壁管排移动。6.根据权利要求5所述的爬壁机器人，其特征在于，所述驱动模块具有横移机构，该横移机构包括，顶升电机、平移电机和磁性多边弧面轮，当所述爬壁机器人需要在所述水冷壁管排间平移时，顶升电...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾廷纲，王少波，黄艋，王庆瑜，周游游，陈善清，
申请(专利权)人：上海电气自动化设计研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：