一种圆柱形内壁的自动清洁刷及控制方法技术

本发明专利技术涉及自动清洁设备技术领域，涉及一种圆柱形内壁的自动清洁刷及控制方法。四个驱动轮分别紧靠在圆柱形内壁上，四个被动轮分别紧靠在圆柱形内壁上，开启吸尘装置，上清扫器和下清扫器驱动钢丝刷毛清扫圆柱形内壁，灰渣被清扫下来落入集尘漏斗，由吸尘装置通过吸尘软管吸出；四台伺服电机同时开启，驱动清洁装置向上平移，上限位开关触碰到内壁上产生电信号，清洁装置转而向下平移；触碰滚轮在圆柱形开口处离开内壁，伺服电机停止。本发明专利技术能连续性自动化清扫圆柱形内壁，封闭空间、自动吸尘，劳动强度降低，安全性提高，工作条件改善，生产效率提高，避免污染环境，提高还原罐的传热效率，使烟筒保持通畅，缩短生产时间，节省燃料。节省燃料。节省燃料。

【技术实现步骤摘要】
一种圆柱形内壁的自动清洁刷及控制方法


[0001]本专利技术涉及自动清洁设备
，具体涉及一种圆柱形内壁的自动清洁刷及控制方法。

技术介绍

[0002]对于工业设备的圆柱形内壁，在使用过程中经常粘附污垢、灰渣，影响正常使用，需要定期清理。
[0003]比如金属镁还原炉用的还原罐就是最典型的例子。目前使用的旋转还原罐金属镁还原炉包括底座、转动辊和还原罐1；所述还原罐1包括一段圆管和一个半球形的封头，封头和圆管的一端密封连接，还原罐1另一端开口，封头的外侧设置有吊环，可以方便使用吊钩11起吊；还原罐1开口一端外围设置有冷却水套12；还原罐1开口处使用端盖密封联接；还原罐1内放置大量直径为20至30毫米的白云石球；所述底座上通过轴承并排支撑若干由传动机构驱动的转动辊,所述相邻的两个转动辊上支撑一个还原罐1；两个转动辊等速同向旋转，驱动还原罐1朝相反的方向旋转；对还原罐1的外壁进行加热，使里面升温到不低于1200摄氏度，并且抽真空，物料发生还原反应，其中的镁元素还原为单质，以镁蒸汽的形式析出，有一部分物质变成气体挥发出去，还剩余一部分固体物质变成松散、颗粒度很小的灰渣留在还原罐1内。
[0004]还原反应结束后，拆去端盖，使用吊钩11挂住封头外侧的吊环，把还原罐1悬挂起来，还原罐1的开口朝下，使里面的灰渣倒出来，清扫干净，以备下一次使用。
[0005]然而，往往有一层灰渣紧紧地附着在还原罐1内壁上不容易清除，还原罐1内壁清扫工作比较困难。还原罐1的直径在300至500毫米左右，长度在5至10米左右，直径小，长度大，工人在里面不能直立起来；还原罐开口不能封闭，清扫产生扬尘弥漫在周围空气中，造成空气污染。目前的操作方法是，把还原罐1放平，工人钻进去，使用刮铲刮掉灰渣，或者使用装有钢丝刷轮的磨光机打磨掉灰渣，使用扫帚清扫出来，人在里面只能蜷缩起身体工作，容易劳累，劳动强度大，工作效率低，还原罐1内空气不流通，容易缺氧，干燥的灰渣浮尘弥漫在狭小的空间内，容易被人吸入体内，影响身体健康；如果还原罐1内壁不清扫干净，粘附的灰渣则会严重降低热传导效率，下一次生产时会延长生产时间、过多消耗燃料，造成工时和燃料浪费、生产效率降低。然而很少有人研究自动化清洁还原罐内壁灰渣的设备。
[0006]再比如，工厂经常使用的圆柱形烟筒，安装在炉膛一侧或者正上方，烟筒下端与炉膛内的燃烧空间相连通，烟筒上端耸立在高空，燃料燃烧产生的高温气体密度较小，沿着烟筒向上流动，促使周围空气从进气口流入炉膛补充里面产生的空间，同时带入了氧气，促进燃烧过程持续进行，燃烧过程放出热量供生产使用。然而，高温气体中往往会夹带一些未完全燃烧的成分，遇到烟筒内壁后温度降低，停止燃烧，未完全燃烧的成分粘附在烟筒内壁上成为污垢、灰渣，时间长了会越积越厚，减小了气流流通面积，减小了气流量，周围空气从进气口流入炉膛补充的空气相应减少，带入的氧气量减少，燃烧过程放缓，放出的热量不能满足生产需要，影响了生产过程，降低了生产效率。往往要安排工人定期清扫烟筒内壁，使烟
筒保持通畅，工人坐在吊篮内，悬挂在烟筒中，从上往下清扫，大颗粒灰渣直接落下，小颗粒粉尘弥漫在空气中，会污染空气，少量被工人吸入体内，或者粘染到工人皮肤上，影响工人身体健康；烟尘中往往含有有害物质，比如苯并芘，使烟筒清扫工人患皮肤癌或者呼吸道癌的机率比非清扫工人高几十倍。工人高空工作，其坠落风险较大。
[0007]还有其它使用圆柱形空间的工况，内壁产生污垢、灰渣，也需要定期清理，不再一一列举。

技术实现思路

[0008]本专利技术就是针对现有技术存在的上述不足，提供一种圆柱形内壁的自动清洁刷的控制方法，本专利技术能连续性自动化清扫圆柱形内壁，封闭空间、自动吸尘，劳动强度降低，工人不必蜷缩身体工作，不必在空气不流通、缺氧、灰尘弥漫的环境工作，不必高空悬挂作业，没有坠落风险，工作条件改善，生产效率提高，避免污染环境，提高还原罐的传热效率，使烟筒保持通畅，缩短生产时间，节省燃料，提高生产效率。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种圆柱形内壁的自动清洁刷，包括清洁装置；所述清洁装置包括清洁组件和爬行组件；所述清洁组件包括上清扫器和上定子；所述上定子有外圆柱面和内圆柱面，上定子的外圆柱面和内圆柱面的轴心线重合，上定子的外圆柱面上设有12个上下通透、绕外圆柱面轴心线均布的定子槽，相邻两个定子槽之间的部分是绕线柱，电导线在所述绕线柱上缠绕成上绕组；所述爬行组件包括中空轴组件，所述中空轴组件包括中空轴；所述上定子的内圆柱面和中空轴的外圆柱面固定联接；所述上清扫器包括清扫筒、磁铁和多个钢丝刷毛；所述清扫筒有外圆柱面和内圆柱面，多个所述磁铁固定联接在清扫筒内圆柱面上，多个钢丝刷毛固定联接在清扫筒外圆柱面上，上清扫器的轴心线和上定子的轴心线重合，上清扫器和中空轴通过转动副相联，上清扫器围绕在上定子外围，上清扫器和上定子组成了上电机，上清扫器绕上定子转动，上清扫器驱动钢丝刷毛清扫还原罐的内圆柱面。
[0010]本专利技术还包括下清扫器和下定子，所述下定子设置下绕组，下定子有内圆柱面，下定子的内圆柱面和中空轴的外圆柱面固定联接；下清扫器包括清扫筒、磁铁和多个钢丝刷毛；下清扫器和中空轴通过转动副相联，下清扫器和下定子组成下电机，下电机和上电机的结构完全相同，安装方向相反，下电机未提及的结构不再重复描述，下清扫器绕下定子转动，下清扫器驱动钢丝刷毛清扫还原罐的内圆柱面，下清扫器的旋转方向和上清扫器的旋转方向相反，即从中空轴的第一端向第二端观察时，上清扫器和下清扫器一个顺时针方向旋转时则另一个逆时针方向旋转。
[0011]所述上电机和下电机的工作原理请参阅授权公告号为CN201296514Y的专利文献中提到的永磁电机，所述的上定子和下定子分别相当于该文献中的定子，清扫筒和磁铁的组合相当于该文献中的转子。
[0012]所述爬行组件还包括四套驱动轮组件、上拨动组件和上气缸；所述中空轴组件还包括上直线轴承和上耳环；所述上直线轴承固定设置在中空轴的第一端，所述上直线轴承内孔的轴心线和中空轴外圆柱面的轴心线重合；四套上耳环分别固定设置在所述中空轴的第一端，上耳环上分别设置上耳环孔；一套所述驱动轮组件包括驱动轮摆架、驱动轮、伺服
电机、驱动同步轮、改向同步轮和同步带；所述驱动轮摆架的中部设有驱动摆孔，所述驱动摆孔与上耳环孔以铰链相联；所述驱动轮和驱动轮摆架的远离中空轴轴心线的一端通过转动副相联；驱动轮摆架的靠近中空轴轴心线的一端设置驱动滑槽；所述伺服电机的外壳与驱动轮摆架固定联接；所述伺服电机的输出轴和驱动同步轮固定联接；所述改向同步轮和驱动轮固定联接；所述同步带张紧地绕在驱动同步轮和改向同步轮上，所述驱动同步轮和改向同步轮分别与同步带啮合；四套驱动轮组件绕中空轴轴心线均布圆周阵列；所述上拨动组件包括相互固定联接的一个上滑杆和四个上拨杆；所述上滑杆的轴心线和上拨杆的轴心线是空间异面关系并且相垂直；四个上拨杆绕上滑杆的轴心线均布圆周阵列；四个所述上拨杆分别和四个所述驱动滑槽滑动配合；所述中空轴内孔的中央本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种圆柱形内壁的自动清洁刷，包括清洁装置（2）；其特征在于：所述清洁装置（2）包括清洁组件（21）和爬行组件（22）；所述清洁组件（21）包括上清扫器（211）和上定子（213）；所述上定子（213）有外圆柱面和内圆柱面，上定子（213）的外圆柱面和内圆柱面的轴心线重合，上定子（213）的外圆柱面上设有12个上下通透、绕外圆柱面轴心线均布的定子槽，相邻两个定子槽之间的部分是绕线柱（2131），电导线在所述绕线柱（2131）上缠绕成上绕组；所述爬行组件（22）包括中空轴组件（227），所述中空轴组件（227）包括中空轴（2271）；所述上定子（213）的内圆柱面和中空轴（2271）的外圆柱面固定联接；所述上清扫器（211）包括清扫筒（2111）、磁铁（2112）和多个钢丝刷毛（2113）；所述清扫筒（2111）有外圆柱面和内圆柱面，多个所述磁铁（2112）固定联接在清扫筒（2111）内圆柱面上，多个钢丝刷毛（2113）固定联接在清扫筒（2111）外圆柱面上，上清扫器（211）的轴心线和上定子（213）的轴心线重合，上清扫器（211）和中空轴（2271）通过转动副相联，上清扫器（211）围绕在上定子（213）外围，上清扫器（211）和上定子（213）组成上电机，上清扫器（211）绕上定子（213）转动，上清扫器（211）驱动钢丝刷毛（2113）清扫内圆柱面。2.如权利要求1所述的一种圆柱形内壁的自动清洁刷，其特征在于：还包括下清扫器（212）和下定子（214），所述下定子（214）设置下绕组，下定子（214）有内圆柱面，下定子（214）的内圆柱面和中空轴（2271）的外圆柱面固定联接；下清扫器（212）包括清扫筒、磁铁和多个钢丝刷毛；下清扫器（212）和中空轴（2271）通过转动副相联，下清扫器（212）和下定子（214）组成下电机，下电机和上电机的结构相同，安装方向相反，下清扫器（212）绕下定子（214）转动，下清扫器（212）驱动钢丝刷毛清扫内圆柱面，下清扫器（212）的旋转方向和上清扫器（211）的旋转方向相反。3.如权利要求2所述的一种圆柱形内壁的自动清洁刷，其特征在于：所述爬行组件（22）还包括四套驱动轮组件（221）、上拨动组件（222）和上气缸（223）；所述中空轴组件（227）还包括上直线轴承（2272）和上耳环；所述上直线轴承（2272）固定设置在中空轴（2271）的第一端，所述上直线轴承（2272）内孔的轴心线和中空轴（2271）外圆柱面的轴心线重合；四套上耳环分别固定设置在所述中空轴（2271）的第一端，上耳环上分别设置上耳环孔（2273）；一套所述驱动轮组件（221）包括驱动轮摆架（2211）、驱动轮（2212）、伺服电机（2213）、驱动同步轮（2214）、改向同步轮（2215）和同步带（2216）；所述驱动轮摆架（2211）的中部设有驱动摆孔（22111），所述驱动摆孔（22111）与上耳环孔（2273）以铰链相联；所述驱动轮（2212）和驱动轮摆架（2211）的远离中空轴（2271）轴心线的一端通过转动副相联；驱动轮摆架（2211）的靠近中空轴（2271）轴心线的一端设置驱动滑槽（22112）；所述伺服电机的外壳与驱动轮摆架（2211）固定联接；所述伺服电机的输出轴和驱动同步轮（2214）固定联接；所述改向同步轮（2215）和驱动轮（2212）固定联接；所述同步带（2216）张紧地绕在驱动同步轮（2214）和改向同步轮（2215）上，所述驱动同步轮（2214）和改向同步轮（2215）分别与同步带（2216）啮合；四套驱动轮组件（221）绕中空轴（2271）轴心线均布圆周阵列；所述上拨动组件（222）包括相互固定联接的一个上滑杆（2222）和四个上拨杆（2221）；所述上滑杆（2222）的轴心线和上拨杆（2221）的轴心线是空间异面关系并且相垂直；四个上拨杆（2221）绕上滑杆（2222）的轴心线均布圆周阵列；四个所述上拨杆（2221）分别和四个所述驱动滑槽（22112）滑动配合；所述中空轴（2271）内孔的中央设置有气缸安装板（2275），所述上气缸（223）的一端和上滑杆（2222）联接，所述上气缸（223）的另一端和气缸安装板（2275）联接；上气缸（223）驱动上
拨动组件（222）平移，上拨杆（2221）通过驱动滑槽（22112）拨动驱动轮摆架（2211）摆动，使驱动轮（2212）紧靠在圆柱形内壁上。4.如权利要求3所述的一种圆柱形内壁的自动清洁刷，其特征在于：所述爬行组件（22）还包括四套被动轮组件（224）、下拨动...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晗钰，刘月，毕家豪，宋玉林，
申请(专利权)人：山东金聚源冶金设备有限公司，
类型：发明
国别省市：