一种轮履复合式炉管壁厚检测机器人制造技术

一种轮履复合式炉管壁厚检测机器人，包括有驱动部分和检测部分，驱动部分是能够沿管道的轴向运动的轮履复合驱动机构，检测部分是能够上下弹性运动的可伸缩壁厚测量机构，轮履复合驱动机构通过一个连接板与可伸缩壁厚测量机构相连，在轮履复合驱动机构的驱动下，可伸缩壁厚测量机构沿管道的轴向对管道不同位置的壁厚进行检测，可伸缩壁厚测量机构包括有2个以上的可伸缩壁厚测量装置，每个可伸缩壁厚测量装置均是由支撑部件和弹性的连接在支撑部件一端的可伸缩壁厚测量模块构成，支撑部件的另一端通过连接板连接轮履复合驱动机构。本发明专利技术大大提高了检测效率，同时机器人中间的履带结构，接触面积大，吸附力强，安全性高，提高了检测的可靠性。了检测的可靠性。了检测的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种轮履复合式炉管壁厚检测机器人


[0001]本专利技术涉及一种管壁厚检测机器人。特别是涉及一种面向电站锅炉水冷壁的轮履复合式炉管壁厚检测机器人。

技术介绍

[0002]现代大型电站锅炉广泛采用膜式水冷壁结构，锅炉运行使水冷壁向火侧管壁表面产生积灰、结渣、磨损和腐蚀，对锅炉的安全运行和经济运行会造成很大的危害，因此必须对水冷壁进行定期检测。停炉检修时，必须清扫积灰和结渣，并且检测管壁的厚度，避免出现爆管事故。目前水冷壁的清扫、检测工作基本上由人工操作，人工作业存在作业周期长、工作效率低、费用高、环境恶劣、易出现事故。水冷壁非正常的爆管紧急停车检修事件更是对锅炉产生严重的经济损失。抢修的周期从三天到一个星期不等，严重影响企业的安全生产和经济效益。以湖南石门300MW发电机组为例，在2001年6月30日，水冷壁管爆管停炉维修，维修周期总时长为160小时，造成减少发电48GWh，造成经济损失1700万元人民币。
[0003]目前市场上出现了壁厚检测机器人，但由于为单探头结构，检测效率较低。
[0004]设计一种携带有多个电磁超声探头的壁厚检测机器人，多个探头同时工作，连续检测，能够大大提高检测效率，为了适应锅炉水冷壁管道的变形，在机器人前后设置有导向轮，保证机器人沿着管道爬行，提高了检测的可靠性，同时机器人中间的履带结构，接触面积大，吸附力强，安全性高。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是，为克服现有技术的不足，提供一种能够同时对多根管道进行检测，具有方便操作、检测效率高、安全性好的轮履复合式炉管壁厚检测机器人。
[0006]本专利技术所采用的技术方案是：一种轮履复合式炉管壁厚检测机器人，包括有驱动部分和检测部分，所述的驱动部分是能够沿管道的轴向运动的轮履复合驱动机构，所述的检测部分是能够上下弹性运动的可伸缩壁厚测量机构，所述轮履复合驱动机构通过一个连接板与所述可伸缩壁厚测量机构相连，在轮履复合驱动机构的驱动下，可伸缩壁厚测量机构沿管道的轴向对管道不同位置的壁厚进行检测，所述的可伸缩壁厚测量机构包括有2个以上的可伸缩壁厚测量装置，每个可伸缩壁厚测量装置均是由支撑部件和弹性的连接在所述支撑部件一端的可伸缩壁厚测量模块构成，所述支撑部件的另一端通过所述的连接板连接轮履复合驱动机构。
[0007]所述的轮履复合驱动机构包括有：底盘，固定设置在所述底盘中部的含蜗轮蜗杆减速结构的电机，设置在所述底盘上两侧且位于所述含蜗轮蜗杆减速结构的电机前部的一对前轴承座，设置在所述底盘上两侧且位于所述含蜗轮蜗杆减速结构的电机后部的一对后轴承座，连接在所述一对前轴承座上的前传动轴，连接在所述一对后轴承座上的后传动轴，所述含蜗轮蜗杆减速结构的电机的输出轴上连接有主动链轮，所述前传动轴上对应所述主
动链轮固定设置有从动链轮，所述主动链轮与从动链轮通过驱动链条相连，所述前传动轴的两端分别位于所述底盘的外侧，并分别连接一个前链轮，所述后传动轴的两端分别位于所述底盘的外侧，并分别连接一个后链轮，其中，相同一侧的前链轮和后链轮通过一个行走链条相连，含蜗轮蜗杆减速结构的电机经过驱动链条将动力传递到与从动链轮固连的前传动轴上；前传动轴通过前链轮、行走链条和后链轮，实现动力的传输；所述底盘的四个端角分别通过一个支撑架安装有导向轮，以实现轮履复合驱动机构始终沿管道运动。
[0008]所述的可伸缩壁厚测量模块包括有倒T形连接座，所述倒T形连接座的水平部分固定连接电磁超声探头，所述倒T形连接座的垂直柱部分的外侧套有弹簧，所述垂直柱部分的顶端贯穿设置在所述支撑部件的上横板上的直线轴承，并通过卡套在形成于所述垂直柱部分顶端一圈凹槽内的限位卡簧进行限位。
[0009]本专利技术的一种轮履复合式炉管壁厚检测机器人，多个探头同时工作，连续检测，能够大大提高检测效率，在机器人前后设置有导向轮，能够保证机器人沿着管道爬行，提高了检测的可靠性，同时机器人中间的履带结构，接触面积大，吸附力强，安全性高。本专利技术的优点和有益效果为：
[0010]1、多根管道布置，同时使用多个探头进行壁厚检测，能大大提升检测效率。
[0011]2、由于受温度、压力、焊接应力等外界因素的影响，管道会发生变形，如何使检测机器人不发生偏移，是检测数据准确的前提。采用前后导向轮，能够保证机器人无论是上行还是下行过程中，保持机器人沿着管道运动，使探头可靠工作，壁厚检测数据准确。如果使用永磁材料制作导向轮，能提高吸附力，增加安全性。
[0012]3、安全性是机器人在垂直管道上爬行并检测的保证。为了提高机器人的安全性，使用永磁、弧面的履带结构，不仅接触面积大、吸附力强，而且与电磁铁相比，不用担心电量不足而吸附力下降的问题，具有高安全性。
[0013]4、由于电磁超声探头搭载在机器人上沿着管道连续工作，电磁超声探头不能与被测表面接触，否则会产生严重磨损，大幅度降低探头的使用寿命，同时，探头也不能距离被测表面太远，否则检测数据补准确。考虑到管道壁面凹凸不平的情况，在探头前后设置有随行轮，既可以保证探头不与壁面接触，又能控制探头与被测表面的距离。
[0014]5、机器人在工作时，发现异常，需要停下来对异常位置进行再次检测，使用蜗轮蜗杆结构，具有自锁特性，不会因为机器人的重力带到电机反向转动，壁面滑降的风险。
[0015]6、采用磁弧面履带结构，履带表面与被测表面接触面大，吸附力大，不会产生滑动摩擦而掉下来。
[0016]7、本专利技术结构设计科学合理，具有易于实现、方便操作、效率高、安全性高、检测成本低的优点，是一种针对电站锅炉水冷壁并排管道的、具有较高创新性的壁厚检测机器人。
附图说明
[0017]图1是本专利技术一种轮履复合式炉管壁厚检测机器人的整体结构示意图；
[0018]图2是本专利技术中轮履复合驱动机构的整体结构示意图；
[0019]图3是本专利技术中可伸缩的壁厚测量机构的整体结构示意图。
[0020]图中
[0021]1：轮履复合驱动机构
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1.1：底盘
[0022]1.2：含蜗轮蜗杆减速结构的电机
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1.3：前轴承座
[0023]1.4：后轴承座
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1.5：前传动轴
[0024]1.6：后传动轴
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1.7：主动链轮
[0025]1.8：从动链轮
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1.9：驱动链条
[0026]1.10：前链轮
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1.11：后链轮
[0027]1.12：行走链条
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1.13：支撑架
[0028]1.14：导向轮
ꢀꢀ本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轮履复合式炉管壁厚检测机器人，包括有驱动部分和检测部分，其特征在于，所述的驱动部分是能够沿管道(A)的轴向运动的轮履复合驱动机构(1)，所述的检测部分是能够上下弹性运动的可伸缩壁厚测量机构(2)，所述轮履复合驱动机构(1)通过一个连接板(3)与所述可伸缩壁厚测量机构(2)相连，在轮履复合驱动机构(1)的驱动下，可伸缩壁厚测量机构(2)沿管道(A)的轴向对管道(A)不同位置的壁厚进行检测，所述的可伸缩壁厚测量机构(2)包括有2个以上的可伸缩壁厚测量装置，每个可伸缩壁厚测量装置均是由支撑部件(2.1)和弹性的连接在所述支撑部件(2.1)一端的可伸缩壁厚测量模块(2.2)构成，所述支撑部件(2.1)的另一端通过所述的连接板(3)连接轮履复合驱动机构(1)。2.根据权利要求1所述的一种轮履复合式炉管壁厚检测机器人，其特征在于，所述的轮履复合驱动机构(1)包括有：底盘(1.1)，固定设置在所述底盘(1.1)中部的含蜗轮蜗杆减速结构的电机(1.2)，设置在所述底盘(1.1)上两侧且位于所述含蜗轮蜗杆减速结构的电机(1.2)前部的一对前轴承座(1.3)，设置在所述底盘(1.1)上两侧且位于所述含蜗轮蜗杆减速结构的电机(1.2)后部的一对后轴承座(1.4)，连接在所述一对前轴承座(1.3)上的前传动轴(1.5)，连接在所述一对后轴承座(1.4)上的后传动轴(1.6)，所述含蜗轮蜗杆减速结构的电机(1.2)的输出轴上连接有主动链轮(1.7)，所述前传动轴(1.5)上对应所述主动链轮(1.7)固定设置有从动链轮(1.8)，所述主动链轮(1.7)与从动链轮(1.8)通过驱动链条(1.9)相连，所述前传动轴(1.5)的两端分别位于所述底盘(1.1)的外侧，并分别连接一个前链轮(1.10)，所述后传动轴(1.6)的两端分别位于所述底盘(1.1)的外侧，并分别连接一个后链轮(1.11)，其中，相同一侧的前链轮(1.10)和后链轮(1.11)通过一个行走链...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘景明，高丽岩，王韬，李涛，吕驰，张雅贤，孙昌达，张重阳，孙昱，孙洪铎，鲁林平，芮成杰，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：