[发明专利]一种用于电站锅炉集箱检测及清理的管道机器人

说明书

一种用于电站锅炉集箱检测及清理的管道机器人，包括通过万向节连接在一起的行走模块和清理模块；行走模块包括连接在一起的若干组第一行走单元，第一行走单元沿着机器人主轴的径向均匀间隔分布；清理模块包括连接在一起的多组第二行走单元以及清理单元，第二行走单元与清理单元沿着机器人主轴的径向均匀间隔分布，清理模块还包括沿运动方向设置在机器人主轴前端的摄像头；第一行走单元与第二行走单元均包括行走机构以及支撑行走机构的扭动连杆；清理单元包括机械手爪以及通过固定支架控制机械手爪全方位活动的多个舵机。该机器人尺寸小、越障性能好、能够适应不同管径的管道且管径调节范围较大。

技术领域

本发明涉及锅炉管道清理领域，具体为一种用于电站锅炉集箱检测及清理的管道机器人。

背景技术

超临界、超超临界机组的锅炉通过在集箱或受热面管子内部加装节流孔圈达到平衡汽水特性以及工质流速的目的。锅炉内部的清洁要求高，由于锅炉运行时间极短，在排除了管材质量、超参数运行等因素外，认定爆管原因是集箱或受热面管内节流孔存在机械加工残留物堵塞，造成受热面短时超温爆管。爆管事故的发生，会造成机组非计划启停，这不仅会给电厂带来经济损失，同时具有重大安全隐患。对于集箱清洁度的检查，目前还是采用传统的方法，在安装前、酸洗吹管后进行人工窥镜检查，通过手控将内窥镜探测线放进集箱内部，靠手的力量推动探头线，发现异物后依靠经验或者一些人工方法将异物取出。

传统方法存在检查距离有限、效率低下、费事费力、并且存在漏检和检查盲区等问题，同时对接管座角焊缝根部未焊透、未熔合等问题无法进行准确检测。

针对集箱检测的要求，由于存在集箱管径小、管径不均匀的特点，并且探测装置需要跨越不同直径的管道进行工作，因此要求管道机器人具有适应管径变化的能力，且管径调节范围比较大。针对集箱内部环境的检查，由于集箱内部空间狭小，存在焊缝、接管座开孔区以及机加工残留物，因此就要求管道机器人的体积足够小，且具有良好的越障性能，而传统的轮式管道机器人越障性能不能满足要求，传统的履带式管道机器人越障性能虽然好，但是尺寸难以小型化，因此采用传统的探测装置无法满足清洁度检查的要求。

对于以上传统操作方式中出现的问题，目前尚且没有针对锅炉集箱异物的清除装置，当前的管道机器人多为管道检测机器人，管道清理机器人较少，而且一般都是针对特定管道研发，通用性较差，为此亟需研发适合锅炉集箱清洁度检查及清理的小型智能化机器人。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种用于电站锅炉集箱检测及清理的管道机器人，该装置尺寸小、越障性能好、能够适应不同管径的管道且管径调节范围较大。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

包括通过万向节连接在一起的行走模块和清理模块；所述的行走模块包括连接在一起的若干组第一行走单元，第一行走单元沿着机器人主轴的径向均匀间隔分布；所述的清理模块包括连接在一起的多组第二行走单元以及清理单元，所述的第二行走单元与清理单元沿着机器人主轴的径向均匀间隔分布，所述的清理模块还包括沿运动方向设置在机器人主轴前端的摄像头；所述的第一行走单元与第二行走单元均包括行走机构以及支撑行走机构的扭动连杆；所述的清理单元包括机械手爪以及通过固定支架控制机械手爪全方位活动的多个舵机。

所述的行走机构通过扭动连杆安装在支撑板上，清理单元包括用于连接舵机和固定支架的平台；所述行走模块的多个第一行走单元之间通过第一连接板将支撑板的两端连接，所述清理模块的第二行走单元与清理单元之间通过第二连接板将支撑板以及平台的两端连接。

所述的行走模块包括三组第一行走单元，三组行走单元沿着机器人的主轴径向间隔120°均匀分布；所述清理模块包括两组第二行走单元和一组清理单元，两组第二行走单元和一组清理单元沿着机器人的主轴径向间隔120°均匀分布；第一连接板和第二连接板均为三角形。