[发明专利]一种电液混合驱动双头破拆机器人及破拆方法

说明书

本发明公开一种电液混合驱动双头破拆机器人及破拆方法，属于特种机器人技术领域。该双头破拆机器人包括承载换向系统、破拆系统及控制系统；本发明双头破拆机器人采用电液混合驱动，破拆系统含有钻头和撬杆两个工作头，通过液压臂和工作台的转动完成在窑体截面圆周位置上的换位，再通过该双头破拆机器人的直线运动完成在回转窑轴线方向上的换位，最后利用钻头和撬杆的联合工作实现该双头破拆机器人对整个窑体的残余耐火砖的智能化高效破拆。本发明双头破拆机器人工作时噪音小，工作效率高，能够有效保护回转窑的窑体。

技术领域：

本发明属于特种机器人技术领域，具体涉及一种电液混合驱动双头破拆机器人及破拆方法。其主要通过电液混合驱动，实现钻头和撬杆对破拆对象的清除，特别适用于回转窑残余耐火砖的拆除。

背景技术：

回转窑作为一种多用途的旋转煅烧窑，在建材、冶金以及化工等方面已经得到了广泛应用。该类窑体在工作时，内部温度高达上千摄氏度，为了防止高温传给窑体而造成“红窑”以损坏窑体，通常会在窑体内部砌筑一层隔热耐火砖窑衬。通常在回转窑工作时，煅烧物料的冲刷磨损，加上耐火砖窑衬表面不断受到温度变化幅度为150℃～250℃的周期性热冲击。特别对于水泥回转窑这类窑体来说，在工作的过程中会产生硅酸盐熔体，硅酸盐熔体部分会沿耐火砖的孔隙渗入到耐火砖的内部，容易与耐火砖表层相互作用形成窑皮，使耐火砖黏结在一起。当形成短焰急烧产生局部高温时，窑衬表面的最低温度高于物料液相凝固温度，窑衬表面层从固态变为液态而脱落，并且由表及里深入到耐火砖表面薄层一起脱落，之后又会形成新的窑皮。当这种情况反复出现时，加上机械应力以及热应力的共同作用，窑内耐火砖随使用时间的增加而厚度逐渐减薄。窑内耐火砖达到一定磨损量甚至损坏，耐火砖窑衬的隔热性能大大降低，无法有效阻隔物料高温对窑体侵害，此时耐火砖窑衬达到使用极限，要对受损的耐火砖窑衬进行清除，然后重新铺设。由于煅烧的硅酸盐熔体与耐火砖表面会粘结部分硅酸盐之类的化学物质，冷却后，使得表面的耐火砖粘结成一个整体，其硬度较高、强度大，这给后续的人工破拆带来了较大的困难。

目前，对于回转窑残余耐火砖的破拆方式主要有两种：人工破拆和机器破拆。人工破拆时，由于窑内空气流动性差，在破拆时灰尘较重，严重威胁人的健康，而且于回转窑窑层破拆时，破拆需要搭脚手架，破拆效率低，致使回转窑的维修的时间较长，增加了企业维修成本。据统计，目前我国各领域在役各类特大型回转窑至少22000台。以水泥回转窑计算，大中型水泥回转窑产能为0.3-0.8万吨/天，一台特大型回转窑的一天的产值至少二三十万元。从企业的经济效益的角度来说，更换耐火砖的效率越高企业的损失越小。机械破拆时，通常采用是传统打击式液压破碎锤对耐火砖进行拆除的方法，钎杆不断的打击耐火砖，其破拆时不仅噪音大，而且钎杆破拆的深度不易控制，直到撞击到窑体后才停止，难免会对窑体造成不可逆转的损伤，这些损伤点会在交变的热应力作用下，容易发展了热疲劳裂纹，使窑体过早的疲劳损坏，极大的影响了企业的经济效益。

中国专利“一种回转窑残余耐火砖的破拆机器人及破拆方法(公开号CN109780871)”，该发明是一种回转窑残余耐火砖的破拆机器人及破拆方法，在不损坏窑体的基础上，利用多个破拆钻头在回转支架上的同时对回转窑残余耐火砖的进行破拆，具有较高的效率。但是，该机器人的关键部件的回转支承受制造水平的限制，目前我国对直径在5米以上的回转支承的制造还很困难，因此该破拆机器人的破拆应用范围受限，仅适合于小型回转窑的破拆，难以实现对大型回转窑残余耐火砖破拆。

发明内容：

本发明的目的是要克服现有技术存在的上述不足，提供一种电液混合驱动双头破拆机器人及破拆方法，本发明适用于回转窑残余耐火砖的破拆。本发明提供的一种电液混合驱动双头破拆机器人包括承载换向系统、破拆系统以及控制系统。