專利名稱：管道除垢機器人的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種管道機器人，特別是一種輪式管道除垢機器人，主要用于燃煤電廠 輸灰管道的除垢，也可用于煤氣管道、天然氣管道或其它輸水管道等的垢層清理。
背景技術：
目前，隨著火電、煤氣、天然氣、自來水等工業的發展，管道的應用更加廣泛。現有管 道的除垢方法基本上可分為化學法和物理法。采用的化學方法有加酸、爐煙(C02),阻垢劑、 分散劑；物理方法有人工振擊法、管材法、三相流法、晶種過濾、電解、電場、磁場、超聲 波和高頻電磁場防垢，等還有利用空穴效應和氣蝕原理清垢的液氣壓清垢法等。經實踐應用， 上述方法都存在一定局限性，不能同時符合環保和具有良好技術性、經濟性要求，多數不能 為電廠所接受。也有少數采用高壓水射流方法來清洗管道，但主要是采用人工手持噴槍或者 采用一種自進式旋轉噴槍清洗。但手持式不適合長管道除垢，自進式旋轉噴槍，速度難以控 制且清理效率低。目前常用的還是化學清洗法和人工振擊法，而化學清洗法不僅費用高，易 腐蝕管道，而且污染嚴重；人工振擊法費工費時，效率低。
發明內容
為了克服現有的管道垢層清理方法或設備環保性、經濟性差以及常用水射流清理設備效 率低的不足，提供一種使用高壓水射流除垢的管道除垢機器人，可以取代化學清洗、機械清 理和人工振擊清理。
本實用新型的管道除垢機器人，由兩個行走小車、往復旋轉噴槍、攝像頭和位置傳感器 組成。行走小車包括行走輪、電機、減速器、小車本體、徑向調節裝置，兩個行走小車之間 通過球鉸相連；行走輪分驅動輪和隨動輪兩種，電機、減速器與驅動輪相連；徑向調節裝置 由四個壓縮彈簧、導向套、防脫導向桿組成，起徑向尺寸自適應調節和轉彎變徑的作用；往 復旋轉噴槍由驅動電機、減速器、不完全(半圓)齒輪傳動機構及噴頭組成，可實現噴槍繞 轉軸往復轉動180° ，解決現有強制旋轉噴槍密封難題，噴槍共有四個噴頭，兩個一組，且 每個噴頭相對于噴槍的安裝角度都可以調節；不完齒輪傳動機構由兩組外嚙合的不完全齒輪、 一組外嚙合完全齒輪和三根傳動軸組成，三根軸分別為主動軸、中間軸和噴槍旋轉軸，每根 軸上安裝兩個齒輪，電機與主動軸相連接，兩個不完全(半圓)齒輪都安裝在主動軸上；攝 像頭用于觀察管道結構狀況和垢層清理程度，并可根據需要可以安裝在機器人的頭部或者尾 部；機器人的一個行走小車上裝有位置傳感器，用于記錄機器人在管道內的位置。本實用新 型結構簡單、實用性強，主要用于燃煤電廠輸灰管道、煤氣管道、天然氣管道或其它輸水管 道等的垢層清理。
本實用新型的有益效果是除垢機器人具有結構簡單，成本較低，清理效率高以及垢層 清理徹底的特點，它采用計算機程序控制，可隨時觀察管道結垢情況或垢層清理效果，并能 通過位置傳感器獲取機器人在管道中的位置，完全可以取代化學清洗、機械式清理和人工振 擊清理。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。 圖l是本實用新型的軸向結構示意圖。 圖2是


圖1的A-A截面圖。 圖3是不完全齒輪傳動機構的傳動系統圖。
圖中l、管道，2、 17、行走小車l， 3、往復旋轉噴槍，4、噴槍旋轉軸，5、噴頭，6、攝象機，7、隨動輪，8、電機，9、減速器，10、驅動輪，11、小車本體，12、徑向調節裝置，13、 位置傳感器，14、防脫導向桿，15、壓縮彈簧16、導向套，18、輸出電纜，19、球鉸，20、 中間軸，21、主動軸，22、 23、不完全(半圓)齒輪，24.電機及減速器，25、 26、 27、 28、 完全齒輪。
具體實施方式
以下結合附
圖1-3詳細說明本實施例。
如
圖1和2所示，本實用新型所述的管道除垢機器人由由兩個行走小車2和17、往復旋轉噴 槍3、攝像頭6和位置傳感器13組成，兩個行走小車通過球鉸鏈19相連接。
所述的行走輪分驅動輪10和隨動輪7兩種，電機8、減速器9與驅動輪10相連接；徑向調節 裝置12由四個壓縮彈簧15、導向套16、防脫導向桿14組成，起徑向尺寸自適應調節和轉彎變 徑的作用。
所述往復旋轉噴槍3由驅動電機及減速器24、不完全(半圓)齒輪傳動機構及噴頭5組成， 可實現噴槍3繞噴槍轉軸4往復轉動18(T ，解決現有強制旋轉噴槍密封難題，往復旋轉噴槍共 有四個噴頭5，兩個一組，且每個噴頭相對于噴槍的安裝角度都可以調節。
所述不完齒輪傳動機構由兩組外嚙合的不完全齒輪(23-25和22-26)、 一組外嚙合完全齒 輪(27-28)和三根傳動軸(4， 20， 21)組成，三根軸分別為主動軸21、中間軸20和噴槍旋 轉軸4，每根軸上安裝兩個齒輪，電機及減速器24與主動軸21相連接，兩個不完全(半圓)齒 輪22和23都安裝在主動軸21上。
攝像頭6用于觀察管道1結構狀況和垢層清理程度，并可根據需要可以安裝在機器人的頭 部或者尾部；機器人的一個行走小車上裝有位置傳感器13，用于記錄機器人在管道內的位置。
工作時，需要在管道每間隔一定距離(如30米)開設一個投放口，將機器人放入待清理 管道。先將攝像頭6安裝于機器人的頭部，檢査管道的結垢情況，然后將攝像頭移到機器人的 尾部，當機器人開始工作時候用于監視管道內垢層清理情況。往復旋轉噴槍的噴頭安裝角度 可以調節，用來改變射流的入射角度。噴槍的噴嘴向后噴的結構設計還能為機器人的行走提 供一定程度的助推力，其角度也和噴頭的安裝角度有關。同側安裝的噴嘴由傳統的一個增加 到兩個，不僅增加清理效率，更易于垢層的破碎和清理。本實用新型的往復旋轉噴槍可以繞 噴槍轉軸往復轉動180。，因而不需要噴槍的供水管道繞噴槍轉軸整周旋轉，因而在不使用自 旋轉噴槍的情況下，可以避免管道的纏繞。這樣的設計既具有強制旋轉噴槍的轉動速度易于 控制的優點，也解決了強制旋轉噴槍高壓密封的難題。
權利要求1、一種利用高壓水射流除垢的管道除垢機器人，其特征是管道除垢機器人由兩個行走小車、往復旋轉噴槍、攝像頭和位置傳感器組成，行走小車包括行走輪、電機、減速器、小車本體、徑向調節裝置，兩個行走小車之間通過球鉸相連；行走輪分驅動輪和隨動輪兩種，電機、減速器與驅動輪相連；往復旋轉噴槍由驅動電機、減速器、不完全齒輪傳動機構及噴頭組成，可實現噴槍繞轉軸往復轉動180°；攝像頭根據需要可以安裝在機器人的頭部或者尾部。
2、 按照權利要求1所述的管道除垢機器人，其特征是驅動往復旋轉噴槍往復旋轉的不完全齒輪傳 動機構包括兩組外嚙合的不完全齒輪、 一組外嚙合完全齒輪和三根傳動軸。三根軸分別為主動軸、中間軸 和噴槍旋轉軸，每根軸上安裝兩個齒輪，電機與主動軸相連接，兩個不完全齒輪都安裝在主動軸上。
3、 按照權利要求1或2所述的管道除垢機器人，其特征是噴槍共有四個噴頭，兩個一組，且每個 噴頭相對于噴槍的安裝角度都可以調節。
4、 根據權利要求1所述的管道除垢機器人，其特征是徑向調節裝置由四個壓縮彈簧、導向套、防脫導向桿組成。
5、 根據權利要求1所述的管道除垢機器人，其特征是機器人的一個行走小車上裝有位置傳感器。
專利摘要本實用新型涉及一種使用高壓水射流除垢的管道機器人，它由兩個行走小車、往復旋轉噴槍、攝像頭和位置傳感器組成。行走小車包括行走輪、電機、減速器、小車本體、徑向調節裝置，兩行走小車之間通過球鉸相連；行走輪分驅動輪和隨動輪兩種，電機、減速器與驅動輪相連；徑向調節裝置起徑向尺寸自適應調節和轉彎變徑作用；往復旋轉噴槍由電機、減速器、不完全(半圓)齒輪傳動機構及噴頭組成，可實現噴槍繞噴槍轉軸往復轉動180°，解決現有強制旋轉噴槍密封難題；攝像頭用于觀察管道結垢和垢層清理程度；位置傳感器用于記錄機器人在管道內的位置。本實用新型結構簡單、實用性強，用于燃煤電廠輸灰管道、煤氣管道、天然氣管道或其它輸水管道的除垢。
文檔編號F16L55/32GK201427125SQ20092014361
公開日2010年3月24日 申請日期2009年3月31日 優先權日2009年3月31日
發明者王成軍 申請人:王成軍