火管锅炉烟管自动清洁装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了火管锅炉烟管自动清洁装置，由基座、X轴移动模块、Y轴升降模块、Z轴进给清洁模块、拧盖机械手及电气控制系统组成；X轴移动模块由固定在基座上的X轴导轨座和与之通过导轨装置及驱动装置连接的X轴连接板构成，X轴连接板沿X轴前后移动定位；Y轴升降模块的立柱支架与X轴连接板固定，Z轴向支架通过导轨装置及驱动装置与固定在立柱支架上的Y轴导轨座连接，沿Z轴方向伸展设置，并在Y轴导轨座上升降移动定位；Z轴进给清洁模块通过导轨装置及驱动装置与固定在Z轴向支架上的Z轴导轨座连接，沿Z轴方向左右移动；电气控制系统与驱动装置及固定在Z轴向支架端部的拧盖机械手线路连接，由程序控制自动完成烟管内部的清洁。
【专利说明】火管锅炉烟管自动清洁装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及火管锅炉用清洁装置，特别是应用于三废(废气、废液、废固）焚烧 行业余热回收装置中火管锅炉的烟管内部清洁。
【背景技术】
[0002] 在环境形势日益严峻、能源日趋紧张的今天，经常需要通过焚烧对三废进行无害 化处理，在焚烧过程中产生大量高中温热量，为实现能源的回收和利用，在焚烧后续工段设 置了余热回收装置。但是由于三废中有时含有大量的粉尘及盐碱等有机物，燃烧后的产物 在经过余热回收装置的火管锅炉时，极易黏附在火管锅炉的烟管内壁，时间久了会引起火 管锅炉烟气出口温度升高，影响换热效率，甚至造成烟管内部堵塞，整个焚烧系统停车等生 产事故。所以必须对火管锅炉的烟管进行清洁，以减轻灰尘及盐碱对火管锅炉的影响，提高 火管锅炉的换热效率，防止烟管的堵塞，确保系统的正常运行。
[0003]目前，火管锅炉仍然采用人工进行清洁烟管，即在火管锅炉烟箱的一端搭建与火 管锅炉长度相当或大于火管锅炉长度的操作平台，在平台上人工操作将清洁杆从烟箱引导 孔中直接穿入烟管内进行清洁，人工劳动强度大，清洁效果差，清洁杆容易磨穿烟管，造成 锅炉泄漏，引发人身安全事故。
【发明内容】
[0004] 本实用新型目的是提供一种火管锅炉烟管内部自动清洁装置，彻底解决烟管堵塞 及人工清洁操作存在的缺陷问题，有效的清除烟管内部的粉尘及盐碱等杂物，确保火管锅 炉的换热效果，保证系统安全运行，具有很强的实用性。
[0005] 本实用新型解决上述技术问题采用的技术方案为：
[0006] 火管锅炉烟管自动清洁装置，由基座、X轴移动模块、Y轴升降模块、Z轴进给清洁 模块、拧盖机械手及电气控制系统组成；
[0007] 所述X轴移动模块由固定在基座上的X轴导轨座，和与之通过导轨装置A及X轴 驱动装置连接的X轴连接板构成，X轴驱动装置驱动X轴连接板相对基座沿X轴前、后移动 定位；
[0008] 所述Y轴升降模块由立柱支架，Y轴导轨座和Z轴向支架构成；立柱支架与X轴连 接板固定连接，Y轴导轨座固定在立柱支架上与X轴连接板垂直设置；Z轴向支架通过导轨 装置B及Y轴驱动装置与Y轴导轨座连接并沿基座左右方向Z轴伸展设置，Y轴驱动装置 驱动Z轴向支架在Y轴导轨座上作升降移动定位；
[0009] 所述的Z轴进给清洁模块通过导轨装置C及Z轴驱动装置与固定设置在Z轴向支 架上的Z轴导轨座连接，在Z轴驱动装置的驱动下在Z轴向支架上沿Z轴方向左右移动定 位；
[0010] 所述的电气控制系统分别与X、Y、Z轴驱动装置及固定在Z轴向支架端部的拧盖机 械手线路连接控制各部件的动作。
[0011] 所述的z轴进给清洁模块，由Z轴连接板，导向管支架、导向管、清洁杆进给压轮 装置、清洁杆、清洁杆驱动电机组成；导向管支架和清洁杆进给压轮装置固定于Z轴连接板 上；清洁杆进给压轮装置进出口的两侧分别设有固定于导向管支架上的导向管，清洁杆穿 过清洁杆进给压轮装置并于导向管内固定；清洁杆驱动电机固定于清洁杆进给压轮装置 上；清洁杆驱动电机带动清洁杆进给压轮装置将清洁杆从导向管输送到火管锅炉的烟管内 部，实现清洁烟管内部的目的。
[0012] 所述的拧盖机械手，由连接架、平移气缸、伸缩气缸、旋转气缸、气动抓夹头组成； 连接架固定于Z轴向支架上，平移气缸固定于连接架上，伸缩气缸固定于平移气缸上，旋转 气缸固定于伸缩气缸上，气动抓夹头固定于旋转气缸上；气动抓夹头将锅炉烟箱盖子抓夹 住，旋转气缸的旋转动作与伸缩气缸的伸缩动作及平移气缸的平移动作联动，实现锅炉烟 箱上盖子的移除和回盖。
[0013] 本实用新型的有益效果是：
[0014] 1、实现自动化操作清洁烟管，解决人工操作存在的缺陷问题。
[0015] 2、采用程序化控制，高精度定位，保证系统的可靠运行。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1，火管锅炉烟管清洁装置工作状态示意主视图；
[0017] 图2,火管锅炉烟管清洁装置工作状态示意俯视图；
[0018] 图3,火管锅炉烟管清洁装置主视图；
[0019] 图4,火管锅炉烟管清洁装置俯视图；
[0020] 图5,基座王视图；
[0021] 图6,基座俯视图；
[0022] 图7, X轴移动模块主视图；
[0023] 图8，X轴移动模块俯视图；
[0024] 图9, Y轴升降模块主视图；
[0025] 图10，Y轴升降模块A-A剖视图；
[0026] 图11，Y轴升降模块右视图；
[0027] 图12, Z轴进给清洁模块主视图；
[0028] 图13，Z轴进给清洁模块B-B剖视图；
[0029] 图14, Z轴进给清洁模块左视图；
[0030] 图15,本产品图12中局部I放大图；
[0031] 图16,本产品图14中局部II放大图；
[0032] 图17,本产品图13中局部III放大图；
[0033] 图18,本产品图13中局部IV放大图；
[0034] 图19,本产品图3中局部V放大图；
[0035] 图20,本产品图4中局部VI放大图。
[0036] 附图中标号说明
[0037] 0-1，火管锅炉烟管清洁装置；0-2,锅炉烟箱；0-3,火管锅炉
[0038] 1-1，枕木；1-2,圈梁；1-3,圈梁盖板；1-4,托线盘；1-5,电缆拖链；
[0039] 2-1，X轴导轨座；2-2, X轴导轨；2-3, X轴滑套；2-4, X轴齿条；2-5, X轴驱动电机； 2-6, X轴连接板；
[0040] 3-1，立柱支架；3-2, Y轴导轨座；3-3, Y轴滑套；3-4, Y轴导轨；3-5, Y轴齿条；3-6， Y轴驱动电机；3-7, Y轴连接板；3-8, Z轴向支架；
[0041] 4-1，Z轴导轨座；4-2, Z轴导轨；4-3, Z轴滑套；4-4, Z轴齿条；4-5, Z轴连接板； 4-6, Z轴驱动电机；4-7,导向管支架；4-8,导向管；4-9,清洁杆进给压轮装置；4-10,清洁 杆；4-11，清洁杆驱动电机；
[0042] 5-1，连接架；5-2,平移气缸；5-3,伸缩气缸；5-4,旋转气缸；5-5,气动抓夹头。
【具体实施方式】
[0043] 以下结合附图1?20所示和实施例对本实用新型的结构作进一步描述。
[0044] 本实用新型火管锅炉烟管清洁装置0-1由基座1、X轴移动模块2、Y轴升降模块 3、Z轴进给清洁模块4、抒盖机械手5及电气控制系统6组成。
[0045] 所述的基座1，由枕木1-1、圈梁1-2、圈梁盖板1-3、托线盘1-4、电缆拖链1-5及紧 固件组成；枕木1-1采用紧固件固定于混凝土基础平台上；圈梁1-2、托线盘1-4及电缆拖 链1-5连接于枕木1-1上；圈梁盖板1-3连接于圈梁1-2上，基座1保证整个装置运行的稳 定性。
[0046] X轴移动模块2由固定在基座1上的X轴导轨座2-1，和与之通过导轨装置A及X 轴驱动装置连接的X轴连接板2-6构成，X轴驱动装置驱动X轴连接板2-6相对基座1沿X 轴前、后移动定位；
[0047] 导轨装置A由对应使用的X轴导轨2-2、X轴滑套2-3构成，X轴导轨2-2固定在 X轴导轨座2-1，X轴滑套2-3固定在X轴连接板2-6上，X轴滑套2-3连接到X轴导轨2-2 上；X轴驱动装置由X轴驱动电机2-5和X轴齿条2-4构成，X轴驱动电机2-5固定在X轴 连接板2-6上，并连接到固定在X轴导轨座2-1上的X轴齿条2-4上；X轴驱动电机2-5的 正转和反转，通过电机的齿轮与X轴齿条2-4的咬合联动，使X轴连接板2-6相对基座1前、 后移动，实现X轴方向的定位。
[0048] Y轴升降模块3由立柱支架3-1，Y轴导轨座3-2和Z轴向支架3-8构成；立柱支 架3-1与X轴连接板2-6固定连接，Y轴导轨座3-2固定在立柱支架3-1上与X轴连接板 2- 6垂直设置；Z轴向支架3-8通过导轨装置B及Y轴驱动装置与Y轴导轨座3-2连接并沿 基座1的左右方向即Z轴伸展设置，Y轴驱动装置驱动Z轴向支架3-8在Y轴导轨座3-2上 作升降移动定位；
[0049] 导轨装置B由Y轴滑套3-3、Y轴导轨3-4构成；Y轴导轨3-4固定在Y轴导轨座 3- 2上，Z轴向支架3-8的下端设有与之固定连接的Y轴连接板3-7, Y轴连接板3-7上设有 与之固定连接的Y轴滑套3-3, Y轴滑套3-3与Y轴导轨3-4配合使用；
[0050] Y轴驱动装置由固定于Y轴导轨座3-2上的Y轴齿条3-5和固定于Y轴连接板3-7 上的Y轴驱动电机3-6构成；Y轴驱动电机3-6的齿轮与Y轴齿条3-5连接，Y轴驱动电机 3-6的正转和反转，通过电机的齿轮与Y轴齿条3-5的咬合联动，实现Y轴方向的升降定位。 [0051 ] Z轴进给清洁模块4通过导轨装置C及Z轴驱动装置与固定设置在Z轴向支架3-8 上的Z轴导轨座连接，在Z轴驱动装置的驱动下在Z轴向支架上沿Z轴左右移动定位；
[0052] Z轴进给清洁模块4,由Z轴连接板4-5,导向管支架4-7、导向管4-8、清洁杆进给 压轮装置4-9、清洁杆4-10、清洁杆驱动电机4-11组成；导向管支架4-7和清洁杆进给压轮 装置4-9固定于Z轴连接板4-5上；清洁杆进给压轮装置4-9进出口的两侧分别设有固定 于导向管支架4-7上的导向管4-8,清洁杆4-10穿过清洁杆进给压轮装置4-9并于导向管 4-8内固定；清洁杆驱动电机4-11固定于清洁杆进给压轮装置4-9上；Z轴驱动电机4-6 的齿轮与Z轴齿条4-4咬合联动，使导向管4-8沿Z轴方向移动；导向管4-8进入锅炉烟箱 0-2后可到达火管锅炉0-3的烟管端部；清洁杆驱动电机4-11的转动，带动清洁杆进给压 轮装置4-9将清洁杆4-10从导向管4-8输送到火管锅炉0-3的烟管内部，实现清洁烟管内 部的目的。
[0053] 抒盖机械手5固定在Z轴向支架3-8的端部，所述的抒盖机械手5,由连接架5-1、 平移气缸5-2、伸缩气缸5-3、旋转气缸5-4、气动抓夹头5-5组成；连接架5-1固定于Y轴升 降模块3的Z轴向支架3-8上，平移气缸5-2固定于连接架5-1上，伸缩气缸5-3固定于平 移气缸5-2上，旋转气缸5-4固定于伸缩气缸5-3上，气动抓夹头5-5固定于旋转气缸5-4 上；气动抓夹头5-5将锅炉烟箱盖子抓夹住，旋转气缸5-4的旋转动作与伸缩气缸5-3的伸 缩动作及平移气缸5-3的平移动作联动，实现锅炉烟箱0-2上盖子的移除和回盖。
[0054] 所述的连接架5-1上设有通道使导向管4-8通过。
[0055] 所述电气控制系统6包括PLC、连接电缆、压缩空气管及控制开关组件，电气控制 系统6分别与X、Y、Z轴驱动装置及拧盖机械手5线路连接，根据锅炉烟箱0-2上烟管的孔 径尺寸及布局，以及各部件的动作要求，将程序写入PLC，由PCL控制各部件的动作自动完 成火管锅炉烟管内部的清洁。
【权利要求】
1. 火管锅炉烟管自动清洁装置，其特征是：由基座、X轴移动模块、Y轴升降模块、Z轴 进给清洁模块、拧盖机械手及电气控制系统组成； 所述X轴移动模块由固定在基座上的X轴导轨座，和与之通过导轨装置A及X轴驱动装 置连接的X轴连接板构成，X轴驱动装置驱动X轴连接板相对基座沿X轴前、后移动定位； 所述Y轴升降模块由立柱支架，Y轴导轨座和Z轴向支架构成；立柱支架与X轴连接板 固定连接，Y轴导轨座固定在立柱支架上与X轴连接板垂直设置；Z轴向支架通过导轨装置 B及Y轴驱动装置与Y轴导轨座连接并沿基座左右方向Z轴伸展设置，Y轴驱动装置驱动Z 轴向支架在Y轴导轨座上作升降移动定位； 所述Z轴进给清洁模块通过导轨装置C及Z轴驱动装置与固定设置在Z轴向支架上的 Z轴导轨座连接，在Z轴驱动装置的驱动下在Z轴向支架上沿Z轴方向左右移动定位； 所述电气控制系统分别与Χ、γ、ζ轴驱动装置及固定在Z轴向支架端部的拧盖机械手线 路连接控制各部件的动作。
2. 根据权利要求1所述的火管锅炉烟管自动清洁装置，其特征是：所述的X轴驱动装 置由固定在X轴连接板上的X轴驱动电机和与之连接的X轴齿条构成，X轴齿条固定在X轴 导轨座上。
3. 根据权利要求1所述的火管锅炉烟管自动清洁装置，其特征是：所述的Υ轴驱动装 置由固定在Ζ轴向支架上的Υ轴驱动电机和与之连接的Υ轴齿条构成，Υ轴齿条固定在Υ轴 导轨座上。
4. 根据权利要求1所述的火管锅炉烟管自动清洁装置，其特征是：所述的Ζ轴驱动装 置由固定在Ζ轴进给清洁模块上的Ζ轴驱动电机和与之连接的Ζ轴齿条构成，Ζ轴齿条固 定在Ζ轴导轨座上。
5. 根据权利要求1或4所述的火管锅炉烟管自动清洁装置，其特征是：所述的Ζ轴进 给清洁模块，由Ζ轴连接板，导向管支架、导向管、清洁杆进给压轮装置、清洁杆、清洁杆驱 动电机组成；导向管支架和清洁杆进给压轮装置固定于Ζ轴连接板上；清洁杆进给压轮装 置进出口的两侧分别设有固定于导向管支架上的导向管，清洁杆穿过清洁杆进给压轮装置 并于导向管内固定；清洁杆驱动电机固定于清洁杆进给压轮装置上；清洁杆驱动电机带动 清洁杆进给压轮装置将清洁杆从导向管输送到火管锅炉的烟管内部，实现清洁烟管内部的 目的。
6. 根据权利要求1所述的火管锅炉烟管自动清洁装置，其特征是：所述的拧盖机械手， 由连接架、平移气缸、伸缩气缸、旋转气缸、气动抓夹头组成；连接架固定于Ζ轴向支架上， 平移气缸固定于连接架上，伸缩气缸固定于平移气缸上，旋转气缸固定于伸缩气缸上，气动 抓夹头固定于旋转气缸上；气动抓夹头将锅炉烟箱盖子抓夹住，旋转气缸的旋转动作与伸 缩气缸的伸缩动作及平移气缸的平移动作联动，实现锅炉烟箱上盖子的移除和回盖。
【文档编号】F23J3/02GK203836992SQ201420171739
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年4月10日 优先权日:2014年4月10日
【发明者】朱美昌 申请人:朱美昌