一种磁吸附式油罐清污机器人的制作方法

本实用新型涉及一种工业罐体清洗装置，具体地说是一种磁吸附式油罐清污机器人。

背景技术：

在石油化工行业中，由于油品质量难以保证，储油罐底部会堆积相当一部分油泥，含油污泥是一种严重的污染源，它含有多种有毒有害物质，而且其堆积在罐底不仅影响油品的质量，而且影响储油罐的容积，加重油罐腐蚀，严重时会造成储油罐罐底穿孔，造成漏油等事故。在储油罐换装不同种类的油的时候，由于两种石油不能混装，所以罐内残渣必须清理掉。

现阶段储油罐的清洗有人工清洗及机械清洗等方式，人工清洗方式属于高危作业，不仅费时费力，而且危险性高，操作时对人的伤害也比较大，工作效率也比较低。机械清洗方式分为喷射清洗系统和清洗机器人等多种方式，喷射清洗系统多为国外引进，不仅价格昂贵，而且系统庞大，运输费用高；现有的清洗机器人只能在罐底移动，容易受油泥污染，容易导致工作不稳定等问题。

技术实现要素：

针对上述的不足，本实用新型提供了一种磁吸附式油罐清污机器人，目的在于提高储油罐罐底油泥清理工作的自动化程度并降低成本，提高清污机器人的行走能力。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种磁吸附式油罐清污机器人，包括机身、喷射机构、磁吸附式履带机构、后置相机、盘式越障辅助机构、上盖、行走电机、减速器和前置相机，所述机身密封，所述喷射机构安装在上盖上部，所述磁吸附式履带机构有两个，分布于机身左侧与右侧，所述后置相机安装在机身后方，所述盘式越障辅助机构有两个，分别安装在机身前方与后方，所述上盖安装在机身上部，并设有加强筋，所述行走电机有两个，分别安装于机身内部左右两侧，输出轴连接减速器输入轴，所述前置相机安装在机身前方。

前述的一种磁吸附式油罐清污机器人中，所述喷射机构包括左右摆动支架、左右摆动电机、左右摆动小齿轮、左右摆动大齿轮、上下摆动支架、上下摆动电机、喷头延伸管、喷射照明灯、喷头、喷射观测相机、转动两通、软管和螺纹管，所述左右摆动支架固定在上盖上方，所述左右摆动电机安装在左右摆动支架上，所述左右摆动小齿轮安装在左右摆动电机的输出轴上，所述左右摆动大齿轮通过轴承安装在左右摆动支架上，可绕其中心旋转，并与左右摆动小齿轮相啮合，所述上下摆动支架固定在左右摆动大齿轮上部，所述上下摆动电机安装在上下摆动支架上，所述转动两通通过两侧轴承安装在上下摆动支架上部，并可在上下摆动电机的驱动下绕其中心旋转，所述转动两通中部为连通管道，管道两头设有带有外螺纹的管接头，所述喷头延伸管通过螺纹连接安装在转动两通的管道一端，所述喷射照明灯安装在喷头延伸管顶端一侧，所述喷头安装在喷头延伸管顶端，所述喷射观测相机安装在喷头延伸管顶端，所述螺纹管固定在上盖表面，所述螺纹管与转动两通通过软管相连，与喷头、喷头延伸管、转动两通和软管构成连通状态。

前述的一种磁吸附式油罐清污机器人中，所述磁吸附式履带机构包括链条磁铁、链条、链轮、防滑橡胶块、张紧小轮、张紧花篮螺栓和减震装置，所述链轮有八个，对称安装在机身左右侧的磁吸附式履带机构中，在每个磁吸附式履带机构中，前面两个链轮为主动链轮，并排安装在减速器输出轴上，后面连个链轮为从动链轮，通过轴承安装在机身外侧，所述链条有四条，安装在链轮上，所述链条磁铁有若干，横跨在机身同侧的两个链条中间，每个链条磁铁两端通过防松螺钉分别固定在两链条平行位置的链节上，所述防滑橡胶块有若干，每个链条磁铁两侧各安装一个，所述张紧小轮有四个，每条链条内侧安装一个，所述张紧花篮螺栓有两个，每个螺栓一端连接机身，另一端连接两个张紧小轮，张紧花篮螺栓两端伸出时使链条紧绷，张紧花篮螺栓两端缩回时使链条松弛，所述减震装置有两套，每一套由两组弹簧构成，每个磁吸附式履带机构中各安装一套。

该新型的有益之处是：与现有技术相比，本新型利用爬壁式机器人作为喷射装置的载体，可在油罐内壁上展开工作，避免机器人直接接触油泥，减少了油泥对机器人的伤害；机器人在油罐内壁行走不受油泥深度影响，增加了其使用范围；使用磁吸附式履带来代替传统的履带，增加了清污机器人的可通过性，实现方便且成本低，自动化程度高，可靠性高，安全性好；喷射半径与喷射方向可通过电机进行调节，能够对油泥进行全方位清洗，有效提高了油罐清污的效率；机器人为密封状态，防止油罐内部有害气体对内部线路的腐蚀；可通过遥控装置全程操控并通过相机进行监测，节省了人力。

附图说明

附图1为本实用新型的总体结构示意图；

附图2为本实用新型图1的喷射机构示意图；

附图3为本实用新型图1的磁吸附式履带机构示意图；

附图4为本实用新型图1的工作时状态示意图。

图中，1、机身，2、喷射机构，201、左右摆动支架，202、左右摆动电机，203、左右摆动小齿轮，204、左右摆动大齿轮，205、上下摆动支架，206、上下摆动电机，207、喷头延伸管，208、喷射照明灯，209、喷头，210、喷射观测相机，211、转动两通，212、软管，213、螺纹管，3、磁吸附式履带机构，301、链条磁铁，302、链条，303、链轮，304、防滑橡胶块，305、张紧小轮，306、张紧花篮螺栓，307、减震装置，4、后置相机，5、盘式越障辅助机构，6、上盖，7、行走电机，8、减速器，9、前置相机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种磁吸附式油罐清污机器人，包括机身1、喷射机构2、磁吸附式履带机构3、后置相机4、盘式越障辅助机构5、上盖6、行走电机7、减速器8和前置相机9，所述机身1密封，所述喷射机构2安装在上盖6上部，所述磁吸附式履带机构3有两个，分布于机身1左侧与右侧，所述后置相机4安装在机身1后方，所述盘式越障辅助机构5有两个，分别安装在机身1前方与后方，所述上盖6安装在机身1上部，并设有加强筋，所述行走电机7有两个，分别安装于机身1内部左右两侧，输出轴连接减速器8输入轴，所述前置相机9安装在机身前方。

请参阅图2，前述的一种磁吸附式油罐清污机器人中，所述喷射机构2包括左右摆动支架201、左右摆动电机202、左右摆动小齿轮203、左右摆动大齿轮204、上下摆动支架205、上下摆动电机206、喷头延伸管207、喷射照明灯208、喷头209、喷射观测相机210、转动两通211、软管212和螺纹管213，所述左右摆动支架201固定在上盖6上方，所述左右摆动电机202安装在左右摆动支架201上，所述左右摆动小齿轮203安装在左右摆动电机202的输出轴上，所述左右摆动大齿轮204通过轴承安装在左右摆动支架201上，可绕其中心旋转，并与左右摆动小齿轮203相啮合，所述上下摆动支架205固定在左右摆动大齿轮204上部，所述上下摆动电机206安装在上下摆动支架205上，所述转动两通211通过两侧轴承安装在上下摆动支架205上部，并可在上下摆动电机206的驱动下绕其中心旋转，所述转动两通211中部为连通管道，管道两头设有带有外螺纹的管接头，所述喷头延伸管207通过螺纹连接安装在转动两通211的管道一端，所述喷射照明灯208安装在喷头延伸管207顶端一侧，所述喷头209安装在喷头延伸管207顶端，所述喷射观测相机210安装在喷头延伸管207顶端，所述螺纹管213固定在上盖6表面，所述螺纹管213与转动两通211通过软管212相连，与喷头209、喷头延伸管207、转动两通211和软管212构成连通状态。

请参阅图3，前述的一种磁吸附式油罐清污机器人中，所述磁吸附式履带机构3包括链条磁铁301、链条302、链轮303、防滑橡胶块304、张紧小轮305、张紧花篮螺栓306和减震装置307，所述链轮303有八个，对称安装在机身1左右侧的磁吸附式履带机构3中，在每个磁吸附式履带机构3中，前面两个链轮303为主动链轮303，并排安装在减速器8输出轴上，后面连个链轮303为从动链轮303，通过轴承安装在机身1外侧，所述链条302有四条，安装在链轮303上，所述链条磁铁301有若干，横跨在机身1同侧的两个链条302中间，每个链条磁铁301两端通过防松螺钉分别固定在两链条302平行位置的链节上，所述防滑橡胶块304有若干，每个链条磁铁301两侧各安装一个，所述张紧小轮305有四个，每条链条302内侧安装一个，所述张紧花篮螺栓306有两个，每个螺栓一端连接机身1，另一端连接两个张紧小轮305，张紧花篮螺栓306两端伸出时使链条302紧绷，张紧花篮螺栓306两端缩回时使链条302松弛，所述减震装置307有两套，每一套由两组弹簧构成，每个磁吸附式履带机构3中各安装一套。

工作原理：本实用新型的整个油罐清污工作具体可分为两个阶段：准备阶段和清污阶段，如图4所示。准备阶段时，首先将氮气生成设备、水罐、水泵、油水分离设备、卷扬机构等布置在油罐附近，卷扬机构的作用是将输水用的管路卷起收集，并随机器人的进退进行管路的收放，防止管路缠绕，影响清污工作的进行。然后将氮气充入罐体内，当检测到罐内含氧量低于8％时即可开始下一阶段的工作。在清污阶段时，首先将输送高压水的管路连接到位于机器人上方的螺纹管213上，然后将机器人沿导向梯从人孔进入储油罐，并使其爬行至油罐内壁，在这一过程可用前置相机9与后置相机4观察行进线路，防止机器人偏离导向梯，最后将导向梯抽出。在机器人行进时，磁吸附式履带机构3与盘式越障辅助机构5磁铁的作用下紧紧地吸附在罐体内壁表面，操作者通过遥控器启动行走电机7，动力从行走电机7经过减速器8的降速增矩传递到链轮303，进而通过与链条302的啮合传递到链条302，缓缓推动机器人向前爬行，此时打开水泵开关，喷射机构2即喷射出高压水射流将油泥冲下，通过遥控控制左右摆动电机202的转动，可使喷头209进行左右摆动，通过遥控控制上下摆动电机206的转动，可使喷头209进行上下摆动，通过这两个摆动可以使喷头209喷射出的水流从罐底内部至外部划出“z”字型轨迹，安装于喷头209上的喷射照明灯208可照亮清洗区域，通过喷射观测相机210回传的影像可以实现对清污工作的实时监测。被高压水射流冲洗下来的油污被抽入油水分离机构进行油水分离，实现资源的高效利用。该区域清污完成后，开动行走电机7，推动机器人行进一段距离，继续进行清污工作，为避免管路的缠绕，机器人在行进半圈之后退回，接着从原点沿相反方向行进半圈，走完之后则第一遍冲洗已完成。待油水抽干后可通过喷射观测相机210观察是否还有残留油污，若有，则开动行走电机7，使机器人运动到待清洗位置进行第二遍清洗，若已清洗干净，则使机器人倒退至人孔处沿导向梯取出，配合卷扬机构与机器人倒退的行走方法可有效防止管路打结。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。