一种用于间隙内膛检修的机器人装置

本技术涉及工业自动化，具体而言，涉及一种用于间隙内膛检修的机器人装置。

背景技术：

1、大型工业装备如大型水轮发电机、大型电机的定转子之间存在大面积的窄间隙，需要定期进行检测、清洗和维修，以确保设备的长期稳定运行。在这些装备中，间隙总面积可达数百平方米，间隙宽度通常小于50mm，间隙深度高达数米。在不吊出转子的情况下，受限于定转子间隙、定子绕组端部等部位的狭小空间，许多检修项目目前还无法开展，不能对发电机定、转子进行全面的检查处理。传统检修方法中大多采用起吊维修的方法，起吊重量高达上千吨。此方法存在前序工作量大、安全风险高、工期长、投入成本高等现实问题。

2、中国公开号为：cn 113315318 a，公开了一种适用于大型水轮发电机定转子的检查装置及检查方法，包括支撑架，支撑架底部设有若干支撑在转子或/和定子上的支臂，支撑架上设有弧形轨道，弧形轨道沿转子和定子之间的间隙圆周设置，弧形轨道上设有行走小车，行走小车通过ac直流电机驱动，行走小车通过连接架与竖直移动机构连接，竖直移动机构包括竖直滑道，竖直滑道上设有与其配合的滑块，滑块与支撑座连接，支撑座上设有摄像装置，利用弧形轨道和行走小车，实现周向和上下运动，能够在不进行转子吊出的情况下进行检查。

3、上述技术方案提供的适用于大型水轮发电机定转子的检查装置，利用弧形轨道和行走小车，实现周向和上下运动，能够在不进行转子吊出的情况下进行检查，然而，对于上下运动深度大，即深间隙，竖直滑道悬臂支撑，支撑刚度有限，如图1所示，竖直滑道1'会产生较大的挠度变形，即竖直滑道会发生径向偏摆，导致后续执行检修任务受到影响，尤其是成像任务对偏摆误差需要控制在亚毫米级，竖直滑道偏摆较大导致成像精度不满足检修要求。

技术实现思路

1、鉴于此，本实用新型提出了一种用于间隙内膛检修的机器人装置，旨在解决现有检查装置的竖直滑道悬臂支撑会使得竖直滑道会发生径向偏摆影响后续执行检修任务的问题。

2、本实用新型提出了一种用于间隙内膛检修的机器人装置，该装置包括：周向导向机构，用于沿圆环形间隙的周向进行导向；周向滑动机构，其沿所述周向导向机构的长度方向以能够滑动的方式设置在所述周向导向机构上；竖直支撑机构，设置在所述周向滑动机构上，用于向下延伸至圆环形间隙内，进行间隙内竖向的支撑和导向；竖向调整机构，设置在所述竖直支撑机构上，用于利用所述圆环形间隙的内壁和外壁，对所述竖直支撑机构进行两侧施压，使得所述竖直支撑机构整体对中布置在所述间隙内。

3、进一步地，上述用于间隙内膛检修的机器人装置，所述竖向调整机构包括：至少一对成对设置的预紧气囊；其中，各对预紧气囊中的两个分别设置在所述竖直支撑机构的两侧，用于分别夹设在所述竖直支撑机构和圆环形间隙的外壁之间、所述竖直支撑机构和圆环形间隙的内壁之间，以分别施加作用力至所述圆环形间隙的内壁和外壁上，以使所述竖直支撑机构在两侧的两个预紧气囊作用下进行垂直度调整。

4、进一步地，上述用于间隙内膛检修的机器人装置，各对预紧气囊中的两个预紧气囊内压力相等，用于分别施加相同的作用力至所述圆环形间隙的内壁和外壁上，以使所述竖直支撑机构在两侧的两个预紧气囊作用下对中布置在间隙内，实现对所述竖直支撑机构进行对中调整。

5、进一步地，上述用于间隙内膛检修的机器人装置，所述周向导向机构包括：两个同心且间隔布置的周向导轨；其中，所述周向滑动机构可滑动地支撑在两个所述周向导轨的上方，并且，所述周向滑动机构的底部设有两个间隔布置的周向运动组件，各所述周向运动组件分别与两个所述周向导轨可滑动地相连接。

6、进一步地，上述用于间隙内膛检修的机器人装置，所述周向运动组件包括：连接板；间隔设置在所述连接板底部的两组运动轮，两组所述运动轮一一对应，两组运动轮中的对应的两个运动轮用于分别可滑动地卡设在所述周向导轨的两侧，以阻止所述周向滑动机构的倾覆；滚柱单元，设置在两组所述运动轮之间，用于以能够滚动的方式设置在所述周向导轨的上方。

7、进一步地，上述用于间隙内膛检修的机器人装置，所述周向导轨为v型轨道，各所述运动轮均为与所述v型轨道相适配的v型轮。

8、进一步地，上述用于间隙内膛检修的机器人装置，各所述周向导轨通过若干个弧形轨道本体拼装形成，各所述弧形轨道本体的底部均设有弧形导轨底座，所述弧形导轨底座的一个端部设有定位拼接槽，另一个端部设有拼接定位凸起，在所述弧形轨道本体拼装时，相邻两个所述弧形导轨底座之间，其中一个所述弧形导轨底座的拼接定位凸起卡固在另一个弧形导轨底座的定位拼接槽中。

9、进一步地，上述用于间隙内膛检修的机器人装置，所述周向导轨的一侧设有弧形测距挡板，用于沿所述圆环形间隙的周向布置；所述周向导轨上沿其长度方向设有至少两个间隔布置的测距传感器，用于获取所述测距传感器在周向导轨上的安装位置处至所述弧形测距挡板的间距，以判断所述周向导轨与所述弧形测距挡板之间是否同心布置，并基于间距进行所述周向导轨的位置调整，以使所述周向导轨与所述圆环形间隙同心布置。

10、进一步地，上述用于间隙内膛检修的机器人装置，所述竖直支撑机构沿所述周向导向机构的径向以能够滑动的方式与所述周向滑动机构相连接，用于调节所述竖直支撑机构在间隙内的位置；所述竖直支撑机构还连接有径向驱动机构，用于驱动所述竖直支撑机构沿所述周向导向机构的径向进行滑动；所述竖直支撑机构上还设有竖直移动机构，其沿所述竖直支撑机构的长度方向以能够滑动的方式设置在所述竖直支撑机构上，用于支撑检修模块，以进行间隙内膛检修；所述竖直移动机构连接有竖向驱动机构，用于驱动竖直移动机构沿竖直支撑机构的长度方向进行滑动。

11、进一步地，上述用于间隙内膛检修的机器人装置，所述周向滑动机构还连接有周向驱动机构，用于驱动周向滑动机构沿所述周向导向机构的长度方向进行滑动，并且，所述周向驱动机构包括：弧形齿条，与所述周向导向机构同心布置；所述弧形齿条或所述周向导向机构上设有周向位置传感器，用于检测所述周向滑动机构沿所述周向导向机构进行周向滑动的位置；周向驱动电机，设置在所述周向滑动机构的底部，并且，所述周向驱动电机的动力输出端设有驱动齿轮，其与所述弧形齿条相啮合，在所述周向驱动电机的驱动作用下，所述周向滑动机构能够随驱动齿轮沿所述弧形齿条的长度方向进行滑动。

12、本实用新型提供的用于间隙内膛检修的机器人装置，通过设置在竖直支撑机构上的竖向调整机构，利用圆环形间隙的内壁和外壁，对所述竖直支撑机构进行两侧施压，以使所述竖直支撑机构整体对中且竖向布置在所述间隙内，消除了竖直支撑机构的径向偏摆，解决了现有技术中检查装置的竖直滑道悬臂支撑会使得竖直滑道会发生径向偏摆影响后续执行检修任务的问题，实现亚毫米级的精密运动，提高竖直运动机构上下运动的精度，从而有利于提高检修功能组件的运行精度和效率。

13、尤其是，竖向调整机构通过至少一对预紧气囊进行对中调整，通过分别设置在竖直支撑机构两侧的两个预紧气囊，利用预紧气囊内压力调整，实现竖直轨道的自动对中；同时，预紧气囊可实现柔性夹持，自由贴合槽楔表面、损伤小。