一种用于凝汽器清洗机器人系统的绞盘装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于凝汽器清洗机器人系统的绞盘装置，包括支架、驱动装置、绞盘壳体、旋转体、导向装置、高压水管和旋转接头；绞盘壳体和驱动装置固定在支架上；绞盘壳体上设有高压水管出口；旋转体设于绞盘壳体内，包括旋转轮与水管排布装置；旋转轮呈圆筒状，中轴线处设有旋转轴；旋转轴两端分别穿过绞盘壳体与驱动装置和旋转接头相连；旋转轴上设有与旋转接头的相连通的内孔；高压水管一端通过内孔与旋转接头相连，另一端伸出高压水管出口；水管排布装置设于旋转轮外圈，其上设有螺旋状间隙；高压水管通过导向装置排布于螺旋状间隙处。本实用新型绞盘装置具有规则导向、精确控制、密封良好、的特性，且工艺简单，成本低廉。
【专利说明】一种用于凝汽器清洗机器人系统的绞盘装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种凝汽器清洗机器人附属设备，具体涉及一种用于凝汽器清洗机器人系统的绞盘装置。
【背景技术】
[0002]凝气器清洗机器人是用于火电厂凝汽器清洗的一种自动化装置。通过该装置对凝汽器进行清洗，可以有效地提高发电效率、降低人工清洗的风险以及避免凝汽器停机造成的损失，同时延长凝汽器的使用寿命。高压水管进入凝汽器冷凝管进行清洗是一种常用的清洗方式，绞盘是控制高压水管收放的装置，是清洗机器人系统不可缺少的重要组成部分。
[0003]常见绞盘是一种通过旋转轮毂对绳索和软管等进行收放的装置，主要用于重物牵引以及灌溉水管的收放。但是，与常见绞盘使用需求有所区别，凝汽器清洗机器人的水管收放需要自动排管、低摩擦力、良好的密封性、扭矩和速度控制、定位和保位的功能。因此，需要设计一款具以上功能的绞盘装置，以满足清洗机器人系统的使用需求。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是为了提供一种能够自动排管的绞盘装置。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型提供了 一种用于凝汽器清洗机器人系统的绞盘装置，包括支架、驱动装置、绞盘壳体、旋转体、导向装置、高压水管和旋转接头；绞盘壳体和驱动装置固定在支架上；绞盘壳体上设有高压水管出口；旋转体设于绞盘壳体内，包括旋转轮与水管排布装置；旋转轮呈圆筒状，中轴线处设有旋转轴；旋转轴两端分别穿过绞盘壳体与驱动装置和旋转接头相连；旋转轴上设有与旋转接头的相连通的内孔；高压水管一端通过内孔与旋转接头相连，另一端伸出高压水管出口 ；水管排布装置设于旋转轮外圈，且其上设有螺旋状间隙；导向装置设于绞盘壳体内，且位于旋转轮外侧；高压水管通过导向装置排布于水管排布装置的螺旋状间隙处。
[0006]对本实用新型的进一步改进在于:上述水管排布装置由硬管绕制而成；该硬管呈螺旋状间隙排布于旋转轮外圈，形成水管排布装置上的螺旋状间隙；导向装置包括直杆和压管轮；直杆沿轴线设于旋转轮外侧，且两端与绞盘壳体固定相连；压管轮套于直杆上，且下方一端与高压水管相抵触，另一端设有压块；压块上设有与硬管相适配的凹槽；压管轮通过压块卡在水管排布装置的硬管上。
[0007]旋转轴与绞盘壳体的连接处设有支撑密封装置。支撑密封装置包括轴承、轴承座、轴承端盖、O型圈；轴承座固定设于绞盘壳体上；轴承设于轴承座内；轴承端盖与轴承座外侧相连；轴承座与旋转轴的连接处设有O型圈；旋转轴通过轴承与轴承座转动相连。支撑密封装置还包括毛毡；毛毡设于轴承座与旋转轴的连接处；上述O型圈位于毛毡与轴承之间。
[0008]支架包括支腿、与支腿固定相连的剖分轴承座；剖分轴承座包括剖分轴承上盖和剖分轴承底座；支撑密封装置的轴承座装配于剖分轴承上盖和剖分轴承底座之间。
[0009]驱动装置包括伺服电机和行星减速机;伺服电机通过行星减速机与旋转轴传动相连。[0010]绞盘壳体上设有排气阀接口。
[0011]旋转轮还包括所述旋转面和支撑梁；旋转面呈圆筒状；旋转轴通过支撑梁与旋转面相连。
[0012]旋转轴上内孔包括相连通的轴向孔与径向孔；轴向孔与转接头相连通；径向孔与高压水管相连通。
[0013]本实用新型相比现有技术具有以下优点:
[0014]1、常见绞盘在工作时，一旦高压水管失去了张紧力便会张开，这样容易促使高压水管互相缠绕。本实用新型利用水管排布装置的螺旋间隙结构，很好地起到了自动排管的作用；同时利用导向装置的压管轮，与高压水管运动线速度方向一致并起导向作用，减小了高压水管前进的阻力，有效避免了高压水管的相互缠绕。
[0015]2、本实用新型驱动装置采用带抱闸功能的伺服电机，可以实现精确定位、转速控制、力矩控制以及保位功能，同时利用行星减速机保证了足够的扭矩来驱动旋转体的旋转。绞盘在不同工作时段中，可以实现不同的转速，可以对高压水管收放量进行控制，对喷头进行定位。力矩控制还可以时刻拉紧高压水管，避免因喷头从夹具中脱出损坏凝汽器管道。
[0016]4、本实用新型设置支撑密封装置同时具有支撑和密封之用，由于使用了毛毡作为密封材料，能有效阻隔凝汽器水介质中固体颗粒对O型圈、内部结构件损害，提高了绞盘整体寿命，能有效实现在线清洗功能。且利用剖分轴承座，可以根据空间需要进行安装调节，如在绞盘壳体定位安装时，依据高压水管的出口进行调节，也满足凝汽器多样性的特点。
[0017]5、针对凝汽器的特点，本实用新型在绞盘壳体设置了排气阀接口，利用排气阀有效避免了凝汽器水室进水时带来的冲击影响，提高了安全性。
[0018]6、本实用新型绞盘装置具有规则导向、精确控制、密封良好、稳定可靠的特性，且工艺简单，成本低廉。本实用新型配合凝汽器清洗机器人使用，不仅能实现在线清洗，且极大的增强了凝汽器清洗机器人的清洗能力，促使凝汽器清洗过程向简单、有效、节约、智能方向迈进。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型绞盘装置的结构示意图；
[0020]图2为图1中绞盘装置的剖视图；
[0021]图3为图2中导向装置的结构示意图；
[0022]图4为图2中旋转体的结构示意图；
[0023]图5为图2中支撑密封装置的结构示意图。
[0024]图中，1-驱动装置，2-导向装置，3-支撑密封装置，4-绞盘壳体，5-旋转体，6-旋转接头，7-高压水管，8-支架，1.1-伺服电机，1.2-行星减速机，2.1-直杆，2.2-压管轮，
3.1-轴承，3.2-轴承座，3.3-轴承端盖，3.4-0型圈，4.1-筒体，4.2-端盖，4.3-排气阀接口，4.4-高压水管出口，5.1-旋转轴，5.2-旋转面，5.3-水管排布装置，5.4-支撑梁，
8.1-支腿，8.2-剖分轴承座底座，8.3-剖分轴承座上盖。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图对本实用新型进行详细说明。[0026]结合图1至图5，本实用新型用于凝汽器清洗机器人系统的绞盘装置主要由以下部件组成:驱动装置1、导向装置2、支撑密封装置3、绞盘壳体4、旋转体5、旋转接头6、高压水管7、支架8。该绞盘装置通过绞盘壳体4与凝汽器水室外壁连通安置于水室外，与清洗机器人其他系统配合用于凝汽器冷却水管清洗。旋转体5由一根旋转轴5.1和旋转面5.2通过沿旋转轴5.1对称分布的多根支撑梁5.4焊接成一体。旋转轴5.1内部开有轴向孔和与之连通的径向孔，作为高压水流一部分的通路。旋转轴5.1 一端连接行星减速机1.2，另一端通过轴向孔连接旋转接头6。旋转轴5.1两端均设有支撑密封装置3，包括轴承3.1、轴承座3.2、轴承端盖3.3、O型圈3.4以及毛毡3.5，并且轴承座3.2从绞盘装置外部向内部方向依次设有轴承安装位、多个O型圈安装位以及毛毡安装位，起到隔离固体颗粒和密封防水的作用。旋转轴5.1的径向孔出口处设有接头，高压水管7接入旋转轴5.1的径向孔的接头上，平滑过渡到水管排布装置5.3上。水管排布装置5.3由固定套装在旋转面5.2上螺旋状硬管绕制而成，硬管之间的间隙也呈螺旋状，高压水管7缠绕在水管排布装置5.3的螺旋状间隙处，缠绕成图4所示。绞盘壳体4包括密封连接的筒体4.1、两端的端盖4.2。前、后两端盖4.2分别与筒体4.1固定连接，并加有密封垫。筒体4.1设有高压水管出口 4.4，高压水管7沿高压水管出口 4.4伸出。筒体4.1与轴承座3.2焊接，在筒体4.1外圈均匀设有多个个排气阀接口 4.3 (排气阀安装位)，工作时保证最上端的排气阀有效，其余排气阀处于关闭状态，有效减缓了凝汽器进水时对绞盘的冲击影响。绞盘壳体4内部装有一个导向装置2。导向装置2由一根直杆2.1和套在直杆2.1上的压管轮2.2组成。直杆2.1沿筒体4.1轴向设置，且两端固定在两端端盖4.2上(筒体内也可均匀设有多根直杆2.1)。压管轮2.2下方一端设有压块，通过压块上的凹槽沿水管排布装置5.3走线；另一端挤压高压水管7，可以有效避免高压水管7因缺乏预紧力而膨胀外张以及保证高压水管7的整齐排列，使高压水管7在工作时井然有序，不会出现绞死现象，并且在伸出高压水管7时通过压管轮2.2的挤压提供了的静摩力，提高了凝汽器清洗机器人系统的可靠性。整个绞盘装置的动力由伺服电机1.1和行星减速机1.2保证，伺服电机1.1连接行星减速机1.2，行星减速机1.2与旋转轴5.1采用键连接。一方面，伺服电机1.1提供了动力来源以及保证了精确控制，另一方面，行星减速机1.2保证了足够的扭矩用来驱动旋转体5的旋转。支架8包括支腿8.1、剖分轴承座底座8.2和剖分轴承座上盖8.3，支撑密封装置的轴承座3.2装配于剖分轴承上盖8.3和剖分轴承底座8.2之间。
[0027]由于火电厂凝汽器千差万别，凝汽器水室空间有大有小，凝汽器外面空间分配不均匀(凝汽器上面有一定的空间也可能凝汽器四周有一定的空间)，本实用新型用于凝汽器清洗机器人系统的绞盘装置有效地解决了上述的安装调试问题:无论是将绞盘装置安装于凝汽器水室内部(如果水室空间足够大，可将本绞盘装置加装防水密封罩内安置于水室内)，还是凝汽器外部上方或是外部四周，均可实现。绞盘装置装配完成后，将绞盘装置支架8固定，旋转接头6接入固定好的的进水管(与旋转轴5.1的轴向孔相连)，旋转绞盘壳体4，从而调节高压水管出口 4.4的朝向，以保证高压水管7伸出和收回时在路径上的可以平滑移动。调节好后，固定剖分轴承座底座8.2和剖分轴承上盖8.3，最终固定整个绞盘装置。使用时，利用伺服电机1.1依次带动行星减速机1.2、旋转轴5.1转动，从而使旋转面5.2转动，直杆2.1不动，压管轮2.2压住挤压高压水管7沿水管排布装置5.3的螺旋间隙走线，从而使高压水管7通过高压水管出口 4.4收或放。
【权利要求】
1.一种用于凝汽器机器人系统的绞盘装置，其特征在于:所述绞盘装置包括支架、驱动装置、绞盘壳体、旋转体、导向装置、高压水管和旋转接头；所述绞盘壳体和驱动装置固定在所述支架上；所述绞盘壳体上设有高压水管出口 ；所述旋转体设于所述绞盘壳体内，包括旋转轮与水管排布装置；所述旋转轮呈圆筒状，中轴线处设有旋转轴；所述旋转轴两端分别穿过所述绞盘壳体与所述驱动装置和旋转接头相连；所述旋转轴上设有与所述旋转接头的相连通的内孔；所述高压水管一端通过所述内孔与旋转接头相连，另一端伸出所述高压水管出口 ；所述水管排布装置设于所述旋转轮外圈，且其上设有螺旋状间隙；所述导向装置设于所述绞盘壳体内，且位于所述旋转轮外侧；所述高压水管通过所述导向装置排布于所述水管排布装置的螺旋状间隙处。
2.根据权利要求1所述的绞盘装置，其特征在于:所述水管排布装置由硬管绕制而成；所述硬管呈螺旋状间隙排布，形成所述水管排布装置上的螺旋状间隙；所述导向装置包括直杆和压管轮；所述直杆沿轴线设于所述旋转轮外侧，且两端与所述绞盘壳体固定相连；所述压管轮套于所述直杆上，且下方一端与所述高压水管相抵触，另一端设有压块；所述压块上设有与所述硬管相适配的凹槽；所述压管轮通过所述压块卡在所述水管排布装置的硬管上。
3.根据权利要求2所述的绞盘装置，其特征在于:所述旋转轴与绞盘壳体的连接处设有支撑密封装置。
4.根据权利要求3所述的绞盘装置，其特征在于:所述支撑密封装置包括轴承、轴承座、轴承端盖、O型圈；所述轴承座固定设于所述绞盘壳体上；所述轴承设于所述轴承座内；所述轴承端盖与所述轴承座外侧相连；所述轴承座与旋转轴的连接处设有O型圈；所述旋转轴通过轴承与轴承座转动相连。
5.根据权利要求4所述的绞盘装置，其特征在于:所述支撑密封装置还包括毛毡；所述毛毡设于所述轴承座与旋转轴的连接处；所述O型圈位于所述毛毡与轴承之间。
6.根据权利要求4所述的绞盘装置，其特征在于:所述支架包括支腿、与支腿固定相连的剖分轴承座；所述剖分轴承座包括剖分轴承上盖和剖分轴承底座；所述支撑密封装置的轴承座装配于所述剖分轴承上盖和剖分轴承底座之间。
7.根据权利要求2所述的绞盘装置，其特征在于:所述驱动装置包括伺服电机和行星减速机；所述伺服电机通过行星减速机与旋转轴传动相连。
8.根据权利要求2至7任一所述的绞盘装置，其特征在于:所述绞盘壳体上设有排气阀接口。
9.根据权利要求2至7任一所述的绞盘装置，其特征在于:所述旋转轮还包括所述旋转面和支撑梁；所述旋转面呈圆筒状；所述旋转轴通过所述支撑梁与所述旋转面相连。
10.根据权利要求2至7任一所述的绞盘装置，其特征在于:所述旋转轴上内孔包括相连通的轴向孔与径向孔；所述轴向孔与所旋转接头相连通；所述径向孔与所述高压水管相连通。
【文档编号】B65H75/38GK203682788SQ201420055082
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年1月28日 优先权日:2014年1月28日
【发明者】沈德明, 刘国耀, 贺赟晖, 吴小龙, 曹浦龙 申请人:南京科远自动化集团股份有限公司