一种烟筒密封型自动清扫装置及控制方法与流程

本发明属于清洁设备，涉及一种大型烟筒的清扫设备，具体涉及一种烟筒密封型自动清扫装置及控制方法。

背景技术：

1、有些需要燃烧的工厂要配置大型烟筒，大型烟筒内有圆柱形的竖直空间，有的高度为几十米，甚至上百米。在燃料燃烧时会有不完全燃烧物粘附在烟筒内壁上，占据了烟筒内空间的有效使用面积，时间久了，烟筒空间的有效使用面积越来越小，使用效果变差。所以要对灰渣附着层进行定期清扫，确保烟筒空间不被过度占据，保持烟气畅通。

2、清扫工作是由人工完成的，工人站在吊篮内，悬挂在烟筒空间进行清扫。这样的风险很大，一方面工人高空作业有跌落风险，另一方面灰渣中会散发出有毒有害的气体，比如苯并芘，会导致工人患肺癌或者皮肤癌。这样的工作效率非常低。扫下的灰渣大部分落到烟筒底部，清扫完烟筒内壁再清扫底部。但是还有一部分灰尘弥漫在空气中，随风飘散，由于这些空气体量太大，很难捕集其中弥漫的灰尘，往往会有很多灰尘混入大气中，污染空气，尤其在刮风的天气，对空气污染更严重。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于测量吹塑件壁厚的装置，本发明自动化程度提高，工作效率提高，工人的劳动强度降低，安全性较高，防止污染空气。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种烟筒密封型自动清扫装置及控制方法，包括下清扫组件和中心管架；所述中心管架包括一根竖直设置的中心圆管；所述下清扫组件包括四个下毛刷组件、下中齿轮组件、下固定中齿轮、下驱动齿轮和下清扫电机；所述下固定中齿轮环绕并固定在中心圆管上；所述下中齿轮组件包括下转动中齿轮、四个下转臂的四个下卫星轮轴；四个所述下转臂的第一端分别与下转动中齿轮的轮毂固定联接，四个所述下转臂的第二端分别与四个下卫星轮轴固定联接；下中齿轮组件的下中齿轮中孔和中心圆管通过转动副相联；下毛刷组件包括相互固定联接的下卫星齿轮和下毛刷辊，下毛刷辊的外圆柱面上设置刷毛；四个所述下毛刷组件分别和四个下卫星轮轴通过转动副相联，四个下卫星齿轮分别和下固定中齿轮啮合；下转动中齿轮和下固定中齿轮的轴心线重合；所述下清扫电机的外壳和中心圆管固定联接；所述下清扫电机的输出轴和下驱动齿轮固定联接；所述下驱动齿轮和下中齿轮组件啮合；下清扫电机通过下驱动齿轮和下转动中齿轮驱动四个下毛刷组件绕中心圆管转动，由于下固定中齿轮相对于中心圆管不动，使下毛刷组件同时绕自身的轴心线自转，下毛刷辊的刷毛相对于烟筒的内壁移动，清扫上面的灰渣，使灰渣脱离烟筒的内壁。四个所述下毛刷组件相对于中心圆管圆周均布阵列，下毛刷辊对烟筒内壁的施力在水平各个方向上均匀。

4、本发明还包括漏斗组件；所述漏斗组件包括十个下撑条、十个下联杆、漏斗环套、漏斗气缸和漏斗罩；所述中心圆管上设置十个下耳环，十个下耳环绕中心圆管圆周均布阵列，十个下撑条的第一端设置下撑条第一孔，十个下撑条第一孔分别与十个下耳环通过铰链相联；漏斗环套上设置下环套内孔，下环套内孔和中心圆管的外圆周面滑动配合；漏斗环套上设置十个下环套耳环，下联杆的第一端和下环套耳环通过铰链相联，下撑条上还设置下撑条第二孔，下联杆的第二端和下撑条第二孔通过铰链相联；下环套内孔内还设置下环套横梁，所述中心圆管壁上设置下滑孔，下环套横梁从下滑孔穿过；中心圆管内固定设置下气缸支梁；所述漏斗气缸的第一端和下气缸支梁联接，漏斗气缸的第二端和下环套横梁联接；漏斗罩是圆锥状，漏斗罩由柔性布料制造，漏斗罩固定贴附在下撑条上；漏斗气缸驱动漏斗环套向下平移，漏斗环套通过下联杆驱动十个下撑条分别绕其下撑条第一孔背离中心圆管翻转，十个下撑条撑紧漏斗罩，漏斗罩直径较小的下口紧密地贴附在中心圆管外围，漏斗罩直径较大的上口贴附在烟筒内壁上；下撑条的第二端可以使用有弹性、较细小的钢条制造，既不妨碍上下滑动，又能保证漏斗罩的上口紧密贴附在烟筒内壁上；漏斗气缸驱动漏斗环套向上平移，漏斗环套通过下联杆驱动十个下撑条分别绕其下撑条第一孔朝向中心圆管翻转，十个下撑条靠拢在中心圆管周围，漏斗罩直径较大的上口随着收拢起来，外形变小，离开烟筒内壁，便于移动；漏斗组件就像倒置的雨伞，在需要工作时就撑开，在不工作、搬运时就收拢起来。在漏斗罩下口和中心圆管相贴附部位的上部，中心圆管开设有多个灰渣通孔；在中心圆管内部还固定设置有灰渣小漏斗，灰渣小漏斗直径较大的上口与中心圆管内壁相贴合，灰渣小漏斗的下口直径较小。下清扫组件在漏斗组件上部，清扫下的灰渣落入到漏斗罩中，在漏斗罩导向作用下向下口汇集，通过灰渣通孔落入到中心圆管内部，然后进入灰渣小漏斗。

5、本发明还包括两套滚轮总成；所述滚轮总成包括三套滚轮组件、涡旋槽盘、滚轮联接环和滚轮伸缩气缸；所述滚轮联接环包括滚轮中环、三个滚轮滑套和中环气缸轴；所述滚轮中环固定套设在中心圆管外围，所述滚轮滑套分别和滚轮中环固定联接，三个滚轮滑套绕中心圆管均布圆周阵列；所述滚轮组件包括滚轮滑杆、滚轮和滑动销，所述滚轮通过转动副联接在滚轮滑杆的第一端，滚轮的轴心线沿着水平方向设置，所述滑动销固定联接在滚轮滑杆的第二端；所述滚轮滑杆和滚轮滑套沿着中心圆管的半径方向滑动配合，滚轮滑杆的第一端背向中心圆管、第二端朝向中心圆管；所述涡旋槽盘中间设有涡旋槽盘中孔，所述涡旋槽盘中孔和中心圆管转动配合；所述涡旋槽盘上设有三条涡旋槽，三个所述滑动销分别与三条涡旋槽滑动配合；所述涡旋槽盘上设有槽盘气缸轴，所述滚轮中环上设有中环气缸轴，所述滚轮伸缩气缸的两端分别和槽盘气缸轴与中环气缸轴联接，滚轮伸缩气缸驱动涡旋槽盘往复转动；滚轮伸缩气缸伸展时，涡旋槽驱动滑动销远离中心圆管，三个滚轮同步抵触在烟筒内壁上；滚轮伸缩气缸收缩时，涡旋槽驱动滑动销靠近中心圆管，三个滚轮同步离开烟筒内壁，本发明在向烟筒内搬动时比较方便。两套滚轮总成，其中一套在上，另一套在下，两套滚轮总成能使中心圆管的轴心线与烟筒的轴心线重合，本发明上下移动时六个滚轮沿着烟筒内壁滚动。

6、本发明还包括软管组件；所述软管组件包括第一软带、第二软带、第一张力电机、第二张力电机、第一改向辊、第二改向辊、第一软带卷轴、第二软带卷轴和两个拉头；

7、所述第一软带和第二软带分别使用柔性布料制造，所述第一软带的两侧边缘上设置第一链牙条，所述第一软带缠绕储存在第一软带卷轴上；所述第二软带的两侧边缘上设置第二链牙条，所述第二软带缠绕储存在第二软带卷轴上；所述中心管架还包括软管支板，软管支板和中心圆管的下端固定联接；所述第一软带卷轴和第二软带卷轴分别与软管支板通过转动副联接；所述拉头通过拉头支臂与软管支板固定联接；第一改向辊和第二改向辊分别与通过转动副联接；

8、所述第一张力电机的外壳与软管支板固定联接，所述第一张力电机的输出轴和第一软带卷轴固定联接；所述第二张力电机的外壳与软管支板固定联接，所述第二张力电机的输出轴和第二软带卷轴固定联接；所述第一软带绕过第一改向辊，所述第二软带绕过第二改向辊后，两条第一链牙条和两条第二链牙条分别共同经过两个拉头，两条第一链牙条和两条第二链牙条分别啮合在一起，所述第一软带和第二软带的两边边缘结合在一起，第一软带和第二软带组成了柔性管；柔性管的下端固定在烟筒底部，通常固定在灰渣小车上；灰渣小漏斗的下端插入到柔性管的上端。大部分灰渣落入灰渣小车上，少量弥漫在空气中，这时使用水雾喷头喷洒在柔性管出口处和灰渣小车上，使空气中的灰渣随着水雾沉降，也防止堆积的灰渣表面继续扬起灰尘。

9、本发明还包括密封组件；所述密封组件包括十个上撑条、十个上联杆、密封环套、密封气缸和密封罩；所述中心圆管上设置十个上耳环，十个上耳环绕中心圆管圆周均布阵列，十个上撑条的第一端设置上撑条第一孔，十个上撑条第一孔分别与十个上耳环通过铰链相联；密封环套上设置上环套内孔，上环套内孔和中心圆管的外圆周面滑动配合；密封环套上设置十个上环套耳环，上联杆的第一端和上环套耳环通过铰链相联，上撑条上还设置上撑条第二孔，上联杆的第二端和上撑条第二孔通过铰链相联；上环套内孔内还设置上环套横梁，所述中心圆管壁上设置上滑孔，上环套横梁从上滑孔穿过；中心圆管内固定设置上气缸支梁；所述密封气缸的第一端和上气缸支梁联接，密封气缸的第二端和上环套横梁联接；密封罩是圆锥状，密封罩由柔性布料制造，密封罩固定贴附在上撑条上；密封气缸驱动密封环套向下平移，密封环套通过上联杆驱动十个上撑条分别绕其上撑条第一孔背离中心圆管翻转，十个上撑条撑紧密封罩，密封罩直径较小的下口紧密地贴附在中心圆管外围，密封罩直径较大的上口贴附在烟筒内壁上；上撑条的第二端可以使用有弹性、较细小的钢条制造，既不妨碍上下滑动，又能保证下密封罩的上口紧密贴附在烟筒内壁上；密封气缸驱动密封环套向上平移，密封环套通过上联杆驱动十个上撑条分别绕其上撑条第一孔朝向中心圆管翻转，十个上撑条靠拢在中心圆管周围，密封罩直径较大的上口随着收拢起来，外形变小，离开烟筒内壁，便于移动；密封组件就像倒置的雨伞，在需要工作时就撑开，在不工作、搬运时就收拢起来。

10、所述中心圆管内孔的上端还设置有上封板，撑开的漏斗罩、密封罩、中心圆管和烟筒内壁形成一个封闭的空间，只留出一个出口，即灰渣小漏斗与外界联通，能有效防止灰尘弥漫在大体量的空气中，便于密封和捕集其中弥漫的灰尘，保护空气不受污染。

11、本发明还包括绞车；烟筒顶部设置绞车固定板，绞车通过绞车固定板固定安装在烟筒顶部，绞车上设置钢丝绳，钢丝绳的下末端联接在中心圆管的顶端，绞车驱动中心管架在烟筒内上下平移。所述绞车固定板是临时搭建板，在清扫结束后绞车和绞车固定板一起拆除，不妨碍烟筒的烟气流通。

12、本发明还包括上清扫组件；所述上清扫组件包括四个上毛刷组件、上中齿轮组件、上固定中齿轮、上驱动齿轮和上清扫电机；所述上清扫组件的结构和下清扫组件相同，两者其中一个在上、另一个在下，只是上毛刷组件和下毛刷组件的旋向相反，一个顺时针旋转时另一个则逆时针旋转，两者对烟筒内壁施以方向相反的力偶，转速也相同，两个力偶有效相互抵消，使滚轮受到的切向于烟筒内壁的力尽可能小，工作效率提高一倍。

13、中心管架还包括上行程开关、下行程开关和支腿；所述支腿固定安装在软管支板上，所述下行程开关安装在软管支板上，当中心管架下落到烟筒底时，下行程开关触碰烟筒底并产生电信号；上行程开关安装在中心圆管的顶部，当中心管架上升到烟筒顶时，上行程开关触碰绞车固定板并产生电信号。

14、本发明还包括plc可编程逻辑控制器，所述下清扫电机、上清扫电机、滚轮伸缩气缸、漏斗气缸、密封气缸、第一张力电机、第二张力电机、绞车、上行程开关和下行程开关分别与plc可编程逻辑控制器电联接。

15、本发明的工作过程是这样的。

16、1.柔性管的下端固定在烟筒底部的灰渣小车上，柔性管的下端口位于灰渣小车灰斗的正上方。

17、2.人工操作控制绞车开启，驱动中心管架及相联接的部件一起在烟筒内向上提升，直到漏斗罩位于烟筒内圆柱面的围拢空间。

18、以后启动自动模式。

19、3.滚轮伸缩气缸伸展，涡旋槽驱动滑动销远离中心圆管，两套滚轮总成的六个滚轮同步抵触在烟筒内壁上，使中心管架在烟筒内处于平稳状态，中心圆管和烟筒的轴心线重合。

20、4.漏斗气缸驱动漏斗环套向下平移，漏斗环套通过下联杆驱动十个下撑条分别绕其下撑条第一孔背离中心圆管翻转，十个下撑条撑紧漏斗罩，漏斗罩直径较小的下口紧密地贴附在中心圆管外围，漏斗罩直径较大的上口贴附在烟筒内壁上。

21、5.密封气缸驱动密封环套向下平移，密封环套通过上联杆驱动十个上撑条分别绕其上撑条第一孔背离中心圆管翻转，十个上撑条撑紧密封罩，密封罩直径较小的下口紧密地贴附在中心圆管外围，密封罩直径较大的上口贴附在烟筒内壁上。撑开的漏斗罩、密封罩和中心圆管形成一个封闭的空间，只留出一个出口，即灰渣小漏斗与外界联通，能有效防止灰尘弥漫在大体量的空气中，便于密封和捕集其中弥漫的灰尘，保护空气不受污染。

22、6.下清扫电机通过下驱动齿轮和下转动中齿轮驱动四个下毛刷组件绕中心圆管转动，由于下固定中齿轮相对于中心圆管不动，使下毛刷组件同时绕自身的轴心线自转，下毛刷辊的刷毛相对于烟筒的内壁移动，清扫上面的灰渣，使灰渣脱离烟筒的内壁。上清扫电机通过四个上毛刷组件同步反向转动，清扫烟筒内壁上的灰渣。所述上清扫组件的结构和下清扫组件相同，两者其中一个在上、另一个在下，只是上毛刷组件和下毛刷组件的旋向相反，一个顺时针旋转时另一个则逆时针旋转，两者对烟筒内壁施以方向相反的力偶，转速也相同，两个力偶有效相互抵消，使滚轮受到的切向于烟筒内壁的力尽可能小。

23、7.绞车驱动中心管架、下清扫组件、上清扫组件、两套滚轮总成、漏斗组件和密封组件的组合向上提升。这期间，柔性管的下端固定在烟筒底部的灰渣小车上，第一软带卷轴和第二软带卷轴随着中心管架上升，第一软带和第二软带受力旋绕离开，第一链牙条和第二链牙条在拉头的作用下啮合在一起，第一软带和第二软带合在一起成为软管。

24、下清扫组件和上清扫组件清扫下的灰渣落入到漏斗罩中，在漏斗罩导向作用下向下口汇集，通过灰渣通孔落入到中心圆管内部，然后进入灰渣小漏斗，进入柔性管，顺着柔性管进入灰渣小车，使用水雾喷头喷洒在柔性管出口处和灰渣小车上，使空气中的灰尘随着水雾沉降，也防止堆积的灰渣表面继续扬起灰尘。绞车驱动中心管架、下清扫组件、上清扫组件、两套滚轮总成、漏斗组件和密封组件的组合持续向上提升，持续清扫，清扫下的灰渣持续落入灰渣小车上。

25、8.直到上行程开关触碰绞车固定板并产生电信号，清扫到了烟筒顶部，绞车反向开启，向下放中心管架、下清扫组件、上清扫组件、两套滚轮总成、漏斗组件和密封组件的组合，其它工作机构照常工作。

26、第一张力电机和第二张力电机分别对第一软带和第二软带施以恒定的张紧力，拉头随着中心管架下降，并把已啮合的第一软带和第二软带分开，分开的第一软带和第二软带分别缠绕在第一软带卷轴和第二软带卷轴上储存起来。

27、9.直到下行程开关触碰烟筒底并产生电信号；绞车停止，停止下降；下清扫电机和上清扫电机停止，停止清扫；滚轮伸缩气缸收缩，涡旋槽驱动滑动销靠近中心圆管，滚轮离开烟筒内壁，滚轮总成的外形收缩，本发明在向烟筒内搬动时比较方便；漏斗气缸驱动漏斗环套向上平移，漏斗环套通过下联杆驱动十个下撑条分别绕其下撑条第一孔朝向中心圆管翻转，十个下撑条靠拢在中心圆管周围，漏斗罩直径较大的上口随着收拢起来，外形变小，离开烟筒内壁，便于移动；密封气缸驱动密封环套向上平移，密封环套通过上联杆驱动十个上撑条分别绕其上撑条第一孔朝向中心圆管翻转，十个上撑条靠拢在中心圆管周围，密封罩直径较大的上口随着收拢起来，外形变小，离开烟筒内壁，便于移动；一个工作循环结束。

28、一种烟筒密封型自动清扫装置的控制方法，包括如下步骤：

29、s1.滚轮伸缩气缸伸展；

30、s2.漏斗气缸驱动漏斗环套向下平移；

31、s3.密封气缸驱动密封环套向下平移；

32、s4.下清扫电机和上清扫电机同时启动；

33、s5.绞车向上提升；

34、s6.上行程开关触碰绞车固定板并产生电信号；

35、s7.绞车反向开启；

36、s8.第一张力电机和第二张力电机分别对第一软带和第二软带施加恒定的张紧力；

37、s9.下行程开关触碰烟筒底并产生电信号；

38、s10.绞车停止；

39、s11.下清扫电机和上清扫电机停止；

40、s12.滚轮伸缩气缸收缩；

41、s13.漏斗气缸驱动漏斗环套向上平移；

42、s14.密封气缸驱动密封环套向上平移。

43、与现有技术相比，本发明的有益效果是：自动化程度较高，工作效率提高，工人的劳动强度较低；工人不需要跟随清扫部件，没有跌落风险，工人不必接触有毒有害的气体，安全性较高；密封工作，防止灰尘弥漫在空气中随风飘散，被污染的空气量较小，可以通过水雾捕集其中弥漫的灰渣，防止污染空气。

44、本发明不仅适用烟筒，其它的具有竖直内圆柱面的高罐体也可以使用。