可折叠隧洞清理设备的制作方法

1.本发明属于核电技术领域，具体涉及一种可折叠隧洞清理设备。


背景技术：

2.核电取水涵管内壁附着海洋生物(藤壶、贝壳)及污垢，使闸门的引水速度降低，进而影响机组冷却效果，严重时会引起循环泵跳闸，机组热阱丧失，停机甚至停堆。所以需要定期对海生物进行清理，保证隧洞的通畅，取水工作的正常进行。大型隧洞清理机器必须能够具有可靠性和对中性，设备必须能够适应各种不同角度的隧洞，设备在进行切割清理时，如果缺少角度调节可能会导致设备切割破坏隧洞内壁。
3.现有大型隧洞附着海生物清理方式一般为：车体带动自转的执行机构清洗隧洞，升降装置对执行机构的位置进行调节，整个机械设备的自由度较少，在车体跑偏的情况下很难获得较佳的清理效果。且部分大型隧洞附着海生物清理设备的动力与通讯采用长脐带线缆传输的方式，在数千米的管道内，有线方式动力输送成本太高。鉴于此，如何提高隧洞清理设备的调节和适应能力成为亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.为克服相关技术中存在的问题，提供了一种可折叠隧洞清理设备，所述设备包括：驾驶室；旋转机械臂；可折叠式机械臂；刮刀结构；举升支撑机械臂；驱动机构；履带底盘，
5.驱动机构和驾驶室安装在履带底盘上，举升支撑机械臂下端与驱动机构连接，举升支撑机械臂的上端与旋转机械臂的中部连接；
6.所述旋转机械臂两端分别连接一个直线型的可折叠式机械臂，每个可折叠式机械臂的端部连接一个刮刀结构；
7.所述驾驶室能够通过所述驱动机构进行以下控制操作：
8.控制所述举升支撑机械臂带动所述旋转机械臂以及可折叠式机械臂上下移动；或者
9.控制所述旋转机械臂带动两个可折叠式机械臂围绕旋转机械臂的转轴周向转动；或者
10.控制每个可折叠式机械臂折叠或伸张；或者
11.控制每个可折叠式机械臂伸长或缩短。
12.在一种可能的实现方式中，履带底盘能够根据设备行进的轨迹确定履带底盘与隧洞底面之间的夹角数值，并根据确定的夹角数值生成指令，通过指令控制履带底盘连接的主驱动履带进行角度调节，使得主驱动履带的带面垂直于隧洞底面的法向。
13.在一种可能的实现方式中，可折叠式机械臂与旋转机械臂铰链连接。
14.在一种可能的实现方式中，通过控制驾驶室发出的伸张指或折叠的指令能够控制液压马达驱动铰链机构按照该指令进行伸张或折叠，在可折叠式机械臂伸张或折叠后，通过锁定销锁定可折叠式机械臂当前的状态。
15.在一种可能的实现方式中，通过控制驾驶室发出的调节长度的指令能够调节折叠式机械臂的长度，使得末端刮刀结构在机械臂的支撑下与隧洞内壁接触，接着通过驾驶室发出的旋转指令能够驱动旋转机械臂带动可折叠式机械转动，从而使得刮刀结构刮切隧洞内壁执行清理动作。
16.在一种可能的实现方式中，运输台架通过铰链安装在履带底盘的前后对称位置，当设备正常工作时，运输台架处于上扬状态，不影响设备的其他动作；
17.当设备出现故障需要维修时，运输台架处于落下状态，并通过液压缸提供动力将履带底盘抬起，使得拖车能够将设备拖出隧洞。
18.在一种可能的实现方式中，所述刮刀结构具有双层刮刀。
19.在一种可能的实现方式中，所述刮刀结构中，两层刮刀之间形成的截面为三角形截面。
20.本公开的有益效果在于：相较于传统的隧洞清理设备，本公开提供的设备可通过调节履带底盘的角度使设备的履带与不同截面管道法向垂直，使得设备在面临不同截面的隧洞时，能够通过可调节式履带底盘完成不同截面隧洞的行进，由此能够较好地完成隧洞内壁附着海生物的清理工作；通过旋转机械臂完成隧洞内不同位置的清洁工作；通过采用双层刮刀的设计可以使隧洞内壁清洁更加高效；并且能够通过折叠机械臂减少在运输安装过程中空间利用。
21.本公开的设备整体结构简单，可靠性良好，安装方便快捷，具有安装稳定性及可靠性，可用于所有核电机组，具有广阔的应用前景。
附图说明
22.图1是根据一示例性实施例示出的一种可折叠隧洞清理设备的立体图。
具体实施方式
23.下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
24.本公开的可折叠隧洞清理设备包括：运输台架1；驾驶室2；旋转机械臂3；可折叠式机械臂4；刮刀结构5；举升支撑机械臂6；驱动机构7；履带底盘8，
25.驱动机构7和驾驶室2安装在履带底盘8上，举升支撑机械臂6下端与驱动机构7连接，举升支撑机械臂6的上端与旋转机械臂3的中部连接；所述旋转机械臂3两端分别连接一个直线型的可折叠式机械臂4，每个可折叠式机械臂4的端部连接一个刮刀结构5；所述驱动机构7可以采用燃油动力或采用电池供电，所述驱动机构7用于为所述设备的运行提供驱动力。
26.所述驾驶室2能够通过所述驱动机构7进行以下任意一项操作：控制所述举升支撑机械臂6带动所述旋转机械臂3以及可折叠式机械臂4上下移动；控制所述旋转机械臂3带动两个可折叠式机械臂4围绕旋转机械臂3的转轴周向转动；控制每个可折叠式机械臂4折叠或伸张；控制每个可折叠式机械臂4伸长或缩短。
27.本公开中，履带底盘是清理机器人的主体部分，用于将机械臂与底部行走机构连接起来，并完成适应不同隧洞的角度调节工作以及清洁机器人的快速响应装置。举升支撑机械臂、旋转机械臂、以及可折叠式机械臂是设备完成清洁的主要部件，其主要起到支撑刮
刀完成相应的运动，可通过折叠减少设备在运输以及安装过程中的空间利用，并且能够更加稳固的支撑刮刀完成清洁工作。
28.在一种可能的实现方式中，履带底盘8能够根据设备行进的轨迹确定履带底盘8与隧洞底面之间的夹角数值，并根据确定的夹角数值生成指令，通过指令控制履带底盘8连接的主驱动履带进行角度调节，使得主驱动履带的带面垂直于隧洞底面的法向，相对与普通的不可调节角度的履带而言，本公开的履带底盘能够更好的适应各种角度的隧洞，对中性好。且履带抓地力更强，工作更加平稳，清理强度更大。具有很好的经济价值和实用价值，由此使得设备灵活地适应不同角度的隧洞底面。
29.在一种可能的实现方式中，可折叠式机械臂4与旋转机械臂3铰链连接。工作人员在驾驶室2发出伸张指令或折叠指令可控制液压马达的动力驱动铰链机构按照驾驶室2发出的指令进行伸张或折叠，这样，可折叠式机械臂4能够灵活地适应入口小，作业直径大的隧洞环境，方便设备的运输。例如，可以在设备进入隧洞时控制可折叠式机械臂4折叠，以方便设备进入隧洞口，在设备进入隧洞后，可以控制可折叠式机械臂4伸张，在可折叠式机械臂4伸张后，人员可通过驾驶室2通过锁定销锁定可折叠式机械臂4伸张的状态，同时可根据隧洞尺寸通过驾驶室2自由调节可折叠式机械的长度，使得末端刮刀结构5在机械臂的支撑下与隧洞内壁接触，接着，人员可以通过驾驶室2发出的旋转指令驱动旋转机械臂3带动可折叠式机械转动，从而使得刮刀结构5刮切隧洞内壁执行清理动作，可以在当前所处隧洞周向内壁清理完毕后，沿隧洞轴向移动，重复上述操作继续清理其他位置的隧洞内壁。
30.在一种可能的实现方式中，运输台架1通过铰链安装在履带底盘8的前后对称位置，当设备正常工作时，运输台架1处于上扬状态，不影响设备的其他动作，当设备出现故障需要维修时，运输台架1处于落下状态，并通过液压缸提供动力将履带底盘8抬起，方便拖车将设备拖出隧洞。这样，本公开通过快速相应履带底盘8运输台架1完成底盘运输以及故障时维修的需要；并且能够实现通过自身动力完成长距离作业，节约生产制造成本。
31.在一种可能的实现方式中，所述刮刀结构5为两层刮刀设计，使得刮刀与取水涵管内壁的接触边由一条变为两条，接触过程更稳定；清理作用边也由一条变为两条，清理效率更高、效果更好。两层刮刀与取水涵管内壁能够稳定接触，两层刮刀之间形成的截面为类三角形界面，保证了清理作业的稳定性；机械臂旋转一次，相当于清理两遍，提高了清理效率和效果；刮刀在不同位置安装了空气弹簧，能够小范围调整刀头的方位，当取水涵管内壁不规则时，能够自适应贴合。
32.以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

技术特征：
1.一种可折叠隧洞清理设备，其特征在于，所述设备包括：驾驶室；旋转机械臂；可折叠式机械臂；刮刀结构；举升支撑机械臂；驱动机构；履带底盘，驱动机构和驾驶室安装在履带底盘上，举升支撑机械臂下端与驱动机构连接，举升支撑机械臂的上端与旋转机械臂的中部连接；所述旋转机械臂两端分别连接一个直线型的可折叠式机械臂，每个可折叠式机械臂的端部连接一个刮刀结构；所述驾驶室能够通过所述驱动机构进行以下控制操作：控制所述举升支撑机械臂带动所述旋转机械臂以及可折叠式机械臂上下移动；或者控制所述旋转机械臂带动两个可折叠式机械臂围绕旋转机械臂的转轴周向转动；或者控制每个可折叠式机械臂折叠或伸张；或者控制每个可折叠式机械臂伸长或缩短。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，履带底盘能够根据设备行进的轨迹确定履带底盘与隧洞底面之间的夹角数值，并根据确定的夹角数值生成指令，通过指令控制履带底盘连接的主驱动履带进行角度调节，使得主驱动履带的带面垂直于隧洞底面的法向。3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，可折叠式机械臂与旋转机械臂铰链连接。4.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，通过控制驾驶室发出的伸张指或折叠的指令能够控制液压马达驱动铰链机构按照该指令进行伸张或折叠，在可折叠式机械臂伸张或折叠后，通过锁定销锁定可折叠式机械臂当前的状态。5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，通过控制驾驶室发出的调节长度的指令能够调节折叠式机械臂的长度，使得末端刮刀结构在机械臂的支撑下与隧洞内壁接触，接着通过驾驶室发出的旋转指令能够驱动旋转机械臂带动可折叠式机械转动，从而使得刮刀结构刮切隧洞内壁执行清理动作。6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，运输台架通过铰链安装在履带底盘的前后对称位置，当设备正常工作时，运输台架处于上扬状态，不影响设备的其他动作；当设备出现故障需要维修时，运输台架处于落下状态，并通过液压缸提供动力将履带底盘抬起，使得拖车能够将设备拖出隧洞。7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述刮刀结构具有双层刮刀。8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述刮刀结构中，两层刮刀之间形成的截面为三角形截面。

技术总结
本公开属于核电技术领域，具体涉及一种可折叠隧洞清理设备。本公开提供的设备可通过调节履带底盘的角度使设备的履带与不同截面管道法向垂直，使得设备在面临不同截面的隧道时，能够通过可调节式履带底盘完成不同截面隧道的行进，由此能够较好地完成隧道内壁附着海生物的清理工作；通过旋转机械臂完成隧道内不同位置的清洁工作；通过采用双层刮刀的设计可以使隧道内壁清洁更加高效；并且能够通过折叠机械臂减少在运输安装过程中空间利用。机械臂减少在运输安装过程中空间利用。机械臂减少在运输安装过程中空间利用。


技术研发人员：杨斌 明平良 刘强 陈勇 钱艳平
受保护的技术使用者：中核武汉核电运行技术股份有限公司
技术研发日：2023.07.04
技术公布日：2023/10/7