【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工业换热器清洗领域，尤其是一种列管式换热器自动清洗装置。
技术介绍
1、对于工业企业列管式换热器的清洗而言，需要将换热器端盖拆除，再人工使用高压水枪依次冲洗换热器各列管内部的结垢。在长时间使用后，换热器的列管内的结垢顽固，清除难度大，使用高压水枪的水压较大，人工清洗存在劳动强度大，工作环境恶劣，且存在重大安全隐患。所以急需设计一种能代替人工的列管式换热器自动清洗装置。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决上述技术不足而提供一种列管式换热器自动清洗装置，能实现对列管式换热器进行自动清洗。
2、本专利技术公开了一种列管式换热器自动清洗装置，包括x轴移动机构、y轴移动机构、z轴移动机构、清洗机构，在x轴移动机构上设置y轴移动机构，在y轴移动机构上设置z轴移动机构，所述清洗机构设置在z轴移动机构上，所述清洗机构包括：水枪枪头、枪头护罩、软连接、水枪水管、水管轮盘、水管轮盘支架、水管轮盘电机；在z轴移动机构上设置枪头支架，所述水枪水管穿过所述枪头支架内部，一端与所述水枪枪头相连，所述水枪枪头外设置所述枪头护罩，所述枪头护罩通过所述软连接与所述枪头支架相连，所述水枪水管另一端与所述水管轮盘相连接，所述水管轮盘通过所述水管轮盘支架设置在所述z轴位移机构上，所述水管轮盘电机设置所述轮盘支架上并与所述水管轮盘相连接。
3、所述x轴位移机构包括x轴支架、x轴丝杆和x轴伺服电机，所述x轴丝杆设置于x轴支架上，x轴伺服电机与x轴丝杆传动连接；所述y轴位移机构包括y轴支
4、还包括控制系统，所述控制系统包括控制器、高压水连接器、视觉感知模块、压力传感器，所述控制器和高压水连接器设置于安装支架上，所述视觉感知模块设置于安装支架的下表面，所述压力传感器设置于枪头支架与软连接之间，所述高压水连接器一端与外部高压水源连接，另一端连接水管轮盘上的水枪水管；所述视觉感知模块、压力传感器、x轴伺服电机、y轴伺服电机、z轴伺服电机、水管轮盘电机与控制器之间电连接。
5、在x轴支架、y轴支架、z轴支架的两端设置限位传感器，所述限位传感器与控制器电连接。其中x轴支架上的限位传感器称为x轴限位传感器，y轴支架上的限位传感器称为y轴限位传感器，z轴支架上的限位传感器称为z轴限位传感器。
6、高压水连接器内部设置控制阀门，所述控制阀门与控制器电连接。
7、所述压力传感器设置于枪头支架与软连接之间的x轴向两端及y轴向两端，压力传感器用于检测软连接与枪头支架之间的压力数据。
8、所述视觉感知模块用于实时采集视频数据，识别列管式换热器的列管口，并锁定列管口中心，同时检测自身与列管口之间的距离。
9、所述x轴支架上设置有扩展支架，所述扩展支架与所述x轴支架通过转轴相连，扩展支架可沿所述转轴旋转展开；所述扩展支架展开后可与换热器法兰面相连接。
10、本专利技术所得到的一种列管式换热器自动清洗装置，具体使用过程：
11、(1)将自动清洗装置的x轴支架或者扩展支架安装在列管式换热器法兰面上，自动清洗装置通电启动，高压水连接器连接外部高压水管，提供高压水；控制系统自检，x轴移动机构、y轴移动机构、z轴移动机构自动回零坐标，均预先设定；控制系统自检无异常，控制器接收外部输入的清洗参数，包括需要清洗的列管数量，单个列管清洗时间，列管长度即单个列管清洗距离等；
12、(2)控制器接收视觉感知模块数据，视觉感知模块即为摄像头，计算水枪护罩与换热器列管口平面距离；控制器控制x轴伺服电机移动一个步长，视觉感知模块数据采集，控制器图像识别，数据存储；x轴限位传感器没有触发，控制器继续控制x轴伺服电机移动一个步长，循环往复直至x轴限位传感器触发；当x轴限位传感器触发，控制器继续控制y轴伺服电机移动一个步长；检测y轴限位传感器没有触发，控制器继续控制x轴伺服电机反向移动一个步长，循环往复直至y轴限位传感器触发；当检测y轴限位传感器触发，控制器生成三维坐标清洗路线图；
13、(3)控制器计算x轴移动机构、y轴移动机构限位范围内可清洗换热器列管数量并编号；对比外部输入的需要清洗列管数量，得到是否能完成所以需要清洗换热器列管的清洗任务；能完成输出能完成，否则反馈用户，清重新设定限位；
14、(4)控制器根据三维坐标清洗路线图控制x轴移动机构、y轴移动机构运行至三维坐标清洗路线图起始点，即第一个换热器列管口；控制器控制z轴移动机构下降至设定值；视觉感知模块锁定第一个需要清洗的换热器列管口，控制器控制z轴移动机构，使枪头护罩低速接触换热器列管口；当压力传感器反馈压力达到设定值，z轴伺服电机停止动作；视觉感知模块判断枪头护罩是否对准指定换热器列管口，判定为否控制器控制z轴伺服电机带动枪头护罩往上移动至设定高度；
15、(5)当控制器通过视觉感知模块数据判定枪头护罩已对准第一个换热器列管口，控制器计算x轴向两个压力传感器数据差值，差值大于设定值，控制器控制x轴伺服电机带动y轴支架往低压力方向微调；当计算的x轴向压力传感器差值小于设定值，开始计算y轴向两个压力传感器压力差值；计算y轴向两个压力传感器数据差值大于设定值，控制器控制y轴伺服电机带动安装支架往低压力方向微调；计算y轴向两个压力传感器数据差值小于设定值，认定枪头护罩与换热器列管口已对准；
16、(6)当枪头护罩与换热器列管口已对准，控制器控制水枪轮盘电机转动，将枪头送至换热器列管口内部；深入换热器列管口内部深度由控制器外部输入数据决定；
17、(7)当枪头到达指定位置，控制器控制高压水连接器，打开内部控制阀门，高压水流从枪头冲出，开始冲洗换热器列管内部；
18、(8)控制器通过水枪轮盘电机控制清洗速度，在设定时间内清洗完成；
19、(9)当第一根列管清洗完成，控制器控制高压水连接器，关闭内部控制阀门，阻断高压水流；之后控制器控制水管轮盘电机回收水枪水管，将枪头拉回枪头护罩后水管轮盘电机停运；之后控制器控制z轴伺服电机将枪头支架往上升至设定高度；
20、(10)当第一根列管清洗完成，控制系统在已清洗列管数量上+1；对比三维坐标清洗路线图统计的列管数量，如果已清洗数量少与统计总列管数量，控制器控制x轴伺服电机、y轴伺服电机将枪头护罩对准第2个换热器列管口，之后重复之前的清洗过程；当三维坐标清洗路线图统计的列管数量等于已清洗换热器列管数量，清洗工作完成；
21、(11)完成所有列管的清洗工作后，控制器控制x轴移动机构、y轴移动本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种列管式换热器自动清洗装置，其特征是：包括X轴移动机构、Y轴移动机构、Z轴移动机构、清洗机构，在X轴移动机构上设置Y轴移动机构，在Y轴移动机构上设置Z轴移动机构，所述清洗机构设置在Z轴移动机构上，所述清洗机构包括：水枪枪头、枪头护罩、软连接、水枪水管、水管轮盘、水管轮盘支架、水管轮盘电机；在Z轴移动机构上设置枪头支架，所述水枪水管穿过所述枪头支架内部，一端与所述水枪枪头相连，所述水枪枪头外设置所述枪头护罩，所述枪头护罩通过所述软连接与所述枪头支架相连，所述水枪水管另一端与所述水管轮盘相连接，所述水管轮盘通过所述水管轮盘支架设置在所述Z轴位移机构上，所述水管轮盘电机设置所述轮盘支架上并与所述水管轮盘相连接。
2.根据权利要求1所述的一种列管式换热器自动清洗装置，其特征是：所述X轴位移机构包括X轴支架、X轴丝杆和X轴伺服电机，所述X轴丝杆设置于X轴支架上，X轴伺服电机与X轴丝杆传动连接；所述Y轴位移机构包括Y轴支架、Y轴丝杆、Y轴伺服电机和安装支架，所述Y轴支架滑动连接于X轴支架上且与X轴丝杆螺纹连接，Y轴丝杆设置于Y轴支架上，Y轴伺服电机与Y轴丝杆传动连接，所述安
3.根据权利要求1或2所述的一种列管式换热器自动清洗装置，其特征是：还包括控制系统，所述控制系统包括控制器、高压水连接器、视觉感知模块、压力传感器，所述控制器和高压水连接器设置于安装支架上，所述视觉感知模块设置于安装支架的下表面，所述压力传感器设置于枪头支架与软连接之间，所述高压水连接器一端与外部高压水源连接，另一端连接水管轮盘上的水枪水管；所述视觉感知模块、压力传感器、X轴伺服电机、Y轴伺服电机、Z轴伺服电机、水管轮盘电机与控制器之间电连接。
4.根据权利要求3所述的一种列管式换热器自动清洗装置，其特征是：高压水连接器内部设置控制阀门，所述控制阀门与控制器电连接。
5.根据权利要求3所述的一种列管式换热器自动清洗装置，其特征是：所述压力传感器设置于枪头支架与软连接之间的X轴向两端及Y轴向两端，压力传感器用于检测软连接与枪头支架之间的压力数据。
6.根据权利要求3所述的一种列管式换热器自动清洗装置，其特征是：所述视觉感知模块用于实时采集视频数据，识别列管式换热器的列管口，并锁定列管口中心，同时检测自身与列管口之间的距离。
7.根据权利要求1所述的一种列管式换热器自动清洗装置，其特征是：所述X轴支架上设置有扩展支架，所述扩展支架与所述X轴支架通过转轴相连，扩展支架可沿所述转轴旋转展开；所述扩展支架展开后可与换热器法兰面相连接。
...【技术特征摘要】
1.一种列管式换热器自动清洗装置，其特征是：包括x轴移动机构、y轴移动机构、z轴移动机构、清洗机构，在x轴移动机构上设置y轴移动机构，在y轴移动机构上设置z轴移动机构，所述清洗机构设置在z轴移动机构上，所述清洗机构包括：水枪枪头、枪头护罩、软连接、水枪水管、水管轮盘、水管轮盘支架、水管轮盘电机；在z轴移动机构上设置枪头支架，所述水枪水管穿过所述枪头支架内部，一端与所述水枪枪头相连，所述水枪枪头外设置所述枪头护罩，所述枪头护罩通过所述软连接与所述枪头支架相连，所述水枪水管另一端与所述水管轮盘相连接，所述水管轮盘通过所述水管轮盘支架设置在所述z轴位移机构上，所述水管轮盘电机设置所述轮盘支架上并与所述水管轮盘相连接。
2.根据权利要求1所述的一种列管式换热器自动清洗装置，其特征是：所述x轴位移机构包括x轴支架、x轴丝杆和x轴伺服电机，所述x轴丝杆设置于x轴支架上，x轴伺服电机与x轴丝杆传动连接；所述y轴位移机构包括y轴支架、y轴丝杆、y轴伺服电机和安装支架，所述y轴支架滑动连接于x轴支架上且与x轴丝杆螺纹连接，y轴丝杆设置于y轴支架上，y轴伺服电机与y轴丝杆传动连接，所述安装支架滑动连接于y轴支架上且与y轴丝杆螺纹连接；所述z轴位移机构包括z轴支架、z轴丝杆、z轴伺服电机，所述z轴支架设置于安装支架上，所述z轴丝杆设置于z轴支架上，z轴伺服电机与z轴丝杆传动连接，所述枪头支架滑动连接于z轴支架上且与...
【专利技术属性】
技术研发人员：庄耀中，张杰，施明强，钱卫根，陆小强，李清，张雪丰，金洁，许深胜，薛浩杰，吕杰，范红飞，姚笑强，屠佳栋，
申请(专利权)人：新凤鸣集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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