凝汽器在線除垢機器人投送裝置研究.pdf

1、凝汽器是工業(yè)領(lǐng)域廣泛應用的冷卻和換熱設(shè)備，凝汽器的工作狀態(tài)對于整個系統(tǒng)的冷卻和作業(yè)具有至關(guān)重要的作用，然而凝汽器中水垢的產(chǎn)生會嚴重影響凝汽器的換熱效果，極大程度地降低系統(tǒng)的工作效率。目前凝汽器主要的清洗方式有離線清洗和在線清洗兩大類，其中離線清洗嚴重影響生產(chǎn)效率且耗費巨大，而以物理清洗和化學清洗劑為代表的在線清洗方式不但清洗成本高，而且會大大降低凝汽器的使用壽命。因此解決凝汽器水垢清洗問題具有重要的經(jīng)濟效益。
　　針對上述問題，本

2、課題對凝汽器在線除垢機器人技術(shù)展開深入研究，設(shè)計可重復使用的凝汽器在線除垢機器人投送裝置，自主完成對凝汽器管道清洗機器人的投送與回收，輔助管內(nèi)清洗機器人高效地完成對凝汽器換熱管的清洗工作。本論文遵循從總體方案到具體設(shè)計的思想，完成凝汽器在線投送裝置的各組件結(jié)構(gòu)設(shè)計與器件選型，最后進行投送裝置和送絲機構(gòu)的動力學分析。
　　首先，根據(jù)國內(nèi)外凝汽器在線清洗技術(shù)的研究現(xiàn)狀，對比分析各種清洗方式的利弊，對凝汽器在線除垢機器人投送裝置進行深入

3、研究，完成了投送裝置總體方案設(shè)計；對投送裝置的移動方式展開研究，確定了極坐標式移動機械臂結(jié)構(gòu)方案，并完成了投送裝置的支撐與定位結(jié)構(gòu)方案設(shè)計；對投送裝置的送絲和回收方式展開研究，確定了送絲機、排線機以及絞車的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。
　　其次，對投送裝置的送絲機和絞車進行詳細的結(jié)構(gòu)設(shè)計，完成了相關(guān)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計、驅(qū)動電機和鋼絲繩選型；確定了移動機械臂基于浮力材料和重力平衡方式的水中重力補償方式，為機械臂動力學分析奠定基礎(chǔ)；完成了極坐標式移動機

4、械臂的絲杠設(shè)計和驅(qū)動電機選型，進行了基于SimMechanics的移動機械臂的動力學建模與仿真研究。
　　然后，對除垢機器人投送裝置的密封技術(shù)進行研究，對不同的部件的密封方式進行設(shè)計與選擇，同時完成了投送裝置的壓力補償設(shè)計；建立了投送裝置移動機械臂的運動學和動力學模型，并進行了動力學仿真研究。
　　最后，建立了基于ADAMS的凝汽器在線清洗機器人投送裝置的虛擬樣機，并進行了基于MATLAB與ADAMS的聯(lián)合動力學仿真；研究送