自動清洗換熱管的系統及其使用方法技術方案

本發明專利技術涉及換熱器清洗設備技術領域，提供了一種自動清洗換熱管的系統及其使用方法。該系統包括底架、控制裝置以及分別與控制裝置電連接的掃描成像裝置、升降驅動裝置、水平驅動裝置、軸向驅動裝置和旋轉驅動裝置；掃描成像裝置用于掃描待清洗換熱器的芯體、以獲取待清洗換熱器的芯體的三維圖像；升降驅動裝置與底架連接、用于驅動水平驅動裝置上下移動；水平驅動裝置與軸向驅動裝置連接、用于驅動軸向驅動裝置沿垂直于噴桿套的軸向移動；軸向驅動裝置用于驅動噴桿沿噴桿套的軸向移動；旋轉驅動裝置用于驅動待清洗換熱器的芯體自轉。本發明專利技術實現了對換熱管快速、精確、高效的清洗，降低了對工作人員操作水平的要求、提高了安全性和清洗效率。

Automatic Cleaning System for Heat Exchanger Pipes and Its Application

The invention relates to the technical field of heat exchanger cleaning equipment, and provides a system for automatically cleaning heat exchanger tubes and its use method. The system includes chassis, control device and scanning imaging device, lifting driving device, horizontal driving device, axial driving device and rotary driving device, which are electrically connected with the control device respectively; scanning imaging device is used to scan the core of the heat exchanger to be cleaned to obtain the three-dimensional image of the core of the heat exchanger to be cleaned; lifting driving device is connected with the chassis to drive the level. The driving device moves up and down; the horizontal driving device is connected with the axial driving device to drive the axial driving device along the axis perpendicular to the spray rod sleeve; the axial driving device is used to drive the spray rod along the axis of the spray rod sleeve; and the rotary driving device is used to drive the core rotation of the heat exchanger to be cleaned. The invention realizes fast, accurate and efficient cleaning of heat exchanger tubes, reduces the requirements for staff operation level, and improves safety and cleaning efficiency.

【技術實現步驟摘要】
自動清洗換熱管的系統及其使用方法
本專利技術涉及換熱器清洗設備
，尤其涉及一種自動清洗換熱管的系統及其使用方法。
技術介紹
在石油煉化、煤化工、石油化工等領域中管殼式換熱器已經成為一種應用最廣泛的換熱器。但是，物料在換熱管內運行一段時間后，換熱管的內壁上會附著一些污垢，這些污垢使得換熱管的實際的流通截面積減小，進而導致換熱效率顯著降低，甚至會導致生產無法正常進行。目前，對換熱器管束的清洗一般采用手工作業和機械作業兩種方式。其中，手工作業為工作人員手持柔性軟管或噴桿向換熱管內噴射高壓水來清洗換熱管，這種方式不僅工作效率低，而且還容易發生傷人事故；機械作業為工作人員通過液壓馬達或氣動馬達驅動柔性軟管或噴桿沿換熱管移動來清洗換熱管，這種方式對工作人員本身的操作水平有很高的要求，對孔稍有偏差就會損壞柔性軟管或噴桿，甚至還會損壞換熱管。
技術實現思路
本專利技術要解決的是現有技術中換熱管清洗效率低、安全性差以及對工作人員的操作水平要求高的技術問題。為解決上述問題，本專利技術提供了一種自動清洗換熱管的系統，該系統包括底架、控制裝置、掃描成像裝置、升降驅動裝置、水平驅動裝置、旋轉驅動裝置、軸向驅動裝置、設置在所述軸向驅動裝置上的噴桿套以及插設在所述噴桿套中的噴桿；所述掃描成像裝置與所述軸向驅動裝置朝向待清洗換熱器的芯體的一端連接，所述掃描成像裝置用于掃描所述待清洗換熱器的芯體、以獲取所述待清洗換熱器的芯體的三維圖像；所述升降驅動裝置與所述底架連接、用于驅動所述水平驅動裝置上下移動；所述水平驅動裝置與所述軸向驅動裝置連接、用于驅動所述軸向驅動裝置沿垂直于所述噴桿套的軸向移動；所述軸向驅動裝置用于驅動所述噴桿沿所述噴桿套的軸向移動；所述旋轉驅動裝置用于驅動所述待清洗換熱器的芯體自轉；所述控制裝置分別與所述掃描成像裝置、所述升降驅動裝置、所述水平驅動裝置、所述軸向驅動裝置和所述旋轉驅動裝置電連接。其中，所述升降驅動裝置包括兩個分別設置在所述水平驅動裝置兩側的升降驅動單元，每個所述升降驅動單元包括橫梁、升降滑桿、升降滑塊和升降電機，所述升降滑桿的一端與所述底架的底部連接、另一端貫穿所述升降滑塊后與所述底架的頂部連接，所述橫梁的一側與所述升降滑塊連接、另一側與所述水平驅動裝置連接，所述升降電機分別與所述升降滑塊連接和所述控制裝置連接。其中，所述水平驅動裝置包括水平滑桿、水平滑塊和水平電機，所述水平滑桿的一端與其中一個所述橫梁連接、另一端貫穿所述水平滑塊后與另一個所述橫梁連接，所述水平滑塊與所述軸向驅動裝置連接，所述水平電機分別與所述水平滑塊和所述控制裝置連接。其中，所述旋轉驅動裝置包括輥軸座、旋轉電機和兩個輥軸，兩個所述輥軸分別設置在所述輥軸座的頂部的兩側，所述旋轉電機分別與所述輥軸和所述控制裝置連接。其中，還包括水泵和盤繞有軟管的盤管器，所述軟管的一端與所述水泵連接、另一端與所述噴桿連接，所述水泵與所述控制裝置連接。其中，所述軸向驅動裝置包括滑塊座、第一主動輪、第一從動輪、第二主動輪、第二從動輪、主動軸、從動軸、伺服電機以及相對設置的第一鏈條和第二鏈條；所述第一主動輪通過所述第一鏈條與所述第一從動輪傳動連接，所述第二主動輪通過所述第二鏈條與所述第二從動輪傳動連接；所述主動軸的一端穿過第一導軌的第一端與所述第一主動輪連接、另一端穿過第二導軌的第一端與所述第二主動輪連接，所述從動軸的一端穿過第一導軌的第二端與所述第一從動輪連接、另一端穿過所述第二導軌的第二端與所述第二從動輪連接；所述伺服電機分別與所述主動軸和所述控制裝置連接，所述第一導軌和所述第二導軌的底面均與所述水平驅動裝置連接；所述滑塊座的兩端分別與所述第一鏈條和所述第二鏈條連接，所述滑塊座的底部的兩側分別設有與所述第一導軌和所述第二導軌滑動連接的滑塊，所述噴桿套設置在所述滑塊座上，所述噴桿套的兩側均設有與所述噴桿套的軸向平行的狹縫，所述噴桿上設有與所述狹縫一一對應的連接板，所述連接板穿過相應的所述狹縫與所述滑塊座連接。其中，所述滑塊座兩端分別通過連接扣與所述第一鏈條和所述第二鏈條連接，所述第一鏈條和所述第二鏈條的內側均設有插桿，所述連接扣上設有用于插設所述插桿的第一通孔，所述滑塊座上設有與所述第一通孔一一對應的凹槽。其中，所述滑塊座上設有多個用于放置所述噴桿套的安置槽，多個所述安置槽沿所述滑塊座的寬度方向依次設置。其中，還包括與所述控制裝置連接的電磁鎖以及設置在所述連接板與所述滑塊座之間的連接座，所述電磁鎖和所述連接座分別與所述連接板的頂部和所述滑塊座的頂部連接，所述連接板上設有用于插設所述電磁鎖的鎖頭的第二通孔，所述連接座上設有與所述第二通孔一一對應的限位槽。為解決上述問題，本專利技術還提供了一種自動清洗換熱管的系統的使用方法，該方法包括以下步驟：S1、啟動掃描成像裝置、以獲取待清洗換熱器的芯體的三維圖像，并跳轉執行步驟S2；S2、判斷所述待清洗換熱器的芯體中同一層換熱管所在的平面與水平面之間是否有具有夾角，若是則跳轉執行步驟S3，若否則執行步驟S4；S3、啟動旋轉驅動裝置、以驅動所述待清洗換熱器的芯體旋轉指定角度，并跳轉執行步驟S4；S4、判斷所述待清洗換熱器的芯體中待清洗換熱管的高度與噴桿的高度是否不相同，若是則執行步驟S5，若否則執行步驟S6；S5、啟動升降驅動裝置、以驅動水平驅動裝置向上或向下移動指定高度，并跳轉執行步驟S6；S6、判斷所述待清洗換熱管與所述噴桿是否同軸，若是則執行步驟S7，若否則執行步驟S10；S7、啟動軸向驅動裝置、以驅動所述噴桿沿噴桿套的軸向向前移動第一指定距離，并跳轉執行步驟S8；S8、啟動軸向驅動裝置、以驅動所述噴桿沿噴桿套的軸向向后移動第二指定距離，并跳轉執行步驟S9；S9、判斷待清洗換熱器的芯體中下一個待清洗換熱管的高度與所述噴桿的高度是否不相同，若是則執行步驟S5，若否則執行步驟S6；S10、啟動水平驅動裝置、以驅動軸向驅動裝置沿垂直于所述噴桿套的軸向移動指定水平距離，并跳轉執行步驟S7。本專利技術首先通過掃描成像裝置獲取待清洗換熱器的芯體的三維圖像；然后通過旋轉驅動裝置驅動待清洗換熱器的芯體自傳，使清洗換熱器的芯體中同一層換熱管所在的平面與水平面保持平行；接下來通過升降驅動裝置驅動水平驅動裝置上下移動，使待清洗換熱管的軸線與噴桿的軸線處于同一水平面；接著通過水平驅動裝置驅動軸向驅動裝置左右移動，使待清洗換熱管與所述噴桿同軸；最后通過軸向驅動裝置驅動噴桿沿噴桿套的軸向前后移動，進而就可實現對換熱管快速、精確、高效的清洗，從而不僅可降低對工作人員操作水平的要求、提高安全性，而且還可顯著降低工作人員的勞動強度，提高清洗效率。附圖說明圖1是本專利技術實施例1中的一種自動清洗換熱管的系統的等軸側示意圖；圖2是本專利技術實施例1中的一種自動清洗換熱管的系統的正視圖；圖3是本專利技術實施例1中掃描成像裝置獲取的待清洗換熱器的芯體的三位圖像；圖4是圖1在A處的放大圖；圖5是本專利技術實施例1中的一種滑塊座的示意圖；圖6是本專利技術實施例1中的一種軸向驅動裝置的部分結構示意圖。附圖標記：1、底架；2、掃描成像裝置；3-1、升降滑桿；3-2升降滑塊；3-3、橫梁；4-1、水平滑桿；4-2、水平滑塊；5-1、第一鏈條；5-2、第二鏈條；5-3、第一主動輪；5-4、第一導軌本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種自動清洗換熱管的系統，其特征在于，包括底架、控制裝置、掃描成像裝置、升降驅動裝置、水平驅動裝置、旋轉驅動裝置、軸向驅動裝置、設置在所述軸向驅動裝置上的噴桿套以及插設在所述噴桿套中的噴桿；所述掃描成像裝置與所述軸向驅動裝置朝向待清洗換熱器的芯體的一端連接，所述掃描成像裝置用于掃描所述待清洗換熱器的芯體、以獲取所述待清洗換熱器的芯體的三維圖像；所述升降驅動裝置與所述底架連接、用于驅動所述水平驅動裝置上下移動；所述水平驅動裝置與所述軸向驅動裝置連接、用于驅動所述軸向驅動裝置沿垂直于所述噴桿套的軸向移動；所述軸向驅動裝置用于驅動所述噴桿沿所述噴桿套的軸向移動；所述旋轉驅動裝置用于驅動所述待清洗換熱器的芯體自轉；所述控制裝置分別與所述掃描成像裝置、所述升降驅動裝置、所述水平驅動裝置、所述軸向驅動裝置和所述旋轉驅動裝置電連接。

【技術特征摘要】
1.一種自動清洗換熱管的系統，其特征在于，包括底架、控制裝置、掃描成像裝置、升降驅動裝置、水平驅動裝置、旋轉驅動裝置、軸向驅動裝置、設置在所述軸向驅動裝置上的噴桿套以及插設在所述噴桿套中的噴桿；所述掃描成像裝置與所述軸向驅動裝置朝向待清洗換熱器的芯體的一端連接，所述掃描成像裝置用于掃描所述待清洗換熱器的芯體、以獲取所述待清洗換熱器的芯體的三維圖像；所述升降驅動裝置與所述底架連接、用于驅動所述水平驅動裝置上下移動；所述水平驅動裝置與所述軸向驅動裝置連接、用于驅動所述軸向驅動裝置沿垂直于所述噴桿套的軸向移動；所述軸向驅動裝置用于驅動所述噴桿沿所述噴桿套的軸向移動；所述旋轉驅動裝置用于驅動所述待清洗換熱器的芯體自轉；所述控制裝置分別與所述掃描成像裝置、所述升降驅動裝置、所述水平驅動裝置、所述軸向驅動裝置和所述旋轉驅動裝置電連接。2.根據權利要求1所述的自動清洗換熱管的系統，其特征在于，所述升降驅動裝置包括兩個分別設置在所述水平驅動裝置兩側的升降驅動單元，每個所述升降驅動單元包括橫梁、升降滑桿、升降滑塊和升降電機，所述升降滑桿的一端與所述底架的底部連接、另一端貫穿所述升降滑塊后與所述底架的頂部連接，所述橫梁的一側與所述升降滑塊連接、另一側與所述水平驅動裝置連接，所述升降電機分別與所述升降滑塊連接和所述控制裝置連接。3.根據權利要求2所述的自動清洗換熱管的系統，其特征在于，所述水平驅動裝置包括水平滑桿、水平滑塊和水平電機，所述水平滑桿的一端與其中一個所述橫梁連接、另一端貫穿所述水平滑塊后與另一個所述橫梁連接，所述水平滑塊與所述軸向驅動裝置連接，所述水平電機分別與所述水平滑塊和所述控制裝置連接。4.根據權利要求1所述的自動清洗換熱管的系統，其特征在于，所述旋轉驅動裝置包括輥軸座、旋轉電機和兩個輥軸，兩個所述輥軸分別設置在所述輥軸座的頂部的兩側，所述旋轉電機分別與所述輥軸和所述控制裝置連接。5.根據權利要求1所述的自動清洗換熱管的系統，其特征在于，還包括水泵和盤繞有軟管的盤管器，所述軟管的一端與所述水泵連接、另一端與所述噴桿連接，所述水泵與所述控制裝置連接。6.根據權利要求1至4任一項所述的自動清洗換熱管的系統，其特征在于，所述軸向驅動裝置包括滑塊座、第一主動輪、第一從動輪、第二主動輪、第二從動輪、主動軸、從動軸、伺服電機以及相對設置的第一鏈條和第二鏈條；所述第一主動輪通過所述第一鏈條與所述第一從動輪傳動連接，所述第二主動輪通過所述第二鏈條與所述第二從動輪傳動連接；所述主動軸的一端穿過第一導軌的第一端與所述第一主動輪連接、另一端穿過第二導軌的第一端與所述第二主動輪連接，所述從動軸的一端穿過第一導軌的第二端與所述第一從...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李軍，榮令恩，王賽，
申請(專利權)人：北京藍星清洗有限公司，
類型：發明
國別省市：北京,11