一种用于容器表面清洗打磨装备系统

摘要

本发明公开了一种用于容器表面清洗打磨装备系统，属于激光清洗打磨设备系统。包括爬行装置和激光清洗组件，爬行装置，所述爬行装置设有多组磁吸附式车轮，所述车轮通过差速器连接驱动电机，所述驱动电机连接控制电路；激光清洗组件，激光清洗组件包括激光清洗头和激光清洗主机，激光清洗头和激光清洗主机通过激光光纤电缆连接，所述激光清洗头能够设置在所述爬行装置的夹持装置中。本发明能够满足对容器表面清洁的需要。

权利要求

1.一种用于容器表面清洗打磨装备系统，包括爬行装置和激光清洗组件，其特征在于：爬行装置，所述爬行装置设有多组磁吸附式车轮，所述车轮通过差速器连接驱动电机，所述驱动电机连接控制电路；

激光清洗组件，激光清洗组件包括激光清洗头和激光清洗主机，激光清洗头和激光清洗主机通过激光光纤电缆连接，所述激光清洗头能够设置在所述爬行装置的夹持装置中；

所述爬行装置包括第一前车体和第二后车体，所述第一前车体和第二后车体分别设有一组或多组磁吸附式车轮，所述第一前车体和第二后车体的两侧之间通过两弯杆连接，所述弯杆呈C形结构且开口朝向爬行装置内侧设置，且一端与第一前车体旋转连接，另一端与后车体旋转连接且连接安装在第二后车体上的第一旋转电机；所述第二后车体相对第一前车体一端呈外凸弧形设置，第二后车体沿所述外凸弧形设有弧形滑轨；

所述夹持装置包括滑动座、夹持杆、固定夹、第二旋转电机和第三旋转电机，所述滑动座设置在所述弧形滑轨上，并通过安装在滑动座上的所述第二旋转电机带动以使得滑动座沿弧形滑轨移动，所述夹持杆相对竖直设置在滑动座上并与滑动座上的第三旋转电机连接，所述第三旋转电机能够带动夹持杆旋转；所述固定夹设置在夹持杆上用于固定所述激光清洗头，所述固定夹相对位于第一前车体和第二后车体中间。

2.根据权利要求1所述的一种用于容器表面清洗打磨装备系统,其特征在于：还包括地面辅助装置，所述地面辅助装置包括设备安装座、设置在设备安装座上的电源控制柜、线缆卷扬装置和线缆，所述线缆卷绕在线缆卷扬装置上，一端连接电源控制柜，另一端连接固定在爬行装置上并电连控制电路；所述激光清洗主机放置在设备安装座上。

3.根据权利要求2所述的一种用于容器表面清洗打磨装备系统,其特征在于：所述激光清洗组件为手持式激光清洗枪，所述手持式激光清洗枪通过电缆与外设控制主箱连接。

4.根据权利要求2所述的一种用于容器表面清洗打磨装备系统,其特征在于：还包括线缆提升小车，所述提升小车设有磁吸附式车轮，所述提升小车用于固定线缆和激光光纤电缆以使得固定线缆和激光光纤电缆能够跟随爬行装置移动，且使得固定线缆和激光光纤电缆不会由于自身重力对爬行装置产生拉扯力。

5.根据权利要求1所述的一种用于容器表面清洗打磨装备系统,其特征在于：所述固定夹包括上固定架和下固定架，所述上固定架和下固定架上设有对应激光清洗头放置的卡位，且固定架和下固定架上设有对应激光清洗头的卡紧卡扣。

说明书

一种用于容器表面清洗打磨装备系统

技术领域

[0001] 本发明涉及激光清洗打磨设备系统，特别是一种用于容器表面清洗打磨装备系统。

背景技术

[0002] 球罐、卧罐、合成塔、热交换器、分离塔等大型压力容器广泛应用于石油、化工、冶金、动力等行业,作为反应容器、储存容器、换热容器和分离容器。大型压力容器的体积较
大,主要由简体、封头法兰、开孔与接管、支座等部件组装焊接而成。当长期在高真空、高温、
低温、高压或腐蚀环境下工作时,其材料存在蠕变疲劳断裂、蠕变开裂、劣化和脆断的可能
性,加上容器原有缺陷的扩展将会导致容器失效,并产生危害。根据相关法规,压力容器必
须按照特种设备管理办法进行管理和定期检验。压力容器主要采用碳钢和低合金钢制造,
在服役前和服役过程中均需要对外表面刷涂防腐涂层。防腐涂层通常由底漆、中间漆和面
漆组成,每层刷涂数遍,涂层厚度约为0.5‑1mm。在恶劣工况条件下,压力容器外表面防腐涂
层失效后也会形成较厚的腐蚀产物层。压力容器内表面由于与物料接触也会形成一定厚度
的积垢层和腐蚀产物层。压力容器定期检验主要以外观检查、测厚、无损检测为主。射线检
测、超声检测、磁粉检测、渗透检测和涡流检测等定期检验中常用的无损检测技术均需在检
测前对压力容器表面进行除锈除漆处理。

[0003] 目前,大型压力容器表面在线除锈除漆常用的清洗打磨方法主要包括机械清洗和化学清洗。机械清洗法是指采用摩擦等方法使锈层漆层脱离材料基体表面。人工打磨、电动
打磨、喷砂、抛丸等机械清洗方法操作简单,但质量不稳定、效率低、能耗较高、劳动强度大、
人力成本高且存在严重的粉尘污染并会对基体造成一定的机械损伤。化学清洗是指利用化
学方法及化学药剂与漆层锈层反应从而达到清洗目的。然而,化学清洗的耗材成本较高,化
学污染严重,且会对基体造成损伤。化学清洗在大型压力容器表面在线清洗打磨的应用受
到很大限制,目前只少量用于局部清洗打磨。

[0004] 此外,仅大型压力容器表面除锈除漆这项前期辅助工作的费用就约占定期检验费用的25％,耗时约占定期检验时间的50％。因此,急需发展经济、高效、环保的新型清洗打磨
技术,对于缩短检验时间、降低企业检验负担具有重要意义。

发明内容

[0005] 本发明的发明目的是，针对上述问题，提供一种用于容器表面清洗打磨装备系统，将爬行装置与激光清洗结构组合在一起形成可以在大型压力容器表面爬行的爬行装置，激
光清洗组件可以安装在爬行装置上，也可以进行手持操作，这样可以满足对容器表面清洁
的需要。

[0006] 为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

[0007] 一种用于容器表面清洗打磨装备系统，包括爬行装置和激光清洗组件，

[0008] 爬行装置，所述爬行装置设有多组磁吸附式车轮，所述车轮通过差速器连接驱动电机，所述驱动电机连接控制电路；

[0009] 激光清洗组件，激光清洗组件包括激光清洗头和激光清洗主机，激光清洗头和激光清洗主机通过激光光纤电缆连接，所述激光清洗头能够设置在所述爬行装置的夹持装置
中。

[0010] 优选的，还包括地面辅助装置，所述地面辅助装置包括设备安装座、设置在设备安装座上的电源控制柜、线缆卷扬装置和线缆，所述线缆卷绕在线缆卷扬装置上，一端连接电
源控制柜，另一端连接固定在爬行装置上并电连控制电路；所述激光清洗主机放置在设备
安装座上。

[0011] 优选的，所述爬行装置包括车体，所述车体中部沿车体长度方向设有长条形的安装槽，所述安装槽上沿其长度方向设有贯穿车体的长条形通孔，安装槽底部沿长条形通孔
轮廓均布有螺孔；所述夹持装置包括底座和夹持架，所述底座对应所述安装槽且通过螺钉
与所述螺孔固定，所述底座设有对应长条形通孔的放置通孔；所述夹持架相对竖直设置在
底座的一端，所述夹持架朝向放置通孔一侧上设有贯穿夹持架的凸字形限位孔；所述夹持
架上方对应所述凸字形限位孔的上部处的两侧分别设有固定板，两所述固定板之间设有用
于夹紧激光清洗头的锁紧板，所述锁紧板一端与一固定板铰接，锁紧板另一端与另一固定
板能够锁扣连接；所述激光清洗头为手持式激光清洗枪，所述激光清洗手持头对应所述夹
持架卡入，并且通过所述锁紧板锁紧；所述激光清洗手持头的激光工作部沿所述放置通孔
伸出。

[0012] 优选的，还包括吸尘组件，所述吸尘组件包括吸尘挡板、吸尘头、吸尘管和负压系统，所述负压系统设置在设备安装座上，所述吸尘管连接负压系统与吸尘头，所述吸尘头呈
漏斗形且设置在车体尾部，所述吸尘头的较大一端口设置在激光清洗头靠近车体尾部的一
端，且所述吸尘头的较大一端口与车体等宽，所述所述吸尘头的较大一端口对应车体底部
设有朝向车体车尾翻折的翻折挡板；所述吸尘挡板述设置在车体上相对激光清洗头的两
侧，所述吸尘挡板、翻折挡板形成对激光清洗头工作区域的U形围挡区域。

[0013] 优选的，所述激光清洗组件为手持式激光清洗枪，所述手持式激光清洗枪通过电缆与外设控制主箱连接。

[0014] 优选的，所述车体底部靠近长条形通孔的两端处分别设有监测传感器或摄像头。

[0015] 优选的，还包括线缆提升小车，所述提升小车设有磁吸附式车轮，所述提升小车用于固定线缆和激光光纤电缆以使得固定线缆和激光光纤电缆能够跟随爬行装置移动，且使
得固定线缆和激光光纤电缆不会由于自身重力对爬行装置产生拉扯力。

[0016] 作为另一组优选并列方案，所述爬行装置包括第一前车体和第二后车体，所述第一前车体和第二后车体分别设有一组或多组磁吸附式车轮，所述第一前车体和第二后车体
的两侧之间通过两弯杆连接，所述弯杆呈C形结构且开口朝向爬行装置内侧设置，且一端与
第一前车体旋转连接，另一端与后车体旋转连接且连接安装在第二后车体上的第一旋转电
机；所述第二后车体相对第一前车体一端呈外凸弧形设置，第二后车体沿所述外凸弧形设
有弧形滑轨；

[0017] 所述夹持装置包括滑动座、夹持杆、固定夹、第二旋转电机和第三旋转电机，所述滑动座设置在所述弧形滑轨上，并通过安装在滑动座上的所述第二旋转电机带动以使得滑
动座沿弧形滑轨移动，所述夹持杆相对竖直设置在滑动座上并与滑动座上的第三旋转电机
连接，所述第三旋转电机能够带动夹持杆旋转；所述固定夹设置在夹持杆上用于固定所述
激光清洗头，所述固定夹相对位于第一前车体和第二后车体中间。

[0018] 优选的，所述固定夹包括上固定架和下固定架，所述上固定架和下固定架上设有对应激光清洗头放置的卡位，且固定架和下固定架上设有对应激光清洗头的卡紧卡扣。

[0019] 由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

[0020] 1.本发明拟引入激光清洗技术作为大型压力容器表面清洗技术,研发大型压力容器表面在线光纤激光清洗设备,形成相应的激光清洗打激光清洗技术是指采用高能激光束
照射工件表面使表面的污物、锈斑或涂层发生瞬间蒸发或剥离,从而达到洁净化的工艺过
程。

[0021] 与传统的清洗方法相比,激光清洗具有以下优势：(1)激光清洗具有无研磨、非接触、无热效应和适用于各种材质的物体等特点,即使是针对复杂表面也可在保证基体不损
伤的情况下有选择的去除污染层；(2)激光清洗效率高、成本低,清洗效率是传统方法的5‑
10倍,且只需进行设备投入,其后基本没有耗材消耗,对电能的消耗相对于喷砂清洗几乎可
以忽略不计；(3)激光清洗技术能够根据后续检验和施工需求有效控制基体表面形貌及其
粗糙度；(4)激光清洗是一种“绿色”清洗工艺,激光清洗不会带来喷砂清洗易产生的粉尘污
染和酸洗处理易产生的废液污染,对环境基本不造成污染。

附图说明

[0022] 图1是本发明一实施例结构示意图。

[0023] 图2是本发明另一实施例结构平面示意图。

[0024] 附图中，1‑车体、2‑磁吸附式车轮、3‑夹持装置、4‑激光清洗头、5‑导航装置、6‑弯杆、7‑第一旋转电机、8‑滑动座、9‑夹持杆、91‑固定夹、11‑第一前车体1、12‑第二后车体。

具体实施方式

[0025] 以下结合附图对发明的具体实施进一步说明。

[0026] 如图1所示，一种用于容器表面清洗打磨装备系统包括爬行装置、激光清洗组件，

[0027] 所述爬行装置上设有用于夹持激光清洗组件的夹持装置3；所述爬行装置设有多组磁吸附式车轮2，所述车轮通过差速器连接驱动电机，所述驱动电机连接控制电路。激光
清洗组件包括激光清洗头4和激光清洗主机，激光清洗头4和激光清洗主机通过激光光纤电
缆连接，所述激光清洗头4能够设置在所述爬行装置的夹持装置3中。

[0028] 其中，地面辅助装置包括设备安装座、设置在设备安装座上的电源控制柜、线缆卷扬装置和线缆，所述线缆卷绕在线缆卷扬装置上，一端连接电源控制柜，另一端连接固定在
爬行装置上并电连控制电路。

[0029] 这里，所述爬行装置包括车体1，所述车体1中部沿车体1长度方向设有长条形的安装槽，所述安装槽上沿其长度方向设有贯穿车体1的长条形通孔，安装槽底部沿长条形通孔
轮廓均布有螺孔。所述夹持装置3包括底座和夹持架，所述底座对应所述安装槽且通过螺钉
与所述螺孔固定，所述底座设有对应长条形通孔的放置通孔；所述夹持架相对竖直设置在
底座的一端，所述夹持架朝向放置通孔一侧上设有贯穿夹持架的凸字形限位孔。所述夹持
架上方对应所述凸字形限位孔的上部处的两侧分别设有固定板，两所述固定板之间设有用
于夹紧激光清洗头4的锁紧板，所述锁紧板一端与一固定板铰接，锁紧板另一端与另一固定
板能够锁扣连接。所述激光清洗头4为手持式激光清洗枪，所述激光清洗手持头对应所述夹
持架卡入，并且通过所述锁紧板锁紧；所述激光清洗手持头的激光工作部沿所述放置通孔
伸出。

[0030] 其中，车体1底部靠近长条形通孔的两端处分别设有监测传感器或摄像头，车体1前端设有导航装置5。

[0031] 其中，还包括吸尘组件，所述吸尘组件包括吸尘挡板、吸尘头、吸尘管和负压系统，所述负压系统设置在设备安装座上，所述吸尘管连接负压系统与吸尘头，所述吸尘头呈漏
斗形且设置在车体1尾部，所述吸尘头的较大一端口设置在激光清洗头4靠近车体1尾部的
一端，且所述吸尘头的较大一端口与车体1等宽，所述所述吸尘头的较大一端口对应车体1
底部设有朝向车体1车尾翻折的翻折挡板；所述吸尘挡板述设置在车体1上相对激光清洗头
4的两侧，所述吸尘挡板、翻折挡板形成对激光清洗头4工作区域的U形围挡区域。

[0032] 针对高大的容器，还可以设置线缆提升小车，所述提升小车设有磁吸附式车轮2，所述提升小车用于固定线缆和激光光纤电缆以使得固定线缆和激光光纤电缆能够跟随爬
行装置移动，且使得固定线缆和激光光纤电缆不会由于自身重力对爬行装置产生拉扯力。

[0033] 上述实施例中，激光清洗组件可以使一体式的手持式激光清洗枪，也可以是所述手持式激光清洗枪结合外设控制主箱的系统，手持式激光清洗枪通过电缆与外设控制主箱
连接。具体的激光清洗组件为现有的激光清洗组件。

[0034] 作为另一组优选并列方案，所述爬行装置包括第一前车体11和第二后车体12，所述第一前车体11和第二后车体12分别设有一组或多组磁吸附式车轮2，所述第一前车体11
和第二后车体12的两侧之间通过两弯杆6连接，所述弯杆6呈C形结构且开口朝向爬行装置
内侧设置，且一端与第一前车体11旋转连接，另一端与后车体1旋转连接且连接安装在第二
后车体12上的第一旋转电机7；所述第二后车体12相对第一前车体11一端呈外凸弧形设置，
第二后车体12沿所述外凸弧形设有弧形滑轨。

[0035] 所述夹持装置3包括滑动座8、夹持杆9、固定夹91、第二旋转电机和第三旋转电机，所述滑动座8设置在所述弧形滑轨上，并通过安装在滑动座8上的所述第二旋转电机带动以
使得滑动座8沿弧形滑轨移动，所述夹持杆9相对竖直设置在滑动座8上并与滑动座8上的第
三旋转电机连接，所述第三旋转电机能够带动夹持杆9旋转；所述固定夹91设置在夹持杆9
上用于固定所述激光清洗头4，所述固定夹91相对位于第一前车体11和第二后车体12中间。

[0036] 其中，所述固定夹91包括上固定架和下固定架，所述上固定架和下固定架上设有对应激光清洗头4放置的卡位，且固定架和下固定架上设有对应激光清洗头4的卡紧卡扣。

[0037] 工作时，第一旋转电机7带动弯杆6旋转，而弯杆6作为第一前车体11和第二后车体12的连接件，其作为车架一部分存在，弯杆6由第一旋转电机7带动，可以使得弯杆6水平朝
外弯凸，这样改变了以往车体1结构只能固定，车体1对应激光清洗组件只能开设固定通孔
的情况，例如上述实施例中开设的长条形通孔。这里两弯杆6之间形成的区域相当于上述的
长条形通孔，而通过第一旋转电机7带动能够改变两弯杆6之间形成的区域大小。滑动座8能
够沿弧形滑轨移动，即可以带动固定夹91上的激光清洗头4沿两弯杆6之间形成的区域移
动。而两弯杆6之间形成的区域的变化增大了激光清洗头4移动范围；第三旋转电机能够带
动夹持杆9旋转，即激光清洗头4亦可以相对夹持杆9旋转，这样激光清洗头4的工作区域亦
发生变化，使得激光清洗头4的工作区域车体1宽度区域，及车体1两侧附近区域，从而根据
罐体不同情况改变激光清洗头4处于车体1上位置，避免工作死角发生；车体1所处区域皆激
光清洗头4可工作区域。

[0038] 上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属
于本发明所涵盖专利范围。