油罐清洗系统移动机构的研究

油罐清洗系统移动机构的研究

摘要：根据储罐清洗的要求和罐壁的特点，采用磁性吸附三维运动方式。设计了一种移动机构作为油罐清洗装置的关键部件。基于运动机构的静态和动态力分析，确定了单个磁性吸附块的最小吸力参数。运动机构有两大功能，即吸附功能和运动功能。在设计中，采用磁吸收技术实现吸附功能，采用类似的步进行走方*****能。在移动过程中，每4个礁体中有一组确保始终有4个磁铁与壁处于良好的吸附状态，从而保证移动机构能够可靠地吸附在罐体表面..试验结果表明，该移动机构具有行走稳定负荷能力强的特点，适合在油罐内运行。

关键词：油罐清洗;

石化公司和石油公司预留的坦克在使用一段时间后，会出现变形，不均匀沉降，罐加热线圈老化，排水不畅线等问题，就必须定期坦克被部分或完全修理，以确保安全储存和运输油，并且由于油罐存储的变化，如原油储罐来改变成品油贮存器中，为了避免因媒体更换的交叉污染。此外，我们需要从顶层进行全面清理，以底槽罐1的电流干净油箱内使用传统的手工清洗方法。尽管用小人工使用的设备，操作简便性，施工成本低，等等，的透明罐，但存在不安全因素，容易出现油气中毒，环境污染，罐壁涂层和人造罐清洁循环损伤是长等问题。

随着我国大型油罐的建设和对环境保护问题的日益重视。手动油箱不符合环境和发展的要求。为提高原油回收率、清洗效率和油罐清洁度，减少油、污水、废气对环境的污染，实现安全、健康、环保的清洗，研究了封闭式、无需人员进入罐内的全自动机械化清洗设备。机械清洗设备中的移动机构是储罐清洗系统的关键部件之一。

1、油罐清洗的工艺流程

油罐清洗系统的主要工艺流程是将浓缩后的原油用新鲜原油沉淀，然后用水清洗油罐壁，整个工艺流程为：给水泵从新鲜原油罐中抽取原油，通过给水泵压力和蒸汽加热器加热新鲜原油，使新鲜原油具有高压力和低粘度，然后向油罐中注入原油，通过定向定位机械全向射流搅拌喷嘴，将原油罐中的原油稀释搅拌。真空罐的真空度，保证原油能顺利地从罐中抽出，泵不能抽出来，使原油在一定程度上由泵抽回新鲜油罐，然后由泵完全回收..清油后，可将水泵注入油罐，使油罐表面直接被水冲洗，使附着在墙上的原油松动，用水抽至隔油池。

从上面的分析，涂刷墙面移动机制是保证刷牙最重要的设备之一的顺利进行，如何设计一种机制，具有一定的承载能力移动，是一个严重的问题。

2、油罐清洗系统的移动机构设计

油罐清洗移动机构具有两大功能: 吸附功能和移动功能。 实现吸附的方法一般有两种: 真空吸附法和磁吸附法1-8，真空吸附法不受壁材等优点的限制，但不太安全，易受断电影响，而且磁吸附法结构简单，吸附力较大，适用于壁面的凹凸。 当壁材为磁性材料时，磁吸附法具有许多优点。 因为油箱是用焊接磁性金属材料制成的。 内外表面光滑，呈弧形，因此采用磁吸收技术开发了移动机构。 考虑到喷涂时移动机构要承受约100公斤的重量，移动机构采用类似的行走方式。 运动机构在运动过程中，每4个磁1组。 确保有4块磁性块和壁面处于良好的吸附状态，从而保证移动机构能可靠地吸附在罐体表面。

2.1为了确定单个磁吸附块的最小吸力和气缸的扭矩，必须分析爬壁移动机构的力。

当攀登移动机构设置在静止状态下在垂直壁面，重心G，抽吸FMI磁铁的刚性壁面，支撑N的，磁体块壁面朝向在该磁体块的槽壁上摩擦力F1情况下，存在三种可能性：电子点反转一下，沿着壁的壁表面，并沿着下辊落下。

① 转动下部(设置E)点并平衡垂直于墙壁的方向上上的力，因此如果移动机构转动下部(设置E)，则有2-=2M1)，首先从顶部磁块提起。因为它是平面结构，所以重力矩为GH/2。e点力矩低2m=(fa1-n)l1 gh/2=0(2)，其中11为第一块磁块到e点的距离;h为整机重心到墙的距离。每个磁铁块的吸力应满足以下条件：

F、 ≥GH/ql1)(3)②当移动机构仍在墙上时，有向下滑动的趋势。为防止移动机构沿墙下滑，应满足以下条件。

式中F≥GF≥2(4)，u为磁块与壁的摩擦因数。

③沿如果没有制动转矩的气缸的作用下壁辊，磁铁会沿着壁表面滚动，N：脂肪形成和时刻克服作用GH的瞬间，在这种情况下，汽缸必须有一个制动转矩并且为了避免沿辊下方的壁磁块的拖曳转矩的作用，分别是：

式中，Mn=Mu+Ma+afar gh/2=0，即my+Ma=gh/2-afar(5)，a是N和FM之间的距离。

2.2分析爬壁机构运动时作用在运动机构上的力，将其分为以下几种情况:

要将攀岩机构移动到垂直墙上，你应该克服轨道底部磁铁的最大值，N。由此产生的阻力矩M，以及GH/2的作用是：Mg-M-GH/2=0，即Mg=M：GH/2(6)2沿垂直壁面向下蠕动，平衡垂直于壁面的方向上力，具体如下：

2F1 = 2N化妆攀爬机构沿着汽缸的壁表面向下移动时必须均匀蠕变制动扭矩和产生阻力转矩的效果，即：

M系统x M图=GH/2-afl(7)。从上面的分析可以看出，沿垂直壁爬升所需的气缸的最大驱动力矩为：

M-drive=MGH/2在设计中，气缸输出扭矩应满足：

M气云MG I.E.MT≥MGH/22.3坦克清洗移动机构设计与运动实现根据上述分析，移动机构的框架尺寸为470mm×470mm。磁铁尺寸为80mm×38mm，单吸附力为784N;气缸为40mm×50mm，即。径40mm，行程50mm;此运动机构为无制动的步进运动形式，运动机构的设计原理，其中为单个运动机构。

通过切换A，B.C和D气缸工作状态，移动机构能够实现向上、向下、向左、向右的直线运动，同时也可以进行旋转完成任何倾角的斜线运动，即本机器可以通过改变运动形式及角度，到达z向工作面的任何位置。

3、试验效果本移动爬壁机器在球型的容器中经过多次测试.具有以下优点：

①由于本机器独特的运动模式在运动的过程中长期保持有3个电磁铁与壁面吸附接触.使其运动过程有足够的稳定。在工作的过程中长期保持有4个电磁铁与壁面吸附接触使其工作过程具有更高的稳定性能。

②本机器完全采用模块式设计，除刚性机架外，其他机构完全模块化。便于拆装及改变机器的操作功能。

本系统研究设计的移动机构适用于各种平面，弧型面等导磁性材料的表面攀爬，使移动机器能代替人工在各种高危、易燃、易爆及人工难以达到的表面位置进行作业。可广泛应用于轮船、油罐以及各种地面和水下设施的施工及操作，具有广泛的应用前景。