液下攪拌機器人的設計

1、本科畢業(yè)論文北京機械工業(yè)學院1第一章第一章概述概述1.11.1課題背景及選題意義課題背景及選題意義1.1.11.1.1課題背景及來源課題背景及來源隨著環(huán)保意識的增強和科學技術的發(fā)展，水煤漿作為一種新型的燃料代替重油煤粉將被廣泛應用。但水煤漿與油的特性不同，它是兩相流的流體，懸浮物為顆粒狀物質，隨著儲存時間的增加，懸浮物必然下沉，雖然在水煤漿中含有穩(wěn)定劑，但儲存時間長了以后，儲存在設備中的水煤漿上下濃度不一致，以致發(fā)生軟沉淀現(xiàn)象。目前采用

2、的時機械式攪拌，但該裝置體積大而笨重，能耗多。研發(fā)一種在罐底行進巡邏的機器人，除有攪拌的基本功能外，還能監(jiān)測到可能發(fā)生沉淀的區(qū)域，并自行調(diào)整路徑到達目的地，與原有裝置有顯著的優(yōu)勢。本課題來源于北京市教育委員會科技發(fā)展計劃的工業(yè)機器人研究項目，本項目的研究包括機械設計、機電系統(tǒng)自動控制、測試傳感技術、位置識別系統(tǒng)、信息技術、計算機仿真等多學科內(nèi)容，本課題是該項目的一部分，主要內(nèi)容為：攪拌機器人的智能控制系統(tǒng)方法的研究。本項目擬研發(fā)的攪拌機

3、器人可代替大型儲漿罐中傳統(tǒng)笨重的機械式攪拌裝置，在占地、安裝、維修、智能化等方面都有顯著優(yōu)勢，從而提高生產(chǎn)的現(xiàn)代化水平，產(chǎn)生較大的社會經(jīng)濟效益。1.1.21.1.2國內(nèi)外水煤漿防沉淀技術的發(fā)展狀況國內(nèi)外水煤漿防沉淀技術的發(fā)展狀況70年代的石油危機給以石油為主要能源的西方各國以很大沖擊，人們紛紛研究以煤代替油的策略，煤炭是一種重要的能源，可以直接燃用，然而這種固體燃料不像石油和天然氣那樣便于燃燒、儲存與輸送，其燃燒效率、使用方便性以及對環(huán)

4、境的污染等都劣于石油?，F(xiàn)有燃油系統(tǒng)要直接改燒固體煤炭是不可能的。所以需要尋找一種煤基流本科畢業(yè)論文北京機械工業(yè)學院3空氣機裝置，動力源不統(tǒng)一等。2.打循環(huán)攪拌方式如棗莊礦務局八一礦水煤漿制備廠1500噸水煤漿儲罐，該儲罐為高架式鋼筋混凝土框架筒體結構，罐內(nèi)徑12.5m，高29.1m，罐底部高出地面14m，錐底罐，罐底坡度4.5度。在罐下部裝有3臺QGB380.22型曲桿泵，在罐壁分四個水平裝有噴嘴，每一水平裝3個噴嘴，用管道將曲桿泵與噴

5、嘴相連，啟動泵后，可使煤漿沿罐底和罐壁圓周方向流動，防止軟沉淀產(chǎn)生。經(jīng)現(xiàn)場裝漿試驗，攪拌效果良好，其缺點是動力消耗太大，并且有少量死角不易循環(huán)到，曲桿泵磨損嚴重。3.立式機械攪拌方式如門頭溝礦務局城子礦水煤漿制備廠5000噸水煤漿儲罐，該儲罐為鋼結構，直徑19m，高19m，為平頂錐底罐，罐底坡度為1：40。在罐頂中心裝有一臺立式攪拌機，其葉輪直徑為3m，傳動軸長14m，電機功率55kw，并裝有導流板，通過攪拌機轉動，使煤漿產(chǎn)生上下對流運

6、動，防止軟沉淀產(chǎn)生。大型立式中心攪拌機國內(nèi)的生產(chǎn)廠家為江蘇張家港市偉業(yè)機械制造有限公司。其主要型號為LMJ55，LMJ75。經(jīng)現(xiàn)場裝漿試驗，攪拌效果很好，并且沒有死角，其缺點是設備結構復雜，傳動軸太長，不易加工，需要分段制作。而且要求儲罐為平頂結構形式，給大直徑儲罐設計帶來一定的難度。4.側式機械攪拌方式如山東白楊河發(fā)電廠改燒水煤漿工程兩座3000噸水煤漿儲罐，該儲罐為鋼結構，直徑15m，高15m，為平底拱頂罐，在罐側壁裝有三臺側式攪拌