液下攪拌機(jī)器人的設(shè)計(jì)

1、本科畢業(yè)論文北京機(jī)械工業(yè)學(xué)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(shí)的增強(qiáng)和科學(xué)技術(shù)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(yīng)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(zhì)，隨著儲(chǔ)存時(shí)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(chǔ)存時(shí)間長了以后，儲(chǔ)存在設(shè)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(shí)機(jī)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(jìn)巡邏的機(jī)器人，除有攪拌的基本功能外，還能監(jiān)測(cè)到可能發(fā)生沉淀的區(qū)域，并自行調(diào)整路徑到達(dá)目的地，與原有裝置有顯著的優(yōu)勢(shì)。本課題來源于北京市教育委員會(huì)科技發(fā)展計(jì)劃的工業(yè)機(jī)器人研究項(xiàng)目，本項(xiàng)目的研究包括機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)電系統(tǒng)自動(dòng)控制、測(cè)試傳感技術(shù)、位置識(shí)別系統(tǒng)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真等多學(xué)科內(nèi)容，本課題是該項(xiàng)目的一部分，主要內(nèi)容為：攪拌機(jī)器人的智能控制系統(tǒng)方法的研究。本項(xiàng)目擬研發(fā)的攪拌機(jī)

3、器人可代替大型儲(chǔ)漿罐中傳統(tǒng)笨重的機(jī)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(shì)，從而提高生產(chǎn)的現(xiàn)代化水平，產(chǎn)生較大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。1.1.21.1.2國內(nèi)外水煤漿防沉淀技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r國內(nèi)外水煤漿防沉淀技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r70年代的石油危機(jī)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(chǔ)存與輸送，其燃燒效率、使用方便性以及對(duì)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(jī)械工業(yè)學(xué)院3空氣機(jī)裝置，動(dòng)力源不統(tǒng)一等。2.打循環(huán)攪拌方式如棗莊礦務(wù)局八一礦水煤漿制備廠1500噸水煤漿儲(chǔ)罐，該儲(chǔ)罐為高架式鋼筋混凝土框架筒體結(jié)構(gòu)，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(tái)QGB380.22型曲桿泵，在罐壁分四個(gè)水平裝有噴嘴，每一水平裝3個(gè)噴嘴，用管道將曲桿泵與噴

5、嘴相連，啟動(dòng)泵后，可使煤漿沿罐底和罐壁圓周方向流動(dòng)，防止軟沉淀產(chǎn)生。經(jīng)現(xiàn)場裝漿試驗(yàn)，攪拌效果良好，其缺點(diǎn)是動(dòng)力消耗太大，并且有少量死角不易循環(huán)到，曲桿泵磨損嚴(yán)重。3.立式機(jī)械攪拌方式如門頭溝礦務(wù)局城子礦水煤漿制備廠5000噸水煤漿儲(chǔ)罐，該儲(chǔ)罐為鋼結(jié)構(gòu)，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(tái)立式攪拌機(jī)，其葉輪直徑為3m，傳動(dòng)軸長14m，電機(jī)功率55kw，并裝有導(dǎo)流板，通過攪拌機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使煤漿產(chǎn)生上下對(duì)流運(yùn)

6、動(dòng)，防止軟沉淀產(chǎn)生。大型立式中心攪拌機(jī)國內(nèi)的生產(chǎn)廠家為江蘇張家港市偉業(yè)機(jī)械制造有限公司。其主要型號(hào)為LMJ55，LMJ75。經(jīng)現(xiàn)場裝漿試驗(yàn)，攪拌效果很好，并且沒有死角，其缺點(diǎn)是設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳動(dòng)軸太長，不易加工，需要分段制作。而且要求儲(chǔ)罐為平頂結(jié)構(gòu)形式，給大直徑儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)帶來一定的難度。4.側(cè)式機(jī)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(chǔ)罐，該儲(chǔ)罐為鋼結(jié)構(gòu)，直徑15m，高15m，為平底拱頂罐，在罐側(cè)壁裝有三臺(tái)側(cè)式攪拌