[发明专利]一种回转窑窑衬破拆机器人及破拆方法

说明书

本发明公开一种回转窑窑衬破拆机器人及破拆方法，该机器人包括行进系统、破拆系统及控制系统，机器人沿回转窑轴向移动，工作台转向获得更大的破拆范围；机器人对回转窑窑衬进行切割、钻孔以及拉拽，实现高效破拆，对整体式的窑衬采用切割、钻孔、拉拽的破拆作业，与传统破拆方案及现有技术相比，采用大面积的分块脱离破拆，在破拆过程中产生的震动小，效率高，产生的灰尘少，对环境的污染小。本发明的机构巧妙，锯刀可在不同位置与切割的耐火砖表面垂直，而且将电钻、锯刀、紧拉拽头集成在集成箱体内部，破拆动作转换方便，节省了在破拆作业过程的频繁更换工具的辅助时间，进一步提高生产效率，而且装备占用空间小，便于存放和运输。

技术领域：

本发明属于特种机器人领域，具体涉及一种回转窑窑衬破拆机器人及破拆方法，通过电路控制与液压传动实现多工作位换位破拆。实现切割，钻孔，拉拽的破拆流程，特别适用于回转窑窑衬的拆除。

背景技术：

回转窑是一种多用途的旋转煅烧窑，已经在冶金化工等行业得到了广泛的应用。回转窑在工作时，内部温度高达上千摄氏度，为了保护窑体，防止内部高温过多的传递给外部的钢制窑体，因此会在窑体内部砌筑一层隔热耐火砖窑衬。以水泥回转窑为例，在回转窑工作时，煅烧的物料对耐火砖进行冲刷磨损，耐火砖表层受到温度变化幅度为150℃～250℃的周期性热冲击。水泥回转窑在煅烧物料的过程中会产生硅酸盐熔体，硅酸盐熔体沿耐火砖的孔隙渗入到耐火砖的内部，使耐火砖黏结在一起，同时窑衬上表面也会形成一层强度高、硬度大的粘结物。在短焰急烧产生局部高温时，窑衬表面层会附带着耐火砖表面薄层一起脱落，冷却后又形成新的黏结物。在机械应力以及热应力的共同作用，窑内耐火砖厚度会逐渐减薄，隔热性能降低，无法有效阻隔物料高温对钢制窑体的伤害，因此要对残余的耐火砖窑衬进行清除，重新铺设。由于煅烧的硅酸盐熔体与耐火砖表面会黏结部分硅酸盐之类的化学物质，冷却后，使得表面的耐火砖粘结成一个整体，这给后续的人工破拆带来了较大的困难，所以传统人工破拆将这种粘结物视为不利于破拆的产物。

回转窑窑体材质是普通钢材，而保护窑体耐火砖的材料是非金属材料，如：硅莫砖、碳化硅砖和磷酸盐砖等，窑体的钢制材料和耐火砖等无机材料的物理特性、力学性能等有着显著的区别，在窑体与耐火砖的结合界面的分层明显，两种物质的处结合力相对较弱，这使得窑衬上残余耐火砖大面积从回转窑基体上分离拆除提供了可能。

传统破拆方式有人工破拆和机械破拆：人工破拆通常是采用撬杆撬动耐火砖使其脱落，在拆除较高处耐火砖时需要事先搭建脚手架，这极大的降低了破拆效率，且因固有的作业动作，不可避免的对回转窑窑体产生损伤。机械破拆采用的是直线打击式液压破碎锤对耐火砖进行拆除，工作过程中产生的震动大，且破拆深度不易控制，容易发生空打现象，空打过程中难免会撞击到窑体，对窑体造成不可逆转的损伤，这些损伤点在交变的热应力作用下，容易产生热疲劳裂纹，使窑体过早的疲劳损坏，极大的影响企业的经济效益，因此，发明一种既能在破拆过程中不损伤窑体又具有高效率的破拆工具尤为必要。

发明内容：

本发明利用回转窑窑衬在高温环境下，表面产生硅酸盐熔体，渗入到耐火砖层的内部，容易与耐火砖表层相互作用形成强度较高、硬度较大的整体式黏结物，但是钢制回转窑窑体与无机材料窑衬的材料属性差异较大，在回转窑窑体与窑衬的连接处粘接性较弱的特点，针对传统人工破拆回转窑窑衬及现有破拆技术的不足，提供一种对窑衬进行切割分块、在块状窑衬上钻孔、胀紧拉拽头伸入孔内胀紧拉拽块状窑衬的回转窑窑衬破拆机器人及一种新的破拆方法。本发明所提供的一种回转窑窑衬破拆机器人包括行进系统、破拆系统以及控制系统。