本發(fā)明屬于鍋爐水冷壁檢測領(lǐng)域，尤其涉及利用數(shù)學(xué)建模測量鍋爐水冷壁熔敷層厚度的爬壁機器人。

背景技術(shù)：
電站鍋爐中水冷壁常年運行，尤其是工作負(fù)荷高時，物料流化量大，在循環(huán)流動的物料沖刷下，鍋爐水冷壁管非常容易被磨損，尤其在鍋爐防磨彎處、水冷壁出煙口、屏式過熱器底部等許多位置管子被磨損的情況非常嚴(yán)重，電站工作人員需要準(zhǔn)確測出管子壁厚并及時更換確保鍋爐的安全穩(wěn)定運行，但水冷壁管厚度檢測的面積大、位置分散、不方便測量給工作人員帶來很大的困難。并且，在進(jìn)行電廠鍋爐水冷壁表面的厚度測量、表面積灰處理、對爐內(nèi)情況拍攝等工作時，鍋爐內(nèi)工作環(huán)境惡劣，人工操作工作效率低下，爐膛非常高人工操作時存在人身安全隱患。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明是為了解決水冷壁管厚度檢測的面積大、位置分散、不方便測量給工作人員帶來很大的困難的問題，現(xiàn)提供利用數(shù)學(xué)建模測量鍋爐水冷壁熔敷層厚度的爬壁機器人。利用數(shù)學(xué)建模測量鍋爐水冷壁熔敷層厚度的爬壁機器人，它包括：無線傳輸電路一、上位機、連接部和兩個呈左右對稱結(jié)構(gòu)的輪組；連接部包括：減震片組、減震片支撐架和絲杠8；減震片組呈柵格形狀，并且該減震片組在橫向和縱向均能夠伸縮，減震片支撐架包括相互分離的兩部分，減震片組的兩端分別與減震片支撐架的兩部分鉸接，絲杠8用于驅(qū)動減震片組進(jìn)行伸縮運動，兩個輪組分別固定在減震片支撐架的兩部分上；每個輪組包括：壓緊輪支撐板4、驅(qū)動器5、從輪6、從輪支撐架7、超聲波測厚儀9、驅(qū)動輪架11、傳動鏈條12、壓緊輪13、壓緊輪軸14、無線傳輸電路二、從動軸15、碳纖維支架16、主動軸17、主輪18和直流伺服電機19，從輪6和主輪18均為電磁輪；壓緊輪軸14、從動軸15和主動軸17相互平行，且壓緊輪軸14位于從動軸15和主動軸17的上方，壓緊輪13固定在壓緊輪軸14末端，主輪18固定在主動軸17末端，從輪6固定在從動軸15末端，傳動鏈條12同時套接在壓緊輪13、從輪6和主輪18外側(cè)；碳纖維支架16沿縱向設(shè)置，一個輪組通過碳纖維支架16與減震片支撐架的一部分固定連接，驅(qū)動輪架11固定在碳纖維支架16的末端，主動軸17的首端與驅(qū)動輪架11轉(zhuǎn)動連接，且主動軸17與碳纖維支架16相互垂直，從輪支撐架7固定在碳纖維支架16的首端，從動軸15的首端與從輪支撐架7轉(zhuǎn)動連接，壓緊輪支撐板4固定在驅(qū)動輪架11上，壓緊輪軸14的首端與壓緊輪支撐板4轉(zhuǎn)動連接，無線傳輸電路二和驅(qū)動器5均固定在壓緊輪支撐板4上；超聲波測厚儀9的厚度信號輸出端連接無線傳輸電路二的厚度信號輸入端，無線傳輸電路二的控制信號輸出端連接驅(qū)動器5的控制信號輸入端，驅(qū)動器5的驅(qū)動信號輸出端連接直流伺服電機19的驅(qū)動信號輸入端，直流伺服電機19通過主動軸17帶動主輪18轉(zhuǎn)動，超聲波測厚儀9固定在碳纖維支架16上，超聲波測厚儀9用于檢測水冷壁上水冷壁管的厚度；無線傳輸電路一與無線傳輸電路二之間實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)交互，無線傳輸電路一的厚度信號輸出端連接上位機的厚度信號輸入端；上位機中包括以下單元：初始值記錄單元：實時采集并記錄無線傳輸電路一獲得的厚度信號，該厚度信號包括厚度信號初始值和厚度信號當(dāng)前值，并將厚度信號初始值發(fā)送至標(biāo)定單元，將實時采集的厚度信號當(dāng)前值發(fā)送至實際值獲得單元；標(biāo)定單元：利用厚度信號初始值和實際厚度給定值建立實際厚度和初始值之間的映射模型和模型參數(shù)，并將該映射模型和模型參數(shù)發(fā)送至實際值獲得單元，所述實際厚度給定值為預(yù)先設(shè)定的；實際值獲得單元：將厚度信號當(dāng)前值代入標(biāo)定單元獲得的映射模型中，獲得標(biāo)定后厚度信號實際值。有益效果：本發(fā)明所述的利用數(shù)學(xué)建模測量鍋爐水冷壁熔敷層厚度的爬壁機器人，能夠在鍋爐水冷壁上沿管壁豎直方向自由行走，采集管子厚度，進(jìn)而為后續(xù)記錄下管子磨損情況提供數(shù)據(jù)，為電廠工作人員提供是否更換水冷壁管子提供參考，本發(fā)明自動化程度高，體型小巧輕便。附圖說明圖1為本發(fā)明所述的利用數(shù)學(xué)建模測量鍋爐水冷壁熔敷層厚度的爬壁機器人的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中A部放大圖；圖3為發(fā)明所述的利用數(shù)學(xué)建模測量鍋爐水冷壁熔敷層厚度的爬壁機器人的電氣結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式具體實施方式一：參照圖1至圖3具體說明本實施方式，本實施方式所述的利用數(shù)學(xué)建模測量鍋爐水冷壁熔敷層厚度的爬壁機器人，它包括：無線傳輸電路一、上位機、連接部和兩個呈左右對稱結(jié)構(gòu)的輪組；連接部包括：減震片組、減震片支撐架和絲杠8；減震片組呈柵格形狀，并且該減震片組在橫向和縱向均能夠伸縮，減震片支撐架包括相互分離的兩部分，減震片組的兩端分別與減震片支撐架的兩部分鉸接，絲杠8用于驅(qū)動減震片組進(jìn)行伸縮運動，兩個輪組分別固定在減震片支撐架的兩部分上；每個輪組包括：壓緊輪支撐板4、驅(qū)動器5、從輪6、從輪支撐架7、超聲波測厚儀9、驅(qū)動輪架11、傳動鏈條12、壓緊輪13、壓緊輪軸14、無線傳輸電路二、從動軸15、碳纖維支架16、主動軸17、主輪18和直流伺服電機19，從輪6和主輪18均為電磁輪；壓緊輪軸14、從動軸15和主動軸17相互平行，且壓緊輪軸14位于從動軸15和主動軸17的上方，壓緊輪13固定在壓緊輪軸14末端，主輪18固定在主動軸17末端，從輪6固定在從動軸15末端，傳動鏈條12同時套接在壓緊輪13、從輪6和主輪18外側(cè)；碳纖維支架16沿縱向設(shè)置，一個輪組通過碳纖維支架16與減震片支撐架的一部分固定連接，驅(qū)動輪架11固定在碳纖維支架16的末端，主動軸17的首端與驅(qū)動輪架11轉(zhuǎn)動連接，且主動軸17與碳纖維支架16相互垂直，從輪支撐架7固定在碳纖維支架16的首端，從動軸15的首端與從輪支撐架7轉(zhuǎn)動連接，壓緊輪支撐板4固定在驅(qū)動輪架11上，壓緊輪軸14的首端與壓緊輪支撐板4轉(zhuǎn)動連接，無線傳輸電路二和驅(qū)動器5均固定在壓緊輪支撐板4上；超聲波測厚儀9的厚度信號輸出端連接無線傳輸電路二的厚度信號輸入端，無線傳輸電路二的控制信號輸出端連接驅(qū)動器5的控制信號輸入端，驅(qū)動器5的驅(qū)動信號輸出端連接直流伺服電機19的驅(qū)動信號輸入端，直流伺服電機19通過主動軸17帶動主輪18轉(zhuǎn)動，超聲波測厚儀9固定在碳纖維支架16上，超聲波測厚儀9用于檢測水冷壁上水冷壁管的厚度；無線傳輸電路一與無線傳輸電路二之間實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)交互，無線傳輸電路一的厚度信號輸出端連接上位機的厚度信號輸入端；上位機中包括以下單元：初始值記錄單元：實時采集并記錄無線傳輸電路一獲得的厚度信號，該厚度信號包括厚度信號初始值和厚度信號當(dāng)前值，并將厚度信號初始值發(fā)送至標(biāo)定單元，將實時采集的厚度信號當(dāng)前值發(fā)送至實際值獲得單元；標(biāo)定單元：利用厚度信號初始值和實際厚度給定值建立實際厚度和初始值之間的映射模型和模型參數(shù)，并將該映射模型和模型參數(shù)發(fā)送至實際值獲得單元，所述實際厚度給定值為預(yù)先設(shè)定的；實際值獲得單元：將厚度信號當(dāng)前值代入標(biāo)定單元獲得的映射模型中，獲得標(biāo)定后厚度信號實際值。無線傳輸電路一與無線傳輸電路二之間實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)交互，將檢測到大面積的熔敷層厚度信號采集出來，然后通過上位機的建模運算，大大提高測量準(zhǔn)確率，獲得實際厚度值。進(jìn)而實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制爬壁機器人的行動，避免工作人員進(jìn)入爐膛內(nèi)控制機器人，減少了工作人員的工作量，也保證了人員安全。本實施方式中，減震片組包括2個減震柵，每個減震柵包括4片減震片10；每個減震柵中的2片減震片10中點相互鉸接，一個減震柵首端的兩個減震片端分別與另一個減震柵首端的兩個減震片端鉸接，這種減震片組的可伸縮柵格結(jié)構(gòu)使得減震片組在橫向和縱向上能夠同時伸縮，用以調(diào)整兩個輪組的間距，絲杠8位于2個減震柵的縱向方向，驅(qū)動減震片組沿縱向伸縮，進(jìn)而使得減震片組橫向同時產(chǎn)生伸縮動作。減震片組能夠防止在行走過程中出現(xiàn)震動現(xiàn)象。并且減震片10為彈性構(gòu)件，還能夠保證在水冷壁不平坦時，減震片10由于其彈性產(chǎn)生輕微變形，機器人所有電磁輪依舊能夠緊密的吸附在水冷管上，并能夠調(diào)節(jié)因管道凸起變形而引起的測厚探頭距管道表面距離的變化。傳動鏈條12、主輪18、從輪6和壓緊輪軸14的結(jié)構(gòu)中，在主輪18旋轉(zhuǎn)的情況下，通過傳動鏈條12同時帶動從輪6和壓緊輪軸14同時旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)機器人行走功能。每個輪組還包括：壓緊輪彈簧13，該壓緊輪彈簧13用于為壓緊輪13提供緩沖。壓緊輪13、從輪6和主輪18共同將傳動鏈條12張緊。碳纖維支架16的中段上設(shè)有測厚儀支撐架，超聲波測厚儀9和壓緊輪支撐板4均固定在該測厚儀支撐架上。測厚儀支撐架上設(shè)有測厚儀夾子，用于夾持測厚儀，使得測厚儀為可拆卸的結(jié)構(gòu)。無線傳輸電路一與無線傳輸電路二之間實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)交互，將檢測到的厚度信號采集出來，然后通過放大器放大輸入曲線分析儀中，直接獲得厚度曲線圖，供才操作人員進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，同時比較器中設(shè)有熔敷層的標(biāo)準(zhǔn)值，比較后獲得熔敷層當(dāng)前值是否符合標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制爬壁機器人的行動，避免工作人員進(jìn)入爐膛內(nèi)控制機器人，減少了工作人員的工作量，也保證了人員安全。具體實施方式二：本實施方式是對具體實施方式一所述的利用數(shù)學(xué)建模測量鍋爐水冷壁熔敷層厚度的爬壁機器人作進(jìn)一步說明，本實施方式中，它還包括：前探頭支架1、探頭套筒2和后探頭支架3；后探頭支架3固定在從輪支撐架7上，前探頭支架1固定在后探頭支架3上，探頭套筒2固定在前探頭支架1上，探頭套筒2用于支撐超聲波測厚儀9的探頭。具體實施方式三：本實施方式是對具體實施方式一所述的利用數(shù)學(xué)建模測量鍋爐水冷壁熔敷層厚度的爬壁機器人作進(jìn)一步說明，本實施方式中，主輪18和從輪6的橫截面均為梯形。主輪18和從輪6是驅(qū)動傳動鏈條12運動的主要構(gòu)件，主輪18和從輪6的斷面成梯形；壓緊輪13主要起到張緊傳動鏈條12的作用，并能使該爬壁機器人在爬行的過程中遇到障礙時，起到減震的作用。