随着电力、化工和制药等行业的发展，特别是在火力发电、原子能发电中，冷却系统得到了广泛的运用，而大型凝汽器作为冷却系统中重要的组成部分更加凸显了自身的重要性。热交换性能的好坏会直接影响电厂的热效率，但是凝汽器管道结垢却影响着热的交换效率。结垢一方面会降低换热设备的传热效率，增加能源消耗；另一方面会加速设备老化，产生安全隐患。因此，开展除垢技术方面的研究，具有显著的社会效益和经济效益。　　论文对现有凝汽器管内除垢技术进行了研究和分析，研究了常用除垢方法的优缺点，对现有管内机器人的关键技术进行了研究，并根据凝汽器内部环境，对大型凝汽器管内清刷机器人做了研究、设计。　　本文采用机械蠕动式管内机器人的运动方案和电机驱动方式；运用凸轮的自锁原理，设计了变力支撑固定机构；论文对机器人的运动原理进行了分析，对设计的变力支定机构进行了研究、设计、分析；研究了支定凸轮，对凸轮自锁条件进行了理论分析，通过对凸轮曲面的分析，给出了尺寸参数；论文对推顶螺母和推顶连杆进行了研究，建立了推顶连杆的数学模型，给出了连杆两端及中间支点坐标方程，对推顶螺母和连杆的尺寸进行分析、计算；对驱动丝杠进行了参数选取，并计算了驱动机构的传动效率，以此作为依据选取了电机和减速器，同时设计了输出轴卸荷机构；运用软件Solidworks建立虚拟样机，并对推顶连杆和推顶螺母进行运动学仿真分析，最后对机器人主要零部件进行了有限元分析，对管道所受机器人支撑力进行了有限元分析。