CN107420462A - 一种用于城市雨水网管的管道机器人作业方法 - Google Patents

一种用于城市雨水网管的管道机器人作业方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107420462A
CN107420462A CN201710739737.9A CN201710739737A CN107420462A CN 107420462 A CN107420462 A CN 107420462A CN 201710739737 A CN201710739737 A CN 201710739737A CN 107420462 A CN107420462 A CN 107420462A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rotary shaft
back cabinet
front housing
reverse
flighted screw
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710739737.9A
Other languages
English (en)
Inventor
钱国东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuxi Thick Hair Automation Equipment Co Ltd
Original Assignee
Wuxi Thick Hair Automation Equipment Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuxi Thick Hair Automation Equipment Co Ltd filed Critical Wuxi Thick Hair Automation Equipment Co Ltd
Priority to CN201710739737.9A priority Critical patent/CN107420462A/zh
Publication of CN107420462A publication Critical patent/CN107420462A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D55/00—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
    • F16D55/24—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with a plurality of axially-movable discs, lamellae, or pads, pressed from one side towards an axially-located member
    • F16D55/26—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with a plurality of axially-movable discs, lamellae, or pads, pressed from one side towards an axially-located member without self-tightening action
    • F16D55/36—Brakes with a plurality of rotating discs all lying side by side
    • F16D55/38—Brakes with a plurality of rotating discs all lying side by side mechanically actuated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L2101/00—Uses or applications of pigs or moles
    • F16L2101/10—Treating the inside of pipes
    • F16L2101/12—Cleaning
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L2101/00—Uses or applications of pigs or moles
    • F16L2101/30—Inspecting, measuring or testing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sewage (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于城市雨水网管的管道机器人作业方法，驱动力来源于水流对叶轮的冲击驱动转动轴旋转，同时转动轴与后机壳之间形成配合，使得按照前机壳与后机壳依次在管道中向前移动的方式行进在管道内，工作时间和移动距离均不受限制，可用于城市污水管道的检测和清淤工程。

Description

一种用于城市雨水网管的管道机器人作业方法
技术领域
本发明涉及管道维护技术领域，特别是一种用于城市雨水网管的管道机器人作业方法。
背景技术
目前主要使用管道机器人来维护管道，但是现有的管道机器人一般需要外加能源供给进行驱动，在管道内部的作业时间和行进距离受限较大，逆向气流前进时更显不足，针对这个问题，申请号为201310134317.X，发明名称为逆流前进式流体驱动管道机器人的专利，该逆流前进式流体驱动管道机器人在管道内气流的推动下，利用风轮驱动转动轴旋转，同时转动轴与后机壳之间形成配合，使得前后机壳以依次向前仲缩的方式行进在管道内，该行进方式的能量主要通过转化气流动能而来，但该管道机器人的使用具有很大的局限性：只能用于风管道，因为其动力源很单一，即管道内的风力，其他管道，例如城市污水、雨水管道内不适用；且需要管道内的风力较大才能驱动风轮转动，从而使整个机器人能够在管道内移动，如果风力不够，机器人没有足够的动力在管道内移动。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种的用于城市雨水网管的管道机器人作业方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种用于城市雨水网管的管道机器人作业方法，把管道机器人放入到城市雨水网管的管道中，管道机器人的前机壳位于管道机器人前进方向的前方，后机壳位于管道机器人前进方向的后方，前机壳与后机壳上的止锁机构与所述管道的内壁贴合；管道内水流经锥形体的导流作用，喷入叶轮腔室，对腔室内叶轮进行冲击，使叶轮带动转动轴转动，转动轴连接后机壳的部分为双向螺杆结构，通过双向螺杆结构的驱动，转动轴拉动后机壳向前机壳靠拢，前机壳被止锁机构定位在管道内壁上保持静止，后机壳就沿着转动轴在管道中前进；
当后机壳移动到转动轴的前端，并与前机壳靠拢，滑块已滑行到双向螺杆的正螺纹末端，转动轴继续转动，滑块滑入双向螺杆的反螺纹中，通过双向螺杆机构的驱动，转动轴将推动后机壳脱离前机壳，由于后机壳被止锁机构定位在管道内壁上保持静止，前机壳与转动轴就沿着管道前进；
当后机壳移动到转动轴的末端，并且滑块已滑行到双向螺杆的反螺纹末端，转动轴继续转动，滑块又滑入双向螺杆的正螺纹中，后机壳再次向靠拢前机壳的方向运动。
本发明所述用于城市雨水网管的管道机器人包括一对定位在管道内部的前机壳与后机壳、设置在管道轴线上并且前后端分别可转动地定位在前机壳与后机壳中的转动轴、以及固定在转动轴上并驱动转动轴旋转的风轮；其特征在于：将风轮替换成叶轮，叶轮固定在转动轴的前端，将前机壳内部容纳叶轮的腔室前端开设进水孔，腔室的后端开设出水孔，并在位于腔室前端的转动轴上设置锥形体，锥形体与转动轴一体转动。
本发明所述双向螺杆结构包括制于转动轴后部的双向螺杆以及定位于后机壳转动孔中并与双向螺杆滑动配合的滑块。
本发明所述转动轴的前端制有用于定位前机壳转动孔的阶梯轴。
本发明所述转动轴的前端为光杆结构，后端为双向螺杆结构，后机壳转动连接于双向螺杆结构上，前机壳转动连接于光杆结构上，所述前机壳与后机壳的外圆周面上分别设置若干个用于阻止前机壳与后机壳后退的止锁机构。
本发明所述止锁机构包括若干个分别设置在前机壳与后机壳外圆周面上的定位槽、通过销钉可转动地铰接在定位槽中的凸齿轮、将凸齿轮顶压在管道内壁上的扭簧。
本发明采用上述方案后，具有如下技术效果：
本发明所述的管道机器人作业方法，驱动力来源于水流对叶轮的冲击驱动转动轴旋转，同时转动轴与后机壳之间形成配合，使得按照前机壳与后机壳依次在管道中向前移动的方式行进在管道内，工作时间和移动距离均不受限制，可用于城市污水管道的检测和清淤工程。
附图说明
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
图1是现有逆流前进式流体驱动管道机器人的主视剖面结构示意图。
图2是本发明用于城市雨水网管的管道机器人的主视剖面结构示意图。
图3是后机壳的左视结构示意图。
图4是转动轴的主视结构示意图。
图5是止锁机构的立体结构示意图。
图6是滑块与转动轴的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，现有逆流前进式流体驱动管道机器人包括一对定位在管道内部的前机壳1与后机壳2、设置在管道轴线上并且前后端分别可转动地定位在前机壳1与后机壳2中的转动轴3、以及固定在转动轴3上并驱动转动轴旋转的风轮4。
如图2所示，本发明一种用于城市雨水网管的管道机器人，将风轮(4)替换成叶轮，叶轮固定在转动轴(3)的前端，将前机壳(1)内部容纳叶轮的腔室前端开设进水孔(1-4)，腔室的后端开设出水孔(1-5)，并在位于腔室前端的转动轴(3)上设置锥形体(1-6)，锥形体(1-6)与转动轴(3)一体转动。锥形体1-6的前端倾斜面形成向进水孔1-4的导流通道，前端水流经锥形体的导流进入进水孔的流速较快，从进水孔进入叶轮所在腔室内，冲刷叶轮叶片，使叶轮高速旋转，驱动转动轴转动。
所述前机壳上制有用于放置检测装置的空腔1-2，改进后的装置承载检测装置在管道内移动，从而完成检测工作，前机壳上制有用于从前机壳前端通过水流的过水孔1-3，管道内的水流一部分经进水孔带动叶轮转动，另一部分需要经过水孔流走，防止因水流过大，对前机壳及整个装置带来较大前进阻力。
如图4所示，所述转动轴3的前端为光杆结构，后端为双向螺杆结构，后机壳2转动连接于双向螺杆结构上，前机壳1转动连接于光杆结构上，所述前机壳1与后机壳2的外圆周面上分别设置若干个用于阻止前机壳1与后机壳2后退的止锁机构。
如图4、6所示，所述双向螺杆结构包括制于转动轴3后部的双向螺杆3-1以及定位于后机壳转动孔2-2中并与双向螺杆滑动配合的滑块2-1。所述转动轴3的前端制有用于定位前机壳转动孔1-1的阶梯轴3-2。
如图6所示，双向螺杆上的两条螺纹(均为阴螺纹)为沿着整个螺杆正反布置的第一螺纹3-1-1和第二螺纹3-1-2，并且两条螺纹还在双向螺杆的两头进行光滑过渡连接，转动轴转动时，滑块先由第一螺纹带动沿着双向螺杆轴线正向滑动，当滑动至双向螺杆的一头时，由于转动轴以同一方向继续旋转，滑块由第二螺纹带动沿着双向螺杆轴线反向滑动，因此滑块在后机壳中沿着双向螺杆轴线方向进行往复移动。所述双向螺杆机构为现有成熟机构，可直接采用。
如图2、5所示，所述止锁机构包括若干个分别设置在前机壳与后机壳外圆周面上的定位槽5、通过销钉6可转动地铰接在定位槽中的凸齿轮7、将凸齿轮顶压在管道内壁上的扭簧8。所述止锁机构用于对管道内壁9施加一定的阻力，该阻力可防止前机壳与后机壳在管道中后退，优选在前机壳与后机壳的外圆周而上均分布着4个止锁机构，每个止锁机构包括设置在前机壳或后机壳外圆周面上的定位槽5、可转动地铰接在定位槽中的凸齿轮7、将凸齿轮顶压在管道内壁上的扭簧8；销钉6用于铰接凸齿轮，其轴线垂直于转动轴轴线，扭簧套装在销钉上，凸齿轮为偏心扇形齿块，齿边与铰接销孔距离较近的一侧应而向着前进方向，当前机壳或后机壳在管道中有后退的趋势时，凸齿轮圆周面上的齿边将紧紧顶压住管道内壁并形成较大的摩擦阻力，该摩擦阻力有助于前机壳或后机壳在管道中保持相对静止；当前机壳或后机壳在管道中有前进的趋势时，凸齿轮对管道内壁的压力将大大减小，因此凸齿轮与管道之间的摩擦阻力也将减小，该摩擦阻力不会影响前机壳或后机壳在管道中前进。
本发明所述一种用于城市雨水网管的管道机器人作业方法为：
把管道机器人放入到城市雨水网管的管道中，管道机器人的前机壳位于管道机器人前进方向的前方，后机壳位于管道机器人前进方向的后方，图2中A为前进方法，前机壳与后机壳上的止锁机构与所述管道的内壁贴合；管道内水流经锥形体的导流作用，喷入叶轮腔室，对腔室内叶轮进行冲击，使叶轮带动转动轴转动，转动轴连接后机壳的部分为双向螺杆结构，通过双向螺杆结构的驱动，转动轴拉动后机壳向前机壳靠拢，前机壳被止锁机构定位在管道内壁上保持静止，后机壳就沿着转动轴在管道中前进；
当后机壳移动到转动轴的前端，并与前机壳靠拢，滑块已滑行到双向螺杆的正螺纹末端，转动轴继续转动，滑块滑入双向螺杆的反螺纹中，通过双向螺杆机构的驱动，转动轴将推动后机壳脱离前机壳，由于后机壳被止锁机构定位在管道内壁上保持静止，前机壳与转动轴就沿着管道前进；
当后机壳移动到转动轴的末端，并且滑块已滑行到双向螺杆的反螺纹末端，转动轴继续转动，滑块又滑入双向螺杆的正螺纹中，后机壳再次向靠拢前机壳的方向运动。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

Claims (5)

1.一种用于城市雨水网管的管道机器人作业方法，其特征在于：把管道机器人放入到城市雨水网管的管道中，管道机器人的前机壳位于管道机器人前进方向的前方，后机壳位于管道机器人前进方向的后方，前机壳与后机壳上的止锁机构与所述管道的内壁贴合；管道内水流经锥形体的导流作用，喷入叶轮腔室，对腔室内叶轮进行冲击，使叶轮带动转动轴转动，转动轴连接后机壳的部分为双向螺杆结构，通过双向螺杆结构的驱动，转动轴拉动后机壳向前机壳靠拢，前机壳被止锁机构定位在管道内壁上保持静止，后机壳就沿着转动轴在管道中前进；
当后机壳移动到转动轴的前端，并与前机壳靠拢，滑块已滑行到双向螺杆的正螺纹末端，转动轴继续转动，滑块滑入双向螺杆的反螺纹中，通过双向螺杆机构的驱动，转动轴将推动后机壳脱离前机壳，由于后机壳被止锁机构定位在管道内壁上保持静止，前机壳与转动轴就沿着管道前进；
当后机壳移动到转动轴的末端，并且滑块已滑行到双向螺杆的反螺纹末端，转动轴继续转动，滑块又滑入双向螺杆的正螺纹中，后机壳再次向靠拢前机壳的方向运动。
2.根据权利要求1所述的用于城市雨水网管的管道机器人作业方法，其特征在于：所述用于城市雨水网管的管道机器人包括一对定位在管道内部的前机壳(1)与后机壳(2)、设置在管道轴线上并且前后端分别可转动地定位在前机壳(1)与后机壳(2)中的转动轴(3)、以及固定在转动轴(3)上并驱动转动轴旋转的叶轮(4)；叶轮(4)固定在转动轴(3)的前端，将前机壳(1)内部容纳叶轮(4)的腔室前端开设进水孔(1-4)，腔室的后端开设出水孔(1-5)，并在位于腔室前端的转动轴(3)上设置锥形体(1-6)，锥形体(1-6)与转动轴(3)一体转动，锥形体(1-6)的前端倾斜面形成向进水孔(1-4)的导流通道。
3.根据权利要求2所述的用于城市雨水网管的管道机器人作业方法，其特征在于：所述双向螺杆结构包括制于转动轴(3)后部的双向螺杆(3-1)以及定位于后机壳转动孔(2-2)中并与双向螺杆滑动配合的滑块(2-1)；所述转动轴(3)的前端制有用于定位前机壳转动孔(1-1)的阶梯轴(3-2)。
4.根据权利要求2所述的用于城市雨水网管的管道机器人作业方法，其特征在于：所述转动轴(3)的前端为光杆结构，后端为双向螺杆结构，后机壳(2)转动连接于双向螺杆结构上，前机壳(1)转动连接于光杆结构上，所述前机壳(1)与后机壳(2)的外圆周面上分别设置若干个用于阻止前机壳(1)与后机壳(2)后退的止锁机构。
5.根据权利要求4所述的用于城市雨水网管的管道机器人作业方法，其特征在于：所述止锁机构包括若干个分别设置在前机壳与后机壳外圆周面上的定位槽(5)、通过销钉(6)可转动地铰接在定位槽中的凸齿轮(7)、将凸齿轮顶压在管道内壁上的扭簧(8)。
CN201710739737.9A 2017-08-25 2017-08-25 一种用于城市雨水网管的管道机器人作业方法 Pending CN107420462A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710739737.9A CN107420462A (zh) 2017-08-25 2017-08-25 一种用于城市雨水网管的管道机器人作业方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710739737.9A CN107420462A (zh) 2017-08-25 2017-08-25 一种用于城市雨水网管的管道机器人作业方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107420462A true CN107420462A (zh) 2017-12-01

Family

ID=60434322

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710739737.9A Pending CN107420462A (zh) 2017-08-25 2017-08-25 一种用于城市雨水网管的管道机器人作业方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107420462A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112575884A (zh) * 2020-12-01 2021-03-30 深圳市智美高科技有限公司 一种用于水下排污管道检查机器人的驱动叶片防缠绕装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4055315A (en) * 1976-04-14 1977-10-25 Gvelesiani Konstantin Shalvovi Device for pipeline transportation of loads by fluid flow
EP0089738A2 (en) * 1982-03-24 1983-09-28 British Gas Corporation Pipeline gauging vehicle
CN102878385A (zh) * 2011-07-12 2013-01-16 北京化工大学 流体驱动自适应管道爬行器
CN103133214A (zh) * 2013-03-15 2013-06-05 江苏中蕴风电科技有限公司 洋流发电用涡轮动力装置
CN103244791A (zh) * 2013-04-17 2013-08-14 浙江理工大学 逆流前进式流体驱动管道机器人

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4055315A (en) * 1976-04-14 1977-10-25 Gvelesiani Konstantin Shalvovi Device for pipeline transportation of loads by fluid flow
EP0089738A2 (en) * 1982-03-24 1983-09-28 British Gas Corporation Pipeline gauging vehicle
CN102878385A (zh) * 2011-07-12 2013-01-16 北京化工大学 流体驱动自适应管道爬行器
CN103133214A (zh) * 2013-03-15 2013-06-05 江苏中蕴风电科技有限公司 洋流发电用涡轮动力装置
CN103244791A (zh) * 2013-04-17 2013-08-14 浙江理工大学 逆流前进式流体驱动管道机器人

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112575884A (zh) * 2020-12-01 2021-03-30 深圳市智美高科技有限公司 一种用于水下排污管道检查机器人的驱动叶片防缠绕装置
CN112575884B (zh) * 2020-12-01 2022-04-29 深圳市巨士达科技有限公司 一种用于水下排污管道检查机器人的驱动叶片防缠绕装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105149300A (zh) 新型地下排水管道清污装置
CN204934150U (zh) 一种新型地下排水管道清污装置
CN113153156B (zh) 一种水力联合机械修孔装置及方法
CN112962781A (zh) 一种市政管道清淤装置及其使用方法
CN211175897U (zh) 一种便于清淤的水利管道
CN103244791B (zh) 逆流前进式流体驱动管道机器人
CN113983270B (zh) 一种用于水利工程的水利防淤泥堵塞的管道
CN206396878U (zh) 城市排水管道堵塞用疏通钻头
CN107355638A (zh) 一种多驱动式管道机器人载体结构
CN107420462A (zh) 一种用于城市雨水网管的管道机器人作业方法
CN106193270B (zh) 城市排水管道堵塞用疏通钻头
CN206701985U (zh) 一种可变径式液压滚珠套管整形装置
CN207246661U (zh) 一种多驱动式管道机器人载体结构
CN205012292U (zh) 一种水利调控闸门
CN109826802A (zh) 一种具有隐藏后导叶结构的双向轴流泵装置
CN106049659B (zh) 高压水射流螺旋进退式管道疏通装置
CN201731111U (zh) 管道作业装备及其旁通阀
CN207145199U (zh) 一种节能的流量调节装置
CN206396879U (zh) 高压水射流螺旋进退式管道疏通钻头
CN203215187U (zh) 逆流前进式流体驱动管道机器人
CN209671230U (zh) 一种具有隐藏后导叶结构的双向轴流泵装置
CN210358407U (zh) 一种水利工程用管道清理装置
CN106439176A (zh) 长距离供水管道事故快速关阀装置及方法
CN208474036U (zh) 一种转轮部件及水轮机
CN107152411A (zh) 一种污水处理装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20171201

RJ01 Rejection of invention patent application after publication