CN107661889A - 一种基于物联网的用于管道除锈和锈屑收集的机械设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于物联网的用于管道除锈和锈屑收集的机械设备，包括主体和两个伸缩机构，伸缩机构包括支撑板、第一支撑杆、第二支撑杆、第一气泵、第一气缸和第一活塞，主体内设有除锈机构，除锈机构包括第三气泵、第三气缸、第三活塞、压板、储液箱和两个喷淋单元，主体内设有刷洗机构，刷洗机构包括吸锈单元和若干清洗单元，该基于物联网的用于管道除锈和锈屑收集的机械设备，通过伸缩机构和驱动机构的配合，实现该设备在管道内灵活地前进和转动，扩大了除锈范围，增加了该设备的实用性，不仅如此，通过除锈机构和刷洗机构的配合，使管道内壁上的铁锈软化、与管壁分离和收集起来，增加了该设备的实用性。

Description

一种基于物联网的用于管道除锈和锈屑收集的机械设备
技术领域
本发明涉及智能机器人领域，特别涉及一种基于物联网的用于管道除锈和锈屑收集的机械设备。
背景技术
管道是用管子、管子联接件和阀门等联接成的用于输送气体、液体或带固体颗粒的流体的装置。通常，流体经鼓风机、压缩机、泵和锅炉等增压后，从管道的高压处流向低压处，也可利用流体自身的压力或重力输送。管道的用途很广泛，主要用在给水、排水、供热、供煤气、长距离输送石油和天然气、农业灌溉、水力工程和各种工业装置中。
但是管道生锈对于管道的正常工作有很大影响，管道先是生锈，然后出现砂眼，最后就会出现管道爆裂的情况，对于长距离输送石油和天然气的管道来说，管道生锈会造成天然气井油管的断裂、集输管线爆破等管线故障，由于天然气具有易燃、易爆等特性，一旦管道泄漏很可能引起火灾爆炸事故。因此管道生锈带来的危害不仅威胁人们的生命安全，也给国家造成很大的经济损失，不仅如此，锈的含量是水污染检测的第一指标，铁锈污染已成为自来水污染中对人们危害最大的污染方式，这些金属成分本来是人体不可缺少的，但是人体摄入的铁物质过多就会导致很多疾病。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的用于管道除锈和锈屑收集的机械设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的用于管道除锈和锈屑收集的机械设备，包括主体和两个伸缩机构，两个所述伸缩机构分别位于主体的两侧；
所述伸缩机构包括支撑板、第一支撑杆、第二支撑杆、第一气泵、第一气缸和第一活塞，所述第一支撑杆的两端分别与主体的一端和支撑板的一端铰接，所述第二支撑杆的两端分别与主体的另一端和支撑板的另一端铰接，所述第一活塞的一端与第一支撑杆的中端铰接，所述第一活塞的另一端位于第一气缸内，所述第一气泵与第一气缸连通，所述支撑板内设有驱动机构；
所述主体内设有除锈机构，所述除锈机构包括第三气泵、第三气缸、第三活塞、压板、储液箱和两个喷淋单元，所述第三气泵与第三气缸连通，所述第三活塞的一端位于第三气缸内，所述第三活塞的另一端与压板的中端固定连接，所述压板设置在储液箱内，两个所述喷淋单元分别位于储液箱的两侧且与储液箱连接；
所述喷淋单元包括调节组件、喷淋管道和喷头，喷淋管道的一端与储液箱连通，所述喷淋管道的另一端与喷头连通，所述喷淋管道内设有阀门；
所述主体内设有刷洗机构，所述刷洗机构包括吸锈单元和若干清洗单元，所述吸锈单元包括储锈箱、抽气泵和两个吸气管道，所述储锈箱位于主体内的一侧，所述抽气泵的出气管道与储锈箱连通，两个所述吸气管道的一端均与抽气泵的抽气管道连通，两个所述吸气管道的另一端均与外部连通。
作为优选，为了便于除锈和设备移动，所述驱动机构包括第一电机、支撑块、固定板、固定轴和滚轮，所述第一电机固定在支撑板内，所述第一电机与支撑块传动连接，所述支撑块与固定板固定连接，所述固定轴的一端固定在固定板上，所述固定轴的另一端与滚轮连接，所述支撑块内设有转动单元。
作为优选，为了精确控制滚轮的转动，所述转动单元包括第三电机、第一齿轮、履带、第三齿轮、转轴和若干从动齿，所述第三电机设置在支撑块内，所述第三电机与第一齿轮传动连接，所述第一齿轮和第三齿轮均设置在履带内，所述从动齿均匀分布在履带上且与第一齿轮和第三齿轮啮合，所述第三齿轮通过转轴与滚轮固定连接。
作为优选，为了提高除锈效果，所述清洗单元设置在支撑板上，所述清洗单元包括清洗块和刷板，所述清洗块的一端固定在支撑板上，所述刷板设置在清洗块的一侧且远离支撑板，所述刷板远离清洗块的一侧上设有刷条，所述清洗块内设有第二齿轮、第二电机、齿条，所述第二电机与第二齿轮传动连接，所述第二电机与齿条啮合，所述齿条与刷板的一侧固定连接。
作为优选，为了增加除锈剂的喷洒面积，所述调节单元设置在支撑板内，所述调节单元包括第二气泵、第二气缸和第二活塞，所述第二气缸固定在支撑板内，所述第二气泵与第二气缸连通，所述第二活塞的一端位于第二气缸内，所述第二活塞的另一端与喷头铰接。
作为优选，为了提高密封效果，所述压板的外周上设有橡胶密封圈。
作为优选，为了延长第一电机和第二电机的使用寿命，所述第一电机和第二电机均为伺服电机。
作为优选，为了使喷淋管道和吸气管道均能弯曲，所述喷淋管道和吸气管道均为伸缩软管。
作为优选，为了提高喷头的喷洒效果，所述喷头为莲蓬头。
作为优选，为了提高锈屑吸取的效果，所述吸气管道的远离主体一端的形状为漏斗形。
本发明的有益效果是，该基于物联网的用于管道除锈和锈屑收集的机械设备，通过伸缩机构和驱动机构的配合，实现该设备在管道内灵活地前进和转动，扩大了除锈范围，不仅如此，通过除锈机构和刷洗机构的配合，使管道内壁上的铁锈软化、与管壁分离和收集起来，增加了该设备的实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的基于物联网的用于管道除锈和锈屑收集的机械设备的结构示意图；
图2是本发明的基于物联网的用于管道除锈和锈屑收集的机械设备的伸缩机构的结构示意图；
图3是本发明的基于物联网的用于管道除锈和锈屑收集的机械设备的驱动机构的结构示意图；
图4是本发明的基于物联网的用于管道除锈和锈屑收集的机械设备的滚动单元的结构示意图；
图5是本发明的基于物联网的用于管道除锈和锈屑收集的机械设备的吸锈单元的结构示意图；
图6是本发明的基于物联网的用于管道除锈和锈屑收集的机械设备的清洗机构的结构示意图；
图7是本发明的基于物联网的用于管道除锈和锈屑收集的机械设备的除锈机构的结构示意图；
图中：1.主体，2.支撑板，3.第一支撑杆，4.第二支撑杆，5.第一气泵，6.第一气缸，7.第一活塞，8.驱动机构，9.除锈机构，10.刷洗机构，11.第一电机，12.支撑块，13.固定板，14.固定轴，15.滚轮，16.转动单元，17.伸缩机构，18.第三电机，19.第一齿轮，20.履带，21.从动齿，22.储锈箱，23.抽气泵，24.吸气管道，25.清洗块，26.第二齿轮，27.第二电机，28.齿条，29.刷板，30.刷条，31.第三气泵，32.第三气缸，33.第三活塞，34.压板，35.储液箱，36.第二气泵，37.第二气缸，38.第二活塞，39.喷淋管道，40.喷头，41.阀门，42.第三齿轮，43.转轴。
具体实施方式
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。
如图1-7所示，一种基于物联网的用于管道除锈和锈屑收集的机械设备，包括主体1和两个伸缩机构17，两个所述伸缩机构17分别位于主体1的两侧；
所述伸缩机构17包括支撑板2、第一支撑杆3、第二支撑杆4、第一气泵5、第一气缸6和第一活塞7，所述第一支撑杆3的两端分别与主体1的一端和支撑板2的一端铰接，所述第二支撑杆4的两端分别与主体1的另一端和支撑板2的另一端铰接，所述第一活塞7的一端与第一支撑杆3的中端铰接，所述第一活塞7的另一端位于第一气缸6内，所述第一气泵5与第一气缸6连通，所述支撑板2内设有驱动机构8；
所述主体1内设有除锈机构9，所述除锈机构9包括第三气泵31、第三气缸32、第三活塞33、压板34、储液箱35和两个喷淋单元，所述第三气泵31与第三气缸32连通，所述第三活塞33的一端位于第三气缸32内，所述第三活塞33的另一端与压板34的中端固定连接，所述压板34设置在储液箱35内，两个所述喷淋单元分别位于储液箱35的两侧且与储液箱35连接；
所述喷淋单元包括调节组件、喷淋管道39和喷头40，喷淋管道39的一端与储液箱35连通，所述喷淋管道39的另一端与喷头40连通，所述喷淋管道39内设有阀门41；
所述主体1内设有刷洗机构10，所述刷洗机构10包括吸锈单元和若干清洗单元，所述吸锈单元包括储锈箱22、抽气泵23和两个吸气管道24，所述储锈箱22位于主体1内的一侧，所述抽气泵23的出气管道与储锈箱22连通，两个所述吸气管道24的一端均与抽气泵23的抽气管道连通，两个所述吸气管道24的另一端均与外部连通。
作为优选，为了便于除锈和设备移动，所述驱动机构8包括第一电机11、支撑块12、固定板13、固定轴14和滚轮15，所述第一电机11固定在支撑板2内，所述第一电机11与支撑块12传动连接，所述支撑块12与固定板13固定连接，所述固定轴14的一端固定在固定板13上，所述固定轴14的另一端与滚轮15连接，所述支撑块12内设有转动单元16。第一电机11通过支撑块12、固定板13和固定轴14驱动滚轮15以第一电机11的输出轴为圆心旋转，从而便于设备实现除锈和移动两个功能。
作为优选，为了精确控制滚轮15的转动，所述转动单元16包括第三电机18、第一齿轮19、履带20、第三齿轮42、转轴43和若干从动齿21，所述第三电机18设置在支撑块12内，所述第三电机18与第一齿轮19传动连接，所述第一齿轮19和第三齿轮42均设置在履带20内，所述从动齿21均匀分布在履带20上且与第一齿轮19和第三齿轮42啮合，所述第三齿轮42通过转轴43与滚轮15固定连接。第三电机18通过第一齿轮19、履带20、转轴43和履带20内的从动齿21驱动第三齿轮42转动，从而带动滚轮15转动。
作为优选，为了提高除锈效果，所述清洗单元设置在支撑板2上，所述清洗单元包括清洗块25和刷板29，所述清洗块25的一端固定在支撑板2上，所述刷板29设置在清洗块25的一侧且远离支撑板2，所述刷板29远离清洗块25的一侧上设有刷条30，所述清洗块25内设有第二齿轮26、第二电机27、齿条28，所述第二电机27与第二齿轮26传动连接，所述第二电机27与齿条28啮合，所述齿条28与刷板29的一侧固定连接。整个设备旋转时，刷条30刷洗喷有除锈剂的管道内壁，将锈屑清离管道内壁。
作为优选，为了增加除锈剂的喷洒面积，所述调节单元设置在支撑板2内，所述调节单元包括第二气泵36、第二气缸37和第二活塞38，所述第二气缸37固定在支撑板2内，所述第二气泵36与第二气缸37连通，所述第二活塞38的一端位于第二气缸37内，所述第二活塞38的另一端与喷头40铰接。第二气泵36通过第二气缸37和第二活塞38调节喷头40的角度，从而增加除锈剂的喷洒面积。
作为优选，为了提高密封效果，所述压板34的外周上设有橡胶密封圈。
作为优选，为了延长第一电机11和第二电机27的使用寿命，所述第一电机11和第二电机27均为伺服电机。
作为优选，为了使喷淋管道39和吸气管道24均能弯曲，所述喷淋管道39和吸气管道24均为伸缩软管。
作为优选，为了提高喷头40的喷洒效果，所述喷头40为莲蓬头。
作为优选，为了提高锈屑吸取的效果，所述吸气管道24的远离主体1一端的形状为漏斗形。
为了扩大除锈范围，该基于物联网的用于管道除锈和锈屑收集的机械设备通过伸缩机构17和驱动机构8能够灵活地移动和转动，增大了能够管道清洗的范围。首先第一气缸6通过第一活塞7、第一支撑杆3和第二支撑杆4驱动支撑板2展开，使驱动机构8与管道内壁接触，然后第一电机11通过支撑块12、固定板13和固定轴14驱动滚轮15以第一电机11的输出轴为圆心旋转，第三电机18通过第一齿轮19、履带20、转轴43和履带20内的从动齿21驱动第三齿轮42转动，从而带动滚轮15转动，使该设备实现除锈和移动两个功能，扩大了除锈的范围。该基于物联网的用于管道除锈和锈屑收集的机械设备，通过伸缩机构17和驱动机构8的配合，实现该设备在管道内灵活地前进和转动，扩大了除锈范围，增加了该设备的实用性。
为了将管壁上的铁锈清除干净，该基于物联网的用于管道除锈和锈屑收集的机械设备通过除锈机构9和刷洗机构10能够较为全面地清除管道内壁上的铁锈。首先第三气缸32通过第三活塞33驱动压板34挤压储液箱35，将储液箱35中的除锈剂压入喷淋管道39中，第二气泵36通过第二气缸37和第二活塞38调节喷头40的角度，增加除锈剂的喷洒面积，然后第二电机27通过第二齿轮26和齿条28驱动刷板29移动，使刷条30与管道内壁始终保持接触，将锈屑清离管道内壁，抽气泵23通过吸气管道24将离开管道内壁的锈屑吸入储锈箱22内。该基于物联网的用于管道除锈和锈屑收集的机械设备，通过除锈机构9和刷洗机构10的配合，能够使管道内壁上的铁锈软化、与管壁分离和收集起来。
与现有技术相比，该基于物联网的用于管道除锈和锈屑收集的机械设备，通过伸缩机构17和驱动机构8的配合，实现该设备在管道内灵活地前进和转动，扩大了除锈范围，增加了该设备的实用性，不仅如此，通过除锈机构9和刷洗机构10的配合，使管道内壁上的铁锈软化、与管壁分离和收集起来，增加了该设备的实用性。
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。

Claims (10)

1.一种基于物联网的用于管道除锈和锈屑收集的机械设备，其特征在于，包括主体(1)和两个伸缩机构(17)，两个所述伸缩机构(17)分别位于主体(1)的两侧；
所述伸缩机构(17)包括支撑板(2)、第一支撑杆(3)、第二支撑杆(4)、第一气泵(5)、第一气缸(6)和第一活塞(7)，所述第一支撑杆(3)的两端分别与主体(1)的一端和支撑板(2)的一端铰接，所述第二支撑杆(4)的两端分别与主体(1)的另一端和支撑板(2)的另一端铰接，所述第一活塞(7)的一端与第一支撑杆(3)的中端铰接，所述第一活塞(7)的另一端位于第一气缸(6)内，所述第一气泵(5)与第一气缸(6)连通，所述支撑板(2)内设有驱动机构(8)；
所述主体(1)内设有除锈机构(9)，所述除锈机构(9)包括第三气泵(31)、第三气缸(32)、第三活塞(33)、压板(34)、储液箱(35)和两个喷淋单元，所述第三气泵(31)与第三气缸(32)连通，所述第三活塞(33)的一端位于第三气缸(32)内，所述第三活塞(33)的另一端与压板(34)的中端固定连接，所述压板(34)设置在储液箱(35)内，两个所述喷淋单元分别位于储液箱(35)的两侧且与储液箱(35)连接；
所述喷淋单元包括调节组件、喷淋管道(39)和喷头(40)，喷淋管道(39)的一端与储液箱(35)连通，所述喷淋管道(39)的另一端与喷头(40)连通，所述喷淋管道(39)内设有阀门(41)；
所述主体(1)内设有刷洗机构(10)，所述刷洗机构(10)包括吸锈单元和若干清洗单元，所述吸锈单元包括储锈箱(22)、抽气泵(23)和两个吸气管道(24)，所述储锈箱(22)位于主体(1)内的一侧，所述抽气泵(23)的出气管道与储锈箱(22)连通，两个所述吸气管道(24)的一端均与抽气泵(23)的抽气管道连通，两个所述吸气管道(24)的另一端均与外部连通。
2.如权利要求1所述的基于物联网的用于管道除锈和锈屑收集的机械设备，其特征在于，所述驱动机构(8)包括第一电机(11)、支撑块(12)、固定板(13)、固定轴(14)和滚轮(15)，所述第一电机(11)固定在支撑板(2)内，所述第一电机(11)与支撑块(12)传动连接，所述支撑块(12)与固定板(13)固定连接，所述固定轴(14)的一端固定在固定板(13)上，所述固定轴(14)的另一端与滚轮(15)连接，所述支撑块(12)内设有转动单元(16)。
3.如权利要求2所述的基于物联网的用于管道除锈和锈屑收集的机械设备，其特征在于，所述转动单元(16)包括第三电机(18)、第一齿轮(19)、履带(20)、第三齿轮(42)、转轴(43)和若干从动齿(21)，所述第三电机(18)设置在支撑块(12)内，所述第三电机(18)与第一齿轮(19)传动连接，所述第一齿轮(19)和第三齿轮(42)均设置在履带(20)内，所述从动齿(21)均匀分布在履带(20)上且与第一齿轮(19)和第三齿轮(42)啮合，所述第三齿轮(42)通过转轴(43)与滚轮(15)固定连接。
4.如权利要求1所述的基于物联网的用于管道除锈和锈屑收集的机械设备，其特征在于，所述清洗单元设置在支撑板(2)上，所述清洗单元包括清洗块(25)和刷板(29)，所述清洗块(25)的一端固定在支撑板(2)上，所述刷板(29)设置在清洗块(25)的一侧且远离支撑板(2)，所述刷板(29)远离清洗块(25)的一侧上设有刷条(30)，所述清洗块(25)内设有第二齿轮(26)、第二电机(27)、齿条(28)，所述第二电机(27)与第二齿轮(26)传动连接，所述第二电机(27)与齿条(28)啮合，所述齿条(28)与刷板(29)的一侧固定连接。
5.如权利要求1所述的基于物联网的用于管道除锈和锈屑收集的机械设备，其特征在于，所述调节单元设置在支撑板(2)内，所述调节单元包括第二气泵(36)、第二气缸(37)和第二活塞(38)，所述第二气缸(37)固定在支撑板(2)内，所述第二气泵(36)与第二气缸(37)连通，所述第二活塞(38)的一端位于第二气缸(37)内，所述第二活塞(38)的另一端与喷头(40)铰接。
6.如权利要求1所述的基于物联网的用于管道除锈和锈屑收集的机械设备，其特征在于，所述压板(34)的外周上设有橡胶密封圈。
7.如权利要求1所述的基于物联网的用于管道除锈和锈屑收集的机械设备，其特征在于，所述第一电机(11)和第二电机(27)均为伺服电机。
8.如权利要求1所述的基于物联网的用于管道除锈和锈屑收集的机械设备，其特征在于，所述喷淋管道(39)和吸气管道(24)均为伸缩软管。
9.如权利要求1所述的基于物联网的用于管道除锈和锈屑收集的机械设备，其特征在于，所述喷头(40)为莲蓬头。
10.如权利要求1所述的基于物联网的用于管道除锈和锈屑收集的机械设备，其特征在于，所述吸气管道(24)的远离主体(1)一端的形状为漏斗形。
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