CN109570158B - 一种方便定位型管道清污机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及管道清洁技术领域，具体涉及一种方便定位型管道清污机器人，采用轴向直线电机伸缩通过连杆支架带动刮板组件的开合，适应不同管径的管道内壁的清洁工作，适用性高；采用驱动电机驱动风机叶片转动，配合叶片罩的导向，利用管内流体产生推动力力，实现机器人的移动；驱动电机转动的同时，通过动力转递，带动清洁组件转动，从而对管道内璧进行清洁，效果好；刮板组件采用可拆卸组装，方便安装更换；采用弹簧杆作为支撑件，适应不同管径的管道支撑，配合滚轮进行移动；采用径向直线电机带动压板移动，在驱动组件停止时将机器人撑起，定位于管道内，避免管内流体自流动造成机器人移位。
Description
技术领域
本发明涉及管道清洁技术领域，具体涉及一种方便定位型管道清污机器人。
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。
管道是常用的运输载体，管道在当前生产生活中起着非常大的作用，既能起到能源输送作用，同时也是城市排污的主要途径，在工业中也起到非常重要的作用。按材料分类，常见的有金属管道和非金属管道；按设计压力分类，常见的有真空管道、低压管道、高压管道、超高压管道；按输送温度分类，常见的有低温管道、常温管道、中温和高温管道；按输送介质分类，常见的有给排水管道、压缩空气管道、氢气管道、氧气管道、乙炔管道、热力管道、燃气管道、燃油管道、剧毒流体管道、有毒流体管道、酸碱管道、锅炉管道、制冷管道、净化纯气管道、纯水管道。
但众所周知，管道长时间使用后，内壁或多或少会残留污垢，会影响正常使用；但目前存在的自动化管道清洁装置，对管道外壁的清洁装置尤其多，例如环绕式、三轮式清洁装置，这是因为管道内壁的清洁上相对外壁比较困难。现有针对管道内壁清洁主要通过圆形刷旋转实现，但由于装置需要在管道内运动，因此圆刷和管道壁接触摩擦不能太大，否则会妨碍装置在管道内运动，这也反过来造成清洁内壁时清洁效果不太理想。
因此现有对管道内壁的清洁，大多情况下采用人工清理或更换，前者人工工作量大，后者置换成本高。
并且实际中，管道内一般都有流体，需要对管道进行在线清理，但现有技术中的清理机器人大多只考虑了单独对管道进行清理，因此一般只配备了驱动组件，简单的认为驱动组件停转，装置即停止，并没有考虑倒装置在管道的定位问题，事实上，若采用电机带动滚轮类的驱动组件，不仅结构偏向复杂，而且在电机停止后，装置大多会受到流体的推动，造成位置偏移，影响清理工作。
发明内容
(一)解决的技术问题
本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种方便定位型管道清污机器人。
(二)技术方案
一种方便定位型管道清污机器人，其特征在于，包括轴向直线电机、刮板结构、驱动组件及支撑组件；
刮板结构包括一号连杆、二号连杆、三号连杆及刮板组件；轴向直线电机的伸缩端向前伸出并铰接有三号连杆；轴向直线电机外壁前段轴向间隔设置有两组铰接座，靠前的铰接座铰接有一号连杆，靠后的铰接座铰接有二号连杆，一号连杆与二号连杆相互平行，三号连杆另一端与一号连杆中段铰接；刮板组件平行于轴向直线电机设置，一号连杆和二号连杆外端分别与刮板组件铰接；
驱动组件包括驱动电机、风机叶片及叶片罩，驱动电机设置在轴向直线电机后侧，驱动电机的输出端连接有转轴，转轴前端连接轴向直线电机后端；转轴上设置有风机叶片，风机叶片周向被叶片罩包住；叶片罩为空心锥台结构，前端直径小于后端，前端套合并固接在轴向直线电机外壁，后端设置有底板；叶片罩罩体上设置有通水孔，底板上设置有进水通槽；叶片罩后端周向还均匀设置有径向直线电机，径向直线电机的伸缩端设置有压板；
支撑组件包括弹簧杆及滚轮，驱动电机的电机壳周向均匀设置有弹簧杆，弹簧杆外端通过轮叉设置有滚轮。
优选的，刮板组件沿周向均匀了若干组。
优选的，刮板组件沿周向均匀了3组。
优选的，刮板组件包括刮板安装板及刮板，刮板安装板内侧铰接一号连杆和二号连杆，外侧设置有T型安装槽，刮板截面为对应的T型，刮板滑动安装在安装槽内并通过锁紧螺钉进行固定。
优选的，刮板外端加工有尖端。
优选的，叶片罩的罩体上还设置有绞龙。
优选的，进水通槽设置有滤网。
优选的，压板为弧形板件。
优选的，径向直线电机设置有3个。
优选的，弹簧杆设置了3根。
(三)有益效果
本发明提供了一种方便定位型管道清污机器人，具有以下益处：
1，采用轴向直线电机伸缩通过连杆支架带动刮板组件的开合，适应不同管径的管道内壁的清洁工作，适用性高；
2，采用驱动电机驱动风机叶片转动，配合叶片罩的导向，利用管内流体产生推动力力，实现机器人的移动；
3，驱动电机转动的同时，通过动力转递，带动清洁组件转动，从而对管道内璧进行清洁，效果好；
4，刮板组件采用可拆卸组装，方便安装更换；
5，采用弹簧杆作为支撑件，适应不同管径的管道支撑，配合滚轮进行移动；
6、采用径向直线电机带动压板移动，在驱动组件停止时将机器人撑起，定位于管道内，避免管内流体自流动造成机器人移位。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明保护的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构图；
图2为本发明另一视角的结构图；
图3为本发明中去除叶片罩后的结构图；
图4为本发明中叶片罩的结构图；
图5为本发明中刮板组件的结构图；
1-轴向直线电机，101-铰接座，102-三号连杆，103-一号连杆，104-二号连杆，105-刮板组件，106-刮板安装板，107-刮板，108-锁紧螺钉；
2-叶片罩，201-罩体，202-绞龙，203-通水孔，204-底板，2041-进水通槽；
3-径向直线电机，301-压板；
4-驱动电机，401-风机叶片；
5-支撑组件，501-弹簧杆，502-滚轮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种方便定位型管道清污机器人，包括轴向直线电机1、刮板结构、驱动组件及支撑组件5；
刮板结构包括一号连杆103、二号连杆104、三号连杆102及刮板组件105；轴向直线电机1的伸缩端向前伸出并铰接有三号连杆102；轴向直线电机1外壁前段轴向间隔固接有两组铰接座101，靠前的铰接座铰接有一号连杆103，靠后的铰接座铰接有二号连杆104，一号连杆103与二号连杆104相互平行，三号连杆102另一端与一号连杆103中段铰接；刮板组件105平行于轴向直线电机1设置，一号连杆103和二号连杆104外端分别与刮板组件105铰接；
驱动组件包括驱动电机4、风机叶片401及叶片罩2，驱动电机4设置在轴向直线电机1后侧，驱动电机4的输出端连接有转轴，转轴前端连接轴向直线电机1后端；转轴上安装有风机叶片401，风机叶片401周向被叶片罩2包住；叶片罩2为空心锥台结构，前端直径小于后端，前端套合并固接在轴向直线电机1外壁，后端安装有底板204；叶片罩的罩体201上开有通水孔203，底板上开有进水通槽2041；叶片罩2后端周向还均匀安装有径向直线电机3，径向直线电机3的伸缩端固接有压板301；
支撑组件5包括弹簧杆501及滚轮502，驱动电机4的电机壳周向均匀安装有弹簧杆5，弹簧杆5外端通过轮叉安装有滚轮502。
具体的，轴向直线电机1伸缩带动刮板组件105开合，使刮板107贴合管道内壁；驱动电机4一方面带动风机叶片401转动，产生推动力，推动机器人移动，另一方面带动清洁组件转动，对管道内壁进行清理；而径向直线电机3带动压板301移动，在驱动组件停止时将机器人撑起，定位于管道内，避免管内流体自流动造成机器人移位。
实施例2
一种方便定位型管道清污机器人，包括轴向直线电机1、刮板结构、驱动组件及支撑组件5；
刮板结构包括一号连杆103、二号连杆104、三号连杆102及刮板组件105；轴向直线电机1的伸缩端向前伸出并铰接有三号连杆102；轴向直线电机1外壁前段轴向间隔固接有两组铰接座101，靠前的铰接座铰接有一号连杆103，靠后的铰接座铰接有二号连杆104，一号连杆103与二号连杆104相互平行，三号连杆102另一端与一号连杆103中段铰接；刮板组件105平行于轴向直线电机1设置，一号连杆103和二号连杆104外端分别与刮板组件105铰接；
驱动组件包括驱动电机4、风机叶片401及叶片罩2，驱动电机4设置在轴向直线电机1后侧，驱动电机4的输出端连接有转轴，转轴前端连接轴向直线电机1后端；转轴上安装有风机叶片401，风机叶片401周向被叶片罩2包住；叶片罩2为空心锥台结构，前端直径小于后端，前端套合并固接在轴向直线电机1外壁，后端安装有底板204；叶片罩的罩体201上开有通水孔203，底板上开有进水通槽2041；叶片罩2后端周向还均匀安装有径向直线电机3，径向直线电机3的伸缩端固接有压板301；
支撑组件5包括弹簧杆501及滚轮502，驱动电机4的电机壳周向均匀安装有弹簧杆5，弹簧杆5外端通过轮叉安装有滚轮502。
其中，刮板组件沿周向均匀了若干组，较优的方案为3组。
实施例3
一种方便定位型管道清污机器人，包括轴向直线电机1、刮板结构、驱动组件及支撑组件5；
刮板结构包括一号连杆103、二号连杆104、三号连杆102及刮板组件105；轴向直线电机1的伸缩端向前伸出并铰接有三号连杆102；轴向直线电机1外壁前段轴向间隔固接有两组铰接座101，靠前的铰接座铰接有一号连杆103，靠后的铰接座铰接有二号连杆104，一号连杆103与二号连杆104相互平行，三号连杆102另一端与一号连杆103中段铰接；刮板组件105平行于轴向直线电机1设置，一号连杆103和二号连杆104外端分别与刮板组件105铰接；
驱动组件包括驱动电机4、风机叶片401及叶片罩2，驱动电机4设置在轴向直线电机1后侧，驱动电机4的输出端连接有转轴，转轴前端连接轴向直线电机1后端；转轴上安装有风机叶片401，风机叶片401周向被叶片罩2包住；叶片罩2为空心锥台结构，前端直径小于后端，前端套合并固接在轴向直线电机1外壁，后端安装有底板204；叶片罩的罩体201上开有通水孔203，底板上开有进水通槽2041；叶片罩2后端周向还均匀安装有径向直线电机3，径向直线电机3的伸缩端固接有压板301；
支撑组件5包括弹簧杆501及滚轮502，驱动电机4的电机壳周向均匀安装有弹簧杆5，弹簧杆5外端通过轮叉安装有滚轮502。
其中，刮板组件沿周向均匀了若干组，较优的方案为3组。
其中，刮板组件包括刮板安装板106及刮板107，刮板安装板106内侧铰接一号连杆103和二号连杆104，外侧设置有T型安装槽，刮板107截面为对应的T型，刮板107滑动安装在安装槽内并通过锁紧螺钉108进行固定，这样便于刮板107的更换维修。
实施例4
一种方便定位型管道清污机器人，包括轴向直线电机1、刮板结构、驱动组件及支撑组件5；
刮板结构包括一号连杆103、二号连杆104、三号连杆102及刮板组件105；轴向直线电机1的伸缩端向前伸出并铰接有三号连杆102；轴向直线电机1外壁前段轴向间隔固接有两组铰接座101，靠前的铰接座铰接有一号连杆103，靠后的铰接座铰接有二号连杆104，一号连杆103与二号连杆104相互平行，三号连杆102另一端与一号连杆103中段铰接；刮板组件105平行于轴向直线电机1设置，一号连杆103和二号连杆104外端分别与刮板组件105铰接；
驱动组件包括驱动电机4、风机叶片401及叶片罩2，驱动电机4设置在轴向直线电机1后侧，驱动电机4的输出端连接有转轴，转轴前端连接轴向直线电机1后端；转轴上安装有风机叶片401，风机叶片401周向被叶片罩2包住；叶片罩2为空心锥台结构，前端直径小于后端，前端套合并固接在轴向直线电机1外壁，后端安装有底板204；叶片罩的罩体201上开有通水孔203，底板上开有进水通槽2041；叶片罩2后端周向还均匀安装有径向直线电机3，径向直线电机3的伸缩端固接有压板301；
支撑组件5包括弹簧杆501及滚轮502，驱动电机4的电机壳周向均匀安装有弹簧杆5，弹簧杆5外端通过轮叉安装有滚轮502。
其中，刮板组件沿周向均匀了若干组，较优的方案为3组。
其中，刮板组件包括刮板安装板106及刮板107，刮板安装板106内侧铰接一号连杆103和二号连杆104，外侧设置有T型安装槽，刮板107截面为对应的T型，刮板107滑动安装在安装槽内并通过锁紧螺钉108进行固定，这样便于刮板107的更换维修。
其中，刮板107外端加工有尖端，优化清洁效果。
实施例5
一种方便定位型管道清污机器人，包括轴向直线电机1、刮板结构、驱动组件及支撑组件5；
刮板结构包括一号连杆103、二号连杆104、三号连杆102及刮板组件105；轴向直线电机1的伸缩端向前伸出并铰接有三号连杆102；轴向直线电机1外壁前段轴向间隔固接有两组铰接座101，靠前的铰接座铰接有一号连杆103，靠后的铰接座铰接有二号连杆104，一号连杆103与二号连杆104相互平行，三号连杆102另一端与一号连杆103中段铰接；刮板组件105平行于轴向直线电机1设置，一号连杆103和二号连杆104外端分别与刮板组件105铰接；
驱动组件包括驱动电机4、风机叶片401及叶片罩2，驱动电机4设置在轴向直线电机1后侧，驱动电机4的输出端连接有转轴，转轴前端连接轴向直线电机1后端；转轴上安装有风机叶片401，风机叶片401周向被叶片罩2包住；叶片罩2为空心锥台结构，前端直径小于后端，前端套合并固接在轴向直线电机1外壁，后端安装有底板204；叶片罩的罩体201上开有通水孔203，底板上开有进水通槽2041；叶片罩2后端周向还均匀安装有径向直线电机3，径向直线电机3的伸缩端固接有压板301；
支撑组件5包括弹簧杆501及滚轮502，驱动电机4的电机壳周向均匀安装有弹簧杆5，弹簧杆5外端通过轮叉安装有滚轮502。
其中，刮板组件沿周向均匀了若干组，较优的方案为3组。
其中，刮板组件包括刮板安装板106及刮板107，刮板安装板106内侧铰接一号连杆103和二号连杆104，外侧设置有T型安装槽，刮板107截面为对应的T型，刮板107滑动安装在安装槽内并通过锁紧螺钉108进行固定，这样便于刮板107的更换维修。
其中，刮板107外端加工有尖端，优化清洁效果。
其中，叶片罩的罩体201上还固接有绞龙202，一方面绞龙对管道内颗粒性杂物进行粉碎，另一方面也对水流进行导流。
其中，进水通槽2041安装有滤网(未画出)，避免颗粒物进行叶片罩2内对风机叶片401工作造成阻碍。
其中，压板301为弧形板件，保证撑起固定效果。
实施例6
一种方便定位型管道清污机器人，包括轴向直线电机1、刮板结构、驱动组件及支撑组件5；
刮板结构包括一号连杆103、二号连杆104、三号连杆102及刮板组件105；轴向直线电机1的伸缩端向前伸出并铰接有三号连杆102；轴向直线电机1外壁前段轴向间隔固接有两组铰接座101，靠前的铰接座铰接有一号连杆103，靠后的铰接座铰接有二号连杆104，一号连杆103与二号连杆104相互平行，三号连杆102另一端与一号连杆103中段铰接；刮板组件105平行于轴向直线电机1设置，一号连杆103和二号连杆104外端分别与刮板组件105铰接；
驱动组件包括驱动电机4、风机叶片401及叶片罩2，驱动电机4设置在轴向直线电机1后侧，驱动电机4的输出端连接有转轴，转轴前端连接轴向直线电机1后端；转轴上安装有风机叶片401，风机叶片401周向被叶片罩2包住；叶片罩2为空心锥台结构，前端直径小于后端，前端套合并固接在轴向直线电机1外壁，后端安装有底板204；叶片罩的罩体201上开有通水孔203，底板上开有进水通槽2041；叶片罩2后端周向还均匀安装有径向直线电机3，径向直线电机3的伸缩端固接有压板301；
支撑组件5包括弹簧杆501及滚轮502，驱动电机4的电机壳周向均匀安装有弹簧杆5，弹簧杆5外端通过轮叉安装有滚轮502。
其中，刮板组件沿周向均匀了若干组，较优的方案为3组。
其中，刮板组件包括刮板安装板106及刮板107，刮板安装板106内侧铰接一号连杆103和二号连杆104，外侧设置有T型安装槽，刮板107截面为对应的T型，刮板107滑动安装在安装槽内并通过锁紧螺钉108进行固定，这样便于刮板107的更换维修。
其中，刮板107外端加工有尖端，优化清洁效果。
其中，叶片罩的罩体201上还固接有绞龙202，一方面绞龙对管道内颗粒性杂物进行粉碎，另一方面也对水流进行导流。
其中，进水通槽2041安装有滤网(未画出)，避免颗粒物进行叶片罩2内对风机叶片401工作造成阻碍。
其中，压板301为弧形板件，保证撑起固定效果。
其中，径向直线电机3设置有3个，弹簧杆5设置了3根，保证支撑效果。
需要注意的是，上述电控部件配有电源(未画出)，控制方式作为现有技术，说明书中未作详细说明。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (8)
1.一种方便定位型管道清污机器人，其特征在于，包括轴向直线电机(1)、刮板结构、驱动组件及支撑组件(5)；
所述刮板结构包括一号连杆(103)、二号连杆(104)、三号连杆(102)及刮板组件(105)；所述轴向直线电机(1)的伸缩端向前伸出并铰接有三号连杆(102)；所述轴向直线电机(1)外壁前段轴向间隔设置有两组铰接座(101)，靠前的铰接座(101)铰接有一号连杆(103)，靠后的铰接座(101)铰接有二号连杆(104)，一号连杆(103)与二号连杆(104)相互平行，三号连杆(102)另一端与一号连杆(103)中段铰接；所述刮板组件(105)平行于轴向直线电机(1)设置，一号连杆(103)和二号连杆(104)外端分别与刮板组件(105)铰接；
所述驱动组件包括驱动电机(4)、风机叶片(401)及叶片罩(2)，所述驱动电机(4)设置在轴向直线电机(1)后侧，驱动电机(4)的输出端连接有转轴，转轴前端连接轴向直线电机(1)后端；所述转轴上设置有风机叶片(401)，风机叶片(401)周向被叶片罩(2)包住；所述叶片罩(2)为空心锥台结构，前端直径小于后端，前端套合并固接在轴向直线电机(1)外壁，后端设置有底板(204)；所述叶片罩(2)罩体(201)上设置有通水孔(203)，底板(204)上设置有进水通槽(2041)；所述叶片罩(2)后端周向还均匀设置有径向直线电机(3)，径向直线电机(3)的伸缩端设置有压板(301)；
所述支撑组件(5)包括弹簧杆(501)及滚轮(502)，驱动电机(4)的电机壳周向均匀设置有弹簧杆(501)，弹簧杆(501)外端通过轮叉设置有滚轮(502)；
所述叶片罩(2)的罩体(201)上还设置有绞龙(202)；所述进水通槽(2041)设置有滤网。
2.根据权利要求1所述的一种方便定位型管道清污机器人，其特征在于，所述刮板组件(105)沿周向均匀了若干组。
3.根据权利要求2所述的一种方便定位型管道清污机器人，其特征在于，所述刮板组件(105)沿周向均匀了3组。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种方便定位型管道清污机器人，其特征在于，所述刮板组件(105)包括刮板安装板(106)及刮板(107)，刮板安装板(106)内侧铰接一号连杆(103)和二号连杆(104)，外侧设置有T型安装槽，刮板(107)截面为对应的T型，刮板(107)滑动安装在安装槽内并通过锁紧螺钉(108)进行固定。
5.根据权利要求4所述的一种方便定位型管道清污机器人，其特征在于，所述刮板(107)外端加工有尖端。
6.根据权利要求1所述的一种方便定位型管道清污机器人，其特征在于，所述压板(301)为弧形板件。
7.根据权利要求1所述的一种方便定位型管道清污机器人，其特征在于，所述径向直线电机(3)设置有3个。
8.根据权利要求1所述的一种方便定位型管道清污机器人，其特征在于，所述弹簧杆(501)设置了3根。
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