CN110695015A

CN110695015A - 一种智能化管道疏通机器人

Info

Publication number: CN110695015A
Application number: CN201911028976.9A
Authority: CN
Inventors: 成秀东
Original assignee: 成秀东
Current assignee: SUZHOU LEMIFAN ELECTRIC TECHNOLOGY Co.,Ltd.
Priority date: 2019-10-28
Filing date: 2019-10-28
Publication date: 2020-01-17
Anticipated expiration: 2039-10-28
Also published as: CN110695015B

Abstract

本发明的目的在于提供一种智能化管道疏通机器人,用于解决对管道内阻碍物清理的技术问题。它包括主机壳、冲刷机构和行走机构；行走机构设有多套，分别周向设置在主机壳的后端部外侧，包括径向拓展电机、径向拓展架、行走驱动轮和行走驱动电机；径向拓展电机安装在主机壳上，径向拓展架的内端与径向拓展电机的旋转动力输出端连接；行走驱动电机安装在径向拓展架的外端，行走驱动轮可转动的安装在行走驱动电机的旋转动力输出端上；冲刷机构包括变频泵、冲刷支撑架、冲刷环、冲刷摄像头和喷头。

Description

一种智能化管道疏通机器人

技术领域

本发明涉及管道疏通装置技术领域，具体地说是一种智能化管道疏通机器人。

背景技术

在一些流通管路中，例如引流灌溉管路。由于长期工作，管路内常会淤积较多的尘沙等物体。现有技术中，通常通过工人进入管道内进行挖掘清理。这种方式费时费力，需要较高的人工成本。另外，就是通过大功率的冲洗设备，对管道内进行冲洗。对于较短的管路还能解决问题，但是管路叫长时却效果较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能化管道疏通机器人,用于解决对管道内阻碍物清理的技术问题。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种智能化管道疏通机器人，包括主机壳、冲刷机构和行走机构；

行走机构设有多套，分别周向设置在主机壳的后端部外侧，包括径向拓展电机、径向拓展架、行走驱动轮和行走驱动电机；径向拓展电机安装在主机壳上，径向拓展架的内端与径向拓展电机的旋转动力输出端连接；行走驱动电机安装在径向拓展架的外端，行走驱动轮可转动的安装在行走驱动电机的旋转动力输出端上；

冲刷机构包括变频泵、冲刷支撑架、冲刷环、冲刷摄像头和喷头；所述变频泵和冲刷摄像头通过冲刷支撑架安装在主机壳上，冲刷环套装在主机壳外，喷头均匀的安装在冲刷环的前侧周向上，喷头的后端通过管路与所述变频泵连接。

进一步的，所述行走机构还包括径向支撑架，径向支撑架位于所述径向拓展架的后方，径向支撑架的内端与主机壳铰接；径向支撑架的外端铰接设有径向支撑滑块，径向拓展架的纵向延伸方向设置有两侧贯通的径向支撑滑槽，径向支撑滑块可滑动的安装在径向支撑滑槽内。

进一步的，所述行走机构还包括电磁锁和径向拓展到位传感器；所述行走驱动轮的外侧设有防滑层，防滑层的内侧设置所述的径向拓展到位传感器；所述径向支撑架的后方纵向延伸方向上设有多个锁紧槽，所述电磁锁安装在主机壳上；电磁锁的锁舌与所述锁紧槽对应设置。

进一步的，所述冲刷机构还包括冲刷角度调节电机，所述冲刷环的内部空腔与主机壳的外侧设有一定位移空间，冲刷环通过竖向设置的冲刷调节转轴可转动的与主机壳连接；所述冲刷角度调节电机安装在主机壳的下端，冲刷角度调节电机的旋转动输出端与冲刷调节转轴的旋转动力输入端连接。

进一步的，所述主机壳的前部设有顶推系统，顶推系统包括顶推气缸、顶推滑环、顶推杆和顶推臂；顶推滑环可前后滑动的套装在主机壳的前部外侧；顶推气缸安装在主机壳的前部上，顶推气缸的前端动力输出端与顶推滑环的后端连接；所述顶推臂设置在所述主机壳的前端两侧，顶推臂的内端与主机壳的前端外侧铰接；所述顶推杆设置在主机壳的两侧，并位于顶推臂的后方；顶推杆的后端与顶推滑环铰接，顶推杆的前端与顶推臂的外端铰接。

进一步的，所述顶推系统还包括顶推传感器和顶推弹簧杆；所述主机壳的前部外侧设有顶推滑槽，所述顶推滑环上设有顶推滑块，顶推滑块可滑动的安装在顶推滑槽内；所述顶推气缸的前端动力输出端通过顶推弹簧杆与所述顶推滑环的后端连接；所述顶推传感器设置在顶推弹簧杆和顶推滑环之间。

进一步的，所述主机壳的前部为绞碎机腔，绞碎机腔内可伸缩的设有绞碎系统，绞碎系统包括绞碎伸缩气缸、绞碎驱动电机、绞碎加长杆、绞碎刀和防缠绕刀轮；绞碎伸缩气缸设置在绞碎机腔内端，绞碎驱动电机的后端通过电机支架与绞碎伸缩气缸的前端动力输出端连接；所述绞碎加长杆安装在绞碎驱动电机的前端动力输出端上，绞碎刀设置在绞碎加长杆的外端部上。

进一步的，所述电机支架的两侧通过滑块与绞碎机腔内壁上的导向滑槽连接。

进一步的，所述防缠绕齿轮组的主动齿圈同轴设置在绞碎加长杆上，防缠绕齿轮组的被动齿轮通过转轴与所述电机支架连接；所述防缠绕刀轮安装在被动齿轮的前端，防缠绕刀轮的外周与所述绞碎加长杆的外周对应设置。

发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

1、行走机构设置在后端，从而装置的前端可向管道的底端倾斜，更加便于对管道底端淤积物的清理。

2、在机架系统中，径向拓展架的后方与主机壳之间斜向铰接有径向支撑架，在径向拓展到位传感器检测到行走驱动轮抵达被清理管道的内腔面上后，通过电磁锁将径向拓展架锁紧，能够提高径向拓展架支撑的可靠性。

3、变频泵和可转动冲刷环的配合，能够调节喷头的喷刷力度和喷刷角度，有利于对管道内阻碍物的清除。

4、主机壳前端两侧顶推臂的重复展开和收拢动作，能够推移管道内的阻碍物移动，配合喷头的冲刷作用；并通过顶推传感器感应阻力大小，调节变频泵的功率，进而调节从刷力度。

5、主机壳前端设置的可伸缩绞碎刀，能够绞碎管道内大块体积的的阻碍物，配合喷头的冲刷作用。

附图说明

图1为本发明实施例的俯视示意图；

图2为图1中A处局部放大示意图；

图3为图1中B处局部放大示意图；

图中：1、主机壳；21、径向拓展电机；22、径向拓展架；23、径向支撑架；24、行走驱动轮；25、行走驱动电机；26、径向拓展到位传感器；27、电磁锁；31、变频泵；32、冲刷支撑架；33、冲刷环；34、冲刷摄像头；35、喷头；36、冲刷调节转轴；41、顶推气缸；42、顶推滑环；43、顶推传感器；44、顶推弹簧杆；45、顶推杆；46、顶推臂；51、绞碎机腔；52、绞碎伸缩气缸；53、绞碎驱动电机；54、绞碎加长杆；55、绞碎刀；56、防缠绕齿轮组；57、防缠绕刀轮；58、电机支架。

具体实施方式

为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和技术描述以避免不必要地限制本发明。

如图1至3所示，一种智能化管道疏通机器人，包括控制系统以及与控制系统电连接的机架系统、顶推系统和绞碎系统。机架系统用于安装其它功能部件以及实现在管道内的行走功能，并实现对管道内阻碍物(淤泥等)的冲刷清除；顶推系统用于迂回式向前推送管道内的阻碍物；所述绞碎系统可内外伸缩的安装在机架系统内，当阻碍物体积较大，顶推系统不能将阻碍物向前推送时，绞碎系统用于将阻碍物破碎。

所述机架系统包括主机壳1、冲刷机构和行走机构。行走机构设有多套，分别周向设置在主机壳1的后端部外侧，包括径向拓展电机21、径向拓展架22、径向支撑架23、行走驱动轮24、行走驱动电机25、径向拓展到位传感器26和电磁锁27。所述径向拓展电机21安装在主机壳上，径向拓展架22的内端与径向拓展电机21的旋转动力输出端连接。行走驱动电机25安装在径向拓展架22的外端，行走驱动轮24可转动的也安装在径向拓展架22的外端，行走驱动电机25的旋转动力输出端与行走驱动轮24的旋转动力输入端连接。行走驱动轮24的外侧设有防滑层，防滑层的内侧设置所述的径向拓展到位传感器26(压力传感器)，用于检测行走驱动轮24是否与管道内壁充分接触。所述径向支撑架23位于径向拓展架22的后方，径向支撑架23的内端与主机壳1铰接。径向支撑架23的外端铰接设有径向支撑滑块，径向拓展架22的纵向延伸方向设置有两侧贯通的径向支撑滑槽，径向支撑滑块可滑动的安装在径向支撑滑槽内；径向拓展架22的上端还设有径向支撑导向槽，径向支撑导向槽与径向支撑滑槽贯通，以便于插入销钉与径向支撑滑块连接。所述径向支撑架23的后方纵向延伸方向上设有多个锁紧槽，所述电磁锁27安装在主机壳1上；电磁锁27的锁舌与所述锁紧槽对应设置。当所述径向拓展到位传感器26检测到行走驱动轮24与管道内壁充分接触后，所述的电磁锁27工作将锁舌插入径向支撑架23的锁紧槽中锁紧。

冲刷机构包括变频泵31，冲刷支撑架32，冲刷环33，冲刷角度调节电机、冲刷摄像头34和喷头35。所述变频泵31和冲刷摄像头34通过冲刷支撑架32安装在主机壳1上，冲刷环33套装在主机壳1外(冲刷环33的内部空腔与主机壳1的外侧设有一定位移空间)，冲刷环33通过竖向设置的冲刷调节转轴36可转动的与主机壳1连接。所述冲刷角度调节电机安装在主机壳1的下端，冲刷角度调节电机的旋转动输出端与冲刷调节转轴36的旋转动力输入端连接。所述喷头35均匀的安装在冲刷环33的前侧周向上，喷头35的后端通过管路与所述变频泵31连接。根据管体内阻碍物状况，控制系统可以通过调节变频泵31的功率来调节喷头35喷水的冲击力，并可通过冲刷角度调节电机转动冲刷环33，以改变喷头35的冲刷角度。

所述顶推系统包括顶推气缸41，顶推滑环42，顶推传感器43(压力传感器)，顶推弹簧杆44，顶推杆45和顶推臂46。所述主机壳1的前部外侧设有顶推滑槽，顶推滑环42可前后滑动的套装在主机壳1的前部外侧；顶推滑环42上设有顶推滑块，顶推滑块可滑动的安装在顶推滑槽内。所述顶推气缸41安装在主机壳1的前部上，顶推气缸41的前端动力输出端通过顶推弹簧杆44与所述顶推滑环42的后端连接；所述顶推传感器43设置在顶推弹簧杆44和顶推滑环42之间。所述顶推臂46设置在所述主机壳1的前端两侧，顶推臂46的内端与主机壳1的前端外侧铰接。所述顶推杆45设置在主机壳1的两侧，并位于顶推臂46的后方，顶推杆45的后端与顶推滑环42铰接，顶推杆45的前端与顶推臂46的外端铰接。在顶推系统工作时，在顶推气缸41的带动下，顶推臂46重复进行展开和收拢动作，配合冲刷机构的冲刷作用，进而可以将管道内阻碍物向前推动。当顶推传感器43检测到压力过大时，证明阻碍物较为难以清理；这时，冲刷机构可调整冲刷功率和冲刷角度；或者，进一步的开启绞碎系统将阻碍物铰碎。

所述主机壳1的前部为前后贯通的腔体结构，为了表述清楚，在这里称为绞碎机腔51，绞碎系统可内外伸缩的设置在绞碎机腔51内；绞碎系统包括绞碎伸缩气缸52、绞碎驱动电机53、绞碎加长杆54、绞碎刀55、防缠绕齿轮组56和防缠绕刀轮57。所述绞碎伸缩气缸52设置在绞碎机腔51内端，绞碎驱动电机53的后端通过电机支架58与绞碎伸缩气缸52的前端动力输出端连接；电机支架58的两侧通过滑块与绞碎机腔51内壁上的导向滑槽连接。所述绞碎加长杆54安装在绞碎驱动电机53的前端动力输出端上，绞碎刀55设置在绞碎加长杆54的外端部上。所述防缠绕齿轮组56的主动齿圈同轴设置在绞碎加长杆54上，防缠绕齿轮组56的被动齿轮通过转轴与所述电机支架58连接；所述防缠绕刀轮57安装被动齿轮的前端，防缠绕刀轮57用于隔断意外缠绕在绞碎加长杆54上的缠绕物。

所述控制系统包括操控板、控制器和显示器；控制器通过控制箱安装在主机壳1内，并与相应的功能部件电连接；控制板和显示器位于被清理管道的外部，操作人员通过控制板进行操作，并通过显示器实时进行监控。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性的劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种智能化管道疏通机器人，包括主机壳、冲刷机构和行走机构；其特征是，行走机构设有多套，分别周向设置在主机壳的后端部外侧，包括径向拓展电机、径向拓展架、行走驱动轮和行走驱动电机；径向拓展电机安装在主机壳上，径向拓展架的内端与径向拓展电机的旋转动力输出端连接；行走驱动电机安装在径向拓展架的外端，行走驱动轮可转动的安装在行走驱动电机的旋转动力输出端上；

2.根据权利要求1所述的一种智能化管道疏通机器人，其特征是，所述行走机构还包括径向支撑架，径向支撑架位于所述径向拓展架的后方，径向支撑架的内端与主机壳铰接；径向支撑架的外端铰接设有径向支撑滑块，径向拓展架的纵向延伸方向设置有两侧贯通的径向支撑滑槽，径向支撑滑块可滑动的安装在径向支撑滑槽内。

3.根据权利要求2所述的一种智能化管道疏通机器人，其特征是，所述行走机构还包括电磁锁和径向拓展到位传感器；所述行走驱动轮的外侧设有防滑层，防滑层的内侧设置所述的径向拓展到位传感器；所述径向支撑架的后方纵向延伸方向上设有多个锁紧槽，所述电磁锁安装在主机壳上；电磁锁的锁舌与所述锁紧槽对应设置。

4.根据权利要求1所述的一种智能化管道疏通机器人，其特征是，所述冲刷机构还包括冲刷角度调节电机，所述冲刷环的内部空腔与主机壳的外侧设有一定位移空间，冲刷环通过竖向设置的冲刷调节转轴可转动的与主机壳连接；所述冲刷角度调节电机安装在主机壳的下端，冲刷角度调节电机的旋转动输出端与冲刷调节转轴的旋转动力输入端连接。

5.根据权利要求1所述的一种智能化管道疏通机器人，其特征是，所述主机壳的前部设有顶推系统，顶推系统包括顶推气缸、顶推滑环、顶推杆和顶推臂；顶推滑环可前后滑动的套装在主机壳的前部外侧；顶推气缸安装在主机壳的前部上，顶推气缸的前端动力输出端与顶推滑环的后端连接；所述顶推臂设置在所述主机壳的前端两侧，顶推臂的内端与主机壳的前端外侧铰接；所述顶推杆设置在主机壳的两侧，并位于顶推臂的后方；顶推杆的后端与顶推滑环铰接，顶推杆的前端与顶推臂的外端铰接。

6.根据权利要求5所述的一种智能化管道疏通机器人，其特征是，所述顶推系统还包括顶推传感器和顶推弹簧杆；所述主机壳的前部外侧设有顶推滑槽，所述顶推滑环上设有顶推滑块，顶推滑块可滑动的安装在顶推滑槽内；所述顶推气缸的前端动力输出端通过顶推弹簧杆与所述顶推滑环的后端连接；所述顶推传感器设置在顶推弹簧杆和顶推滑环之间。

7.根据权利要求1所述的一种智能化管道疏通机器人，其特征是，所述主机壳的前部为绞碎机腔，绞碎机腔内可伸缩的设有绞碎系统，绞碎系统包括绞碎伸缩气缸、绞碎驱动电机、绞碎加长杆、绞碎刀和防缠绕刀轮；绞碎伸缩气缸设置在绞碎机腔内端，绞碎驱动电机的后端通过电机支架与绞碎伸缩气缸的前端动力输出端连接；所述绞碎加长杆安装在绞碎驱动电机的前端动力输出端上，绞碎刀设置在绞碎加长杆的外端部上。

8.根据权利要求7所述的一种智能化管道疏通机器人，其特征是，所述电机支架的两侧通过滑块与绞碎机腔内壁上的导向滑槽连接。

9.根据权利要求7所述的一种智能化管道疏通机器人，其特征是，所述防缠绕齿轮组的主动齿圈同轴设置在绞碎加长杆上，防缠绕齿轮组的被动齿轮通过转轴与所述电机支架连接；所述防缠绕刀轮安装在被动齿轮的前端，防缠绕刀轮的外周与所述绞碎加长杆的外周对应设置。