CN111578042B - 一种供水管道的智能除污机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种供水管道的智能除污机器人，包括牵引机构、传动输送机构、稳固动力机构、支撑调节机构和污垢清理机构，传动输送机构两端分布固定有牵引机构和稳定动力机构，传动输送机构上铰接有支撑调节机构，支撑调节机构上安装有污垢清理机构。本发明通过变径进给部件能够调节变径执行调节部件相对于第一传动部的位置，进而通过变径执行调节部件带动支撑调节机构相对于传动输送机构的距离，以满足不同管道内部尺寸清洁的需求，且通过稳固动力机构带动传动输送机构旋转，以实现对管道内壁旋转清理，提高了管道内壁清理的效率，具有结构简单，实用性强，减少人力物力，提高了管道内壁清洁的速度。

Description

一种供水管道的智能除污机器人
技术领域
本发明属于管道清洁技术领域，涉及到一种供水管道的智能除污机器人。
背景技术
随着自来水的普及，城市和农村均形成复杂的供水网络，水的输送通常是通过水泵和管道，供水管道是将水源处的水输送到另一处需要用水位置的管路装置，水管作为一种最普遍且最实用的水运输工具，在生活中已经是随处可见，水管在长时间供水后，水中的水垢和青苔会沉积附着在管道内壁，从而滋生大量有害细菌和真菌，长期使用会严重影响用户的健康。
现有采用人工对管道内壁进行污垢清除，不仅工人的大量的时间和精力，而且清除效果差，同时无法根据不同管道尺寸进行合理筛选清洁工具，另外，还会通过海绵球在管道内壁运动以对管道内壁清除，但是通过海绵球仅能清除管道内壁新形成的污垢，无法对沉积很久的污垢去除，进而导致管道内部的污垢清除困难，严重危害引用自来水的用户的健康，为了解决以上问题，现设计一种供水管道的智能除污机器人。
发明内容
本发明的目的在于提供的一种供水管道的智能除污机器人，解决了现有技术中存在的以下问题：
1、如何快速且有效地清除管道内壁积攒的污垢；
2、如何针对不同供水管道的尺寸调节清除工具。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种供水管道的智能除污机器人，包括牵引机构、传动输送机构、稳固动力机构、支撑调节机构和污垢清理机构；
所述牵引机构包括连接轴和若干第一电动伸缩杆，连接轴一端通过若干连接杆固定有限位挡环，限位挡环沿周侧分布有若干定位孔，连接轴端面铰接有若干第一电动伸缩杆，第一电动伸缩杆上固定第一电机以及与第一电机输出轴相连接的滚轮，第一电动伸缩杆上固定有与定位孔相配合的限位固定单元，以固定第一电动伸缩杆的位置；
所述传动输送机构包括第一传动部、第二传动部、第三传动部和变径调节单元，第二传动部两端分别与第一传动部和第三传动部固定连接，第一传动部为传动丝杠,第一传动部一端固定有连接头，连接头上开有安装槽，连接轴通过轴承与安装槽配合,第二传动部沿周侧分布有若干第一铰接块,第三传动部沿周侧分布有若干第二铰接块；
所述变径调节单元包括变径进给部件和变径执行调节部件，变径进给部件与第一传动部螺纹配合，变径进给部件包括从动执行件，从动执行件表面开有螺旋槽，从动执行件通过限位定筒与限位挡板连接，变径执行调节部件滑动安装在限位定筒上，变径执行调节部件包括限位推动环和若干第一铰接连板，限位推动环周侧分布有第三铰接块，第一铰接连板两端分别固定有铰接轴，第一铰接连板一端的铰接轴与第三铰接块相铰接，限位推动环上固定有固定板，固定板上固定有第二电动伸缩杆，第二电动伸缩杆一端固定有与螺旋槽滑动配合的引导柱；
所述传动输送机构上铰接有支撑调节机构，支撑调节机构上安装有污垢清理机构，所述污垢清理机构包括与T型槽滑动配合的T型滑板，T型滑板上固定有弧形清洁板，弧形清洁板上固定有用于清洁管道内壁污垢的刮刀；
所述稳固动力机构包括与第三传动部相连接的稳固阻挡部件和第二电机，第二电机固定在稳固阻挡部件上，且第二电机的输出轴与第三传动部连接，以带动传动输送机构绕管道轴线进行转动。
进一步地，所述支撑调节机构包括若干弧形板、第二铰接连板、第三铰接连板，弧形板上开有T型槽，T型槽两侧固定有若干缓冲夹持件，弧形板下端面固定有与第一铰接连板上的铰接轴相铰接的铰接板，第二铰接连板和第三铰接连板分别与铰接板相铰接，且第二铰接连板与第一铰接块相铰接，第三铰接连板与第二铰接块相铰接。
进一步地，所述限位固定单元包括限位板、导通筒、第一缓冲弹簧和插接限位柱，限位板上固定有导通筒，导通筒侧壁开有限位滑槽，导通筒内通过第一缓冲弹簧与插接限位柱连接，插接限位柱与导通筒滑动配合，且插接限位柱与定位孔滑动配合，插接限位柱上固定有与限位滑槽滑动配合的拔块。
进一步地，所述限位推动环与限位定筒滑动配合，所述限位定筒的长度等于限位推动环的长度。
进一步地，所述缓冲夹持件包括固定挡板，固定挡板固定在弧形板上，所述固定挡板通过第二缓冲弹簧与夹持板固定连接。
进一步地，所述稳固阻挡部件包括安装环，安装环周侧固定有若干第三电动伸缩杆，第三电动伸缩杆上固定有稳固阻挡板，安装环通过轴承与第三传动部一端固定连接，且第二电机的输出轴与第三传动部固定连接，第二电机的外壳固定在稳固阻挡部件上。
进一步地，所述稳固阻挡板表面设有橡胶锯齿，橡胶锯齿的分布方向沿稳固阻挡板圆周方向分布。
本发明的有益效果：
本发明提供者的一种供水管道的智能除污机器人，通过在牵引机构上的第一电动伸缩杆上设置有限位固定单元，并结合限位挡环，能够通过调节第一缓冲弹簧的伸缩量来控制插接限位柱与限位挡环间的位置关系，以固定各第一电动伸缩杆的位置，实现第一电动伸缩杆的位置固定，并通过第一电动伸缩杆能够适应不同的管道内壁尺寸的要求，保证牵引机构能够对传动输送机构进行牵引。
本发明通过通过在第一传动部件螺纹连接有变径进给部件以及在变径进给部件上套有变径执行调节部件，通过电动伸缩杆的伸缩带动与变径进给部件上的螺旋槽相配合的引导柱进行位置变动，进而带动变径进给部件在第一传动部件上作旋转运动，以带动变径进给部件上的变径执行调节部件沿管道的轴线进行移动，实现对支撑调节机构距离管道轴线距离的调节。
本发明提供的一种供水管道的智能除污机器人，通过变径进给部件能够调节变径执行调节部件相对于第一传动部的位置，进而通过变径执行调节部件带动支撑调节机构相对于传动输送机构的距离，以满足不同管道内部尺寸清洁的需求，且通过在支撑调节机构上安装有污垢清理机构并通过稳定动力机构带动传动输送机构、支撑调节机构以及污垢清理机构同步绕管道轴线进行转动，以实现对管道内壁旋转清理，提高了管道内壁清理的效率，本发明结构简单，实用性强，提高了管道内壁清洁的速度，同时，避免人工对管道清洁存在的清洁效果差、浪费人力和物力的问题。
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为本发明中一种供水管道的智能除污机器人的示意图；
图2为本发明中牵引机构的结构示意图；
图3为本发明中图2的局部放大示意图；
图4为本发明中智能除污装置的局部连接示意图；
图5为本发明中传动输送机构的局部结构示意图；
图6为本发明中传动输送机构的局部安装示意图；
图7为本发明中污垢清理机构的示意图；
图8为本发明中支撑调节机构与污垢清理机构的结构示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-牵引机构，11-连接轴，12-连接杆，13-限位挡环，14-定位孔，15-第一电动伸缩杆，151-限位板，152-导通筒，153-限位滑槽，154-插接限位柱，155-拔块，156-第一缓冲弹簧，16-滚轮，17-第一电机，2-传动输送机构，21-第一传动部，211-连接头，212-安装槽，22-第二传动部，221-第一铰接块，23-第三传动部，231-第二铰接块，24-变径进给部件，241-从动执行件，242-螺旋槽，243-限位定筒，244-限位挡板，245-内螺纹孔，25-变径执行调节部件，251-限位推动环，252-限位导通孔，253-第三铰接块，254-第一铰接连板，255-铰接轴，256-固定板，257-第二电动伸缩杆，258-引导柱，3-稳固动力机构，31-安装环，32-第三电动伸缩杆，33-稳固阻挡板，34-第二电机，4-支撑调节机构，41-弧形板，42-T型槽，43-铰接板，44-第二铰接连板，45-第三铰接连板，5-污垢清理机构，51-T型滑板，52-弧形清洁板，53-刮刀，54-固定挡板，55-第二缓冲弹簧，56-夹持板。
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。
请参阅图1-8所示，一种供水管道的智能除污机器人，包括牵引机构1、传动输送机构2、稳固动力机构3、支撑调节机构4和污垢清理机构5；
牵引机构1能够牵引传动输送机构2沿管道轴线方向进行移动，实现将传动输送机构2从供水管道一端到另一端，牵引机构1与传动输送机构2一端连接，传动输送机构2另一端固定有稳固动力机构3，通过稳固动力机构3工作，带动传动输送机构2绕供水管道的轴线进行转动，传动输送机构2上铰接有支撑调节机构4，支撑调节机构4上安装有污垢清理机构5。
牵引机构1包括连接轴11和若干第一电动伸缩杆15，连接轴11一端通过若干连接杆12固定有限位挡环13，限位挡环13沿圆周阵列分布有若干定位孔14，连接轴11端面铰接有若干第一电动伸缩杆15，第一电动伸缩杆15一端通过固定板固定有第一电机17和滚轮16，第一电机17的输出轴与滚轮16连接，且通过第一电动伸缩杆15的伸缩调节，可满足不同管道尺寸的要求，保证滚轮16与管道内壁相接触；第一电动伸缩杆15上固定有限位固定单元，限位固定单元包括限位板151、导通筒152、第一缓冲弹簧156和插接限位柱154，限位板151上固定有导通筒152，导通筒152侧壁开有限位滑槽153，导通筒152内通过第一缓冲弹簧156与插接限位柱154连接，插接限位柱154与导通筒152滑动配合，且插接限位柱154与定位孔14滑动配合，插接限位柱154上固定有与限位滑槽153滑动配合的拔块155，通过第一电机17工作，带动滚轮16转动，进而带动与牵引机构1相连接的传动输送机构2沿管道轴线的方向进行移动。
当第一缓冲弹簧156处于自然状态下时，插接限位柱154端面贯穿定位孔14，实现对第一电动伸缩杆15的位置固定，进而固定了相邻滚轮16间的位置关系。
传动输送机构2包括第一传动部21、第二传动部22、第三传动部23和变径调节单元，第二传动部22两端分别与第一传动部21和第三传动部23固定连接，第一传动部21为传动丝杠,第一传动部21一端固定有连接头211，连接头211上开有安装槽212，连接轴11通过轴承与安装槽212配合,第二传动部22沿周侧分布有若干第一铰接块221,第三传动部23沿周侧分布有若干第二铰接块231。
变径调节单元包括变径进给部件24和变径执行调节部件25，变径进给部件24包括从动执行件241，从动执行件241表面开有螺旋槽242，从动执行件241通过限位定筒243与限位挡板244连接，且变径进给部件24上开有与第一传动部21螺纹配合的内螺纹孔245，变径执行调节部件25包括限位推动环251和若干第一铰接连板254，限位推动环251上开有限位导通孔252，所述限位推动环251与限位定筒243滑动配合，且限位定筒243的长度等于限位推动环251的长度，限位推动环251周侧分布有第三铰接块253，第一铰接连板254两端分别固定有铰接轴255，第一铰接连板254一端的铰接轴255与第三铰接块253相铰接，限位推动环251上固定有固定板256，固定板256上垂直固定有第二电动伸缩杆257，第二电动伸缩杆257一端固定有与螺旋槽242滑动配合的引导柱258，当第二电动伸缩杆257收缩时，第二电动伸缩杆257带动引导柱258向靠近限位推动环251的方向移动，且通过引导柱258与螺纹槽242相配合，引导柱258带动从动执行件241沿着螺纹槽的旋转方向(顺时针)进行转动，进而变径进给部件24向远离牵引机构1的方向移动，通过变径进给部件24远离牵引机构1，带动变径执行调节部件25沿直线远离牵引机构1。
支撑调节机构4包括若干弧形板41、第二铰接连板44、第三铰接连板45，弧形板41上开有T型槽42，T型槽42两侧阵列分布有若干缓冲夹持件，所述缓冲夹持件包括固定挡板54，固定挡板54通过第二缓冲弹簧55与夹持板56固定连接，弧形板41下端面固定有与第一铰接连板254上的铰接轴255相铰接的铰接板43，第二铰接连板44和第三铰接连板45分别与铰接板43相铰接，且第二铰接连板44与第一铰接块221相铰接，第三铰接连板45与第二铰接块231相铰接。
污垢清理机构5包括与T型槽42滑动配合的T型滑板51，T型滑板51上固定有弧形清洁板52，弧形清洁板52上固定有刮刀53，用于对管道内壁的污垢进行清除，当T型滑板51安装至T型槽42内时，T型槽42两侧的缓冲夹持件对T型滑板51进行夹持固定，以提高了T型滑板51上的刮刀53对管道内壁上的污垢进行清除时，大大提高了污垢清理机构5安装的稳定性。
稳固动力机构3包括稳固阻挡部件和第二电机34，稳固阻挡部件包括安装环31，安装环31周侧固定有若干第三电动伸缩杆32，第三电动伸缩杆32上固定有稳固阻挡板33，稳固阻挡板33表面设有橡胶锯齿，橡胶锯齿的分布方向沿稳固阻挡板33圆周方向分布，用于阻碍稳固阻挡板33沿管道轴线方向进行转动，且不阻碍稳固阻挡版33沿管道轴线发现进行移动，安装环31通过轴承与第三传动部23一端固定连接，且第二电机34的输出轴与第三传动部23固定连接，第二电机34的外壳固定在稳固阻挡部件上。
工作时，手动按压拔块155，第一缓冲弹簧156压缩，第一缓冲弹簧156带动插接限位柱154向靠近限位板151的方向移动，直至插接限位柱154脱离限位挡环13，当调节第一电动伸缩杆15转动至合适位置时，手动松开拔块155，在第一缓冲弹簧156的作用下，推动插接限位柱154与限位挡环13上的定位孔14相配合，以固定第一电动伸缩杆13的位置，通过启动第一电机17，带动滚轮16进行转动，进而牵引传动输送机构2沿管道轴线方向进行移动。
当第二电动伸缩杆257收缩时，第二电动伸缩杆257带动引导柱258向靠近限位推动环251的方向移动，且通过引导柱258与螺纹槽242相配合，引导柱258带动从动执行件241沿着螺纹槽的进行顺时针转动，进而变径进给部件24向远离牵引机构1的方向移动，通过变径进给部件24远离牵引机构1，带动变径执行调节部件25沿直线远离牵引机构1，使得铰接轴255与第二铰接连板44间的夹角逐渐减小，且在第三铰接连板45、第二铰接连板44以及第一铰接连板254的共同作用下，推动支撑调节机构4向远离传动输送机构2的轴线方向移动，进而带动支撑调节机构4上的污垢清理机构5远离传动输送机构2的轴线，使得弧形板41所在的圆弧半径逐渐增大，直至刮刀53与管道内壁相接触。
当第二电动伸缩杆257伸长时，第二电动伸缩杆257带动引导柱258向远离限位推动环251的方向移动，且通过引导柱258与螺纹槽242相配合，引导柱258带动从动执行件241沿着螺纹槽的进行逆时针转动，进而变径进给部件24向靠近牵引机构1的方向移动，通过变径进给部件24靠近牵引机构1，带动变径执行调节部件25沿直线靠近牵引机构1，使得铰接轴255与第二铰接连板44间的夹角逐渐增大，在第三铰接连板45、第二铰接连板44以及第一铰接连板254的共同作用下，推动支撑调节机构4向靠近传动输送机构2的轴线方向移动，进而带动支撑调节机构4上的污垢清理机构5靠近传动输送机构2的轴线，使得弧形板41所在的圆弧半径逐渐减小，直至刮刀53与小尺寸的管道内壁相接触，通过传动输送机构2、支撑调节机构4和污垢清理机构5的结构配合，以满足不同管道直径的污垢清除要求。
通过34工作，带动传动输送机构2中的第一传动部21、第二传动部22和第三传动部23同步转动，进而带动与传动输送机构2相连接的支撑调节机构4以及污垢清理机构5同步进行转动，通过传动输送机构2带动支撑调节机构4转动，支撑调节机构4带动污垢清理机构5绕管道轴线进行转动，以对管道内部的污垢进行清除，其中，变径进给部件24可随第一传动部21同步转动，也可受第二电动伸缩杆257和引导柱258的作用，沿第一传动部21的轴线方向进行自转。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种供水管道的智能除污机器人，其特征在于：包括牵引机构(1)、传动输送机构(2)、稳固动力机构(3)、支撑调节机构(4)和污垢清理机构(5)；
所述牵引机构(1)包括连接轴(11)和若干第一电动伸缩杆(15)，连接轴(11)一端通过若干连接杆(12)固定有限位挡环(13)，限位挡环(13)沿周侧分布有若干定位孔(14)，连接轴(11)端面铰接有若干第一电动伸缩杆(15)，第一电动伸缩杆(15)上固定第一电机(17)以及与第一电机(17)输出轴相连接的滚轮(16)，第一电动伸缩杆(15)上固定有与定位孔(14)相配合的限位固定单元，以固定第一电动伸缩杆(15)的位置；
所述传动输送机构(2)包括第一传动部(21)、第二传动部(22)、第三传动部(23)和变径调节单元，第二传动部(22)两端分别与第一传动部(21)和第三传动部(23)固定连接，第一传动部(21)为传动丝杠,第一传动部(21)一端固定有连接头(211)，连接头(211)上开有安装槽(212)，连接轴(11)通过轴承与安装槽(212)配合,第二传动部(22)沿周侧分布有若干第一铰接块(221),第三传动部(23)沿周侧分布有若干第二铰接块(231)；
所述变径调节单元包括变径进给部件(24)和变径执行调节部件(25)，变径进给部件(24)与第一传动部(21)螺纹配合，变径进给部件(24)包括从动执行件(241)，从动执行件(241)表面开有螺旋槽(242)，从动执行件(241)通过限位定筒(243)与限位挡板(244)连接，变径执行调节部件(25)滑动安装在限位定筒(243)上，变径执行调节部件(25)包括限位推动环(251)和若干第一铰接连板(254)，限位推动环(251)周侧分布有第三铰接块(253)，第一铰接连板(254)两端分别固定有铰接轴(255)，第一铰接连板(254)一端的铰接轴(255)与第三铰接块(253)相铰接，限位推动环(251)上固定有固定板(256)，固定板(256)上固定有第二电动伸缩杆(257)，第二电动伸缩杆(257)一端固定有与螺旋槽(242)滑动配合的引导柱(258)；
所述传动输送机构(2)上铰接有支撑调节机构(4)，支撑调节机构(4)上安装有污垢清理机构(5)，所述污垢清理机构(5)包括与T型槽(42)滑动配合的T型滑板(51)，T型滑板(51)上固定有弧形清洁板(52)，弧形清洁板(52)上固定有用于清洁管道内壁污垢的刮刀(53)；
所述稳固动力机构(3)包括与第三传动部(23)相连接的稳固阻挡部件和第二电机(34)，第二电机(34)固定在稳固阻挡部件上，且第二电机(34)的输出轴与第三传动部(23)连接，以带动传动输送机构(2)绕管道轴线进行转动。
2.根据权利要求1所述的一种供水管道的智能除污机器人，其特征在于：所述支撑调节机构(4)包括若干弧形板(41)、第二铰接连板(44)、第三铰接连板(45)，弧形板(41)上开有T型槽(42)，T型槽(42)两侧固定有若干缓冲夹持件，弧形板(41)下端面固定有与第一铰接连板(254)上的铰接轴(255)相铰接的铰接板(43)，第二铰接连板(44)和第三铰接连板(45)分别与铰接板(43)相铰接，且第二铰接连板(44)与第一铰接块(221)相铰接，第三铰接连板(45)与第二铰接块(231)相铰接。
3.根据权利要求1所述的一种供水管道的智能除污机器人，其特征在于：所述限位固定单元包括限位板(151)、导通筒(152)、第一缓冲弹簧(156)和插接限位柱(154)，限位板(151)上固定有导通筒(152)，导通筒(152)侧壁开有限位滑槽(153)，导通筒(152)内通过第一缓冲弹簧(156)与插接限位柱(154)连接，插接限位柱(154)与导通筒(152)滑动配合，且插接限位柱(154)与定位孔(14)滑动配合，插接限位柱(154)上固定有与限位滑槽(153)滑动配合的拔块(155)。
4.根据权利要求1所述的一种供水管道的智能除污机器人，其特征在于：所述限位推动环(251)与限位定筒(243)滑动配合，所述限位定筒(243)的长度等于限位推动环(251)的长度。
5.根据权利要求2所述的一种供水管道的智能除污机器人，其特征在于：所述缓冲夹持件包括固定挡板(54)，固定挡板(54)固定在弧形板(41)上，所述固定挡板(54)通过第二缓冲弹簧(55)与夹持板(56)固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种供水管道的智能除污机器人，其特征在于：所述稳固阻挡部件包括安装环(31)，安装环(31)周侧固定有若干第三电动伸缩杆(32)，第三电动伸缩杆(32)上固定有稳固阻挡板(33)，安装环(31)通过轴承与第三传动部(23)一端固定连接，且第二电机(34)的输出轴与第三传动部(23)固定连接，第二电机(34)的外壳固定在稳固阻挡部件上。
7.根据权利要求6所述的一种供水管道的智能除污机器人，其特征在于：所述稳固阻挡板(33)表面设有橡胶锯齿，橡胶锯齿的分布方向沿稳固阻挡板(33)圆周方向分布。
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