CN111871985A - 一种管内清淤机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种管内清淤机器人，该管内清淤机器人包括主机身、以及爬行装置和搅拌装置，爬行装置包括驱动单元和爬行履带，驱动单元固定于爬行履带上，爬行履带转动连接于主机身的两侧，爬行履带的转动角度可调节以与管壁贴合；搅拌装置包括伸缩杆、摆动机构以及滚齿机构，摆动机构转动连接于主机身和滚齿机构，伸缩杆连接于主机身和摆动机构。本发明公开的管内清淤机器人通过设置的爬行履带可转动地连接于主机身，使爬行履带可调节转动角度，结合伸缩杆带动摆动机构上下摆动以调节滚齿机构在管道内的角度，来适应各种内径的管道，提高了机器人的适用范围，可调节转动角度的爬行履带可使其与管道内壁面接触面积更大，不会损坏管道。
Description
技术领域
本发明涉及管道清理设备技术领域，尤其涉及一种管内清淤机器人。
背景技术
管道在输送物料或废弃物时，不可避免地会出现堵塞。早期通过人工疏通人工疏通虽能处理较多复杂的堵塞情况，但工作人员所处卫生条件堪忧，且管道所处的视野环境往往是不易直接达到或不允许人们直接进入的，清理难度很大。
为了解决上述问题，目前开发出了清淤装置来代替人工清淤工作。现有的清淤装置适用于直径1800mm以上的管道，对于小于1800mm的管道，清淤装置因体积过大而无法进入管道内进行处理；而且现有的清淤装置由于结构简单、呆板等缺陷容易造成管道内壁损伤。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明实施例期望提供一种结构灵活、适用各种直径的管道且不损坏管道内壁的管内清淤机器人。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种管内清淤机器人，包括主机身、以及连接于所述主机身上的爬行装置和搅拌装置，所述爬行装置包括驱动单元和爬行履带，所述驱动单元固定于所述爬行履带上以驱动所述爬行履带运动，所述爬行履带转动连接于所述主机身的两侧，所述爬行履带的转动角度可调节以与管壁贴合；所述搅拌装置包括伸缩杆、摆动机构以及滚齿机构，所述摆动机构的两端分别转动连接于所述主机身和所述滚齿机构，所述伸缩杆的一端固定于所述主机身上、另一端连接于所述摆动机构以驱动所述摆动机构运动。
优选的，所述摆动机构包括两端转动连接于所述主机身和所述滚齿机构上的两平行间隔设置的连杆，所述伸缩杆连接于其中一所述连杆上。
优选的，所述伸缩杆为液压缸。
优选的，所述滚齿机构的滚动方向与管内清淤机器人的前进方向相切。
优选的，所述滚齿机构包括固定架、以及设于所述固定架内的驱动组件和滚齿，所述驱动组件带动所述滚齿滚动。
优选的，所述滚齿的扇叶呈圆弧形。
优选的，所述驱动组件包括驱动液压马达、由所述驱动液压马达驱动的直齿轮系减速器，所述直齿轮系减速器与所述滚齿连接以带动所述滚齿滚动。
优选的，所述驱动单元包括液压马达和蜗轮蜗杆减速箱，所述蜗轮蜗杆减速箱的蜗杆与液压马达连接，所述液压马达带动所述蜗杆转动进而带动于所述蜗杆啮合的蜗轮转动，所述蜗轮与所述爬行履带连接以带动所述爬行履带运动。
优选的，所述爬行履带通过连接支架连接于所述主机身上，所述连接支架的一端转动连接于所述主机身、另一端固定连接于所述爬行履带，传动液压缸的两端分别与所述主机身和所述连接支架连接用于驱动所述连接支架转动以带动所述爬行履带转动各种不同的角度；
其中，所述连接支架呈L型，且固定连接于所述爬行履带的底部。
优选的，还包括设于所述主机身上的辅助滚动装置，所述辅助滚动装置包括设于所述主机身顶部的定位架、设于所述定位架正上方的带滚轮支架、转动连接于所述定位架和带滚轮支架的双连杆、以及固定于所述主机身上与所述双连杆转动连接用于驱动所述双连杆摆动的推动液压缸。
本发明实施例提供的管内清淤机器人通过设置的爬行履带可转动地连接于主机身，使所述爬行履带可调节转动角度来适应来适应各种内径的管道，并且结合伸缩杆带动摆动机构上下摆动以调节滚齿机构在管道内的角度，来适应各种内径的管道，有效地提高了机器人的适用范围，而且可调节转动角度的爬行履带可使其与管道内壁面接触面积更大，爬行时，管道所受到的应力分散分布，不会损坏管道，从而有效地保护了管道。
附图说明
图1为本发明提供的管内清淤机器人的立体图；
图2为图1所示的管内清淤机器人在圆管内的结构示意图；
图3为图1所示的管内清淤机器人的另一角度的立体图；
图4为图1所示的管内清淤机器人的底部结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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做出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。
请结合参阅图1和图2，其中，图1为本发明提供的管内清淤机器人的立体图；图2为图1所示的管内清淤机器人在圆管内的结构示意图。该管内清淤机器人包括主机身1、以及连接于所述主机身1上的爬行装置3和搅拌装置5。所述爬行装置3用于在管道内爬行，所述搅拌装置5用于将管道内的淤泥、杂物搅拌打碎以疏通管道10。
其中，所述主机身1内设置有与外部设备通信的控制电路板，控制电路板分别与所述爬行装置3和所述搅拌装置5连接用于控制两者动作。
请参阅图3，为图1所示的管内清淤机器人的另一角度的立体图。所述爬行装置3包括驱动单元31和爬行履带33，所述驱动单元31固定于所述爬行履带33上以驱动所述爬行履带33运动。所述驱动单元31包括液压马达311和蜗轮蜗杆减速箱313，所述蜗轮蜗杆减速箱313的蜗杆317与液压马达311连接，所述液压马达311带动所述蜗杆转动进而带动与蜗杆317啮合的蜗轮315转动，所述蜗轮315与所述爬行履带33连接以带动设置在所述爬行履带33内的啮合齿轮转动，所述爬行履带33的履带与内部的齿轮啮合，实现所述爬行履带33爬行。通过液压马达来所述蜗轮蜗杆减速箱313运动，再通过蜗轮蜗杆减速箱313来带动所述爬行履带33运动的方式可有效的减少整个清淤机器人的宽度，从而能适应更小内径的管道清淤，而现有技术中的清淤装置的履带通过支架直接连接在机身上，其宽度大，无法在直径小的管道内运行。
请结合参阅图2和图4，其中，图4为图1所示的管内清淤机器人的底部结构示意图。所述爬行履带33转动连接于所述主机身1的两侧，所述爬行履带33的转动角度可调节以与管壁贴合。其中，所述爬行履带33通过连接支架35连接于所述主机身1上，所述连接支架35的一端转动连接于所述主机身1、另一端固定连接于所述爬行履带33，传动液压缸37的两端分别与所述主机身1和所述连接支架35连接用于驱动所述连接支架35转动以带动所述爬行履带33转动各种不同的角度，通过角度的可调节来变化整个机器人的伸展范围，这样，旋转各种角度的所述爬行履带33可以调节至与管道内壁完全贴合来适应各种内径的管道，从而使所述爬行履带33与管道内壁面接触面积更大，爬行时，管道所受到的应力分散分布，这样就不会损坏管道，从而有效地保护了管道。
具体的，在本实施例中，所述连接支架35呈L型，固定连接于所述爬行履带33的底部。
具体的，在本实施例中，所述爬行履带33与水平面的夹角为锐角。其中，该夹角为30°至45°。具体可以更加管道内径的大小进行调节。
如图1所示，所述搅拌装置5包括伸缩杆51、摆动机构53以及滚齿机构55，所述摆动机构53的两端分别转动连接于所述主机身1和所述滚齿机构55，所述伸缩杆51的一端固定于所述主机身1上、另一端连接所述摆动机构53以驱动所述摆动机构53运动。
所述摆动机构53包括转动连接于所述主机身1和所述滚齿机构55上的两平行间隔设置的连杆531，所述伸缩杆51连接于其中一所述连杆531上。两个所述连杆531转动连接于所述主机身1和所述滚齿机构55上形成四连杆机构，所述伸缩杆51推动其中的一个所述连杆531运动，实现四连杆机构的上下摆动，从而有效地避免了所述滚齿555与管道的接触，进而避免了所述滚齿555在搅拌污泥的过程中损坏管道，这样，成功地保护了管道，也能将污泥搅拌实现疏通的目的。
具体的，在本实施例中，所述伸缩杆51为液压缸。
所述滚齿机构55的滚动方向与管内清淤机器人的前进方向相切。所述滚齿机构55包括固定架551、以及设于所述固定架551内的驱动组件553和滚齿555，所述驱动组件553带动所述滚齿555滚动。
如图3所示，其中，所述驱动组件553包括驱动液压马达557、由所述驱动液压马达557驱动的直齿轮系减速器559，所述直齿轮系减速器559与所述滚齿555连接以带动所述滚齿555滚动。具体的，在本实施例中，所述滚齿555的扇叶556呈圆弧形。圆弧形的所述扇叶556的弧线往前进方向凸出，所述滚齿555的滚动方向与管内清淤机器人的前进反向相切，所述滚齿555沿管道弧线方向前进形成滚动切割的方式来搅拌污泥，有效地减小了对管道的损坏。而现有技术中的滚齿是与污泥相垂直设置，通过钻入污泥的方式进行搅拌，这样会使在清淤的过程中由于滚齿旋转产生的离心力导致带动滚齿旋转的泵吸收泥水而出现故障，进而导致清淤工作效率低，而且垂直钻入污泥的搅拌方式容易与管道壁接触而损坏管道，使维护更加困难。
如图1所示，另一实施例中，所述圆管清淤机器人还包括设于所述主机身1上的辅助滚动装置7，所述辅助滚动装置7包括设于所述主机身1顶部的定位架71、设于所述定位架71正上方的带滚轮支架73、转动连接于所述定位架71和带滚轮支架73的双连杆75、以及固定于所述主机身1上与所述双连杆75转动连接用于驱动所述双连杆75摆动的推动液压缸77。在所述爬行履带33的前进过程中，所述辅助滚动装置7可以协助履带爬行，提高所述圆管清淤机器人的爬行能力，减少爬行功率，使整个机器人爬行过程更轻松。其中，所述双连杆75与所述定位架71和带滚轮支架73形成四杆机构，可以调节所述带滚轮支架73的伸缩范围，以适应不同内径的管道。
本发明实施例提供的管内清淤机器人通过设置的爬行履带可转动地连接于主机身，使所述爬行履带可调节转动角度来适应来适应各种内径的管道，并且结合伸缩杆带动摆动机构上下摆动以调节滚齿机构在管道内的角度，来适应各种内径的管道，通过角度的可调节来变化整个机器人的伸展范围，有效地提高了机器人的适用范围，而且可调节转动角度的爬行履带可使其与管道内壁面接触面积更大，爬行时，管道所受到的应力分散分布，不会损坏管道，从而有效地保护了管道。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种管内清淤机器人，其特征在于，包括主机身、以及连接于所述主机身上的爬行装置和搅拌装置，所述爬行装置包括驱动单元和爬行履带，所述驱动单元固定于所述爬行履带上以驱动所述爬行履带运动，所述爬行履带转动连接于所述主机身的两侧，所述爬行履带的转动角度可调节以与管壁贴合；所述搅拌装置包括伸缩杆、摆动机构以及滚齿机构，所述摆动机构的两端分别转动连接于所述主机身和所述滚齿机构，所述伸缩杆的一端固定于所述主机身上、另一端连接于所述摆动机构以驱动所述摆动机构运动。
2.根据权利要求1所述的管内清淤机器人，其特征在于，所述摆动机构包括两端转动连接于所述主机身和所述滚齿机构上的两平行间隔设置的连杆，所述伸缩杆连接于其中一所述连杆上。
3.根据权利要求1所述的管内清淤机器人，其特征在于，所述伸缩杆为液压缸。
4.根据权利要求1所述的管内清淤机器人，其特征在于，所述滚齿机构的滚动方向与管内清淤机器人的前进方向相切。
5.根据权利要求1所述的管内清淤机器人，其特征在于，所述滚齿机构包括固定架、以及设于所述固定架内的驱动组件和滚齿，所述驱动组件带动所述滚齿滚动。
6.根据权利要求5所述的管内清淤机器人，其特征在于，所述滚齿的扇叶呈圆弧形。
7.根据权利要求5所述的管内清淤机器人，其特征在于，所述驱动组件包括驱动液压马达、由所述驱动液压马达驱动的直齿轮系减速器，所述直齿轮系减速器与所述滚齿连接以带动所述滚齿滚动。
8.根据权利要求1所述的管内清淤机器人，其特征在于，所述驱动单元包括液压马达和蜗轮蜗杆减速箱，所述蜗轮蜗杆减速箱的蜗杆与液压马达连接，所述液压马达带动所述蜗杆转动进而带动于所述蜗杆啮合的蜗轮转动，所述蜗轮与所述爬行履带连接以带动所述爬行履带运动。
9.根据权利要求1所述的管内清淤机器人，其特征在于，所述爬行履带通过连接支架连接于所述主机身上，所述连接支架的一端转动连接于所述主机身、另一端固定连接于所述爬行履带，传动液压缸的两端分别与所述主机身和所述连接支架连接用于驱动所述连接支架转动以带动所述爬行履带转动各种不同的角度；
其中，所述连接支架呈L型，且固定连接于所述爬行履带的底部。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的管内清淤机器人，其特征在于，还包括设于所述主机身上的辅助滚动装置，所述辅助滚动装置包括设于所述主机身顶部的定位架、设于所述定位架正上方的带滚轮支架、转动连接于所述定位架和带滚轮支架的双连杆、以及固定于所述主机身上与所述双连杆转动连接用于驱动所述双连杆摆动的推动液压缸。
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