一种管道清理机器人
技术领域
本发明涉及管道清理技术领域,特别涉及一种管道清理机器人。
背景技术
随着城市规模的不断扩大,城市用水量在增加,排水量也在增加。管道疏通,管道修复和管道清淤的任务越来越重要。管道清淤是为了清除管道中的淤泥,并长时间保持畅通,以防止城市内涝。
目前,在针对管道清理时,通常存在以下不足:1、现有设备不能使用在不同半径的管道内清理;2、现有设备功能单一,清理效果不好。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明可以解决现有的在针对现有设备对管道进行清理时,不能适应多种不同的管道,需要购买各种直径的清理设备,不利于对资源和成本的节约;同时现有设备功能单一不利于提高管道清理效果等难题。
(二)技术方案
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案,一种管道清理机器人,包括保护套、移动装置、清理装置;所述保护套沿周向均匀安装有移动装置,保护套后端上设置有清理装置,清理装置位于移动装置的后端;所述保护套沿周向均匀开设有摆动孔,保护套后端上开设有环型连接槽;
所述移动装置包括升降气缸、升降环、摆动臂、辅助摆臂与行走机构,所述升降气缸一端固定安装在保护套内壁上,升降气缸另一端与升降环相连,升降环上沿周向均匀设置有摆动臂,摆动臂位于摆动孔内,摆动臂通过铰接与辅助摆臂相连;辅助摆臂铰接在行走机构上;具体工作时,保护套内壁上的升降气缸上升带动升降环上升运动,升降环上升推动摆动臂向后运动,摆动臂向后运动带动辅助摆臂向后转动,辅助摆臂向后运动的过程中带动行走机构向保护套外壁收拢。升降气缸下降,升降环下降,摆动臂向前运动,辅助摆臂带动行走机构展开。
所述清理装置包括旋转电机、转套、螺纹电机、螺纹盘、伸缩块和清洁机构;所述旋转电机安装在保护套后端的外壁上;旋转电机与转套相连,转套内壁上安装有螺纹电机,螺纹电机上安装有螺纹盘,螺纹盘上通过螺纹啮合的方式对称设置有伸缩块,伸缩块与清洁机构相连。
所述转套左右两侧与伸缩块对应设置有伸缩孔;
所述清洁机构包括清洁板、转换气缸、蹊跷板、驱动块、除锈头、破碎刀、刮板和T型杆;所述清洁板位于伸缩孔内,清洁板与伸缩块相连,清洁板内开设有清洁空腔,转换气缸安装在清洁板内壁上,转换气缸通过铰接与跷跷板相连,跷跷板通过轴承安装在清洁板内壁上,跷跷板上对称设置有驱动块;所述清洁板上开设有除锈孔,清洁板上开设有破碎孔,除锈孔内通过弹簧安装有除锈头,破碎孔内通过弹簧安装有破碎刀,清洁板外壁上对称设置有刮板,清洁板上开设有滑动槽,滑动槽内通过弹簧设置有T型杆,驱动块位于T型杆的两侧且贴靠在T型杆的表面。
所述除锈头包括除锈支架、弹力杆、除锈支链、除锈旋转辊与挤压块;所述的弹力杆安装在弹簧杆上,所述弹力杆呈T型结构,除锈支架上开设有配合弹力杆活动的圆孔,弹力杆活动穿过圆孔,且弹力杆上对称设置有挤压块、除锈支架的内壁之间通过轴承安装有除锈旋转辊,除锈旋转辊为空心结构,除锈旋转辊上沿其周向均匀设置有除锈支链;
所述除锈支链包括除锈联动杆、除锈支撑杆、除锈支撑板与除锈打磨块,所述除锈旋转辊的两侧均沿其周向设置有活动槽,活动槽内通过弹簧滑动设置有除锈联动杆,且位于同一平面内的两个除锈联动杆之间相互抵靠,除锈旋转辊上设置有调节孔,调节孔内设置有除锈支撑杆,除锈支撑杆之间连接有除锈支撑板,除锈支撑板上设置有除锈打磨块。
优选的,所述辅助摆臂包括固定杆、转动杆、前端支撑杆、后端支撑杆;所述固定杆沿周向均匀设置在保护套外壁上,固定杆与前端支撑杆铰接相连;前端支撑杆与行走机构铰接相连;所述转动杆沿周向均匀铰接在保护套外壁上,转动杆与后端支撑杆铰接相连;后端支撑杆铰接在摆动臂上,后端支撑杆与行走机构铰接相连;工作时,摆动臂向前运动带动后端支撑杆向前运动,后端支撑杆向前运动带动行走机构和转动杆向前运动,行走机构向前运动带动前端支撑杆向前运动;摆动臂恢复原位,辅助摆臂恢复原位。辅助摆臂对设备移动起到连接传动和保持稳定的作用。
优选的,所述行走机构包括凹板、支撑架、传动轮、辅助轮、履带、行走电机;凹板固定安装在支撑架上,支撑架前端设置有传动轮,支撑架后端通过轴承连接有辅助轮,支撑架侧面安装有行走电机,行走电机通过轴承与传动轮传动连接,传动轮通过履带与辅助轮传动连接。管道清理机器人移动时,支撑架内壁上的行走电机带动传动轮旋转,传动轮旋转带动履带转动,履带转动带动辅助轮转动,传动轮和辅助轮对履带起到支撑和传动的作用,履带运动,使管道清理机器人移动。
优选的,所述前端支撑杆铰接在凹板上。
优选的,所述后端支撑杆铰接在凹板上。凹板在行走机构和辅助摆臂之间起固定连接作用。
优选的,所述转套前端安装有环形块,环形块截面为T字型,环形块嵌入环型连接槽内。
(三)有益效果
1.本发明通过调节摆动臂的运动方向能改变移动装置的工作模式,确保移动转动能够适应多种不同的工作环境,针对不同规格的管道均能够顺利的完成清理的任务,提高了本发明的适应性。
2.本发明设计的清理装置采用了多种不同的清洁模式,能够针对管道内部的实际情况,进行快速的清洁处理作业,通过不同清洁方式之间的自由智能转换,提高了管道清理的效率,节约了管道清理的时间,而且能够根据实际情况智能化调节,延长了管道的寿命
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是本发明的立体结构示意图;
图2是本发明的剖视图;
图3是本发明的图2的行走机构的结构示意图;
图4是本发明的图3的内部空间结构示意图;
图5是本发明转套内部空间结构示意图;
图6是本发明的图2的X向的放大图;
图7是本发明清洁机构的剖面结构图;
图8是本发明除锈头的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1至图8所示,一种管道清理机器人,包括保护套1、移动装置2、清理装置3;所述保护套1沿周向均匀安装有移动装置2,保护套1后端上设置有清理装置3,清理装置3位于移动装置2的后端;所述保护套1沿周向均匀开设有摆动孔4,保护套1后端上开设有环型连接槽5;实际工作时,移动装置2可以通过摆动孔4前后摆动,清理装置3在环型连接槽5内可独立做旋转运动。
所述移动装置2包括升降气缸21、升降环22、摆动臂23、辅助摆臂24与行走机构25,所述升降气缸21一端固定安装在保护套1内壁上,升降气缸21另一端与升降环22相连,升降环22上沿周向均匀设置有摆动臂23,摆动臂23位于摆动孔4内,摆动臂23通过铰接与辅助摆臂24相连;辅助摆臂24铰接在行走机构25上;具体工作时,保护套1内壁上的升降气缸21上升带动升降环22上升运动,升降环22上升推动摆动臂23向后运动,摆动臂23向后运动带动辅助摆臂24向后转动,辅助摆臂24向后运动的过程中带动行走机构25向保护套1外壁收拢。升降气缸21下降,升降环22下降,摆动臂23向前运动,辅助摆臂24带动行走机构25展开。
所述辅助摆臂24包括固定杆241、转动杆242、前端支撑杆243、后端支撑杆244;所述固定杆241沿周向均匀设置在保护套1外壁上,固定杆241与前端支撑杆243铰接相连;前端支撑杆243与行走机构25铰接相连;所述转动杆242沿周向均匀铰接在保护套1外壁上,转动杆242与后端支撑杆244铰接相连;后端支撑杆244铰接在摆动臂23上,后端支撑杆244与行走机构25铰接相连;所述前端支撑杆243铰接在凹板251上;所述后端支撑杆244铰接在凹板251上;凹板251在行走机构25和辅助摆臂24之间起固定连接作用;工作时,摆动臂23向前运动带动后端支撑杆244向前运动,后端支撑杆244向前运动带动行走机构25和转动杆242向前运动,行走机构25向前运动带动前端支撑杆243向前运动;摆动臂23恢复原位,辅助摆臂24恢复原位。辅助摆臂24对设备移动起到连接传动和保持稳定的作用。
所述行走机构25包括凹板251、支撑架252、传动轮253、辅助轮254、履带255、行走电机256;凹板251固定安装在支撑架252上,支撑架252前端设置有传动轮253,支撑架252后端通过轴承连接有辅助轮254,支撑架252侧面安装有行走电机256,行走电机256通过轴承与传动轮253传动连接,传动轮253通过履带255与辅助轮254传动连接。管道清理机器人移动时,支撑架252内壁上的行走电机256带动传动轮253旋转,传动轮253旋转带动履带255转动,履带255转动带动辅助轮254转动,传动轮253和辅助轮254对履带255起到支撑和传动的作用,履带255运动,使管道清理机器人移动。
所述清理装置3包括旋转电机31、转套32、螺纹电机33、螺纹盘34、伸缩块35和清洁机构36;所述旋转电机31安装在保护套1后端的外壁上;旋转电机31与转套32相连,转套32内壁上安装有螺纹电机34,螺纹电机33上安装有螺纹盘34,螺纹盘34上通过螺纹啮合的方式对称设置有伸缩块35,伸缩块35与清洁机构36相连;所述转套32左右两侧与伸缩块35对应设置有伸缩孔6;所述转套32前端安装有环形块8,环形块8截面为T字型,环形块8嵌入环型连接槽5内;实际工作时,保护套1上的旋转电机31旋转带动转套32进行旋转运动,控制转套32内的螺纹电机34正转带动螺纹盘34转动,螺纹盘34通过螺纹配合使伸缩块35向外滑动,伸缩块35运动带动清洁机构36伸出;控制螺纹电机34反转,伸缩块35收缩使清洁机构36恢复原状。
所述清洁机构36包括清洁板361、转换气缸362、蹊跷板363、驱动块364、除锈头365、破碎刀366、刮板367和T型杆368;所述清洁板361位于伸缩孔6内,清洁板361与伸缩块35相连,清洁板361内开设有清洁空腔,转换气缸362安装在清洁板361内壁上,转换气缸362通过铰接与跷跷板363相连,跷跷板363通过轴承安装在清洁板361内壁上,跷跷板363上对称设置有驱动块364;所述清洁板361上开设有除锈孔,清洁板361上开设有破碎孔,除锈孔内通过弹簧安装有除锈头365,破碎孔内通过弹簧安装有破碎刀366,清洁板361外壁上对称设置有刮板367,清洁板361上开设有滑动槽,滑动槽内通过弹簧设置有T型杆368,驱动块364位于T型杆368的两侧且贴靠在T型杆368的表面;具体工作时,旋转电机31带动转套32旋转,伸缩块35运动带动清洁板361从伸缩孔6伸出,清洁板361上的刮板367对管道内壁的淤泥刮除,转换气缸362向外推动蹊跷板363偏转,蹊跷板363带动破碎刀366伸出破碎较硬的淤泥,除锈头365上的弹簧没有受到蹊跷板363的挤压,弹簧恢复原状,将除锈头365向清洁板361内部挤压,此时下端的驱动块推动放置槽7内的T型杆368向前端移动至完全遮挡除锈孔处;转换气缸362恢复原位,清洁机构36恢复原状;转换气缸362向内拉动蹊跷板363偏转,蹊跷板363带动除锈头365伸出除去管道内的铁锈,此时下端的驱动块推动放置槽7内的桃心遮挡块368向后端移动至完全遮挡破碎孔处;作业中需要使用除锈头365进行作业时,通过转换气缸362控制蹊跷板363调节,使安装有除锈头365的弹簧杆向上运动带动除锈头365运动至工作的位置处;
所述除锈头365包括除锈支架3651、弹力杆3652、除锈旋转辊3653与挤压块3654;所述的弹力杆3652安装在弹簧杆上,所述弹力杆3652呈T型结构,除锈支架3651上开设有配合弹力杆3652活动的圆孔,弹力杆3652活动穿过圆孔,且弹力杆3652上对称设置有挤压块3654、除锈支架3651的内壁之间通过轴承安装有除锈旋转辊3653,除锈旋转辊3653为空心结构,除锈旋转辊3653上沿其周向均匀设置有除锈支链;所述除锈旋转辊3653上对称设置有沉孔,沉孔位于活动槽的两侧,挤压块3654上设置有可以插入到沉孔内部限制除锈旋转辊3653转动的插杆;
所述除锈支链包括除锈联动杆3655、除锈支撑杆3656、除锈支撑板3657与除锈打磨块3658,所述除锈旋转辊3653的两侧均沿其周向设置有活动槽,活动槽内通过弹簧滑动设置有除锈联动杆3655,且位于同一平面内的两个除锈联动杆3655之间相互抵靠,除锈旋转辊3653上设置有调节孔,调节孔内设置有除锈支撑杆3656,除锈支撑杆3656之间连接有除锈支撑板3657,除锈支撑板3657上设置有除锈打磨块3658;
根据管道内部锈迹的情况,当紧需要轻微的进行打磨处理时转换气缸362控制蹊跷板363向上运动至合适的位置处,使除锈打磨块3658能够贴附在管件需要打磨的位置处,通过旋转电机31的驱动控制除锈打磨块3658进行高速旋转,通过除锈打磨块3658在转动中的力度对管件进行打磨;当管件内部锈迹严重需要加大摩擦力进行打磨时,继续驱动转换气缸362控制蹊跷板363向上运动,运动过程中产生的力度使弹力杆3652位置发生变化,弹力杆3652上设计的插杆插入到沉孔内对除锈旋转辊3653的位置进行锁紧,确保除锈旋转辊3653在打磨作业过程中不会产生晃动,弹力杆3652在运动中同步对相应位置的除锈支撑杆3656进行挤压,除锈支撑杆3656同步驱动统一平面内的除锈支撑杆3656使除锈打磨块3658紧密贴附在管件的内壁上,在旋转电机31的驱动下对管件进行强力有效的打磨。
工作时
S1:将行走机构25位置进行调节至适应管道的半径,便于进行井下作业为止。
S2:控制螺纹电机33使刮板367能刮到管道内壁,启动行走电机256,使设备在移动方向上对管道内壁上的淤泥刮除。
S3:控制转换气缸362运动,使破碎刀366伸出,启动旋转电机31对管道内壁上的淤泥破碎。
S4:控制转换气缸362运动,使除锈头366伸出,启动旋转电机31对管道内壁上的铁锈清除。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。