CN112012332A - 一种地下管道清淤机器人及清淤方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管道清理技术领域，具体公开了一种地下管道清淤机器人，包括安装座、安装支架一、安装支架二和横杆，安装座顶部中央位置设有气缸，气缸连接活塞杆，活塞杆穿过安装座后活塞杆底端部连接推板，推板底表面固定连接防护盒，防护盒内部设有电机，电机的输出轴一端连接转轴，安装支架一、安装支架二通过紧固件固定套接于转轴上下两端，安装支架一、安装支架二外圆周边间隔设有若干连接杆，转轴底端通过紧固件固定连接固定套筒，固定套筒两侧设有横杆，两个横杆一端均连接纵向杆；本发明清淤机器人可以对地下管道内部淤泥、大颗粒杂质进行粉碎处理，可以对地下管道内壁上粘附的淤泥、杂质刮除清洗，清淤效果好，适合推广使用。

Description

一种地下管道清淤机器人及清淤方法

技术领域

本发明涉及管道清理技术领域，具体为一种地下管道清淤机器人及清淤方法。

背景技术

城市每天地下排水管道都排放大量的废水,废水中夹杂了大量生活、建筑类垃圾，经常使地下排水管道不畅，易淤积、堵塞，城区遇到暴雨天气，地下排水管道堵塞严重导致排水不畅通，路面堆积污水，地下排水管道的清淤疏通问题已成为政府部门当前的棘手问题。目前，我国城市地下排水管道的清淤疏通工作还普遍处于人工作业的落后状态，劳动强度大，效率低，安全隐患大，市面上一些地下排水管道清淤机器人整体设备体积较大，操作复杂，多数都是用污水泵抽取地下排水管道内部的污泥、垃圾，这样的操作也容易导致设备管道的堵塞；目前市面上对于已经安装使用后的地下排水管道清理不够便捷，不同地段地下排水管道清理不同，清理状况多样、复杂，有的地下排水管道内壁由于长时间后未及时清理，地下排水管道内壁粘接较厚的污渍、垃圾，需要人工进入管道内铲除；有的地下排水管道内部堆积一些体积较大的杂物，不变清理，还有一些地下排水管道堆积较多污泥，不便于打捞等，地下排水管道的清理问题刻不容缓,为了解决上述问题,因此,设计一种地下管道清淤机器人。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地下管道清淤机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种地下管道清淤机器人，包括安装座、安装支架一、安装支架二和横杆，所述安装座为凹字型结构，所述安装座底部两端固定连接支撑板，所述支撑板两端均设有万向轮，所述安装座顶部中央位置设有气缸，所述气缸连接活塞杆，所述活塞杆穿过安装座后活塞杆底端部连接推板，所述推板左右两端均设有电动推杆，两个所述电动推杆顶端均设有吸盘，所述推板底表面固定连接防护盒，所述防护盒内部设有电机，所述电机的输出轴一端连接转轴，所述安装支架一、安装支架二通过紧固件固定套接于转轴上下两端，所述安装支架一、安装支架二外圆周边间隔设有若干连接杆，所述连接杆外壁设有钢丝刷毛，所述转轴底端通过紧固件固定连接固定套筒，所述固定套筒两侧设有横杆，两个所述横杆一端均连接纵向杆，所述纵向杆外部设有切割刀片。

进一步的，所述防护盒左右两侧面设有高压喷头，两个所述高压喷头之间互通连接且高压喷头一侧通过管道和外部水箱连接。

进一步的，任意两个所述连接杆外部一侧设有刮刀。

进一步的，所述防护盒底部一侧设有探头且探头两侧设有补光灯。

进一步的，所述连接杆上下两端分别穿过安装支架一、安装支架二的通孔后连接杆上下两端螺纹连接螺母。

进一步的，两个所述横杆底部平行设有半圆形结构的打捞盒，所述打捞盒表面间隔设有若干滤孔，所述打捞盒顶部两端固定连接安装筒，所述安装筒通过紧固件固定连接纵向杆底端。

进一步的，所述安装座位于地下管道顶端部，且所述安装座一侧设有把手杆。

一种地下管道清淤机器人的清淤方法，具体步骤如下：步骤一、清淤前期工作：首先在对地下管道进行清淤之前，在城市道路管道维修地段附近摆放警示牌、围栏，限制车辆、行人通过维修道路；然后工人将地下管道管口的格栅或者井盖进行拆卸，并且将地下管道管口附近的淤泥清理干净；手握把手杆，推动安装座上安装的万向轮移动，将安装座移动到地下管道管口上方，然后启动气缸，气缸连接的活塞杆推动推板移动，将推板推移进入地下管道内部，利用安装的探头去检测地下管道内部淤泥、污染情况，探头将采集的图像数据传送到外部控制器显示屏，工作人员在显示屏查看地下管道内部情况，采集结束后控制活塞杆退回到原来位置；

步骤二、清淤处理：工作人员根据探头采集到的地下管道内部情况，根据情况的不同，选择使用不同的工具对地下管道进行清理工作；第一种：对于地下管道内部淤泥、大型颗粒杂质比较多的情况下，首先将转轴底端通过紧固件固定连接固定套筒，然后启动气缸，气缸连接的活塞杆推动推板移动，从而带动电机连接的转轴向下移动进入到地下管道内部，向下移动一段距离后，暂停移动，然后启动两个电动推杆，电动推杆伸长将顶端的吸盘紧密贴合于地下管道内壁，保证推板的安装平稳性，然后启动防护盒内的电机，电机带动转轴的旋转，随着转轴的旋转连接的纵向杆上的切割刀片随之旋转，利用切割刀片对地下管道内部的淤泥、杂质进行粉碎切割，按照上述操作步骤，依次下移推板一段距离并对其进行固定，然后利用切割刀片对淤泥进行搅拌处理，处理结束后将外部污泥抽取管放入地下管道内部进行淤泥抽取，通过上述操作预先处理淤泥，避免淤泥中大颗粒杂质堵塞抽取管道；在对地下管道内部清理粉碎后，可以根据地下管道内部淤泥情况，可安装打捞盒，将打捞盒上的安装筒通过紧固件固定连接纵向杆底端，控制打捞盒进入地下管道内部，然后再控制气缸连接的活塞杆带动打捞盒向上提起，打捞出淤泥、杂质到地下管道外，然后对打捞盒内部的淤泥、杂质进行清理；

第二种：对于地下管道内壁粘附较厚的淤泥、杂质的情况下，先将连接杆上下两端分别穿过安装支架一、安装支架二的通孔并将连接杆上下两端螺纹连接螺母完成连接杆的安装，将安装支架一、安装支架二通过紧固件固定套接于转轴上，然后启动气缸，气缸连接的活塞杆推动推板移动，从而带动电机连接的转轴向下移动进入到地下管道内部，向下移动一段距离后，暂停移动，然后启动两个电动推杆，电动推杆伸长将顶端的吸盘紧密贴合于地下管道内壁，保证推板的安装平稳性，然后启动防护盒内的电机，电机带动转轴的旋转，随着转轴的旋转，安装支架一、安装支架二旋转，安装支架一、安装支架二上的连接杆同步旋转，从而利用连接杆上的刮刀、钢丝刷毛对地下管道内壁粘附的淤泥、杂质进行清淤处理，清淤处理的同时，将高压喷头通过管道连接外部水箱，利用高压喷头冲洗地下管道内壁，保证地下管道内壁清理效果，清洗一段时间后，按照相同操作步骤持续控制转轴下移、旋转；

步骤三、清洁处理：清淤处理结束后，将使用到的清洁工具拆卸后进行冲洗、收纳，并将地下管道管口的格栅或者井盖重新安装，清理路面，移动设备。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明整体结构紧凑，清淤机器人配备多种清淤工具，根据地下管道内部不同的情况，自主选择适宜的清淤工具进行清淤工作，且工具安装操作简单，实用性强；本发明可以对地下管道内部淤泥、大颗粒杂质进行粉碎处理，可以对地下管道内壁上粘附的淤泥、杂质进行刮除清洗，操作简单，清淤处理效果好，工作效率高，设备可移动搬运，制造成本低，适合推广使用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的推板安装结构示意图；

图3为本发明的安装支架一结构示意图；

图4为本发明的打捞盒结构示意图；

图5为本发明的刮刀安装结构示意图；

图6为本发明的钢丝刷毛安装结构示意图。

图中：1、气缸；2、安装座；3、支撑板；4、万向轮；5、活塞杆；6、推板；7、安装支架一；8、转轴；9、安装支架二；10、地下管道；11、固定套筒；12、横杆；13、纵向杆；14、切割刀片；15、打捞盒；16、滤孔；17、安装筒；18、吸盘；19、电动推杆；20、防护盒；21、电机；22、高压喷头；23、探头；24、连接杆；25、刮刀；26、钢丝刷毛。

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做出创造性劳动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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种地下管道清淤机器人，包括安装座2、安装支架一7、安装支架二9和横杆12，所述安装座2为凹字型结构，所述安装座2底部两端固定连接支撑板3，所述支撑板3两端均设有万向轮4，所述安装座2顶部中央位置设有气缸1，所述气缸1连接活塞杆5，所述活塞杆5穿过安装座2后活塞杆5底端部连接推板6，所述推板6左右两端均设有电动推杆19，两个所述电动推杆19顶端均设有吸盘18，所述推板6底表面固定连接防护盒20，所述防护盒20内部设有电机21，所述电机21的输出轴一端连接转轴8，所述安装支架一7、安装支架二9通过紧固件固定套接于转轴8上下两端，所述安装支架一7、安装支架二9外圆周边间隔设有若干连接杆24，所述连接杆24外壁设有钢丝刷毛26，所述转轴8底端通过紧固件固定连接固定套筒11，所述固定套筒11两侧设有横杆12，两个所述横杆12一端均连接纵向杆13，所述纵向杆13外部设有切割刀片14。

进一步的，所述防护盒20左右两侧面设有高压喷头22，两个所述高压喷头22之间互通连接且高压喷头22一侧通过管道和外部水箱连接。

进一步的，任意两个所述连接杆24外部一侧设有刮刀25。

进一步的，所述防护盒20底部一侧设有探头23且探头23两侧设有补光灯。

进一步的，所述连接杆24上下两端分别穿过安装支架一7、安装支架二9的通孔后连接杆24上下两端螺纹连接螺母。

进一步的，两个所述横杆12底部平行设有半圆形结构的打捞盒15，所述打捞盒15表面间隔设有若干滤孔16，所述打捞盒15顶部两端固定连接安装筒17，所述安装筒17通过紧固件固定连接纵向杆13底端。

进一步的，所述安装座2位于地下管道10顶端部，且所述安装座2一侧设有把手杆。

一种地下管道清淤机器人的清淤方法，具体步骤如下：

步骤一、清淤前期工作：首先在对地下管道10进行清淤之前，在城市道路管道维修地段附近摆放警示牌、围栏，限制车辆、行人通过维修道路；然后工人将地下管道10管口的格栅或者井盖进行拆卸，并且将地下管道10管口附近的淤泥清理干净；手握把手杆，推动安装座2上安装的万向轮4移动，将安装座2移动到地下管道10管口上方，然后启动气缸1，气缸1连接的活塞杆5推动推板6移动，将推板6推移进入地下管道10内部，利用安装的探头23去检测地下管道10内部淤泥、污染情况，探头23将采集的图像数据传送到外部控制器显示屏，工作人员在显示屏查看地下管道10内部情况，采集结束后控制活塞杆5退回到原来位置；

步骤二、清淤处理：工作人员根据探头23采集到的地下管道10内部情况，根据情况的不同，选择使用不同的工具对地下管道10进行清理工作；

第一种：对于地下管道10内部淤泥、大型颗粒杂质比较多的情况下，首先将转轴8底端通过紧固件固定连接固定套筒11，然后启动气缸1，气缸1连接的活塞杆5推动推板6移动，从而带动电机21连接的转轴8向下移动进入到地下管道10内部，向下移动一段距离后，暂停移动，然后启动两个电动推杆19，电动推杆19伸长将顶端的吸盘18紧密贴合于地下管道10内壁，保证推板6的安装平稳性，然后启动防护盒20内的电机21，电机21带动转轴8的旋转，随着转轴8的旋转连接的纵向杆13上的切割刀片14随之旋转，利用切割刀片14对地下管道10内部的淤泥、杂质进行粉碎切割，按照上述操作步骤，依次下移推板6一段距离并对其进行固定，然后利用切割刀片14对淤泥进行搅拌处理，处理结束后将外部污泥抽取管放入地下管道10内部进行淤泥抽取，通过上述操作预先处理淤泥，避免淤泥中大颗粒杂质堵塞抽取管道；在对地下管道10内部清理粉碎后，可以根据地下管道10内部淤泥情况，可安装打捞盒15，将打捞盒15上的安装筒17通过紧固件固定连接纵向杆13底端，控制打捞盒15进入地下管道10内部，然后再控制气缸1连接的活塞杆5带动打捞盒15向上提起，打捞出淤泥、杂质到地下管道10外，然后对打捞盒15内部的淤泥、杂质进行清理；

第二种：对于地下管道10内壁粘附较厚的淤泥、杂质的情况下，先将连接杆24上下两端分别穿过安装支架一7、安装支架二9的通孔并将连接杆24上下两端螺纹连接螺母完成连接杆24的安装这个步骤在设备使用前提前安装好，将安装支架一7、安装支架二9通过紧固件固定套接于转轴8上，然后启动气缸1，气缸1连接的活塞杆5推动推板6移动，从而带动电机21连接的转轴8向下移动进入到地下管道10内部，向下移动一段距离后，暂停移动，然后启动两个电动推杆19，电动推杆19伸长将顶端的吸盘18紧密贴合于地下管道10内壁，保证推板6的安装平稳性，然后启动防护盒20内的电机21，电机21带动转轴8的旋转，随着转轴8的旋转，安装支架一7、安装支架二9旋转，安装支架一7、安装支架二9上的连接杆24同步旋转，从而利用连接杆24上的刮刀25、钢丝刷毛26对地下管道10内壁粘附的淤泥、杂质进行清淤处理，清淤处理的同时，将高压喷头22通过管道连接外部水箱，利用高压喷头22冲洗地下管道10内壁，保证地下管道10内壁清理效果，清洗一段时间后，按照相同操作步骤持续控制转轴8下移、旋转；

步骤三、清洁处理：清淤处理结束后，将使用到的清洁工具拆卸后进行冲洗、收纳，并将地下管道10管口的格栅或者井盖重新安装，清理路面，移动设备。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种地下管道清淤机器人，包括安装座(2)、安装支架一(7)、安装支架二(9)和横杆(12)，其特征在于，所述安装座(2)为凹字型结构，所述安装座(2)底部两端固定连接支撑板(3)，所述支撑板(3)两端均设有万向轮(4)，所述安装座(2)顶部中央位置设有气缸(1)，所述气缸(1)连接活塞杆(5)，所述活塞杆(5)穿过安装座(2)后活塞杆(5)底端部连接推板(6)，所述推板(6)左右两端均设有电动推杆(19)，两个所述电动推杆(19)顶端均设有吸盘(18)，所述推板(6)底表面固定连接防护盒(20)，所述防护盒(20)内部设有电机(21)，所述电机(21)的输出轴一端连接转轴(8)，所述安装支架一(7)、安装支架二(9)通过紧固件固定套接于转轴(8)上下两端，所述安装支架一(7)、安装支架二(9)外圆周边间隔设有若干连接杆(24)，所述连接杆(24)外壁设有钢丝刷毛(26)，所述转轴(8)底端通过紧固件固定连接固定套筒(11)，所述固定套筒(11)两侧设有横杆(12)，两个所述横杆(12)一端均连接纵向杆(13)，所述纵向杆(13)外部设有切割刀片(14)。

2.根据权利要求1所述的一种地下管道清淤机器人，其特征在于：所述防护盒(20)左右两侧面设有高压喷头(22)，两个所述高压喷头(22)之间互通连接且高压喷头(22)一侧通过管道和外部水箱连接。

3.根据权利要求1所述的一种地下管道清淤机器人，其特征在于：任意两个所述连接杆(24)外部一侧设有刮刀(25)。

4.根据权利要求1所述的一种地下管道清淤机器人，其特征在于：所述防护盒(20)底部一侧设有探头(23)且探头(23)两侧设有补光灯。

5.根据权利要求1所述的一种地下管道清淤机器人，其特征在于：所述连接杆(24)上下两端分别穿过安装支架一(7)、安装支架二(9)的通孔后连接杆(24)上下两端螺纹连接螺母。

6.根据权利要求1所述的一种地下管道清淤机器人，其特征在于：两个所述横杆(12)底部平行设有半圆形结构的打捞盒(15)，所述打捞盒(15)表面间隔设有若干滤孔(16)，所述打捞盒(15)顶部两端固定连接安装筒(17)，所述安装筒(17)通过紧固件固定连接纵向杆(13)底端。

7.根据权利要求1所述的一种地下管道清淤机器人，其特征在于：所述安装座(2)位于地下管道(10)顶端部，且所述安装座(2)一侧设有把手杆。

8.根据权利要求1-7所述的一种地下管道清淤机器人的清淤方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一、清淤前期工作：首先在对地下管道(10)进行清淤之前，在城市道路管道维修地段附近摆放警示牌、围栏，限制车辆、行人通过维修道路；然后工人将地下管道(10)管口的格栅或者井盖进行拆卸，并且将地下管道(10)管口附近的淤泥清理干净；手握把手杆，推动安装座(2)上安装的万向轮(4)移动，将安装座(2)移动到地下管道(10)管口上方，然后启动气缸(1)，气缸(1)连接的活塞杆(5)推动推板(6)移动，将推板(6)推移进入地下管道(10)内部，利用安装的探头(23)去检测地下管道(10)内部淤泥、污染情况，探头(23)将采集的图像数据传送到外部控制器显示屏，工作人员在显示屏查看地下管道(10)内部情况，采集结束后控制活塞杆(5)退回到原来位置；

步骤二、清淤处理：工作人员根据探头(23)采集到的地下管道(10)内部情况，根据情况的不同，选择使用不同的工具对地下管道(10)进行清理工作；第一种：对于地下管道(10)内部淤泥、大型颗粒杂质比较多的情况下，首先将转轴(8)底端通过紧固件固定连接固定套筒(11)，然后启动气缸(1)，气缸(1)连接的活塞杆(5)推动推板(6)移动，从而带动电机(21)连接的转轴(8)向下移动进入到地下管道(10)内部，向下移动一段距离后，暂停移动，然后启动两个电动推杆(19)，电动推杆(19)伸长将顶端的吸盘(18)紧密贴合于地下管道(10)内壁，保证推板(6)的安装平稳性，然后启动防护盒(20)内的电机(21)，电机(21)带动转轴(8)的旋转，随着转轴(8)的旋转连接的纵向杆(13)上的切割刀片(14)随之旋转，利用切割刀片(14)对地下管道(10)内部的淤泥、杂质进行粉碎切割，按照上述操作步骤，依次下移推板(6)一段距离并对其进行固定，然后利用切割刀片(14)对淤泥进行搅拌处理，处理结束后将外部污泥抽取管放入地下管道(10)内部进行淤泥抽取，通过上述操作预先处理淤泥，避免淤泥中大颗粒杂质堵塞抽取管道；在对地下管道(10)内部清理粉碎后，可以根据地下管道(10)内部淤泥情况，可安装打捞盒(15)，将打捞盒(15)上的安装筒(17)通过紧固件固定连接纵向杆(13)底端，控制打捞盒(15)进入地下管道(10)内部，然后再控制气缸(1)连接的活塞杆(5)带动打捞盒(15)向上提起，打捞出淤泥、杂质到地下管道(10)外，然后对打捞盒(15)内部的淤泥、杂质进行清理；

第二种：对于地下管道(10)内壁粘附较厚的淤泥、杂质的情况下，先将连接杆(24)上下两端分别穿过安装支架一(7)、安装支架二(9)的通孔并将连接杆(24)上下两端螺纹连接螺母完成连接杆(24)的安装(这个步骤在设备使用前提前安装好)，将安装支架一(7)、安装支架二(9)通过紧固件固定套接于转轴(8)上，然后启动气缸(1)，气缸(1)连接的活塞杆(5)推动推板(6)移动，从而带动电机(21)连接的转轴(8)向下移动进入到地下管道(10)内部，向下移动一段距离后，暂停移动，然后启动两个电动推杆(19)，电动推杆(19)伸长将顶端的吸盘(18)紧密贴合于地下管道(10)内壁，保证推板(6)的安装平稳性，然后启动防护盒(20)内的电机(21)，电机(21)带动转轴(8)的旋转，随着转轴(8)的旋转，安装支架一(7)、安装支架二(9)旋转，安装支架一(7)、安装支架二(9)上的连接杆(24)同步旋转，从而利用连接杆(24)上的刮刀(25)、钢丝刷毛(26)对地下管道(10)内壁粘附的淤泥、杂质进行清淤处理，清淤处理的同时，将高压喷头(22)通过管道连接外部水箱，利用高压喷头(22)冲洗地下管道(10)内壁，保证地下管道(10)内壁清理效果，清洗一段时间后，按照相同操作步骤持续控制转轴(8)下移、旋转；

步骤三、清洁处理：清淤处理结束后，将使用到的清洁工具拆卸后进行冲洗、收纳，并将地下管道(10)管口的格栅或者井盖重新安装，清理路面，移动设备。

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