CN112268485A - 一种用于可变口径多级炮膛清洁设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于可变口径多级炮膛清洁设备，第一支撑清洁结构、行走驱动结构、中间清洁收集结构和第二支撑清洁结构依次连接；第一支撑清洁结构与第二支撑清洁结构上均设有可伸缩式支撑垫、可伸缩式滚轮以及用于清洁炮膛内壁的可旋转的毛刷；所述可伸缩式支撑垫能够沿炮膛径向张开以及收缩，可伸缩式支撑垫张开后，能够将支撑清洁结构固定在炮膛内部；可伸缩式滚轮能够沿炮膛径向张开并与炮膛内壁接触，实现对支撑清洁结构的支撑；行走驱动结构能够驱动中间清洁收集结构靠近或者远离行走驱动结构；中间清洁收集结构上设有用于清洁炮膛内壁的可旋转的毛刷。本发明的清洁设备能够对炮膛进行自动清洗，提高炮膛的清洗效率。

Description

一种用于可变口径多级炮膛清洁设备

技术领域

本发明属于炮膛内壁清洗领域，具体涉及一种用于可变口径多级炮膛清洁设备。

背景技术

针对火炮在发射炮弹时，炮膛与炮弹之间为“过盈配合”，炮弹的滑动会导致火药残渣粘挂到炮膛内壁上，积累过多会严重影响设计精度甚至会发生炸膛，因此必须加强对炮膛内壁的清洗保养。当前主要由多人反复推拉裹着棉布的长木棒清除炮膛内壁残留物，耗时耗力，效果较差。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于可变口径多级炮膛清洁设备，本发明的清洁设备能够对炮膛进行自动清洗，提高炮膛的清洗效率。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：

一种用于可变口径多级炮膛清洁设备，包括第一支撑清洁结构、行走驱动结构、中间清洁收集结构和第二支撑清洁结构，第一支撑清洁结构、行走驱动结构、中间清洁收集结构和第二支撑清洁结构依次连接；第一支撑清洁结构与第二支撑清洁结构上均设有可伸缩式支撑垫、可伸缩式滚轮以及用于清洁炮膛内壁的可旋转的毛刷；所述可伸缩式支撑垫能够沿炮膛径向张开以及收缩，可伸缩式支撑垫张开后，能够将支撑清洁结构固定在炮膛内部；可伸缩式滚轮能够沿炮膛径向张开并与炮膛内壁接触，实现对支撑清洁结构的支撑；行走驱动结构能够驱动中间清洁收集结构靠近或者远离行走驱动结构；中间清洁收集结构上设有用于清洁炮膛内壁的可旋转的毛刷。

优选的，第一支撑清洗结构包括第一外壳、第一毛刷、第一伸缩驱动机构、第一弹性驱动机构、至少三个第一滚轮和至少三个第一支撑垫；第一滚轮沿第一外壳的周向均匀分布，第一外壳在其周向上开设有供第一滚轮伸出的第一贯穿孔；第一支撑垫沿第一外壳的周向均匀分布，第一外壳在其周向上开设有供第一支撑垫伸出的第二贯穿孔；第一伸缩驱动机构设置于第一外壳内部并与第一支撑垫连接，第一伸缩驱动机构能够同步驱动所有第一支撑垫从第二贯穿孔伸出或缩回；第一弹性驱动机构设置于第一外壳内部并与第一滚轮连接，第一弹性驱动机构为第一滚轮提供沿第一外壳径向向外的力，能够使第一滚轮与炮膛内壁接触；第一外壳的一端设有第一安装板，第一安装板上安装有第一气动马达，第一毛刷与第一气动马达的输出轴连接，第一外壳的另一端与行走驱动结构的一端连接。

优选的，第一伸缩驱动机构包括第二气动马达、第一丝杠、第一螺母、第一耳环、第一导向轴筒、第一导向轴、第一支撑垫连杆、第一安装板、第二安装板和第三安装板，第二安装板和第三安装板均与第一外壳连接，第一丝杠安装在第一安装板和第二安装板之间，第一安装板和第二安装板上设置有用于安装第一丝杠的轴承座，第一丝杠与第一螺母配合连接，第一螺母上安装有第一耳环，第一耳环与第一支撑垫连杆的一端连接形成转动副，第一支撑垫连杆的另一端与第一支撑垫的连接形成转动副，第一支撑垫内侧的两端均连接有第一导向轴，第一安装板和第二安装板上均安装有套在第一导向轴外部的第一导向轴筒；第二气动马达安装在第三安装板上，第二气动马达的输出轴通过第一联轴器与第一丝杠连接。

优选的，第一弹性驱动机构包括第三安装板、第一弹簧支撑座、第一弹簧、第一滑块、第一轮叉、第一轮叉连杆、第一支撑耳环、第一导杆和第一支撑耳环，第一弹簧支撑座安装在第三安装板上，第一导杆安装在第一弹簧支撑座上，第一支撑耳环安装在第一弹簧支撑座上并位于第一导杆的一端，第一轮叉的一端与第一支撑耳环连接形成转动副，第一轮叉的另一端与第一滚轮连接形成转动副，第一弹簧与第一滑块套在第一导杆的另一端，第一轮叉连杆的两端分别与第一轮叉以及第一滑块连接构成转动副，第一轮叉连杆与第一轮叉的连接点位于第一滚轮与第一轮叉的连接点以及第一轮叉的一端与第一支撑耳环的连接点之间；第一弹簧用于为第一滑块施加力，该力用于使第一滚轮与炮膛内壁接触。

优选的，行走驱动结构包括第二外壳和安装在第二外壳内的第三气动马达、第二丝杠、第二螺母、螺母连板、第四安装板、第五安装板和第六安装板，第四安装板、第五安装板和第六安装板与第二外壳连接，第二外壳与第一支撑清洁结构连接；螺母连板通过导向杆与中间清洁收集结构连接，第六安装板安装在导向杆上，第二丝杠的两端分别安装在第五安装板和第六安装板上，第五安装板和第六安装板上安装有用于安装第二丝杠的轴承座，第二丝杠贯穿螺母连板，第二螺母与第二丝杠配合连接，第二螺母与螺母连板连接，第三气动马达安装在第四安装板上，第三气动马达的输出轴与第二丝杠的位于第五安装板的一端通过第二联轴器连接。

优选的，所述中间清洁收集结构包括第三外壳、第四气动马达、第七安装板、轴承、空心毛刷和法兰，所述轴承的内圈与行走驱动结构连接，空心毛刷套于轴承的外圈，所述法兰与空心毛刷或者轴承的外圈连接，第七安装板安装在第三外壳内，第四气动马达安装在第七安装板上，第四气动马达的输出轴与法兰连接。

优选的，第三外壳靠近所述轴承的一端安装有法兰轴筒，第三外壳内部还安装有隔板，第四气动马达穿过法兰轴筒和隔板且在连接处密封，法兰轴筒和隔板之间形成有负压吸尘仓，法兰轴筒上开设有与所述负压吸尘仓连通的吸尘孔，隔板与第七安装板之间的腔室内设置有微型真空泵，微型真空泵进气口穿过隔板并与负压吸尘仓连通，微型真空泵进气口设有除尘网，第七安装板上开设有透气孔。

优选的，第二支撑清洁结构包括第四外壳、第三毛刷、第二伸缩驱动机构、第二弹性驱动机构、至少三个第二滚轮和至少三个第二支撑垫；第一滚轮沿第四外壳的周向均匀分布，第四外壳在其周向上开设有供第二滚轮伸出的第三贯穿孔；第二支撑垫沿第四外壳的周向均匀分布，第四外壳在其周向上开设有供第二支撑垫伸出的第四贯穿孔；第二伸缩驱动机构设置于第四外壳内部并与第二支撑垫连接，第二伸缩驱动机构能够同步驱动所有第二支撑垫从第四贯穿孔伸出或缩回；第二弹性驱动机构设置于第四外壳内部并与第二滚轮连接，第二弹性驱动机构为第二滚轮提供沿第四外壳径向向外的力，能够使第二滚轮与炮膛内壁接触；第四外壳的一端设有第八安装板，第八安装板上安装有第六气动马达，第二毛刷与第六气动马达的输出轴连接，第四外壳的另一端与中间清洁收集结构的一端连接。

优选的，第二伸缩驱动机构包括第五气动马达、第三丝杠、第三螺母、第二耳环、第二导向轴筒、第二导向轴、第二支撑垫连杆、第八安装板、第九安装板和第十安装板，第九安装板和第十安装板均与第四外壳连接，第三丝杠安装在第八安装板和第九安装板之间，第八安装板和第九安装板上设置有用于安装第三丝杠的轴承座，第三丝杠与第三螺母配合连接，第三螺母上安装有第二耳环，第二耳环与第二支撑垫连杆的一端连接形成转动副，第二支撑垫连杆的另一端与第二支撑垫的连接形成转动副，第二支撑垫内侧的两端均连接有第二导向轴，第八安装板和第十安装板上均安装有套在第二导向轴外部的第二导向轴筒；第五气动马达安装在第十安装板上，第五气动马达的输出轴通过第三联轴器与第三丝杠连接。

优选的，第二弹性驱动机构包括第十安装板、第二弹簧支撑座、第二弹簧、第二滑块、第二轮叉、第二轮叉连杆、第二支撑耳环、第二导杆和第二支撑耳环，第二弹簧支撑座安装在第十安装板上，第二导杆安装在第二弹簧支撑座上，第二支撑耳环安装在第二弹簧支撑座上并位于第二导杆的一端，第二轮叉的一端与第二支撑耳环连接形成转动副，第二轮叉的另一端与第二滚轮连接形成转动副，第二弹簧与第二滑块套在第二导杆的另一端，第二轮叉连杆的两端分别与第二轮叉以及第二滑块连接构成转动副，第二轮叉连杆与第二轮叉的连接点位于第二滚轮与第二轮叉的连接点以及第二轮叉的一端与第二支撑耳环的连接点之间；第二弹簧用于为第二滑块施加力，该力用于使第二滚轮与炮膛内壁接触。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明用于可变口径多级炮膛清洁设备第一支撑清洁结构与第二支撑清洁结构上均设有可伸缩式支撑垫，因此第一支撑清洁结构与第二支撑清洁结构可通过有可伸缩式支撑垫与炮膛之间实现相对固定或者解除相对固定；行走驱动结构能够驱动中间清洁收集结构靠近或者远离行走驱动结构，因此当整个清洁设备需要在炮膛内行走时，比如第一支撑清洁结构上的可伸缩式支撑垫与炮膛之间实现相对固定，第二支撑清洁结构上的可伸缩式支撑垫与炮膛之间解除相对固定，通过行走驱动结构，就能够实现第二支撑清洁结构远离或者靠近第一支撑清洁结构，然后，第二支撑清洁结构上的可伸缩式支撑垫与炮膛之间实现相对固定，第一支撑清洁结构上的可伸缩式支撑垫与炮膛之间解除相对固定，通过行走驱动结构，使第一支撑清洁结构远离或者靠近第二支撑清洁结构，如此往复即可实现整个清洁设备仿虫蠕动前行，第一支撑清洁结构、中间清洁收集结构和第二支撑清洁结构上均设有可旋转的毛刷，因此在整个清洁设备在移动过程中实现对整个炮膛的清洁，而且本发明的清洁设备能够实现从炮膛的一端至另一端的自动清洁。第一支撑清洁结构与第二支撑清洁结构上均设有可伸缩式支撑垫，因此本发明可以适应于变口径多级炮膛清洁，第一支撑清洁结构与第二支撑清洁结构上均设置可伸缩式滚轮，可伸缩式滚轮能够沿炮膛径向张开并与炮膛内壁接触，实现对支撑清洁结构的支撑，当可伸缩式支撑垫与炮膛内壁不接触时，可伸缩式滚轮起到辅助支撑的作用，防止清洁设备的其他部位(除可伸缩式滚轮、毛刷以及可伸缩式支撑垫)与炮膛内壁接触，在整个清洁设备移动过程中划伤炮膛内壁，同时可保证整个清洁装置在变口径多级炮膛内部顺畅移动。

附图说明

图1为本发明所述用于可变口径多级炮膛清洁设备整体外观图；

图2为本发明所述用于可变口径多级炮膛清洁设备整体剖切图；

图3为本发明所述用于可变口径多级炮膛清洁设备整体第一支撑示意图；

图4为本发明所述用于可变口径多级炮膛清洁设备行走驱动机构示意图；

图5为本发明所述用于可变口径多级炮膛清洁设备中间清洗结构示意图；

图6为本发明所述用于可变口径多级炮膛清洁设备第二支撑结构示意图；

图中：

1为第一支撑清洁结构，101为第一毛刷，102为第一导向轴筒，103为第一导向轴，104为第一螺母，105为第一支撑垫连杆，106为第一支撑垫，107为第一耳环，108为第一丝杠，109为第一联轴器，1010为第一弹簧支撑座，1011为第一弹簧，1012为第一滑块，1013为第一轮叉，1014为第一轮叉连杆，1015为第一支撑耳环，1016为第一滚轮，1017为第二气动马达，1018为第一导杆，1019第一气动马达，1020为第一安装板，1021为第二安装板，1022为第三安装板，1023为第一外壳；

2为行走驱动结构，201为第三气动马达，202为第二联轴器，203为第二丝杠，204为第二螺母，205为螺母连板，206为导向杆，207为空心轴筒，208为连接螺孔，209为第二外壳，210为第四安装板，211为第五安装板，212为第六安装板；

3为中间清洁收集结构，301为轴承，302为空心毛刷，303为法兰，304为吸尘孔，305为负压吸尘仓，306为第四气动马达，307为连接螺孔，308为第三外壳，309为第七安装板，310为隔板，311为法兰轴筒，312为微型真空泵，3121为微型真空泵进气口，3122为微型真空泵出气口；

4为第二支撑清洁结构，401为第二弹簧支撑座，402为第二弹簧，403为第二滑块，404为第二支撑耳环，405为第二导杆，406为第二轮叉连杆，407为第二轮叉，408为第二滚轮，409为第五气动马达，4010为第三联轴器，4011为第三毛刷，4012为第二导向轴筒，4013为第二导向轴，4014为第三丝杠，4015为第三螺母，4016为第二耳环，4017为第二支撑垫连杆，4018为第二支撑垫，4019第六气动马达；4020为第四外壳，4021为第八安装板，4022为第九安装板，4023为第十安装板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来对本发明做进一步的说明。

针对现有发明技术存在问题，本发明拟设计一种多级炮膛清洗装置，解决清扫区域盲区问题，并实现残留物的收集，整体行进结构采用仿虫似蠕动前行，行进稳定，适应性强。

参照图1和图2，本发明用于可变口径多级炮膛清洁设备，包括第一支撑清洁结构1、行走驱动结构2、中间清洁收集结构3和第二支撑清洁结构4，第一支撑清洁结构1、行走驱动结构2、中间清洁收集结构3和第二支撑清洁结构4依次连接；第一支撑清洁结构1与第二支撑清洁结构4上均设有可伸缩式支撑垫、可伸缩式滚轮以及用于清洁炮膛内壁的可旋转的毛刷；所述可伸缩式支撑垫能够沿炮膛径向张开以及收缩，可伸缩式支撑垫张开后，能够将支撑清洁结构固定在炮膛内部；可伸缩式滚轮能够沿炮膛径向张开并与炮膛内壁接触，实现对支撑清洁结构的支撑；行走驱动结构2能够驱动中间清洁收集结构3靠近或者远离行走驱动结构2；中间清洁收集结构3上设有用于清洁炮膛内壁的可旋转的毛刷。

作为本发明优选的实施方案，参照图1～图3，第一支撑清洗结构1包括第一外壳1023、第一毛刷101、第一伸缩驱动机构、第一弹性驱动机构、至少三个第一滚轮1016和至少三个第一支撑垫106；第一滚轮1016沿第一外壳1023的周向均匀分布，第一外壳1023在其周向上开设有供第一滚轮1016伸出的第一贯穿孔；第一支撑垫106沿第一外壳1023的周向均匀分布，第一外壳1023在其周向上开设有供第一支撑垫106伸出的第二贯穿孔；第一伸缩驱动机构设置于第一外壳1023内部并与第一支撑垫106连接，第一伸缩驱动机构能够同步驱动所有第一支撑垫106从第二贯穿孔伸出或缩回；第一弹性驱动机构设置于第一外壳1023内部并与第一滚轮1016连接，第一弹性驱动机构为第一滚轮1016提供沿第一外壳1023径向向外的力，能够使第一滚轮1016与炮膛内壁接触；第一外壳1023的一端设有第一安装板1020，第一安装板1020上安装有第一气动马达1019，第一毛刷101与第一气动马达1019的输出轴连接，第一毛刷101可进行炮筒内壁的第一级清洗，将残留物清洗下来，第一外壳1023的另一端与行走驱动结构2的一端连接。

作为本发明优选的实施方案，参照图1～图3，第一伸缩驱动机构包括第二气动马达1017、第一丝杠108、第一螺母104、第一耳环107、第一导向轴筒102、第一导向轴103、第一支撑垫连杆105、第一安装板1020、第二安装板1021和第三安装板1022，第二安装板1021和第三安装板1022均与第一外壳1023连接，第一丝杠108安装在第一安装板1020和第二安装板1021之间，第一安装板1020和第二安装板1021上设置有用于安装第一丝杠108的轴承座，第一丝杠108与第一螺母104配合连接，第一丝杠108与第一螺母104之间构成直线副，第一螺母104上安装有第一耳环107，第一耳环107可随第一螺母104一起做直线运动，第一耳环107与第一支撑垫连杆105的一端连接形成转动副，第一支撑垫连杆105的另一端与第一支撑垫106的连接形成转动副，第一支撑垫106内侧的两端均连接有第一导向轴103，第一安装板1020和第二安装板1021上均安装有套在第一导向轴103外部的第一导向轴筒102；第二气动马达1017安装在第三安装板1022上，第二气动马达1017的输出轴通过第一联轴器109与第一丝杠108连接。

作为本发明优选的实施方案，参照图1～图3，第一弹性驱动机构包括第三安装板1022、第一弹簧支撑座1010、第一弹簧1011、第一滑块1012、第一轮叉1013、第一轮叉连杆1014、第一支撑耳环1015、第一导杆1018和第一支撑耳环1015，第一弹簧支撑座1010安装在第三安装板1022上，第一导杆1018安装在第一弹簧支撑座1010上，第一支撑耳环1015安装在第一弹簧支撑座1010上并位于第一导杆1018的一端，第一轮叉1013的一端与第一支撑耳环1015连接形成转动副，第一轮叉1013的另一端与第一滚轮1016连接形成转动副，第一弹簧1011与第一滑块1012套在第一导杆1018的另一端，第一轮叉连杆1014的两端分别与第一轮叉1013以及第一滑块1012连接构成转动副，第一轮叉连杆1014与第一轮叉1013的连接点位于第一滚轮1016与第一轮叉1013的连接点以及第一轮叉1013的一端与第一支撑耳环1015的连接点之间；第一弹簧1011用于为第一滑块1012施加力，该力用于使第一滚轮1016一直处于顶紧炮膛内壁状态，第一滚轮1016可起到辅助支撑及导向的作用。

作为本发明优选的实施方案，参照图1～图2以及图4，行走驱动结构2包括第二外壳209和安装在第二外壳209内的第三气动马达201、第二丝杠203、第二螺母204、螺母连板205、第四安装板210、第五安装板211和第六安装板212，第四安装板210、第五安装板211和第六安装板212与第二外壳209连接，第二外壳209与第一支撑清洁结构1连接；螺母连板205通过导向杆206与中间清洁收集结构3连接，第六安装板212安装在导向杆206上，第二丝杠203的两端分别安装在第五安装板211和第六安装板212上，第五安装板211和第六安装板212上安装有用于安装第二丝杠203的轴承座，第二丝杠203贯穿螺母连板205，第二螺母204与第二丝杠203配合连接，第二螺母204与螺母连板205连接，第三气动马达201安装在第四安装板210上，第三气动马达201的输出轴与第二丝杠203的位于第五安装板211的一端通过第二联轴器202连接。

作为本发明优选的实施方案，参照图1～图2以及图5，所述中间清洁收集结构3包括第三外壳308、第四气动马达306、第七安装板309、轴承301、空心毛刷302和法兰303，所述轴承301的内圈与行走驱动结构2连接，空心毛刷302套于轴承301的外圈，所述法兰303与空心毛刷302或者轴承301的外圈连接，第七安装板309安装在第三外壳308内，第四气动马达306安装在第七安装板309上，第四气动马达306的输出轴与法兰303连接。空心毛刷302可将第一毛刷101扫下的残留物重新扫起，即炮膛内壁的第二级清洗。轴承301可选用深沟球轴承。

作为本发明优选的实施方案，参照图1～图2以及图4和图5，所述轴承301的内圈安装有空心轴筒207，空心轴筒207具有圆筒和端板，圆筒和端板垂直连接，所述圆筒安装在轴承301的内圈并且过盈配合，空心轴筒207与行走驱动结构2连接。

作为本发明优选的实施方案，参照图4，导向杆206采用双头螺柱，双头螺柱的一端与空心轴筒207的端板固定连接，双头螺柱的另一端与螺母连板205固定连接。

作为本发明优选的实施方案，参照图5，第三外壳308靠近所述轴承301的一端安装有法兰轴筒311，第三外壳308内部还安装有隔板310，第四气动马达306穿过法兰轴筒311和隔板310且在连接处密封，法兰轴筒311和隔板310之间形成有负压吸尘仓305，法兰轴筒311上开设有与所述负压吸尘仓305连通的吸尘孔304，隔板310与第七安装板309之间的腔室内设置有微型真空泵312，微型真空泵进气口3121穿过隔板310并与负压吸尘仓305连通，微型真空泵进气口3121设有除尘网，，微型真空泵出气口3122位于隔板310与第七安装板309之间的腔室，第七安装板309上开设有透气孔。通过第一毛刷101清扫后的残留物通过吸尘孔304被吸入负压吸尘仓305内，完成残留物的收集。

作为本发明优选的实施方案，参照图1～图2以及图6，第二支撑清洁结构4包括第四外壳4020、第三毛刷4011、第二伸缩驱动机构、第二弹性驱动机构、至少三个第二滚轮408和至少三个第二支撑垫4018；第一滚轮1016沿第四外壳4020的周向均匀分布，第四外壳4020在其周向上开设有供第二滚轮408伸出的第三贯穿孔；第二支撑垫4018沿第四外壳4020的周向均匀分布，第四外壳4020在其周向上开设有供第二支撑垫4018伸出的第四贯穿孔；第二伸缩驱动机构设置于第四外壳4020内部并与第二支撑垫4018连接，第二伸缩驱动机构能够同步驱动所有第二支撑垫4018从第四贯穿孔伸出或缩回；第二弹性驱动机构设置于第四外壳4020内部并与第二滚轮4018连接，第二弹性驱动机构为第二滚轮4018提供沿第四外壳4020径向向外的力，能够使第二滚轮4018与炮膛内壁接触；第四外壳4020的一端设有第八安装板4021，第八安装板4021上安装有第六气动马达4019，第二毛刷4011与第六气动马达4019的输出轴连接，第四外壳4020的另一端与中间清洁收集结构3的一端连接。第二毛刷4011可进行炮筒内壁的第三级清洗，对前两级清洗残余物进行再次清扫，保证清洗效果.

作为本发明优选的实施方案，参照图1～图2以及图6，第二伸缩驱动机构包括第五气动马达405、第三丝杠4014、第三螺母4015、第二耳环4016、第二导向轴筒4012、第二导向轴4013、第二支撑垫连杆4017、第八安装板4021、第九安装板4022和第十安装板4023，第九安装板4022和第十安装板4023均与第四外壳4020连接，第三丝杠4014安装在第八安装板4021和第九安装板4022之间，第八安装板4021和第九安装板4022上设置有用于安装第三丝杠4014的轴承座，第三丝杠4014与第三螺母4015配合连接，第三螺母4015上安装有第二耳环4016，第二耳环4016与第二支撑垫连杆4017的一端连接形成转动副，第二支撑垫连杆4017的另一端与第二支撑垫4018的连接形成转动副，第二支撑垫4018内侧的两端均连接有第二导向轴4013，第八安装板4021和第十安装板4022上均安装有套在第二导向轴4013外部的第二导向轴筒4012；第五气动马达409安装在第十安装板4023上，第五气动马达409的输出轴通过第三联轴器4010与第三丝杠4014连接。

作为本发明优选的实施方案，参照图1～图2以及图6，第二弹性驱动机构包括第十安装板4023、第二弹簧支撑座401、第二弹簧402、第二滑块403、第二轮叉407、第二轮叉连杆406、第二支撑耳环404、第二导杆405和第二支撑耳环404，第二弹簧支撑座401安装在第十安装板4023上，第二导杆405安装在第二弹簧支撑座401上，第二支撑耳环404安装在第二弹簧支撑座401上并位于第二导杆405的一端，第二轮叉407的一端与第二支撑耳环404连接形成转动副，第二轮叉407的另一端与第二滚轮408连接形成转动副，第二弹簧402与第二滑块403套在第二导杆405的另一端，第二轮叉连杆406的两端分别与第二轮叉407以及第二滑块403连接构成转动副，第二轮叉连杆406与第二轮叉407的连接点位于第二滚轮408与第二轮叉407的连接点以及第二轮叉407的一端与第二支撑耳环405的连接点之间；第二弹簧402用于为第二滑块403施加力，该力用于使第二滚轮408一直处于顶紧炮膛内壁状态。

作为本发明优选的实施方案，第一支撑垫和第二支撑垫与炮膛内壁接触的一侧采用设有橡胶垫，以防止压伤炮膛内壁。

作为本发明优选的实施方案，第一滚轮和第二滚轮外周设有橡胶圈，以防止损伤炮膛内壁。

如图1-图6所示，本发明用于可变口径多级炮膛清洁设备在使用时：

首先进行整体多级炮膛清洁设备的安装；

接着将整体设备送入炮膛内壁，最初由第一滚轮1016和第二滚轮408对整体结构起导向支撑作用。第一滚轮1016其与第一轮叉1013连接构成转动副；第一轮叉1013与第一支撑耳环1015之间形成转动副，同时第一轮叉1013与第一轮叉连杆1014连接形成转动副，第一轮叉连杆1014与第一滑块1012之间连接构成转动副，第一滑块1012与第一导杆1018之间形成移动副，第一弹簧1011与第一滑块1012连接并固定在第一弹簧支撑座1010上，依靠第一弹簧1011与第一滑块1012之间的弹力，可保证第一滚轮1016一直处于顶紧炮膛内壁状态，同时可使整体设备进入不同内径的炮膛，第二滚轮408的支撑原理和第一滚轮1016一致。

然后第一毛刷101、空心毛刷302，第二毛刷4011同时进行转动清洗，其中第一毛刷101和第二毛刷4011可全面覆盖炮膛内壁的两端部，进而第一毛刷101可进行炮筒内壁的第一级清洗，将残留物清扫下来；中间的空心毛刷302可将第一毛刷301扫下的残留物重新扫起，残留物通过吸尘孔304被吸入负压吸尘仓305内，完成残留物的收集，即炮膛内壁的第二级清洗；第二毛刷4011进行炮筒内壁的第三级清洗，对前两级清洗残余物进行再次清扫，保证清洗效果。

进而第二气动马达1017驱动第一丝杠108带动第一螺母104前进直线动作，第一耳环107随第一螺母104一起动作，进而带动第一耳环107、第一支撑垫连杆105、第一支撑垫106一起构成的曲柄滑块机构执行动作，四个均布的第一支撑垫106沿炮膛内壁的径向伸出，顶紧炮膛内壁，实现装置第一整体结构的支撑固定。第三气动马达201驱动第二丝杠203带动第二螺母204直线移动，进而可通过螺母连扳205的直线移动带动中间清洗收集结构3和第二支撑清洗结构4借助第二滚轮408的导向实现向前动作。前进到位后，第五气动马达409驱动第三丝杠4014带动第三螺母4015前进直线动作，第二耳环4016随第三螺母4015一起动作，进而带动第二耳环4015、第二支撑垫连杆4017、第二支撑垫4018一起构成的曲柄滑块机构执行动作，四个均布的第二支撑垫4018沿炮膛内壁的径向伸出，顶紧炮膛内壁，实现装置第二整体结构的支撑固定。

进而第二气动马达1017驱动第一丝杠108带动第一螺母104后退直线动作，第一耳环107随第一螺母104一起动作，进而带动第一耳环107、第一支撑垫连杆105、第一支撑垫106一起构成的曲柄滑块机构执行动作，四个均布的第一支撑垫106沿炮膛内壁的径向缩回，第三气动马达201驱动第二丝杠203转动，此时第二螺母204随第二整体结构一起固定，则由第二螺母204做直线向前移动动作，进而可带动第二丝杠203所连接的行走驱动结构2和第一支撑清洗结构1借助第一滚轮1016的导向实现向前动作。

最后行走驱动结构2和第一支撑清洗结构1前进到位后，第一支撑垫106伸出顶紧炮膛内壁，第二支撑垫408缩回为下一次前进做准备，如此循环前进动作，实现整体设备仿虫蠕动前行，保证清洗效果。

与现有人工作业模式相比，本发明的有益效果体现在：

本发明提供的一种用于可变口径多级炮膛清洁设备，能够有效解决人工进行炮膛内壁清洗劳动强度大、效率低，效果差等问题。通过设置负压吸尘仓以及三级清洗结构，能够有效解决当前已发布的清洗装置存在的清洗盲区以及不具备残留物收集的问题，通过可调节的支撑垫结构，可使设备适应不同内径的炮膛清洗。

从上述描述可以看出，本发明用于可变口径多级炮膛清洁设备，基于三级清洗结构可实现炮膛内壁的全覆盖清洗，以及完成对残留物的收集，并通过仿虫似的机构实现整体设备的蠕动前行，充分保证清洗效果。

Claims (10)

1.一种用于可变口径多级炮膛清洁设备，其特征在于，包括第一支撑清洁结构(1)、行走驱动结构(2)、中间清洁收集结构(3)和第二支撑清洁结构(4)，第一支撑清洁结构(1)、行走驱动结构(2)、中间清洁收集结构(3)和第二支撑清洁结构(4)依次连接；第一支撑清洁结构(1)与第二支撑清洁结构(4)上均设有可伸缩式支撑垫、可伸缩式滚轮以及用于清洁炮膛内壁的可旋转的毛刷；所述可伸缩式支撑垫能够沿炮膛径向张开以及收缩，可伸缩式支撑垫张开后，能够将支撑清洁结构固定在炮膛内部；可伸缩式滚轮能够沿炮膛径向张开并与炮膛内壁接触，实现对支撑清洁结构的支撑；行走驱动结构(2)能够驱动中间清洁收集结构(3)靠近或者远离行走驱动结构(2)；中间清洁收集结构(3)上设有用于清洁炮膛内壁的可旋转的毛刷。

2.根据权利要求1所述的一种用于可变口径多级炮膛清洁设备，其特征在于，第一支撑清洗结构(1)包括第一外壳(1023)、第一毛刷(101)、第一伸缩驱动机构、第一弹性驱动机构、至少三个第一滚轮(1016)和至少三个第一支撑垫(106)；第一滚轮(1016)沿第一外壳(1023)的周向均匀分布，第一外壳(1023)在其周向上开设有供第一滚轮(1016)伸出的第一贯穿孔；第一支撑垫(106)沿第一外壳(1023)的周向均匀分布，第一外壳(1023)在其周向上开设有供第一支撑垫(106)伸出的第二贯穿孔；第一伸缩驱动机构设置于第一外壳(1023)内部并与第一支撑垫(106)连接，第一伸缩驱动机构能够同步驱动所有第一支撑垫(106)从第二贯穿孔伸出或缩回；第一弹性驱动机构设置于第一外壳(1023)内部并与第一滚轮(1016)连接，第一弹性驱动机构为第一滚轮(1016)提供沿第一外壳(1023)径向向外的力，能够使第一滚轮(1016)与炮膛内壁接触；第一外壳(1023)的一端设有第一安装板(1020)，第一安装板(1020)上安装有第一气动马达(1019)，第一毛刷(101)与第一气动马达(1019)的输出轴连接，第一外壳(1023)的另一端与行走驱动结构(2)的一端连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于可变口径多级炮膛清洁设备，其特征在于，第一伸缩驱动机构包括第二气动马达(1017)、第一丝杠(108)、第一螺母(104)、第一耳环(107)、第一导向轴筒(102)、第一导向轴(103)、第一支撑垫连杆(105)、第一安装板(1020)、第二安装板(1021)和第三安装板(1022)，第二安装板(1021)和第三安装板(1022)均与第一外壳(1023)连接，第一丝杠(108)安装在第一安装板(1020)和第二安装板(1021)之间，第一安装板(1020)和第二安装板(1021)上设置有用于安装第一丝杠(108)的轴承座，第一丝杠(108)与第一螺母(104)配合连接，第一螺母(104)上安装有第一耳环(107)，第一耳环(107)与第一支撑垫连杆(105)的一端连接形成转动副，第一支撑垫连杆(105)的另一端与第一支撑垫(106)的连接形成转动副，第一支撑垫(106)内侧的两端均连接有第一导向轴(103)，第一安装板(1020)和第二安装板(1021)上均安装有套在第一导向轴(103)外部的第一导向轴筒(102)；第二气动马达(1017)安装在第三安装板(1022)上，第二气动马达(1017)的输出轴通过第一联轴器(109)与第一丝杠(108)连接。

4.根据权利要求2所述的一种用于可变口径多级炮膛清洁设备，其特征在于，第一弹性驱动机构包括第三安装板(1022)、第一弹簧支撑座(1010)、第一弹簧(1011)、第一滑块(1012)、第一轮叉(1013)、第一轮叉连杆(1014)、第一支撑耳环(1015)、第一导杆(1018)和第一支撑耳环(1015)，第一弹簧支撑座(1010)安装在第三安装板(1022)上，第一导杆(1018)安装在第一弹簧支撑座(1010)上，第一支撑耳环(1015)安装在第一弹簧支撑座(1010)上并位于第一导杆(1018)的一端，第一轮叉(1013)的一端与第一支撑耳环(1015)连接形成转动副，第一轮叉(1013)的另一端与第一滚轮(1016)连接形成转动副，第一弹簧(1011)与第一滑块(1012)套在第一导杆(1018)的另一端，第一轮叉连杆(1014)的两端分别与第一轮叉(1013)以及第一滑块(1012)连接构成转动副，第一轮叉连杆(1014)与第一轮叉(1013)的连接点位于第一滚轮(1016)与第一轮叉(1013)的连接点以及第一轮叉(1013)的一端与第一支撑耳环(1015)的连接点之间；第一弹簧(1011)用于为第一滑块(1012)施加力，该力用于使第一滚轮(1016)与炮膛内壁接触。

5.根据权利要求1所述的一种用于可变口径多级炮膛清洁设备，其特征在于，行走驱动结构(2)包括第二外壳(209)和安装在第二外壳(209)内的第三气动马达(201)、第二丝杠(203)、第二螺母(204)、螺母连板(205)、第四安装板(210)、第五安装板(211)和第六安装板(212)，第四安装板(210)、第五安装板(211)和第六安装板(212)与第二外壳(209)连接，第二外壳(209)与第一支撑清洁结构(1)连接；螺母连板(205)通过导向杆(206)与中间清洁收集结构(3)连接，第六安装板(212)安装在导向杆(206)上，第二丝杠(203)的两端分别安装在第五安装板(211)和第六安装板(212)上，第五安装板(211)和第六安装板(212)上安装有用于安装第二丝杠(203)的轴承座，第二丝杠(203)贯穿螺母连板(205)，第二螺母(204)与第二丝杠(203)配合连接，第二螺母(204)与螺母连板(205)连接，第三气动马达(201)安装在第四安装板(210)上，第三气动马达(201)的输出轴与第二丝杠(203)的位于第五安装板(211)的一端通过第二联轴器(202)连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于可变口径多级炮膛清洁设备，其特征在于，所述中间清洁收集结构(3)包括第三外壳(308)、第四气动马达(306)、第七安装板(309)、轴承(301)、空心毛刷(302)和法兰(303)，所述轴承(301)的内圈与行走驱动结构(2)连接，空心毛刷(302)套于轴承(301)的外圈，所述法兰(303)与空心毛刷(302)或者轴承(301)的外圈连接，第七安装板(309)安装在第三外壳(308)内，第四气动马达(306)安装在第七安装板(309)上，第四气动马达(306)的输出轴与法兰(303)连接。

7.根据权利要求5所述的一种用于可变口径多级炮膛清洁设备，其特征在于，第三外壳(308)靠近所述轴承(301)的一端安装有法兰轴筒(311)，第三外壳(308)内部还安装有隔板(310)，第四气动马达(306)穿过法兰轴筒(311)和隔板(310)且在连接处密封，法兰轴筒(311)和隔板(310)之间形成有负压吸尘仓(305)，法兰轴筒(311)上开设有与所述负压吸尘仓(305)连通的吸尘孔(304)，隔板(310)与第七安装板(309)之间的腔室内设置有微型真空泵(312)，微型真空泵进气口(3121)穿过隔板(310)并与负压吸尘仓(305)连通，微型真空泵进气口(3121)设有除尘网，第七安装板(309)上开设有透气孔。

8.根据权利要求1所述的一种用于可变口径多级炮膛清洁设备，其特征在于，第二支撑清洁结构(4)包括第四外壳(4020)、第三毛刷(4011)、第二伸缩驱动机构、第二弹性驱动机构、至少三个第二滚轮(408)和至少三个第二支撑垫(4018)；第一滚轮(1016)沿第四外壳(4020)的周向均匀分布，第四外壳(4020)在其周向上开设有供第二滚轮(408)伸出的第三贯穿孔；第二支撑垫(4018)沿第四外壳(4020)的周向均匀分布，第四外壳(4020)在其周向上开设有供第二支撑垫(4018)伸出的第四贯穿孔；第二伸缩驱动机构设置于第四外壳(4020)内部并与第二支撑垫(4018)连接，第二伸缩驱动机构能够同步驱动所有第二支撑垫(4018)从第四贯穿孔伸出或缩回；第二弹性驱动机构设置于第四外壳(4020)内部并与第二滚轮(4018)连接，第二弹性驱动机构为第二滚轮(4018)提供沿第四外壳(4020)径向向外的力，能够使第二滚轮(4018)与炮膛内壁接触；第四外壳(4020)的一端设有第八安装板(4021)，第八安装板(4021)上安装有第六气动马达(4019)，第二毛刷(4011)与第六气动马达(4019)的输出轴连接，第四外壳(4020)的另一端与中间清洁收集结构(3)的一端连接。

9.根据权利要求8所述的一种用于可变口径多级炮膛清洁设备，其特征在于，第二伸缩驱动机构包括第五气动马达(405)、第三丝杠(4014)、第三螺母(4015)、第二耳环(4016)、第二导向轴筒(4012)、第二导向轴(4013)、第二支撑垫连杆(4017)、第八安装板(4021)、第九安装板(4022)和第十安装板(4023)，第九安装板(4022)和第十安装板(4023)均与第四外壳(4020)连接，第三丝杠(4014)安装在第八安装板(4021)和第九安装板(4022)之间，第八安装板(4021)和第九安装板(4022)上设置有用于安装第三丝杠(4014)的轴承座，第三丝杠(4014)与第三螺母(4015)配合连接，第三螺母(4015)上安装有第二耳环(4016)，第二耳环(4016)与第二支撑垫连杆(4017)的一端连接形成转动副，第二支撑垫连杆(4017)的另一端与第二支撑垫(4018)的连接形成转动副，第二支撑垫(4018)内侧的两端均连接有第二导向轴(4013)，第八安装板(4021)和第十安装板(4022)上均安装有套在第二导向轴(4013)外部的第二导向轴筒(4012)；第五气动马达(409)安装在第十安装板(4023)上，第五气动马达(409)的输出轴通过第三联轴器(4010)与第三丝杠(4014)连接。

10.根据权利要求8所述的一种用于可变口径多级炮膛清洁设备，其特征在于，第二弹性驱动机构包括第十安装板(4023)、第二弹簧支撑座(401)、第二弹簧(402)、第二滑块(403)、第二轮叉(407)、第二轮叉连杆(406)、第二支撑耳环(404)、第二导杆(405)和第二支撑耳环(404)，第二弹簧支撑座(401)安装在第十安装板(4023)上，第二导杆(405)安装在第二弹簧支撑座(401)上，第二支撑耳环(404)安装在第二弹簧支撑座(401)上并位于第二导杆(405)的一端，第二轮叉(407)的一端与第二支撑耳环(404)连接形成转动副，第二轮叉(407)的另一端与第二滚轮(408)连接形成转动副，第二弹簧(402)与第二滑块(403)套在第二导杆(405)的另一端，第二轮叉连杆(406)的两端分别与第二轮叉(407)以及第二滑块(403)连接构成转动副，第二轮叉连杆(406)与第二轮叉(407)的连接点位于第二滚轮(408)与第二轮叉(407)的连接点以及第二轮叉(407)的一端与第二支撑耳环(405)的连接点之间；第二弹簧(402)用于为第二滑块(403)施加力，该力用于使第二滚轮(408)与炮膛内壁接触。

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