CN112657970A - 一种深腔自动清理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种深腔自动清理装置，包括执行器，所述执行器包括动力模块、清理模块和检测模块；所述清理模块一端与动力模块可拆卸固定连接，另一端与检测模块可拆卸固定连接，动力模块包括动力部和活塞缸，动力部驱动活塞在活塞缸内往复运动产生轴向往复冲击力，为执行器在管道深腔内运动提供动力，所述清理模块包括毛刷以及涂油器，所述毛刷端部连接所述涂油器，可实现深腔的清理以及防护，检测模块能够进行图像采集以及距离检测，将腔内清理状况实时反馈，毛刷产生的弯曲力矩与活塞产生的冲击力共同作用使执行器在管道内行进并清理，该发明可适应不同型号的管道，并且可以实现深腔自动清理，不受使用条件限制，清理过程顺畅，清理效果好。

Description

一种深腔自动清理装置

技术领域

本发明涉及管道清理装置技术领域，尤其涉及一种深腔自动清理装置。

背景技术

管道的用途很广泛，主要用在给水、排水、供热、供煤气、长距离输送石油和天然气、农业灌溉、水力工程、兵器和各种工业装置中，由于管道内腔深，管道长径比大，管道内部因为长期使用会导致内壁产生沉淀等杂质，如果沉淀长期依附在管道内壁，会导致管道内部腐蚀加速，所以管道在使用过程中必须定期进行清理工作以及防锈保护等工作。

常见的管道较长时，内壁清理装置不便于塞入管道内，且无法对管道内壁进行清理，难以彻底清理掉金属管道内壁上存留的反应物，不便于将管道里清理掉的杂物，灰尘等清理出来，同时难以将防护油快速，均匀的涂到管道内壁上，严重影响清理效果和防护性；

现有技术中出现带有导向轮的清理装置，并且清理装置前进时旋转毛刷进行清理，毛刷在清理凸凹不平部分时，导向轮晃动，使得毛刷力度减小，清理效果不佳，沉淀较多可导致导向轮卡顿。

需要发明一种深腔自动清理装置，可适应不同型号的管道，并且可以实现深腔自动清理，不受使用条件限制，清理过程顺畅，清理或防护效果好。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种深腔自动清理装置，能够解决现有技术中管道较长无法完成内部清理或者清理装置卡顿，清理效果不佳的技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种深腔自动清理装置，包括执行器，所述执行器包括动力模块、清理模块和检测模块；所述清理模块一端与动力模块可拆卸固定连接，另一端与检测模块可拆卸固定连接，所述动力模块包括活塞缸，活塞在活塞缸内往复运动产生轴向往复冲击力，为清理装置在管道深腔内运动提供动力，所述清理模块包括毛刷以及涂油器，所述毛刷端部连接所述涂油器，可实现深腔的清理以及防护，检测模块能够进行图像采集以及距离检测，可以将腔内清理状况实时反馈，所述毛刷与管道为过盈配合，所述毛刷能够产生指向前进方向的弯曲力矩，其弯曲力矩大于活塞往复运动产生的与弯曲力矩反向的冲击力，使所述执行器前进，在管道底部所述动力部驱动活塞瞬时运动产生的冲击力大于执行器行进时产生的冲击力，毛刷转换弯曲力矩方向，使所述执行器换向，所述毛刷能够产生指向后退方向的弯曲力矩，其弯曲力矩大于活塞往复运动产生的与弯曲力矩反向的冲击力，使所述执行器后退。该设置能够使整个执行器进入较长的管道深腔内部进行清理，并且在轴向冲击力和弯曲力矩作用下实现自动清理，清理过程顺畅不卡顿，清理或防护效果好，各部分能够拆装，适用于不同型号的管道。

进一步的，所述动力模块包括动力部和活塞缸，所述活塞缸包括缸体、活塞杆和活塞，所述缸体与所述毛刷可拆卸固定连接，所述活塞设置在所述缸体内能够往复运动，所述活塞杆一端伸入所述缸体内与所述活塞固定连接，另一端伸出缸体外部与所述动力部固定连接，所述动力部包括电机，能够提供所述活塞往复运动的动力。电机带动活塞在缸体内往复运动，从而使动力模块产生轴向振动，进而产生轴向往复冲击力，从而推动毛刷在管道内行进清理。

进一步的，所述动力部包括第一电机、第一锥齿轮、第二锥齿轮、换向轮、摆动块和连接块，所述第一电机为力矩电机，所述第一电机的输出端与所述第一锥齿轮的轴端固定连接，所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮齿端相啮合，用于将所述第一电机的动力换向，所述第二锥齿轮的轴端与所述换向轮的轴向固定连接，所述换向轮包括连接柱，所述连接柱平行于轴线偏心设置，并与所述摆动块转动连接，所述连接块侧部垂直设置有换向柱，所述换向柱与所述摆动块转动连接，所述连接块端部与所述活塞杆固定连接。该设置第一电机通过第一锥齿轮、第二锥齿轮、换向轮、摆动块和连接块可实现与活塞缸的平行安装，避免了因为第一电机垂直安装而导致动力模块过于庞大。采用力矩电机可使活塞有足够的轴向往复冲击力，提供轴向运动所需的轴向力。

进一步的，所述动力部包括第二电机、滑块、导轨，所述第二电机为音圈电机，所述第二电机的输出端与滑块固定连接，所述滑块与所述导轨滑动连接，能够沿所述导轨直线滑动，所述第二电机的输出端同时与所述活塞杆固定连接。该设置音圈电机为线性电机，能够使动力模块结构更简单，并且使动力部运动更平稳。

进一步的，所述清理模块包括毛刷以及涂油器，所述毛刷一端与所述活塞缸可拆卸固定连接，所述毛刷另一端与所述涂油器可拆卸固定连接，所述涂油器一端插入到所述毛刷内部，另一端与所述检测模块可拆卸固定连接，所述毛刷外侧均布设置有多丛刷毛。该设置可实现不同类型和不同直径毛刷的快换，以及检测模块与毛刷的快换，使得装配模块化，操作更快捷。

进一步的，所述涂油器包括注油电机、储油器、油毡，所述注油电机设置于毛刷内部，所述储油器一端插设于所述毛刷内部与所述注油电机固定连接，另一端抵靠于毛刷端面并套设有所述油毡，所述储油器腔体内部设置有压油板，所述注油电机的转轴插设于所述储油器内部，并与所述压油板螺接，所述储油器抵靠于毛刷端面的部分与所述检测模块可拆卸固定连接。该设置可以在清理过程中进行油液涂抹，便于清理，并且能够在清理完成后更换毛刷涂抹防护油，有助于管道的防护。

进一步的，所述储油器包括第一管部、第二管部和连接部，所述第一管部设置在所述第二管部一端，所述连接部设置在所述第二管部远离第一管部的另一端，所述第一管部插入到毛刷内部与注油电机固定连接，所述第一管部内设置压油板，所述注油电机的转轴插入第一管部与压油板螺接，所述第二管部周向设置有多个毛细孔，外部套设有油毡，所述第二管部远离第一管部的一侧设置有进油口，用于灌注油液；所述连接部与检测模块配合固定连接。注油电机旋转带动压油板直线移动，压油板前进能够挤压管内油液，使储油空间减小，注油电机可以反向旋转，带动压油板回退，使储油空间增大能够便于补液，多个毛细孔能够在压油板挤压时渗透油液，油毡吸收毛细孔渗透的油液并涂抹到管道内壁，有助于清理及防护。

进一步的，所述清理模块还包括端盖，所述端盖中部设置有有凸台，凸台与所述缸体端部螺纹连接，所述端盖环状设置多个通孔，通过螺栓和所述毛刷固定连接，该设置能够便于清理模块的组装，便于将注油电机等部件放置于毛刷内部。

进一步的，所述检测模块包括摄像部、光源部和测距部，所述光源部环状设置在所述摄像部外侧，所述测距部设置在所述光源部外侧，所述摄像部包括广角相机，所述光源部包括工业光源，所述工业光源分布与水平线成45度夹角，所述测距部包括激光测距仪。该设置能够为执行器在深腔内提供足够光源，以便广角相机观察深腔内清理状态，激光测距仪用于反馈清理装置在管内的位置，以便装置达到管道底部及时进行换向。

进一步的，所述深腔自动清理装置还包括操纵终端和电气控制柜，所述操纵终端连接所述电气控制柜，用于向所述电气控制柜发出控制命令，所述电气控制柜通过线路与所述执行器连接，能够控制所述执行器在管道深腔内往复运动，所述检测模块连接所述操纵终端，能够将深腔内清理状况通过操纵终端显示屏实时反馈。

本发明所述的一种深腔自动清理装置，与现有技术相比具有以下优势：

（1）本发明所述的一种深腔自动清理装置，执行器能够进入深腔，由动力模块与清理模块共同作用实现执行器前进，再由操纵终端操纵以及检测装置反馈可以实现深腔自动清理，不受使用条件限制，清理过程顺畅不卡顿，清理效果好；

（2）本发明所述的一种深腔自动清理装置，结构简单，各部分能够可拆卸连接，实现模块化装配，便于快速更换，适用于不同型号管道，在清理过程中毛刷部分能够涂抹油液，能够加强管道清理和防护效果；

（3）本发明所述的一种深腔自动清理装置，可以实时观测管道内壁的清理状况，并且能够精确定位，针对清理不彻底部分，可以通过操作终端控制清理装置再次进行清洗，以达到清洗效果，通用性好，提高了清理效率，大大节约人力成本。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例一所述的深腔自动清理装置结构图；

图2为本发明实施例一所述的动力模块结构示意图；

图3为本发明实施例一所述的动力模块、清理模块和检测模块连接结构图；

图4为本发明图3所述的A处放大图；

图5为本发明图3所述的B处放大图；

图6为本发明图3所述的C处放大图；

图7为本发明实施例二所述的深腔自动清理装置结构图；

图8为本发明图7所述的D处放大图。

附图标记说明：

1、动力模块；11、活塞缸；111、活塞杆；112、缸体；1121、第一连接端；1122、第二连接端；113、活塞；12、第二动力部；121、支架；122、第二电机；123、连接板；124、滑块；125、导轨；126、固定板； 13、第一动力部；130、第一电机；131、第一联轴器；132、第一锥齿轮；133、第二锥齿轮；134、固定盘；1341、上固定盘；1342、下固定盘；135、换向轮；1351、轴部；1352、轮部；1353、连接柱；136、摆动块；137、连接块；1371、换向柱；138、壳体；1381、第一支撑板；1382、连接法兰；1383、导向块；1384、第二支撑板；139、第二联轴器；2、清理模块；21、毛刷；211、刷毛；22、端盖；23、涂油器；231、注油电机；2311、电机部；2312、电机轴；232、压油板；233、油毡；234、储油器；2341、第一管部；2342、第二管部；2343、连接部；235、进油口；3、检测模块；31、摄像部；32、光源部；33、测距部；4、连接线。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明中涉及“ 第一”、“第二”、“上”、“下”、“左”、“右”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“ 第一”、“ 第二”特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。“上”、“下”、“左”、“右”等以图中标注为准，另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当实施例之间的技术方案能够实现结合的，均在本发明要求的保护范围之内。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例一，如图1至图6所示，一种深腔自动清理装置，包括执行器，所述执行器包括动力模块1、清理模块2和检测模块3；所述清理模块2一端与动力模块1可拆卸固定连接，另一端与检测模块3可拆卸固定连接。

进一步的，所述动力模块1包括第一动力部13、和活塞缸11，所述活塞缸11包括缸体112、活塞杆111和活塞113，所述缸体112与第一动力部13固定连接，所述活塞113设置在所述缸体112内能够往复运动，所述活塞杆111一端伸入所述缸体112内与所述活塞113固定连接，另一端伸出缸体112带动活塞113往复运动；缸体112一端为第一连接端1121，另一端为第二连接端1122，第一连接端1121为法兰状，与第一动力部13固定连接，连接方式为螺栓连接，第二连接端1122与清理模块2可拆卸固定连接，或者为螺纹连接，或者为卡接，优选的第二连接端1122为管状，设置有内螺纹，与清理模块2螺纹配合连接，螺纹连接连接更牢固，在轴向振动下不易脱开。

具体的，所述第一动力部13包括第一电机130、第一联轴器131、第一锥齿轮132、第二锥齿轮133、固定盘134、换向轮135、摆动块136、连接块137、壳体138和第二联轴器139，所述壳体138为长方体结构，内部相互垂直设置有第一支撑板1381和第二支撑板1384，第一支撑板1381将壳体138分为上下两层空间，第二支撑板1384垂直设置在第一支撑板1381上部，将壳体138上层的空间分为左右两部分，第一电机130设置在壳体138内右上部的空间，第一锥齿轮132、第一联轴器131和第二锥齿轮133设置在壳体138左上部的空间，换向轮135、摆动块136和连接块137依次连接设置在壳体138下层空间内，固定盘134固定在第一支撑板1381上，用于连接第二锥齿轮133和换向轮135，壳体138右下部外侧固定设置有连接法兰1382，连接法兰1382与第一连接端1121通过螺栓固定连接，用于固定连接活塞缸11，壳体138右下部内侧固定设置有导向块1383，活塞杆111穿过连接法兰1382和导向块1383与连接块137端部固定连接，导向块1383对活塞杆111起到支撑和导向作用，防止活塞杆111在往复运动时发生形变卡顿；

进一步的，第一电机130固定在第二支撑板1384上，第一电机130的转轴穿过第二支撑板1384，且与第一锥齿轮132的轴端通过第一联轴器131固定连接，第一锥齿轮132与第二锥齿轮133齿端相啮合，用于将第一电机130的动力换向，第二锥齿轮133的轴端通过第二联轴器139与换向轮135轴向固定连接，第二联轴器139可转动的设置在固定盘134上，固定盘134包括上固定盘1341和下固定盘1342，上固定盘1341和下固定盘1342分别设置于第一支撑板1381上下两侧，并且与第一支撑板1381通过螺栓固定连接，固定盘134轴向设置有第二联轴器139，固定盘134和第二联轴器139之间设置有轴承；换向轮135包括轴部1351、轮部1352和连接柱1353，轮部1352一侧垂直于圆心设置轴部1351，轴部1351固定在第二联轴器139上，轮部1352另一侧平行于轴部1351设置有连接柱1353，连接柱1353为偏心设置，连接柱1353与摆动块136一端可转动连接，连接处设置有轴承；连接块137为圆柱形或者长方形，所述连接块137一端端部与活塞杆111固定连接，另一端与活塞杆111垂直的方向设置有换向柱1371，换向柱1371与摆动块136上远离连接柱1353的一端可转动连接，连接处设置有轴承；该设置能够通过齿轮传动达到所需的转速，并能将电机的旋转运动通过偏心轮机构转化为活塞的直线往复运动，第一电机130通过锥齿轮啮合换向以及换向轮135的偏心结构换向实现了与活塞缸11平行设置，整个第一动力部13结构紧凑，布局合理，避免第一电机130垂直活塞缸11设置使得整个第一动力部13结构庞大，并且振动不平稳，锥齿轮有恒定的传动比，传动效率高并能使整个动力部结构紧凑，换向轮135、摆动块136以及连接块137带动活塞113在活塞缸11内往复运动，使得动力模块1产生轴向振动，进而产生轴向往复冲击力，优选的，第一电机130为力矩电机，采用力矩电机可使活塞113有足够的轴向往复冲击力，提供轴向运动所需的轴向力。

进一步的，所述清理模块2包括毛刷21、端盖22以及涂油器23，端盖22为圆形，中部设置有凸台，凸台上设置有外螺纹，凸台与第二连接端1122配合连接，端盖22上环状设置多个通孔，通过螺栓和毛刷21固定连接，毛刷21为空心桶状，外部圆柱面上均布设置有多丛刷毛211，一端开放，一端封闭，开放的一端端面上环状设置螺纹孔，与端盖22配合连接，封闭的一端端面中心开设有圆形通孔，圆形通孔外围设置有多个螺纹孔，涂油器23从圆形通孔插入到毛刷21内部，并且与螺纹孔连接，由螺钉固定，涂油器23包括注油电机231、储油器234和油毡233，所述储油器一端234插设于所述毛刷21内部与所述注油电机231固定连接，另一端抵靠于毛刷21端面并套设有所述油毡233，所述储油器234腔体内部设置有压油板232，所述注油电机231的转轴插设于所述储油器234内部，并与所述压油板232螺接；清理模块2设置涂油器23可以在清理过程中进行油液涂抹，便于清理，并且能够在清理完成后更换毛刷涂抹防护油，有助于管道的防护。

具体的，注油电机231包括电机部2311和电机轴2312，储油器234包括第一管部2341、第二管部2342和连接部2343，第一管部2341设置在第二管部2342一端，连接部2343设置在第二管部2342远离第一管部2341的另一端，第一管部2341直径小于第二管部2342直径，使得储油器234能够卡在毛刷21上，第一管部2341与第二管部2342内部相通，第一管部2341内部设置有压油板232，第二管部2342与连接部2343之间封闭，第一管部2341通过毛刷21封闭一端中心的圆形孔插入到毛刷21内部，第二管部2342端面与毛刷21封闭一端端面贴合，并由螺钉固定到端面的螺纹孔中，注油电机231设置在毛刷21内部，与第一管部2341固定连接，电机轴2312插入到第一管部2341内，电机部2311设置在第一管部2341外部，电机轴2312与压油板232螺纹连接，注油电机231旋转带动压油板232直线移动，压油板232前进能够挤压管内油液，使储油空间减小，注油电机231可以反向旋转，带动压油板232回退，使储油空间增大能够便于补液，第二管部2342周向设置有多个毛细孔，能够在压油板232挤压时渗透油液，外部套设有油毡233，吸收毛细孔渗透的油液并涂抹到管道内壁，有助于清理及防护，第二管部2342远离第一管部2341的一侧设置有进油口235，用于灌注油液；连接部2343设置有内螺纹，与检测模块3配合固定连接；

进一步的，所述检测模块3包括摄像部31、光源部32和测距部33，所述光源部32环状设置在所述摄像部31外侧，所述测距部33设置在所述光源部32外侧，所述摄像部31包括广角相机，所述光源部32包括工业光源，所述工业光源分布与水平线成45度夹角，便于为管道内腔提供充足的光源，所述测距部33包括激光测距仪，用于反馈清理装置在管道内的位置，以便装置达到管道底部及时进行换向，测距部33或固定在光源部32，或者单独固定在第二管部2342端面上，固定在光源部32上，能够便于整个检测模块3安装拆卸，单独固定在第二管部2342端面上，在测距时受光源部32光照干扰较小，保证测量精度，检测模块3与连接部2343可拆卸连接，在该实施例中检测模块3与连接部2343连接处设置有凸台，凸台上设置外螺纹，与连接部2343的内螺纹配合连接。在其他实施例中，连接部2343与检测模块3为航插连接，实现快速拆装。

进一步的，所述深腔自动清理装置还包括操纵终端和电气控制柜，所述操纵终端连接所述电气控制柜，用于向所述电气控制柜发出控制命令，所述电气控制柜通过线路与所述执行器连接，能够控制所述执行器在管道深腔内往复运动，所述检测模块连接所述操纵终端，能够将深腔内清理状况通过操纵终端显示屏实时反馈，操纵终端和电气控制柜通过连接线4与执行器连接，连接线4穿过壳体138和第一电机130连接，同时穿过端盖22与注油电机231连接，并且穿过毛刷21与检测模块3连接。

第一动力部13使活塞113往复运动在轴向产生振动，振动过程中产生轴向往复冲击力，由于毛刷21（包含刷毛211长度）的直径大于管道内径，毛刷21与管道为过盈配合，刷毛211在管道内部处于弯折状态，执行器向管道底部行进时，每丛刷毛211产生指向前进方向的弯曲力矩，使毛刷21整体产生指向前进方向的弯曲力矩大于活塞113往复运动产生的与弯曲力矩反向的冲击力，使所述执行器前进，在管道底部活塞113复位，加大第一电机130的扭矩，所述第一动力部13驱动活塞113瞬时运动产生冲击力，该冲击力大于执行器行进时产生的冲击力，刷毛211转换弯折方向，毛刷21转换弯曲力矩方向，使所述执行器换向，每丛刷毛211产生指向后退方向的弯曲力矩，使所述毛刷21整体产生指向后退方向的弯曲力矩大于活塞113往复运动产生的与弯曲力矩反向的冲击力，从而执行器后退；

清理模块2可设置为两种或多种快换毛刷21，端盖22外部也套设有毛毡，中间部分为刷毛211，不同毛刷21对应的刷毛211不同，分别为铁丝、碳纤维丝等，铁丝刷毛实现除铜，碳纤维丝刷毛实现除油以及涂油。油毡233以及毛毡与管道内腔为过盈配合，可阻挡清理下的碎屑，防止污染装置其他部分。清理模块1与动力模块2采用螺纹连接，可实现不同类型和不同直径毛刷21的快换。

所述执行器放置于管道内，启动电气控制柜和操纵终端；所述操纵终端向所述电气控制柜发出控制指令，控制执行器在内腔中前进，所述动力模块1驱动所述活塞113在所述活塞缸11内运动，所述执行器在轴向产生振动，所述刷毛211弯折，与管道内壁产生弯曲力矩，所述执行器在轴向振动以及弯曲力矩作用下前进；所述涂油器23工作，所述注油电机231挤压所述压油板232，所述储油器234向外渗透油液，所述毛刷21在行进中涂抹油液，辅助所述毛刷21在前进过程中清理管道；工业光源在执行器运动时进行照明，广角相机向操纵终端反馈管道内部清理结果，激光测距仪向操纵终端反馈执行器位置，操纵终端判定执行器是否到达管道底部，所述执行器到达管道底端，所述操纵终端向所述电气控制柜发出控制换向指令，所述动力模块1获得瞬时冲击驱动所述活塞113在所述活塞缸11内运动，所述刷毛211反向弯折，与管道内壁产生反向的弯曲力矩，所述执行器在轴向振动以及弯曲力矩作用下后退。

所述操纵终端通过检测模块3可以实时观测管道内壁的清理状况，针对清理不彻底部分，可以通过操作终端控制清理装置再次进行清洗，以达到清洗效果。此外还可以调控执行器的清理速度等工艺参数，当执行器从腔内运动出来以后，更换毛刷，重复上述工作可实现除油和涂油工作，依据上述过程，可实现深腔清理以及涂油防锈工作，执行器可以进行深腔清理，不受使用条件限制，清理过程顺畅不卡顿，清理效果好，并且实现模块化装配，实现快装快换。

实施例二，如图7和图8所示，该实施例动力模块1的动力部与实施例一不同，用以解决实施例一中动力部重心偏移导致执行器前进中轻微晃动的情况，动力模块1包括第二动力部12和活塞缸11，第二动力部12包括支架121、第二电机122、连接板123、滑块124、导轨125和固定板126，支架121为L形，底部板端部与固定板126固定连接，形成U形，固定板126外侧与第一连接端1121固定连接，活塞杆111穿过固定板126与第二电机122连接，所述第二电机122为音圈电机，包括固定端和输出端，固定端为磁铁，输出端为线圈，通过控制电流大小，可使线圈在磁铁之间来回移动，从而产生线性运动，固定端固定在支架121侧部板上，输出端通过连接板123与滑块124固定连接，连接板123为L形，包括互相垂直的侧板和底板，连接板123侧板的一侧与第二电机122输出端固定连接，另一侧与活塞杆111固定连接，连接板123底板与滑块124固定连接，导轨125固定在支架121底部板上，所述滑块124与所述导轨125滑动连接，能够沿所述导轨125直线滑动，第二电机122输出端能相对于固定端伸缩直线运动，因此带动活塞杆111往复运动，连接板123、滑块124和导轨125在第二电机122伸缩运动时起到滑动支撑作用，使得第二动力部12运动更加平稳，该设置使得第二动力部12结构更加简单，质量更小，而且重心居中，相对于实施例一运动更加平稳，更加便携。

进一步的，连接线（未画出）与第二电机122连接，同时与注油电机231、检测模块3连接，使得操纵终端和电气控制柜通过连接线与执行器连接。

值得说明的是，在该实施例中执行器前进原理与实施例一相同，执行器运动到管道底部需要换向时，操纵终端发出指令，加大线圈电流，从而加大第二电机122的驱动力，所述第二动力部12驱动活塞113瞬时运动产生冲击力，该冲击力大于执行器行进时产生的冲击力，使刷毛211的弯折方向反向，然后继续使活塞113振动，使整个执行器从内腔中出来，清理模块2与检测模块3设置同实施例一。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种深腔自动清理装置，包括执行器，其特征在于，所述执行器包括动力模块（1）、清理模块（2）和检测模块（3）；所述清理模块（2）一端与动力模块（1）可拆卸固定连接，另一端与检测模块（3）可拆卸固定连接，所述动力模块（1）包括动力部和活塞缸（11），所述动力部与所述活塞缸（11）连接，所述活塞缸（11）内部设置活塞（113），所述动力部驱动活塞（113）在活塞缸（11）内往复运动产生轴向往复冲击力，为执行器在管道深腔内运动提供动力，所述清理模块（2）包括毛刷（21）以及涂油器（23），所述毛刷（21）端部连接所述涂油器（23），可实现深腔的清理以及防护，所述检测模块（3）能够进行图像采集以及距离检测，可以将腔内清理状况实时反馈；所述毛刷（21）与管道为过盈配合，所述毛刷（21）能够产生指向前进方向的弯曲力矩，其弯曲力矩大于活塞（113）往复运动产生的与弯曲力矩反向的冲击力，使所述执行器前进，在管道底部所述动力部驱动活塞（113）瞬时运动产生的冲击力大于执行器行进时产生的冲击力，毛刷（21）转换弯曲力矩方向，使所述执行器换向，所述毛刷（21）能够产生指向后退方向的弯曲力矩，其弯曲力矩大于活塞（113）往复运动产生的与弯曲力矩反向的冲击力，使所述执行器后退。

2.根据权利要求1所述的深腔自动清理装置，其特征在于：所述活塞缸（11）包括缸体（112）、活塞杆（111）和活塞（113），所述缸体（112）与所述毛刷（21）可拆卸固定连接，所述活塞（113）设置在所述缸体（112）内能够往复运动，所述活塞杆（111）一端伸入所述缸体（112）内与所述活塞（113）固定连接，另一端伸出缸体（112）外部与所述动力部固定连接，所述动力部包括电机，能够提供所述活塞（113）往复运动的动力，所述电机为力矩电机或音圈电机。

3.根据权利要求2所述的深腔自动清理装置，其特征在于：所述动力部包括第一电机（130）、第一锥齿轮（132）、第二锥齿轮（133）、换向轮（135）、摆动块（136）和连接块（137），所述第一电机（130）为力矩电机，所述第一电机（130）的输出端与所述第一锥齿轮（132）的轴端固定连接，所述第一锥齿轮（132）与所述第二锥齿轮（133）齿端相啮合，用于将所述第一电机（130）的动力换向，所述第二锥齿轮（133）的轴端与所述换向轮（135）的轴向固定连接，所述换向轮（135）包括连接柱（1353），所述连接柱（1353）平行于轴线偏心设置，并与所述摆动块（136）转动连接，所述连接块（137）侧部垂直设置有换向柱（1371），所述换向柱（1371）与所述摆动块（136）转动连接，所述连接块（137）端部与所述活塞杆（111）固定连接。

4.根据权利要求2所述的深腔自动清理装置，其特征在于：所述动力部包括第二电机（122）、滑块（124）、导轨（125），所述第二电机（122）为音圈电机，所述第二电机（122）的输出端与滑块（124）固定连接，所述滑块（124）与所述导轨（125）滑动连接，能够沿所述导轨（125）直线滑动，所述第二电机（122）的输出端同时与所述活塞杆（111）固定连接。

5.根据权利要求2所述的深腔自动清理装置，其特征在于：所述清理模块（2）包括毛刷（21）和涂油器（23），所述毛刷（21）一端与所述缸体（112）可拆卸固定连接，所述毛刷（21）另一端与所述涂油器（23）可拆卸固定连接，所述涂油器（23）一端插入到所述毛刷（21）内部，另一端与所述检测模块（3）可拆卸固定连接，所述毛刷（21）外侧均布设置有多丛刷毛（211）。

6.根据权利要求5所述的深腔自动清理装置，其特征在于：所述涂油器（23）包括注油电机（231）、储油器（234）、油毡（234），所述注油电机（231）设置于毛刷（21）内部，所述储油器（234）一端插设于所述毛刷（21）内部与所述注油电机（231）固定连接，另一端抵靠于毛刷（21）端面并套设有所述油毡（234），所述储油器（234）腔体内部设置有压油板（232），所述注油电机（231）的转轴插设于所述储油器（234）内部，并与所述压油板（232）螺接，所述储油器（234）抵靠于毛刷（21）端面的部分与所述检测模块（3）可拆卸固定连接。

7.根据权利要求6所述的深腔自动清理装置，其特征在于：所述储油器（234）包括第一管部（2341）、第二管部（2342）和连接部（2343），所述第一管部（2341）设置在所述第二管部（2342）一端，所述连接部（2343）设置在所述第二管部（2342）远离第一管部（2341）的另一端，所述第一管部（2341）插入到毛刷（21）内部与注油电机（231）固定连接，所述第一管部（2341）内设置压油板（232），所述注油电机（231）的转轴插入第一管部（2341）与压油板（232）螺接，所述第二管部（2342）周向设置有多个毛细孔，外部套设有油毡（234），所述第二管部（2342）远离第一管部（2341）的一侧设置有进油口（235），用于灌注油液；所述连接部（2343）与检测模块（3）配合固定连接。

8.根据权利要求5所述的深腔自动清理装置，其特征在于：所述清理模块（2）还包括端盖（22），所述端盖（22）中部设置有有凸台，凸台与所述缸体（112）端部螺纹连接，所述端盖（22）环状设置多个通孔，通过螺栓和所述毛刷（21）固定连接。

9.根据权利要求1所述的深腔自动清理装置，其特征在于：所述检测模块（3）包括摄像部（31）、光源部（32）和测距部（33），所述光源部（32）环状设置在所述摄像部（31）外侧，所述测距部（33）设置在所述光源部（32）外侧，所述摄像部（31）包括广角相机，所述光源部（32）包括工业光源，所述工业光源分布与水平线成45度夹角，所述测距部（33）包括激光测距仪。

10.根据权利要求1所述的深腔自动清理装置，其特征在于：所述深腔自动清理装置还包括操纵终端和电气控制柜，所述操纵终端连接所述电气控制柜，用于向所述电气控制柜发出控制命令，所述电气控制柜通过线路与所述执行器连接，能够控制所述执行器在管道深腔内往复运动，所述检测模块（3）连接所述操纵终端，能够将深腔内清理状况通过操纵终端显示屏实时反馈。

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