CN113210373A - 一种地下工程排污管道清理用机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地下工程排污管道清理用机器人，包括支撑座，所述支撑座的侧壁通过导电弹簧弹性连接有驱动箱，所述驱动箱上安装有与其内部相通的进气管，所述驱动箱内转动连接有轴流叶轮，所述驱动箱的侧壁转动连接有与轴流叶轮同轴固定连接有转盘，所述转盘的侧壁开设有多个滑槽，所述滑槽内滑动连接有导向板，且所述导向板通过第一弹簧弹性连接在滑槽内壁上，所述导向板上固定连接有刷板。本发明通过使本装置在管道内不断前移，同时不断转动的刷板可在管道内壁上的污泥刮除，从而完成对整个管道的清理工作，既不消耗水资源，也不会形成大量污水，更为重要的是，能够始终有力的对整个管道进行清理。

Description

一种地下工程排污管道清理用机器人

技术领域

本发明涉及地下工程相关设备技术领域，尤其涉及一种地下工程排污管道清理用机器人。

背景技术

在地下施工过程中，往往需要不断排放施工过程中产生的污水，这些污水内常含有大量的污泥，这些污泥会随着污水的排放逐渐粘附在管道内壁上，长此以往，将导致管道排放效率大大降低，严重时还会造成管道堵塞。

目前在清理管道内壁时，一般采用高压水流进行冲洗管道内壁，这种方式对水资源的消耗巨大，而且冲洗后的水也将形成污水，需排放至污水处理系统中进行处理，无疑大大增加了污水处理系统的压力，此外，对于较长的管道来说，水流在冲击一段距离后，后续动力大大削弱，对污泥的清理力度不足。据此，本申请文件提出一种地下工程排污管道清理用机器人。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种地下工程排污管道清理用机器人。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种地下工程排污管道清理用机器人，包括支撑座，所述支撑座的侧壁通过导电弹簧弹性连接有驱动箱，所述驱动箱上安装有与其内部相通的进气管，所述驱动箱内转动连接有轴流叶轮，所述驱动箱的侧壁转动连接有与轴流叶轮同轴固定连接有转盘，所述转盘的侧壁开设有多个滑槽，所述滑槽内滑动连接有导向板，且所述导向板通过第一弹簧弹性连接在滑槽内壁上，所述导向板上固定连接有刷板，所述驱动箱内安装有向导电弹簧供电的供电装置，所述支撑座的侧壁开设有环形腔，且所述支撑座采用软质橡胶材料制成，所述驱动箱上安装有向环形腔供气的供气装置。

优选地，所述供电装置包括两个分别嵌设在驱动箱内顶部与内底部的永磁铁，所述轴流叶轮的转轴上安装有闭合线圈，且所述闭合线圈与导电弹簧电性连接。

优选地，所述供气装置包括转动连接在驱动箱内壁上的密封板，且所述密封板与轴流叶轮的转轴固定连接，所述环形腔与驱动箱通过导管连通，所述环形腔的侧壁开设有出气孔。

优选地，所述驱动箱的内壁上开设有多个通孔，所述出气孔的孔径小于导管的管径。

优选地，所述驱动箱的侧壁开设有多个条形槽，所述条形槽内滑动连接有磁板，所述条形槽内嵌设有与导电弹簧电性连接的螺旋线圈，所述条形槽内安装有驱动磁板移动的驱动装置。

优选地，所述驱动装置包括固定连接在条形槽内壁上的第二弹簧，且所述第二弹簧远离条形槽内壁的一端固定连接在磁板上，所述轴流叶轮的其中叶片上嵌设有铁片。

本发明具有以下有益效果：

1、通过向进气管输入流速不断变化的压缩空气，气流将推动轴流叶轮变速转动，使得供气装置及供电装置交替运转，供气装置可使环形腔脉冲式鼓起，并使支撑座间歇性与管道内壁紧密接触，供电装置间歇性向导电弹簧通电，如此可使本装置在管道内不断前移，同时不断转动的刷板可在管道内壁上的污泥刮除，从而完成对整个管道的清理工作，既不消耗水资源，也不会形成大量污水，更为重要的是，能够始终有力的对整个管道进行清理；

2、通过设置磁板、第二弹簧及螺旋线圈等部件，既可以代替永磁铁、闭合线圈等部件向导电弹簧供电，同时还可以使磁板不断敲击管道内壁，可促使附着在管道内壁上的污泥脱落，提高对污泥的清理效率，也降低污泥对本装置前移的阻力。

附图说明

图1为本发明提出的实施一中的结构示意图；

图2为实施例一中导电弹簧收缩时结构示意图；

图3为本发明提出的实施二中的结构示意图。

图中：1支撑座、2驱动箱、201通孔、3导电弹簧、4进气管、5轴流叶轮、6转盘、7滑槽、8导向板、9第一弹簧、10刷板、11环形腔、12出气孔、13导管、14密封板、15永磁铁、16闭合线圈、17管道、18条形槽、19磁板、20第二弹簧、21螺旋线圈、22铁片。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。

实施例一：

参照图1-2，一种地下工程排污管道清理用机器人，包括支撑座1，支撑座1的侧壁通过导电弹簧3弹性连接有驱动箱2，驱动箱2上安装有与其内部相通的进气管4，驱动箱2内转动连接有轴流叶轮5，驱动箱2的侧壁转动连接有与轴流叶轮5同轴固定连接有转盘6，转盘6的侧壁开设有多个滑槽7，滑槽7内滑动连接有导向板8，且导向板8通过第一弹簧9弹性连接在滑槽7内壁上，导向板8上固定连接有刷板10，值得一提的是，通过控制流入进气管4内压缩空气的流速，可调整转盘6的转速，以使得刷板10伸出长度变化，可以适应不同管径的管道，因此本装置具有较高的通用性。

驱动箱2内安装有向导电弹簧3供电的供电装置，支撑座1的侧壁开设有环形腔11，且支撑座1采用软质橡胶材料制成，具体的，支撑座1的弹性劲度系数较小，因此当环形腔11鼓入空气时能够使得支撑座1鼓起而发生形变。驱动箱2上安装有向环形腔11供气的供气装置。

供电装置包括两个分别嵌设在驱动箱2内顶部与内底部的永磁铁15，轴流叶轮5的转轴上安装有闭合线圈16，且闭合线圈16与导电弹簧3电性连接，供气装置包括转动连接在驱动箱2内壁上的密封板14，且密封板14与轴流叶轮5的转轴固定连接。

需要说明的是，密封板14的侧壁与驱动箱2的内壁紧密接触，这样可与导管13的进气口之间形成良好的气密结构，在密封板14堵住导管13进气口时，能够防止空气流入导管13内，环形腔11与驱动箱2通过导管13连通，环形腔11的侧壁开设有出气孔12，驱动箱2的内壁上开设有多个通孔201，通过设置多个通孔201，可使由进气管4排出的气流能够水平穿过轴流叶轮5，进而能够顺利驱动轴流叶轮5循环转动，出气孔12的孔径小于导管13的管径。

在需要清理管道17时，将本装置放入管道17内(如图1所示)，并向进气管4内通入流速不断变化的压缩空气。气流进入驱动箱2内后将推动轴流叶轮5转动，并同步带动转盘6转动，在离心力作用下，导向板8及刷板10被甩出，不断转动的刷板10将刮除粘附在管道17内壁上的污泥。与此同时，轴流叶轮5还将带动密封板14一起转动，密封板14间歇性的堵住导管13的进气口。

在压缩空气流速较低时，密封板14转速也较慢，由进气管4排出的空气可脉冲式排入导管13中，并流入环形腔11中，而由于导管13的管径大于出气孔12孔径，因此进气量大于出气量，环形腔11膨胀，可使支撑座1侧壁胀大并与管道17内壁紧密接触，此时支撑座1与管道17类似与固定相连，如图1所示。

而当压缩空气流速较高时，密封板14转速极快，密封板14几乎全程堵住导管13，气流无法继续排入环形腔11中，此时环形腔11内的空气由出气孔12排出，支撑座1收缩并与管道17脱离，而轴流叶轮5及闭合线圈16转速也极快，可不断切割磁感线而产生较大的感应电流，可使导电弹簧3通电收缩，而由于转盘6及刷板10受管道17内壁污泥所阻，使得转盘6及驱动箱2难以向右移动，因此收缩的导电弹簧3将拉动支撑座1右移。待压缩空气流速再次降低时，又可将空气导入环形腔11中，使支撑座1鼓起并与管道17内壁紧密接触，此时轴流叶轮5的转速较慢，闭合线圈16切割磁感线速度较慢产生的电流较为微弱，无法使导电弹簧3收缩，导电弹簧3在自身弹力作用下伸长恢复，而由于此时支撑座1与管道17之间几乎固定，如此导电弹簧3伸长时将推动驱动箱2及转盘6向右移动，如此反复循环，使得排入进气管4内的空气流速不断变化，将可使支撑座1与驱动箱2、转盘6交替向右移动，这样不断转动的刷板10可对整个管道17内壁进行清理，较于传统的管道清污手段，本装置既不消耗水资源，也不会形成大量污水，更为重要的是，能够始终有力的对整个管道17进行清理。

实施例二：

参照图3，与实施例一不同的是，驱动箱2的侧壁开设有多个条形槽18，条形槽18内滑动连接有磁板19，条形槽18内嵌设有与导电弹簧3电性连接的螺旋线圈21，需要说明的是，螺旋线圈21只分布在条形槽18内底部，使得磁板19在进出条形槽18时能够完全进出螺旋线圈21，从而产生磁通量变化而产生感应电流。

条形槽18内安装有驱动磁板19移动的驱动装置，驱动装置包括固定连接在条形槽18内壁上的第二弹簧20，且第二弹簧20远离条形槽18内壁的一端固定连接在磁板19上，轴流叶轮5的其中叶片上嵌设有铁片22。

在本实施例中，轴流叶轮5在转动过程中，轴流叶轮5一个叶片上的铁片22将依次掠过各磁板19，每当铁片22靠近某个磁板19时，可吸引该磁板19向其移动，而当铁片22离开后磁板19后，则第二弹簧20拉动该磁板19回移复位，如此可在轴流叶轮5的转动过程中，使得各磁板19在条形槽18内来回移动，并不断进出螺旋线圈21，使得螺旋线圈21内的磁通量不断发生改变而产生感应电流，且轴流叶轮5转速越快，则磁板19来回移动速度也越快，能够产生较大的感应电流，则轴流叶轮5转速较慢时，则产生的感应电流微弱，因此能够替代实施例一中的供电装置。此外更为突出的是，磁板19在条形槽18内来回移动时将不断撞击管道17内壁，可促使管道17内壁上的污泥脱落，一方面，加快本装置对管道17内壁的清理效率，另一方面，可降低管道17内壁上污泥对本装置前进时的阻力，使本装置能够更加顺利的对管道17进行清理。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种地下工程排污管道清理用机器人，包括支撑座(1)，其特征在于，所述支撑座(1)的侧壁通过导电弹簧(3)弹性连接有驱动箱(2)，所述驱动箱(2)上安装有与其内部相通的进气管(4)，所述驱动箱(2)内转动连接有轴流叶轮(5)，所述驱动箱(2)的侧壁转动连接有与轴流叶轮(5)同轴固定连接有转盘(6)，所述转盘(6)的侧壁开设有多个滑槽(7)，所述滑槽(7)内滑动连接有导向板(8)，且所述导向板(8)通过第一弹簧(9)弹性连接在滑槽(7)内壁上，所述导向板(8)上固定连接有刷板(10)，所述驱动箱(2)内安装有向导电弹簧(3)供电的供电装置，所述支撑座(1)的侧壁开设有环形腔(11)，且所述支撑座(1)采用软质橡胶材料制成，所述驱动箱(2)上安装有向环形腔(11)供气的供气装置。

2.根据权利要求1所述的一种地下工程排污管道清理用机器人，其特征在于，所述供电装置包括两个分别嵌设在驱动箱(2)内顶部与内底部的永磁铁(15)，所述轴流叶轮(5)的转轴上安装有闭合线圈(16)，且所述闭合线圈(16)与导电弹簧(3)电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种地下工程排污管道清理用机器人，其特征在于，所述供气装置包括转动连接在驱动箱(2)内壁上的密封板(14)，且所述密封板(14)与轴流叶轮(5)的转轴固定连接，所述环形腔(11)与驱动箱(2)通过导管(13)连通，所述环形腔(11)的侧壁开设有出气孔(12)。

4.根据权利要求3所述的一种地下工程排污管道清理用机器人，其特征在于，所述驱动箱(2)的内壁上开设有多个通孔(201)，所述出气孔(12)的孔径小于导管(13)的管径。

5.根据权利要求1所述的一种地下工程排污管道清理用机器人，其特征在于，所述驱动箱(2)的侧壁开设有多个条形槽(18)，所述条形槽(18)内滑动连接有磁板(19)，所述条形槽(18)内嵌设有与导电弹簧(3)电性连接的螺旋线圈(21)，所述条形槽(18)内安装有驱动磁板(19)移动的驱动装置。

6.根据权利要求5所述的一种地下工程排污管道清理用机器人，其特征在于，所述驱动装置包括固定连接在条形槽(18)内壁上的第二弹簧(20)，且所述第二弹簧(20)远离条形槽(18)内壁的一端固定连接在磁板(19)上，所述轴流叶轮(5)的其中叶片上嵌设有铁片(22)。

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