CN113333407B - 一种用于清理管线内砾石的管道机器人辅助设施 - Google Patents

一种用于清理管线内砾石的管道机器人辅助设施 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于清理管线内砾石的管道机器人辅助设施，涉及到管道机器人技术领域，包括外壳，外壳设置为空心结构，外壳的一端面贯穿开设有三个呈环形阵列分布的第一滑槽，外壳的另一端面中部固定连接有第一电动推杆，第一电动推杆远离外壳的一端与管道机器人本体固定连接，外壳的内腔中部设置有活动框，活动框的外侧壁与外壳的内侧壁贴合连接，活动框的内腔中部设置有安装隔板。本发明通过在活动轴的外侧固定套接有转盘，转盘与连接杆之间活动连接，连接杆的一端固定连接有空心筒，因此转盘转动时通过三个连接杆的连接能够带动三个空心筒同步移动并相互聚拢，从而便于卡爪对砾石进行夹紧。

Description

一种用于清理管线内砾石的管道机器人辅助设施
技术领域
本发明涉及管道机器人技术领域，特别涉及一种用于清理管线内砾石的管道机器人辅助设施。
背景技术
在市政工程CCTV检测过程中，通常使用管道机器人来对内部管线进行内窥检测。管道机器人是一种可沿细小管道内部或外部自动行走、携带一种或多种传感器及操作机械，在工作人员的遥控操作或计算机自动控制下，进行一系列管道作业的机、电、仪一体化系统。
但目前，现有的管道机器人，在管线检测作业中，当遇到砾石时，管道机器人由于没有安装良好的清理用的辅助装置，无法对砾石进行清理，从而导致无法继续行进，进而导致管线检测作业无法继续。因此，发明一种用于清理管线内砾石的管道机器人辅助设施来解决上述问题很有必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于清理管线内砾石的管道机器人辅助设施，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：一种用于清理管线内砾石的管道机器人辅助设施，包括外壳，所述外壳设置为空心结构，所述外壳的一端面贯穿开设有三个呈环形阵列分布的第一滑槽，所述外壳的另一端面中部固定连接有第一电动推杆，所述第一电动推杆远离外壳的一端与管道机器人本体固定连接，所述外壳的内腔中部设置有活动框，所述活动框的外侧壁与外壳的内侧壁贴合连接，所述活动框的内腔中部设置有安装隔板，所述安装隔板的周侧与活动框的内侧壁中部固定连接，所述安装隔板的中部活动贯穿连接有活动轴，所述活动轴的两端通过轴承分别与活动框的两侧内侧壁中部活动插接，所述安装隔板的一侧设置有转盘，所述转盘固定套接在活动轴的外侧，所述转盘的一侧面设置有三个呈环形阵列分布的连接杆，所述连接杆的通过活动销轴与转盘的一侧面边缘活动连接，所述连接杆的另一端固定连接有空心筒，所述转盘转动通过三个连接杆的连接带动三个空心筒同步移动并相互聚拢，所述空心筒的一端内腔活动插接有卡爪，所述卡爪的一端固定连接有钻头，所述空心筒的一端设置有第一电机，所述第一电机驱动卡爪转动。
优选的，所述安装隔板的一侧面贯穿开设有三个呈环形阵列分布的第二滑槽，所述活动框的一侧面贯穿开设有三个呈环形阵列分布的第三滑槽，三个所述第一滑槽、三个第二滑槽和三个第三滑槽之间一一对应。
优选的，所述空心筒外侧壁的两端均固定套接有固定环，一个所述固定环一侧面的边缘开设有多个呈环形阵列分布的螺纹孔。
优选的，所述第一电机通过螺栓和螺纹孔固定安装在一个固定环的一侧面。
优选的，所述空心筒内侧壁的两端均设置有密封轴承，两个所述密封轴承均套接在卡爪的外侧，所述密封轴承的外圈与空心筒的内侧壁之间过盈配合，所述卡爪与密封轴承的内圈之间过盈配合。
优选的，所述活动框的另一侧面固定连接有多个呈环形阵列分布的第二电动推杆，所述第二电动推杆的一端与外壳的另一端内壁固定连接，所述活动框的一侧面中部粘接连接有缓冲橡胶垫。
优选的，所述安装隔板的另一侧设置有蜗轮，所述蜗轮固定套接在活动轴的外侧，所述蜗轮的外侧壁啮合连接有蜗杆。
优选的，所述蜗杆的两端均通过轴承活动套接有定位块，一个所述定位块的一侧面固定连接有第二电机，所述第二电机的转轴的一端与蜗杆的一端固定连接，所述第二电机和定位块均固定安装在安装隔板的另一侧面。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明通过在活动轴的外侧固定套接有转盘，转盘与连接杆之间活动连接，连接杆的一端固定连接有空心筒，因此转盘转动时通过三个连接杆的连接能够带动三个空心筒同步移动并相互聚拢，从而便于卡爪对砾石进行夹紧；
2、本发明通过在在卡爪的一端固定连接有钻头，第一电机的转轴与卡爪固定连接，空心筒的内腔的两端均设置有密封轴承，因此第一电机工作时能够带动卡爪和钻头转动，从而能够对砾石进行钻孔，进而保证了钻头能够插入砾石中，密封轴承的设置能够减小卡爪转动时与空心筒的内侧壁之间产生的摩擦力；
3、本发明通过在在活动轴的外侧固定套接有蜗轮，蜗轮的外侧啮合连接有蜗杆，蜗杆与第二电机的转轴的一端固定连接，第二电机工作时带动蜗杆转动，进而能够带动蜗轮转动，并且蜗杆与蜗轮之间具有单向传动的功能，能够有效避免转盘发生逆向转动而导致卡爪对砾石的夹紧产生松动。
附图说明
图1为本发明整体结构立体示意图。
图2为本发明整体结构剖视示意图。
图3为本发明转盘结构侧视示意图。
图4为本发明蜗杆结构侧视示意图。
图5为本发明空心筒结构立体示意图。
图中：1、外壳；2、第一滑槽；3、第一电动推杆；4、活动框；5、安装隔板；6、活动轴；7、转盘；8、连接杆；9、活动销轴；10、空心筒；11、卡爪；12、钻头；13、第二滑槽；14、第三滑槽；15、固定环；16、螺纹孔；17、第一电机；18、密封轴承；19、第二电动推杆；20、缓冲橡胶垫；21、蜗轮；22、蜗杆；23、定位块；24、第二电机。
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。
本发明提供了如图1-5所示的一种用于清理管线内砾石的管道机器人辅助设施，包括外壳1，外壳1设置为空心结构，外壳1的一端面贯穿开设有三个呈环形阵列分布的第一滑槽2，外壳1的另一端面中部固定连接有第一电动推杆3，第一电动推杆3远离外壳1的一端与管道机器人本体固定连接，第一电动推杆3工作时能够带动外壳1整体移动，外壳1的内腔中部设置有活动框4，活动框4的外侧壁与外壳1的内侧壁贴合连接，活动框4能够在外壳1的内腔滑动。
其次，在活动框4的内腔中部设置有安装隔板5，安装隔板5的周侧与活动框4的内侧壁中部固定连接，安装隔板5的中部活动贯穿连接有活动轴6，活动轴6的两端通过轴承分别与活动框4的两侧内侧壁中部活动插接，因此活动轴6能够转动，安装隔板5的一侧设置有转盘7，转盘7固定套接在活动轴6的外侧，活动轴6转动时能够带动转盘7转动，转盘7的一侧面设置有三个呈环形阵列分布的连接杆8，连接杆8的通过活动销轴9与转盘7的一侧面边缘活动连接，连接杆8的另一端固定连接有空心筒10，因此转盘7转动时通过连接杆8的连接作用能够带动多个空心筒10同步移动并相互聚拢。
进一步的，在空心筒10的一端内腔活动插接有卡爪11，卡爪11的一端固定连接有钻头12，钻头12的外侧壁开设有旋转螺纹槽，便于对砾石进行钻孔，安装隔板5的一侧面贯穿开设有三个呈环形阵列分布的第二滑槽13，活动框4的一侧面贯穿开设有三个呈环形阵列分布的第三滑槽14，三个第一滑槽2、三个第二滑槽13和三个第三滑槽14之间一一对应，空心筒10的两端分别与第二滑槽13和第三滑槽14活动贯穿连接，第二滑槽13和第三滑槽14的设置用于对空心筒10的移动进行限位。
具体的，在空心筒10外侧壁的两端均固定套接有固定环15，一个固定环15一侧面的边缘开设有多个呈环形阵列分布的螺纹孔16，空心筒10的一端设置有第一电机17，第一电机17通过螺栓和螺纹孔16固定安装在一个固定环15的一侧面，第一电机17的转轴与卡爪11固定连接，因此第一电机17工作时能够带动卡爪11在空心筒10的内腔转动，空心筒10内侧壁的两端均设置有密封轴承18，两个密封轴承18均套接在卡爪11的外侧，密封轴承18的外圈与空心筒10的内侧壁之间过盈配合，卡爪11与密封轴承18的内圈之间过盈配合，密封轴承18的设置能够有效减小卡爪11转动时与空心筒10的内侧壁之间产生的摩擦。
其次，在活动框4的另一侧面固定连接有多个呈环形阵列分布的第二电动推杆19，第二电动推杆19的一端与外壳1的另一端内壁固定连接，活动框4的一侧面中部粘接连接有缓冲橡胶垫20，第二电动推杆19工作时能够带动活动框4在外壳1的内腔滑动，缓冲橡胶垫20的设置能够对活动框4移动时与外壳1的内侧壁之间发生的碰撞进行缓冲。
进一步的，在安装隔板5的另一侧设置有蜗轮21，蜗轮21固定套接在活动轴6的外侧，蜗轮21的外侧壁啮合连接有蜗杆22，蜗杆22转动时通过与蜗轮21之间的啮合连接能够带动蜗轮21转动，蜗杆22的两端均通过轴承活动套接有定位块23，一个定位块23的一侧面固定连接有第二电机24，第二电机24的转轴的一端与蜗杆22的一端固定连接，第二电机24和定位块23均固定安装在安装隔板5的另一侧面，定位块23用于对蜗杆22进行定位，第二电机24工作时能够带动蜗杆22转动。
本发明工作原理：
本装置使用时，启动第一电动推杆3带动外壳1整体在管道的轴向方向移动，直至将外壳1的一端面与砾石的表面贴合连接，然后启动第一电机17，第一电机17工作时能够带动卡爪11和钻头12转动，接着再启动第二电动推杆19，第二电动推杆19工作时能够带动活动框4在外壳1的内腔滑动，活动框4移动时能够带动钻头12穿过第一滑槽2的内腔，从而保证钻头12转动时能够钻入砾石的内部；
当钻头12带动卡爪11的一端钻入砾石中后，启动第二电机24，第二电机24工作时带动蜗杆22转动，再通过蜗杆22与蜗轮21之间的啮合连接能够带动蜗轮21转动，进而带动活动轴6和转盘7转动，转盘7转动时通过三个连接杆8的连接能够带动三个空心筒10同步移动并相互聚拢，进而保证三个卡爪11能够对砾石进行夹紧，然后启动并收缩第一电动推杆3即可带动砾石移动，此时管道机器人移动即可带动砾石移动，从而能够将砾石从作业管线中取出。
最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,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。

Claims (8)

1.一种用于清理管线内砾石的管道机器人辅助设施，包括外壳(1)，其特征在于：所述外壳(1)设置为空心结构，所述外壳(1)的一端面贯穿开设有三个呈环形阵列分布的第一滑槽(2)，所述外壳(1)的另一端面中部固定连接有第一电动推杆(3)，所述第一电动推杆(3)远离外壳(1)的一端与管道机器人本体固定连接，所述外壳(1)的内腔中部设置有活动框(4)，所述活动框(4)的外侧壁与外壳(1)的内侧壁贴合连接，所述活动框(4)的内腔中部设置有安装隔板(5)，所述安装隔板(5)的周侧与活动框(4)的内侧壁中部固定连接，所述安装隔板(5)的中部活动贯穿连接有活动轴(6)，所述活动轴(6)的两端通过轴承分别与活动框(4)的两侧内侧壁中部活动插接，所述安装隔板(5)的一侧设置有转盘(7)，所述转盘(7)固定套接在活动轴(6)的外侧，所述转盘(7)的一侧面设置有三个呈环形阵列分布的连接杆(8)，所述连接杆(8)的通过活动销轴(9)与转盘(7)的一侧面边缘活动连接，所述连接杆(8)的另一端固定连接有空心筒(10)，所述转盘(7)转动通过三个连接杆(8)的连接带动三个空心筒(10)同步移动并相互聚拢，所述空心筒(10)的一端内腔活动插接有卡爪(11)，所述卡爪(11)的一端固定连接有钻头(12)，所述空心筒(10)的一端设置有第一电机(17)，所述第一电机(17)驱动卡爪(11)转动。
2.根据权利要求1所述的一种用于清理管线内砾石的管道机器人辅助设施，其特征在于：所述安装隔板(5)的一侧面贯穿开设有三个呈环形阵列分布的第二滑槽(13)，所述活动框(4)的一侧面贯穿开设有三个呈环形阵列分布的第三滑槽(14)，三个所述第一滑槽(2)、三个第二滑槽(13)和三个第三滑槽(14)之间一一对应。
3.根据权利要求2所述的一种用于清理管线内砾石的管道机器人辅助设施，其特征在于：所述空心筒(10)外侧壁的两端均固定套接有固定环(15)，一个所述固定环(15)一侧面的边缘开设有多个呈环形阵列分布的螺纹孔(16)。
4.根据权利要求3所述的一种用于清理管线内砾石的管道机器人辅助设施，其特征在于：所述第一电机(17)通过螺栓和螺纹孔(16)固定安装在一个固定环(15)的一侧面。
5.根据权利要求4所述的一种用于清理管线内砾石的管道机器人辅助设施，其特征在于：所述空心筒(10)内侧壁的两端均设置有密封轴承(18)，两个所述密封轴承(18)均套接在卡爪(11)的外侧，所述密封轴承(18)的外圈与空心筒(10)的内侧壁之间过盈配合，所述卡爪(11)与密封轴承(18)的内圈之间过盈配合。
6.根据权利要求5所述的一种用于清理管线内砾石的管道机器人辅助设施，其特征在于：所述活动框(4)的另一侧面固定连接有多个呈环形阵列分布的第二电动推杆(19)，所述第二电动推杆(19)的一端与外壳(1)的另一端内壁固定连接，所述活动框(4)的一侧面中部粘接连接有缓冲橡胶垫(20)。
7.根据权利要求6所述的一种用于清理管线内砾石的管道机器人辅助设施，其特征在于：所述安装隔板(5)的另一侧设置有蜗轮(21)，所述蜗轮(21)固定套接在活动轴(6)的外侧，所述蜗轮(21)的外侧壁啮合连接有蜗杆(22)。
8.根据权利要求7所述的一种用于清理管线内砾石的管道机器人辅助设施，其特征在于：所述蜗杆(22)的两端均通过轴承活动套接有定位块(23)，一个所述定位块(23)的一侧面固定连接有第二电机(24)，所述第二电机(24)的转轴的一端与蜗杆(22)的一端固定连接，所述第二电机(24)和定位块(23)均固定安装在安装隔板(5)的另一侧面。
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