CN113356345A - 用于污水管道清理的网格型清理装置及其柔性推送装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污水处理领域，具体涉及用于污水管道清理的网格型清理装置及其柔性推送装置，所述网格型清理装置包括有管件、环形气囊、气压式径向扩张件和筒状网笼，所述柔性推送装置包括推送软管、推送件和折弯导向套，所述筒状网笼在气压式径向扩张件的作用下可沿污水管道径向扩张并抵接在污水管道内壁上，并在环形气囊的带动下在污水管道内转动，进而对污水管道内壁的脏污进行刮除，所述柔性推送装置中的折弯导向套可弯折推送软管首端使其可在弯折的污水处理管道内前进，本发明结构紧凑且精巧，适用于不同管径大小的污水管道，提高了装置的实用性。

Description

用于污水管道清理的网格型清理装置及其柔性推送装置

技术领域

本发明涉及污水处理领域，具体是涉及用于污水管道清理的网格型清理装置及其柔性推送装置。

背景技术

污水杂质较多，污水排放管道使用一段时间后，其内壁上会粘连较多的脏污，从而影响其管道内部的污水流速，因此需定期对污水排放管道进行清理。现有的污水管道清理手段，例如专利CN201811203861.4公开的一种污水管快速处理装置，CN201710745070.3公开的一种污水管处理装置，都是从管口投放清理器至污水排放管道中进行清理，但现有其结构复杂、安装成本高，并且污水管道通常有很多弯曲，容易出现清理器无法顺畅通过弯部管腔的情况。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供用于污水管道清理的网格型清理装置及其柔性推送装置，本发明采用的技术方案为：

所述网格型清理装置包括有管件、环形气囊、气压式径向扩张件和筒状网笼，所述环形气囊同轴设置在管件上，且环形气囊与管件的内部连通，且环形气囊的外圆周面上沿周向均匀布置有出气管，出气管沿环形气囊的切线方向延伸；所述气压式径向扩张件同轴设置在管件的外圆周面上，且气压式径向扩张件与管件内连通，且气压式径向扩张件包括有能够沿径向扩张偏离其轴线的扩张点，且管件内气压增大时，扩张点能够沿径向偏离管件的轴线；所述筒状网笼同轴设置在气压式径向扩张件的外部，筒状网笼的内周与所述扩张点连接；还包括有摄像头，其同轴设置在管件的一端；

所述柔性推送装置包括有推送软管、推送件和折弯导向套，所述推送软管首端的内部设置有推送腔；所述折弯导向套同轴套设在推送软管的首端，折弯导向套用于弯折推送软管的首端；所述推送件同轴滑动设置在推送腔内，且所述推送件设置在所述管件的一端，所述管件与所述推送件转动连接；

污水管道清理前，筒状网笼和环形气囊均为收缩状态，且筒状网笼、环形气囊、管件、气压式径向扩张件、推送件均位于推送软管的推送腔内，整体体积小，易于在污水管道内活动；清理时，从管口用柔性推送装置将网格型清理装置投放到污水管道内；根据摄像头拍摄到的管内图像确定需要清理的位置；推送到需要清理的位置后，从推送软管的尾端向其首端充气，推送件将管件、气压式径向扩张件、环形气囊及筒状网笼同轴抵出推送腔，当管件内气压增大时，气压式径向扩张件的扩张点沿其径向扩张，使得筒状网笼在确定位置同轴扩张，抵接在管道的内壁，同时环形气囊充气膨胀，在流经环形气囊的外圆周面的出气管的气流的反向作用下，环形气囊带动管件在推送件的外端同轴转动，进而筒状网笼同轴旋转将需清理位置的管道内壁上的脏污刮除，被刮除的脏污通过网格空隙落入污水管道里被冲走；清理完毕后，从推送软管的尾端抽气，筒状网笼、环形气囊、气压式径向扩张、管件及推送件均复位至推送腔内，随后可以操作推送软管移动至下一需要清理的位置进行再次清理；所述弯折导向套可弯折推送软管使其可在弯折的污水处理管道内前进；此装置适用于不同管径大小的污水管道及有弯折路段的污水管道。

优选地，气压式径向扩张件包括有，

第一固定沿和第二固定沿，第一固定沿和第二固定沿同轴设置在管件的外圆周面的两端；

滑动筒，其同轴滑动设置在管件上；

波纹环管，其同轴套设在管件上，且波纹环管的两端分别与第二固定沿和滑动筒的相对端固定连接，且波纹环管通过管路与管件连通；

杆件，其沿周向均匀布置在管件的外部，且杆件的两端分别与第一固定沿和滑动筒的相对端铰接，且当滑动筒同轴靠近第一固定沿时，杆件沿径向向外形变，且筒状网笼的内周与杆件的外中心点连接。

优选地，杆件包括有柔性弧杆，柔性弧杆沿周向均匀布置在管件的外部，柔性弧杆的两端分别与第一固定沿和滑动筒的相对端铰接，且筒状网笼的内圆周面与柔性弧杆的外中心点连接。

优选地，杆件包括有第一连杆和第二连杆，第一连杆和第二连杆沿周向均布布置在管件的外部，第一连杆和第二连杆的一端沿管件的径向铰接，第一连杆和第二连杆的另一端分别与第一固定沿和滑动筒相互铰接，且第一连杆和第二连杆的相互铰接点与筒状网笼的内周连接。

优选地，还包括有第一气压阀、第二气压阀和第三气压阀，第一气压阀设置在推送件上，且管件通过第一气压阀与推送软管的推送腔连通，气压式径向扩张件通过第二气压阀与管件连通，环形气囊通过第三气压阀与管件连通，当推送软管的推送腔内气压达到一定值时，第一气压阀导通，当管件内气压达到一定值时，第二气压阀和第三气压阀依次导通。

优选地，还包括有第一单向阀、第二单向阀和第三单向阀，管件设置在推送件上，且管件通过第一单向阀与推送软管的推送腔连通，且第一单向阀的出气端位于推送软管的推送腔内，气压式径向扩张件通过第二单向阀与管件连通，且第二单向阀的出气端位于管件内，环形气囊通过第三单向阀与管件连通，且第三单向阀的出气端位于管件内。

优选地，第一气压阀、第二气压阀和第三气压阀的结构相同，且第一气压阀包括有，固定筒，其设置在推送件上，且第一气压阀的一端与管件连通，第一气压阀的另一端设置有与推送软管的推送腔连通的第二气压阀；滑动圈，其设置在固定筒中，且滑动圈与固定筒的内圆周面滑动配合；螺纹杆，其拧接在内螺纹固定盖上；锥销，其固定在滑动圈的一端，且锥销位于固定筒内；弹簧，其设置在固定筒内，弹簧的两端分别抵接在内螺纹固定盖和固定筒的相对端，且滑动圈的锥面弹性抵接在内螺纹固定盖的内圆周面。

优选地，还包括有第四单向阀，第四单向阀同轴设置在出气管内，且第四单向阀的出气端位于环形气囊的外部。

优选地，所述推送软管的内圆周面的首端设置有限位沿，且限位沿的内径小于推送件的直径。

优选地，还包括有旋转连接件，旋转连接件包括有，转动管，其设置在推送件的外端；轴承，其设置在转动管的外周，且管件通过轴承与转动管同轴转动连接；密封法兰和第二密封圈，密封法兰设置在管件的一端，且密封法兰沿轴向延伸至第二密封圈的外周，第二密封圈与转动管过盈配合。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

1.本发明所述网格型清理装置的筒状网笼在气压式径向扩张件的作用下可沿污水管道径向扩张并抵接在污水管道内壁上，并在环形气囊的带动下在污水管道内转动，进而对污水管道内壁的脏污进行刮除，此装置结构紧凑且精巧，适用于不同管径大小的污水管道；

2.本发明的柔性推送装置中的折弯可弯折推送软管首端使其可在弯折的污水处理管道内前进，提高了污水流通效率，同时提高了清理装置的实用性。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的侧视图；

图3为图2的M-M截面处的立体剖视图；

图4为图2的M-M截面处的剖视图；

图5为图4的N处局部放大图；

图6为本发明的实施例一的气压式径向扩张件的立体图；

图7为本发明的实施例二的气压式径向扩张件的立体图；

图8为本发明的第一气压阀的正视图；

图9为图8的O-O截面处的剖视图；

图10为本发明的推送件的立体图；

图11为本发明的环形气囊的立体图；

图12为本发明的旋转连接件的立体图；

图13为本发明的波纹环管的侧视图；

图14为图13的P-P截面处的剖视图；

图15为本发明的推送软管的侧视图。

图中标号为：

A-筒状网笼；

B-折弯导向套；

C-推送软管；C1-限位沿；

D-推送件；

E-管件；

F-气压式径向扩张件；F1-第一固定沿；F2-第二固定沿；F3-滑动筒；F4-波纹环管；F5-柔性弧杆；F6-第一连杆；F7-第二连杆；

G-环形气囊；G1-出气管；G2-第四单向阀；

H-摄像头；

H1-第一气压阀；H11-固定筒；H12-内螺纹固定盖；H13-滑动圈；H14-螺纹杆；H15-锥销；H16-弹簧；H2-第二气压阀；H3-第三气压阀；H4-第一单向阀；H5-第二单向阀；H6-第三单向阀；

I1-转动管；I2-轴承；I3-密封法兰；I4-第二密封圈；

J-第一密封圈；

K-拉簧。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

如图1到图4所示，用于污水管道清理的网格型清理装置及其柔性推送装置，所述网格型清理装置包括有管件E、环形气囊G、气压式径向扩张件F和筒状网笼A，所述环形气囊G同轴设置在管件E上，且环形气囊G与管件E的内部连通，且环形气囊G的外圆周面上沿周向均匀布置有出气管G1，出气管G1沿环形气囊G的切线方向延伸；所述气压式径向扩张件F同轴设置在管件E的外圆周面上，且气压式径向扩张件F与管件E内连通，且气压式径向扩张件F包括有能够沿径向扩张偏离其轴线的扩张点，且管件E内气压增大时，扩张点能够沿径向偏离管件E的轴线；所述筒状网笼A同设置在气压式径向扩张件F的外部，筒状网笼A的内周与所述扩张点连接；还包括有摄像头H，其同轴设置在管件E的外端；

所述柔性推送装置包括有推送软管C、推送件D和折弯导向套B，所述推送软管C首端的内部设置有推送腔；所述折弯导向套B同轴套设在推送软管C的首端，折弯导向套B用于弯折推送软管C的首端；所述推送件D同轴滑动设置在推送腔内，且所述推送件D设置在所述管件E的一端，所述管件E与所述推送件D转动连接；

污水管道清理前，筒状网笼A和环形气囊G均为收缩状态，且筒状网笼A、推送软管C、推送件D、管件E、气压式径向扩张件F和环形气囊G均位于推送软管C的推送腔内；清理时，从管口用柔性推送装置将网格型清理装置投放到污水管道内，从污水管道的管口处推送软管C，并通过折弯导向套B能够使得推送软管C的首段弯曲并顺利的通过折弯管段，同时通过摄像头H能够实时监控管路状况，根据摄像头H拍摄到的管内图像确定需要清理的位置；推送至需要清理的位置后，从推送软管C的尾端向其首端充气，推送件D将管件E、气压式径向扩张件F、环形气囊G及筒状网笼A同轴抵出推送腔，当管件E内气压增大时，气压式径向扩张件F的扩张点沿其径向扩张，使得筒状网笼A在确定位置同轴扩张，抵接在管道的内壁，环形气囊G与管件E内部连通而被充气膨胀，环形气囊G的外圆周面上均布有沿其切向的出气管G1，使得环形气囊G受切向反作用力，带动管件E在推送件D的外端同轴转动，同时沿径向扩张在需要清理的位置内壁的筒状网笼A同轴旋转，使得待清理位置内壁上的脏污能够被刮下；清理完毕后，从推送软管C的尾端抽气，筒状网笼A、环形气囊G、气压式径向扩张F、管件E及推送件D均复位至推送腔内，随后可以操作推送软管C移动至下一需要清理的位置进行再次清理；所述弯折导向套B可弯折推送软管使其可在弯折的污水处理管道内前进；此装置适用于不同管径大小的污水管道及有弯折路段的污水管道。

如图4-图7和图14所示，气压式径向扩张件F包括有，

第一固定沿F1和第二固定沿F2，第一固定沿F1和第二固定沿F2同轴设置在管件E的外圆周面的两端，且第二固定沿F2位于管件E靠近推送软管C的一端；

滑动筒F3，同轴滑动设置在管件E上；

波纹环管F4，同轴套设在管件E上，且波纹环管F4的两端分别与第二固定沿F2和滑动筒F3的相对端固定连接，且波纹环管F4通过管路与管件E连通；

杆件，沿周向均匀布置在管件E的外部，且杆件的两端分别与第一固定沿F1和滑动筒F3的相对端铰接，且当滑动筒F3同轴靠近第一固定沿F1时，杆件沿径向向外形变，且筒状网笼A的内周与杆件的外中心点连接。

如图6所示，本发明的实施例一，杆件包括有柔性弧杆F5，柔性弧杆F5沿周向均匀布置在管件E的外部，柔性弧杆F5的两端分别与第一固定沿F1和滑动筒F3的相对端铰接，且筒状网笼A的内圆周面与柔性弧杆F5的外中心点连接。具体的，杆件为柔性弧杆F5，当滑动筒F3沿轴向靠近第一固定沿F1时，第一固定沿F1和滑动筒F3之间的间距减小，柔性弧杆F5两端靠近，其中心段沿管件E的径向扩张，筒状网笼A在需要清理的位置扩张，进而便于清理管壁。

如图7所示，本发明的实施例二：杆件包括有第一连杆F6和第二连杆F7，第一连杆F6和第二连杆F7沿周向均布布置在管件E的外部，第一连杆F6和第二连杆F7的一端沿管件E的径向铰接，第一连杆F6和第二连杆F7的另一端分别与第一固定沿F1和滑动筒F3相互铰接，且第一连杆F6和第二连杆F7的相互铰接点与筒状网笼A的内周连接。具体的，杆件未第一连杆F6和第二连杆F7，当滑动筒F3沿轴向开机第一固定沿F1时，即第一固定沿F1和滑动筒F3之间的间距间隙，即使得第一连杆F6和第二连杆F7的背向端相互靠近，即使得第一连杆F6和第二连杆F7的相互铰接点沿径向偏离管件E的轴线，即使得筒状网笼A能够在需要清理的位置扩张，进而便于清理管壁。

如图5、图13和图14所示，为防止在向推送软管C中充气时，气压式径向扩张件F和环形气囊G受气压影响而卡接在推送软管C的推送腔中，还包括有第一气压阀H1、第二气压阀H2和第三气压阀H3，第一气压阀H1设置在推送件D上，且管件E通过第一气压阀H1与推送软管C的推送腔连通，气压式径向扩张件F通过第二气压阀H2与管件E连通，环形气囊G通过第三气压阀H3与管件E连通，当推送软管C的推送腔内气压达到一定值时，第一气压阀H1导通，当管件E内气压达到一定值时，第二气压阀H2和第三气压阀H3依次导通。

如图5、图13和图14所示，还包括有第一单向阀H4、第二单向阀H5和第三单向阀H4，管件E设置在推送件D上，且管件E通过第一单向阀H4与推送软管C的推送腔连通，且第一单向阀H4的出气端位于推送软管C的推送腔内，气压式径向扩张件F通过第二单向阀H5与管件E连通，且第二单向阀H5的出气端位于管件E内，环形气囊G通过第三单向阀H6与管件E连通，且第三单向阀H6的出气端位于管件E内。筒状网笼A在需要清理的位置清理结束后，从推送软管C的尾端抽气，使得推送件D在推送腔内滑动之前，气压式径向扩张件F和环形气囊G复位收缩，而管件E通过第一单向阀H4与推送软管C的推送腔连通，气压式径向扩张件F通过第二单向阀H5与管件E连通，环形气囊G通过第三单向阀H6与管件E连通，确保气压式径向扩张件F、环形气囊G和管件E内气体能够被依次抽出，使得推送腔内气压减小，推送件D在推送腔内滑动，同时带动筒状网笼A沿轴线复位至推送腔内，进而便于所述清理装置再次对下一个需要清理的位置进行清理。

如图8和图9所示，第一气压阀H1、第二气压阀H2和第三气压阀H3的结构完全相同，且第一气压阀H1包括有，

固定筒H11，其设置在推送件D上，且第一气压阀H1的一端与管件E连通，第一气压阀H1的另一端同轴设置有与推送软管C的推送腔连通的第二气压阀H2；

滑动圈H13，其同轴设置在固定筒H11中，且滑动圈H13与固定筒H11的内圆周面滑动配合；

螺纹杆H14，其拧接在内螺纹固定盖H12上；

锥销H15，其固定在滑动圈H13的一端，锥销H15位于固定筒H11内；

弹簧H16，其设置在固定筒H11内，弹簧H16的两端分别抵接在内螺纹固定盖H12和固定筒H11的相对端，且滑动圈H13的锥面同轴弹性抵接在内螺纹固定盖H12的内圆周面。

具体的，当推送软管C的内部气压达到一定值时，滑动圈H13克服弹簧H16弹力而在第一气压阀H1内滑动，滑动圈H13的内圆周面与锥销H15的锥面存在间隙，即能够连通管件E和推送件D，通过向内螺纹固定盖H12同轴转动螺纹杆H14，能够调节锥销H15在固定筒H11中的轴向位置，调节弹簧H16对滑动圈H13的弹性压力，便于适应推送腔内不同的气压而选择性导通管件E和推送腔，又因第一气压阀H1、第二气压阀H2和第三气压阀H3的结构完全相同，能够根据气压调节导通压力并使得第一气压阀H1、第二气压阀H2和第三气压阀H3依次导通。

如图11所示，还包括有第四单向阀G2，第四单向阀G2同轴设置在出气管G1内，且第四单向阀G2的出气端位于环形气囊G的外部。具体的，出气管G1能够连通外部与环形气囊G的内部，即外部脏污极易通过出气管G1进入到环形气囊G的内部，从而对环形气囊G进行侵蚀，而通过安置第四单向阀G2，使其在不影响环形气囊G向外排气的同时，外部脏污且不易进入到环形气囊G内部，且便于后续对环形气囊G的抽气。

如图5和图15所示，推送软管C的内圆周面的首端同轴设置有限位沿C1，且限位沿C1的内径小于推送件D的直径，在推送软管C的内圆周面的首端同轴设置有限位沿C1，进而能够防止推送件D沿轴向脱离推送软管C。

如图10所示，还包括有第一密封圈J，第一密封圈J同轴套设在推送件D的外圆周面上，且第一密封圈J与推送软管C的推送腔过盈配合，通过与推送软管C的推送腔过盈配合的第一密封圈J，能够使得推送件D在推送腔中稳定滑动的同时，推送腔中的气体不易通过间隙处向外溢出，从而提高推送效率。

如图3所示，还包括有拉簧K，其设置在推送软管C的推送腔内，拉簧K的两端分别与推送件D的一端及推送软管C的内壁固定连接，通过设置在推送腔中的拉簧K，使得推送软管C在污水管道中移动的同时，推送件D不易在推送腔中滑动。

如图5和图12所示，还包括有旋转连接件，旋转连接件包括有，

转动管I1，同轴设置在推送件D的外端；

轴承I2，同轴设置在转动管I1的外周，且管件E通过轴承I2与转动管I1同轴转动连接；

密封法兰I3和第二密封圈I4，密封法兰I3设置在管件E的一端，密封法兰I3沿轴向延伸至第二密封圈I4的外周，第二密封圈I4与转动管过盈配合；

转动管I1通过轴承I2能够相对管件E同轴转动，管件E能够在推送件D的外端同轴转动，而管件E的一端设置有密封法兰I3，且密封法兰I3的内周设置有与转动管I1过盈配合的第二密封圈I4，防止管件E内气体通过间隙向外溢出，进而能够提高管件E的气密性，提高气压式径向扩张件F和环形气囊G的展开速率。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种用于污水管道清理的网格型清理装置，其特征在于，包括有管件、环形气囊、气压式径向扩张件和筒状网笼，

所述环形气囊同轴设置在管件上，环形气囊与管件的内部连通，环形气囊的外圆周面上沿周向均匀布置有出气管，出气管沿环形气囊的切线方向延伸；

所述气压式径向扩张件同轴设置在管件的外圆周面上，气压式径向扩张件与管件内连通，气压式径向扩张件包括有能够沿径向扩张并偏离其轴线的扩张点，且管件内气压增大时，扩张点能够沿径向偏离管件的轴线；

所述筒状网笼同轴设置在气压式径向扩张件的外部，筒状网笼的内周与所述扩张点连接；

所述筒状网笼在所述气压式径向扩张件的作用下可沿污水管道径向扩张并抵接在污水管道内壁上，并在环形气囊的带动下在污水管道内转动，进而对不同管径的污水管道内壁的脏污进行刮除。

2.根据权利要求1所述的一种用于污水管道清理的网格型清理装置，其特征在于，气压式径向扩张件包括有，

第一固定沿和第二固定沿，两者同轴设置在管件的外圆周面的两端；

滑动筒，其同轴滑动设置在管件上；

波纹环管，其同轴套设在管件上，且波纹环管的两端分别与第二固定沿和滑动筒的相对端固定连接，且波纹环管通过管路与管件连通；

杆件，其沿周向均匀布置在管件的外部，且杆件的两端分别与第一固定沿和滑动筒的相对端铰接，且当滑动筒同轴靠近第一固定沿时，杆件沿径向向外形变，且筒状网笼的内周与杆件的外中心点连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于污水管道清理的网格型清理装置，其特征在于，杆件包括有柔性弧杆，柔性弧杆沿周向均匀布置在管件的外部，柔性弧杆的两端分别与第一固定沿和滑动筒的相对端铰接，且筒状网笼的内圆周面与柔性弧杆的外中心点连接。

4.根据权利要求2所述的一种用于污水管道清理的网格型清理装置，其特征在于，杆件包括有第一连杆和第二连杆，第一连杆和第二连杆沿周向均布布置在管件的外部，第一连杆和第二连杆的一端沿管件的径向铰接，第一连杆和第二连杆的另一端分别与第一固定沿和滑动筒相互铰接，且第一连杆和第二连杆的相互铰接点与筒状网笼的内周连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于污水管道清理的网格型清理装置，其特征在于，还包括摄像头，其同轴设置在管件的一端，其用于实时监控的污水管道内的管路状况。

6.一种如权利要求1-5所述的网格型清理装置的柔性推送装置，其用于将所述网格型清理装置推送至污水管道内需要清理的位置，其特征在于，包括推送软管、推送件和折弯导向套，

所述推送软管首端的内部设置有推送腔；

所述折弯导向套同轴套设在推送软管的首端，折弯导向套用于弯折推送软管的首端；

所述推送件同轴滑动设置在推送腔内，且所述推送件设置在所述管件的第二固定沿所在的一端，所述管件与所述推送件转动连接。

7.根据权利要求6所述的一种柔性推送装置，其特征在于，推送软管首端的内圆周面设置有限位沿，且限位沿的内径小于推送件的直径。

8.根据权利要求7所述的一种柔性推送装置，其特征在于，还包括有旋转连接件，所述旋转连接件包括有，

转动管，其同轴设置在推送件的外端；

轴承，其同轴设置在转动管的外周，且管件通过轴承与转动管同轴转动连接；

密封法兰和第二密封圈，密封法兰同轴设置在管件的一端，且密封法兰沿轴向延伸至第二密封圈的外周，第二密封圈与转动管过盈配合。

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