CN113417360B - 一种市政用管道智能清洁装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及市政城市维护技术领域，具体涉及一种市政用管道智能清洁装置。一种市政用管道智能清洁装置包括清洁装置，清洁装置包括转轴、行走圈、拉簧、支撑杆、清洁件和单向件。行走圈包括多个绕转轴周向均布的行走杆组，每个行走杆组包括两个行走杆，两个行走杆的外端通过第一铰接轴相互铰接，内端互相远离，且内端与相邻的一个行走杆组的一个行走杆的内端通过第二铰接轴铰接，第二铰接轴具有配重。由于初始状态下本发明的清洁装置的清洁件处于最内侧，可以放置在内径小于清洁件外接圆直径的管道内，随着工作的过程中滑动套可以沿支撑杆向转轴的径向方向移动，并通过压簧向外顶推清洁杆，使得该清洁装置能够适用于不同内径大小的管道。

Description

一种市政用管道智能清洁装置

技术领域

本发明涉及市政城市维护技术领域，具体涉及一种市政用管道智能清洁装置。

背景技术

在市政城市维护建设过程中，市政用管道作为城市排水、泄洪、生活积水通道，在城市生活维护过程中占着重要地位，尤其对一些城市地下水利管道，这种管道直径根据用途不同，其管道的直径也不相同，作为城市生活用水的主要排出通道，经常会由于城市生活垃圾的堆积，造成管道的堵塞，不仅易对市政用管道壁产生腐蚀，降低了市政用管道的使用寿命，因此，市政用管道在使用时需要清洁装置对其管道内壁进行清洁。

管道清洁通常是采用化学或物理方法对管道的内表面污垢进行清除，达到清洁目的，保证管道内面恢复原来表面材质的过程。目前现有的管道清洁一般为人工清理，但人工清理的清洁效率较低且清洁效果较差，当遇到管道堵塞时，则清理情况更加复杂；并且现有的管道清洁装置，由于清洁器的半径固定，不能根据不同管道的内径进行调节。

发明内容

本发明提供一种市政用管道智能清洁装置，以解决现有的管道清洁装置不能根据不同污水管道的内径进行调节的问题。

本发明的一种市政用管道智能清洁装置采用如下技术方案：

一种市政用管道智能清洁装置包括清洁装置，清洁装置包括转轴、行走圈、拉簧、支撑杆、清洁件和单向件。转轴沿前后方向延伸，且绕自身轴线可转动地设置。行走圈设置于转轴的外周，且随转轴转动，行走圈包括多个绕转轴周向均布的行走杆组，每个行走杆组包括两个行走杆，两个行走杆的外端通过第一铰接轴相互铰接，内端互相远离，且内端与相邻的一个行走杆组的一个行走杆的内端通过第二铰接轴铰接，第二铰接轴具有配重。拉簧的一端连接于转轴，另一端连接于第二铰接轴。支撑杆沿转轴的径向方向延伸，内端连接于转轴。清洁件包括滑动套、清洁杆和压簧；滑动套可滑动地套装于支撑杆，且处于行走圈的前侧；清洁杆的内端插入滑动套，外端与管道的内壁滑动配合；压簧处于滑动套内，一端与滑动套相抵，另一端与清洁杆相抵。单向件配置成当一个行走杆组的两个行走杆之间的夹角增大时带动滑动套向外移动，继而在夹角变小时继续带动滑动套向外移动，之后当夹角再次变大后带动滑动套向内移动，或再次变小后带动滑动套向外移动。

进一步地，每个单向件包括互相铰接的两个连杆和连接杆；两个连杆初始状态下为尖端朝外的“V”型，且两个连杆仅能在初始状态下的两个连杆之间范围内绕铰接点转动，两个连杆相互远离的一端分别铰接于一个行走杆组的两个行走杆，且配置成仅能沿相应的行走杆的长度方向向外滑动；连接杆的一端连接于两个连杆的铰接处，另一端连接于滑动套。

进一步地，行走杆内沿行走杆的长度方向还设置有滑动槽，所述滑动槽的一侧槽壁上设置有棘齿板；每个单向件的两个连杆的相互远离的一端还安装有滑动棘齿，滑动棘齿与棘齿板上的棘齿配合，且棘齿板上的棘齿配置成仅能使滑动棘齿沿行走杆的长度方向向外滑动。

进一步地，所述每个行走杆组的两个行走杆外端交叉，清洁装置还包括螺旋凸起，螺旋凸起设置于每个行走杆的外端部，其螺旋方向配置成能使行走圈转动时向前移动。

进一步地，所述每个单向件的两个连杆通过第三铰接轴铰接，第三铰接轴可滑动地套装于所述连接杆的后端，连接杆的后端设置有挡板；清洁装置还包括复位弹簧，所述复位弹簧套装于连接杆，其为压缩状态，复位弹簧的前端与滑动套相抵，后端与第三铰接轴的前端相抵。

进一步地，清洁装置还包括多个伸缩套管，伸缩套管的一端连接于第一铰接轴，另一端连接于转轴，所述拉簧处于伸缩套管内，且两端分别与伸缩套管的两端相连接。

进一步地，滑动套为“V”形结构，其尖端朝向转轴；所述清洁杆插入每个滑动套的两个远离端部，且与行走杆交叉设置。

进一步地，清洁杆的外端设置有清洁头。

进一步地，两个相互铰接的连杆处于第三铰接轴的外侧部分具有止挡面，处于第三铰接轴的内侧部分具有允许两个连杆相对转动的槽口。

进一步地，一种市政用管道智能清洁装置还包括支撑架、伸缩杆和电机，伸缩杆沿前后方向可伸缩地设置，且后端安装于支撑架；电机安装于伸缩杆的前端，所述转轴安装于电机的输出轴。

一种市政用管道智能清洁装置的清洁方法为：

S1:将清洁装置放入待清理的管道内，使清洁头外端与管道内壁相抵；

S2:启动电机，电机驱动转轴转动，转轴通过伸缩套管带动行走圈转动，同时第二铰接轴向外移动，使每个行走杆组的两个行走杆之间的夹角增大，且每个单向件的两个连杆沿着转轴的径向向外滑动，并带动滑动套同步移动，压簧压缩，清洁头与管道之间的摩擦力增大，当行走杆上的螺旋凸起与管道周壁相抵时，清洁装置开始沿着管道从后向前旋转前进，并拉伸伸缩杆，对管道的内壁进行清洁；

S3:当清洁头遇到较多垃圾时，清洁头与管道内壁的摩擦力会增大，使整个清洁装置的转速降低，第二铰接轴沿转轴的径向方向向内移动，每个行走杆组的两个行走杆之间的夹角减小，每个单向件的两个连杆之间的夹角变小，使得第三铰接轴向靠近第一铰接轴的一侧移动，进而带动滑动套沿转轴的径向方向向外移动，此时处于滑动套内的压簧进一步压缩，清洁头与管道内壁的摩擦力进一步增大，当行走杆上的螺旋凸起与管道内壁脱离接触，整个装置停止前进；

S4:当清洁头将管道内壁的清洁干净后，清洁装置的转速提升，第二铰接轴的离心力再次增大，每个行走杆组的两个行走杆之间的夹角再次增大，每个单向件的两个连杆之间的夹角再次变大，压簧部分释放，连接杆向内移动，带动滑动套向内移动，当螺旋凸起与管道内壁接触后，整个装置继续前进；

S5:清理完成后关闭电机，将管道抽出，或使电机反转，将清洁装置从管道内退出。

本发明的有益效果是：由于初始状态下本发明的清洁装置的清洁件处于最内侧，可以放置在内径小于清洁件外接圆直径的管道内，随着工作的过程中滑动套可以沿转轴的径向方向向外移动，并通过压簧向外顶推清洁杆，使得该清洁装置能够适用于不同内径大小的管道。

通过设置螺旋凸起，使得转轴在转动的过程成能够使行走圈沿着管道向前移动，故清洁装置在管道内向前移动是靠螺旋凸起跟管道内壁的摩擦力实现的，无需再提供一个单独的前进动力源。

进一步地，当在清洁的过程中如果管道内壁垃圾较多时，清洁装置因受到的阻力较大，使转轴的转速降低，进而使得行走圈停止前进，但清洁杆与管道内壁之间的摩擦力增大，使清洁杆对管道内壁的垃圾的清洁力增大，当解除垃圾的卡阻后行走圈再带动清洁装置继续前进，避免清洁装置在管道内卡住。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种市政用管道智能清洁装置的实施例的结构示意图；

图2为本发明的一种市政用管道智能清洁装置的实施例的清洁装置初始状态的结构示意图；

图3为本发明的一种市政用管道智能清洁装置的实施例的清洁装置的正常工作状态下的结构示意图；

图4为图2中A-A处的剖视图；

图5为本发明的一种市政用管道智能清洁装置的实施例的行走杆组及单向件的结构示意图；

图6为本发明的一种市政用管道智能清洁装置的实施例的单向件的两个连接和第三铰接轴的结构示意图；

图7为本发明的一种市政用管道智能清洁装置的实施例的行走杆的结构示意图；

图8为图7中B的放大示意图；

图9为本发明的一种市政用管道智能清洁装置的清洁件的结构示意图；

图10为图9中C-C的剖视图；

图11为本发明的一种市政用管道智能清洁装置的滑动棘齿的结构示意图。

图中：1、支撑架；2、伸缩杆；4、转轴；5、滑动棘齿；6、行走杆；61、滑动槽；62、螺旋凸起；63、棘齿板；7、滑动套；73、连接孔；8、清洁杆；81、清洁头；82、清洁刀片；9、连杆；91、止挡面；92、槽口；93、第三铰接轴；10、伸缩套管；11、拉簧；12、支撑杆；13、复位弹簧；14、连接杆；15、压簧；16、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。

本发明的一种市政用管道智能清洁装置的实施例，如图1至图11所示，一种市政用管道智能清洁装置包括清洁装置。清洁装置包括转轴4、行走圈、拉簧11、支撑杆12、清洁件和单向件。转轴4沿前后方向延伸，且绕自身轴线可转动地设置。行走圈设置于转轴4的外周，且随转轴4转动，行走圈包括六个绕转轴4周向均布的行走杆组，每个行走杆组包括两个行走杆6，两个行走杆6的外端且通过第一铰接轴相互铰接，内端互相远离，且内端与相邻的一个行走杆组的一个行走杆6的内端通过第二铰接轴铰接，第二铰接轴具有配重，以在转轴4转动时在离心力的作用下沿转轴4的径向方向向外移动。拉簧11的一端连接于转轴4，另一端连接于第二铰接轴；支撑杆12沿转轴4的径向方向延伸，内端连接于转轴4。清洁件包括滑动套7、清洁杆8和压簧15；滑动套7可滑动地套装于支撑杆12，且处于行走圈的前侧。清洁杆8的内端插入滑动套7，外端与管道的内壁滑动配合；压簧15处于滑动套7内，一端与滑动套7相抵，另一端与清洁杆8相抵，具体地，清洁杆8的内端设置有挡块，滑动套7的端部设置有与挡块抵挡配合的挡环，防止清洁杆8滑出。单向件配置成当一个行走杆组的两个行走杆之间的夹角增大时带动滑动套7向外移动，继而在夹角变小时继续带动滑动套7向外移动，之后当夹角再次变大后带动滑动套7向内移动，或再次变小后带动滑动套7向外移动。

在本实施例中，如图5和图6所示，每个单向件包括互相铰接的两个连杆9和连接杆14；两个连杆9初始状态下为尖端朝外的“V”型，且两个连杆9仅能在初始状态下的两个连杆9之间范围内绕铰接点转动，两个连杆9相互远离的一端分别铰接于一个行走杆组的两个行走杆，且配置成仅能沿相应的行走杆的长度方向向外滑动；连接杆14的一端连接于两个连杆9的铰接处，另一端连接于滑动套7，具体地，滑动套7的后端面设置有连接孔73，连接孔73处于转轴4的半径的延长线上，连接杆14的前端插入连接孔73。

在本实施例中，如图7和图8所示，行走杆6内沿行走杆6的长度方向还设置有滑动槽61，所述滑动槽61的一侧槽壁上设置有棘齿板63；每个单向件的两个连杆9的相互远离的一端还安装有滑动棘齿5，滑动棘齿5与棘齿板63上的棘齿配合，且棘齿板63上的棘齿配置成仅能使滑动棘齿5沿行走杆6的长度方向向外滑动。

在本实施例中，如图5所示，每个行走杆组的两个行走杆6的外端交叉，清洁装置还包括螺旋凸起62，螺旋凸起62设置于每个行走杆6的外端部，其螺旋方向配置成能使行走圈转动时向前移动，例如，在清洁的过程中转轴4为顺时针转动时，螺旋凸起62的螺旋方向从后往前看为右旋；在清洁的过程中转轴4为逆时针转动时，螺旋凸起62的螺旋方向从后往前看为左旋。

在本实施例中，如图6所示，所述每个单向件的两个连杆9通过第三铰接轴93铰接，第三铰接轴93可滑动地套装于所述连接杆14的后端，连接杆14的后端设置有挡板。清洁装置还包括复位弹簧13，所述复位弹簧13套装于连接杆14，其为压缩状态，复位弹簧13的前端与滑动套7相抵，后端与第三铰接轴93的前端相抵。以在清洁装置完成清洁后为下次清洁工作准备时，手动向前推动互相铰接的连杆9，使滑动棘齿5与棘齿板63脱离，并调整连杆9的角度，使连杆9恢复至初始状态

在本实施例中，如图2所示，清洁装置还包括多个伸缩套管10，伸缩套管10的一端连接于第一铰接轴，另一端连接于转轴4，转轴4通过伸缩套管10带动行走圈转动，所述拉簧11处于伸缩套管10内，且两端分别与伸缩套管10的两端相连接。

在本实施例中，如图9所示，滑动套7为“V”形结构，其尖端朝向转轴4；所述清洁杆8插入每个滑动套7的两个远离端部，且与行走杆6交叉设置，防止清洁杆8绕管道内壁周向转动的过程中发生偏转。

在本实施例中，如图9所示，清洁杆8的外端设置有清洁头81，清洁头81可为清洁刀片82或清洁刷头，以对管道内壁进行清洁。

在本实施例中，如图6所示，两个相互铰接的连杆9处于第三铰接轴93的外侧部分具有止挡面91，处于第三铰接轴93的内侧部分具有允许两个连杆9相对转动的槽口92。

在本实施例中，如图1所示，一种市政用管道智能清洁装置还包括支撑架1、伸缩杆2和电机16，伸缩杆2沿前后方向可伸缩地设置，且后端安装于支撑架1；电机16安装于伸缩杆2的前端，所述转轴4安装于电机16的输出轴，防止电机16的质量过大无法随清洁装置移动。

工作时，将清洁装置放入待清理的管道内，清洁头81外端与管道内壁相抵，启动电机16，电机16驱动转轴4转动，转轴4通过伸缩套管10带动行走圈转动，同时第二铰接轴在离心力的作用下克服拉簧11的拉力向外移动，进而使每个行走杆组的两个行走杆6之间的夹角增大，在此过程中每个单向件的两个连杆9沿着转轴4的径向向外滑动，并通过连接杆14带动滑动套7同步移动，压簧15逐渐压缩，清洁头81与管道之间的摩擦力增大，直至行走杆6上的螺旋凸起62与管道周壁相抵时，在螺旋凸起62与管道内壁的摩擦力的作用下，清洁装置开始沿着管道从后向前旋转前进，并拉伸伸缩杆2，对管道的内壁进行清洁。

在清洁装置前进过程中，清洁头81与管道内壁保持接触，当清洁头81遇到较多垃圾时，清洁头81与管道内壁的摩擦力会增大，使整个清洁装置的转速降低，第二铰接轴受到的离心力不足以克服拉簧11的拉力，使得第二铰接轴在拉簧11的拉力作用下沿转轴4的径向方向向内移动，进而使得每个行走杆组的两个行走杆6之间的夹角减小，由于滑动棘齿5仅能沿棘齿板63向行走杆6的长度方向向外滑动，因此每个单向件的两个连杆9之间的夹角变小，使得第三铰接轴93向靠近第一铰接轴的一侧移动，进而通过连接杆14带动滑动套7沿转轴4的径向方向向外移动，此时处于滑动套7内的压簧15进一步压缩，清洁头81与管道内壁的摩擦力进一步增大，当行走杆6上的螺旋凸起62与管道内壁脱离接触后，整个清洁装置停止前进。

当清洁头81将管道内壁的清洁干净后，清洁头81与管道内壁的摩擦力减小，清洁装置的转速开始提升，第二铰接轴的离心力再次增大，克服拉簧11的拉力，使每个行走杆组的两个行走杆6之间的夹角再次增大，每个单向件的两个连杆9之间的夹角再次变大，压簧15部分释放，连接杆14向内移动，带动滑动套7向内移动，当螺旋凸起62与管道内壁接触后，整个装置继续前进，清理完成后关闭电机16，将管道抽出，或使电机16反转，将清洁装置从管道内退出。

一种市政用管道智能清洁装置的清洁方法为：

S1:将清洁装置放入待清理的管道内，使清洁头81外端与管道内壁相抵；

S2:启动电机16，电机16驱动转轴4转动，转轴4通过伸缩套管10带动行走圈转动，同时第二铰接轴向外移动，使每个行走杆组的两个行走杆6之间的夹角增大，且每个单向件的两个连杆9沿着转轴4的径向向外滑动，并带动滑动套7同步移动，压簧15压缩，清洁头81与管道之间的摩擦力增大，当行走杆6上的螺旋凸起62与管道周壁相抵时，清洁装置开始沿着管道从后向前旋转前进，并拉伸伸缩杆2，对管道的内壁进行清洁。

S3:当清洁头81遇到较多垃圾时，清洁头81与管道内壁的摩擦力会增大，使整个清洁装置的转速降低，第二铰接轴沿转轴4的径向方向向内移动，每个行走杆组的两个行走杆6之间的夹角减小，每个单向件的两个连杆9之间的夹角变小，使得第三铰接轴93向靠近第一铰接轴的一侧移动，进而带动滑动套7沿转轴4的径向方向向外移动，此时处于滑动套7内的压簧15进一步压缩，清洁头81与管道内壁的摩擦力进一步增大，当行走杆6上的螺旋凸起62与管道内壁脱离接触，整个装置停止前进。

S4:当清洁头81将管道内壁的清洁干净后，清洁装置的转速提升，第二铰接轴的离心力再次增大，每个行走杆组的两个行走杆6之间的夹角再次增大，每个单向件的两个连杆9之间的夹角再次变大，压簧15部分释放，连接杆14向内移动，带动滑动套7向内移动，当螺旋凸起62与管道内壁接触后，整个装置继续前进；

S5:清理完成后关闭电机16，将管道抽出，或使电机16反转，将清洁装置从管道内退出。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (7)

1.一种市政用管道智能清洁装置，其特征在于：包括清洁装置，清洁装置包括：

转轴，转轴沿前后方向延伸，且绕自身轴线可转动地设置；

行走圈，行走圈设置于转轴的外周，且随转轴转动，行走圈包括多个绕转轴周向均布的行走杆组，每个行走杆组包括两个行走杆，两个行走杆的外端通过第一铰接轴相互铰接，内端互相远离，且内端与相邻的一个行走杆组的一个行走杆的内端通过第二铰接轴铰接，第二铰接轴具有配重；

拉簧，拉簧的一端连接于转轴，另一端连接于第二铰接轴；

支撑杆，支撑杆沿转轴的径向方向延伸，内端连接于转轴；

转轴转动，第二铰接轴在离心力的作用下克服拉簧的拉力向外移动，进而使每个行走杆组的两个行走杆之间的夹角增大；

清洁件，清洁件包括滑动套、清洁杆和压簧；滑动套可滑动地套装于支撑杆，且处于行走圈的前侧；清洁杆的内端插入滑动套，外端与管道的内壁滑动配合；压簧处于滑动套内，一端与滑动套相抵，另一端与清洁杆相抵；

单向件，每个单向件包括互相铰接的两个连杆和连接杆；两个连杆初始状态下为尖端朝外的“V”型，且两个连杆仅能在初始状态下的两个连杆之间范围内绕铰接点转动，两个连杆相互远离的一端分别铰接于一个行走杆组的两个行走杆，且配置成仅能沿相应的行走杆的长度方向向外滑动；连接杆的一端连接于两个连杆的铰接处，另一端连接于滑动套；

行走杆内沿行走杆的长度方向还设置有滑动槽，所述滑动槽的一侧槽壁上设置有棘齿板；每个单向件的两个连杆的相互远离的一端还安装有滑动棘齿，滑动棘齿与棘齿板上的棘齿配合，且棘齿板上的棘齿配置成仅能使滑动棘齿沿行走杆的长度方向向外滑动。

2.根据权利要求1所述的一种市政用管道智能清洁装置，其特征在于：所述每个单向件的两个连杆通过第三铰接轴铰接，第三铰接轴可滑动地套装于所述连接杆的后端，连接杆的后端设置有挡板；清洁装置还包括复位弹簧，所述复位弹簧套装于连接杆，其为压缩状态，复位弹簧的前端与滑动套相抵，后端与第三铰接轴的前端相抵。

3.根据权利要求1所述的一种市政用管道智能清洁装置，其特征在于：还包括多个伸缩套管，伸缩套管的一端连接于第一铰接轴，另一端连接于转轴，所述拉簧处于伸缩套管内，且两端分别与伸缩套管的两端相连接。

4.根据权利要求1所述的一种市政用管道智能清洁装置，其特征在于：滑动套为“V”形结构，其尖端朝向转轴；所述清洁杆插入每个滑动套的两个远离端部，且与行走杆交叉设置。

5.根据权利要求4所述的一种市政用管道智能清洁装置，其特征在于：清洁杆的外端设置有清洁头。

6.根据权利要求1所述的一种市政用管道智能清洁装置，其特征在于：两个相互铰接的连杆处于第三铰接轴的外侧部分具有止挡面，处于第三铰接轴的内侧部分具有允许两个连杆相对转动的槽口。

7.根据权利要求1所述的一种市政用管道智能清洁装置，其特征在于：还包括支撑架、伸缩杆和电机，伸缩杆沿前后方向可伸缩地设置，且后端安装于支撑架；电机安装于伸缩杆的前端，所述转轴安装于电机的输出轴。

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