CN113732922A - 一种应用于高空金属管道的表面清理器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应用于高空金属管道的表面清理器，包括行走件、清理件、横杆和打磨板，所述行走件和清理件为同圆心设置，所述清理件的内壁处设置有等角度分布的打磨板，且打磨板安装在竖轴的外端，所述竖轴的中段转动安装在清理件的内壁中，所述安装盒固定在清理件的内壁，所述安装盒的内部设置有用于驱动竖轴转动的桨叶板，且桨叶板等角度固定在竖轴上。该应用于高空金属管道的表面清理器，使用行走件以及清理件相互配合的行走以及清理结构，利用单一电机的运行以及供气结构，同时实现清理器整体在管道上的移动以及除锈除尘清理，无需工作人员手持移动，大幅度提高管道外壁的清理效率。

Description

一种应用于高空金属管道的表面清理器
技术领域
本发明涉及管道技术领域，具体为一种应用于高空金属管道的表面清理器。
背景技术
高空管道多用于工厂中燃气、废气等气体形式流体的流通，由于无法在室内进行完善的遮雨防湿防尘保护，因此在高空管道铺设完毕并使用后，需要定期使用到表面清理器对管道的表面进行除尘除锈操作，并且为了保证后续的使用年限，需要在管道表面再进行喷漆防护操作，因此清理器的清理效果决定了后续喷漆防护操作能否正常进行，但是现有的专用于高空管道的清理器在实际使用时存在以下问题：
现有的清理器分为两种，一种是小型手持式的打磨器，其原理就是使用电机直接驱动打磨垫对管道表面进行手动打磨，单次打磨面过小且需要工作人员频繁的在高空管道附近改变位置，实际操作危险度较高；另一种则是如公开号为CN209452424U的一种高空管道清理装置，其通过简单的支架结构对管道进行清理，实际操作过程仍需人手直接操作，虽然在一定程度上解决了打磨面过小的问题，但是仍然存在效率低且安全程度不高的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于高空金属管道的表面清理器，以解决上述背景技术中提出简单的支架结构对管道进行清理，实际操作过程仍需人手直接操作，虽然在一定程度上解决了打磨面过小的问题，但是仍然存在效率低且安全程度不高的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种应用于高空金属管道的表面清理器，包括行走件、清理件、横杆和打磨板，所述行走件和清理件为同圆心设置，且两者的内径相同，并且两者之间通过横杆相互连接；
所述清理件的内壁处设置有等角度分布的打磨板，且打磨板安装在竖轴的外端，所述竖轴的中段转动安装在清理件的内壁中，且竖轴的内端连接在安装盒中，所述安装盒固定在清理件的内壁，且相邻两个安装盒之间通过连接管相连通，并且位于左侧的安装盒和进气管相连通，所述安装盒的内部设置有用于驱动竖轴转动的桨叶板，且桨叶板等角度固定在竖轴上；
所述行走件的内壁底端和顶端分别设置有第一滚球和第二滚球，两者均通过转轴转动安装在行走件中，所述行走件的外表面安装有电动机，且电动机的输出端和横轴相连接，并且横轴上安装有横辊。
进一步的，所述行走件用于驱动其与清理件在管道上移动，且两者均分为上下两段，一侧通过铰链相连，另一侧通过搭扣相连。
进一步的，所述横轴上横辊的外表面安装有螺旋分布的凸起条纹结构，该凸起结构和第二滚球上开设的凹槽相吻合，凸起结构和凹槽相配合用于驱动第二滚球在转轴上转动，并且横轴上固定安装有锥齿。
进一步的，所述横轴上的锥齿和扇轴底端的锥齿相啮合，两个锥齿用于横轴和扇轴之间传动，扇轴转动安装在行走件的外壁，且扇轴的顶端安装有扇叶。
进一步的，所述扇叶位于行走件顶端安装的盒状结构中，该盒状结构的顶端和软管的顶端相连通，且软管的底端贯穿所述行走件外壁延伸至环形管上，所述环形管通过管扣安装在行走件的内部，且环形管为软材料，并且环形管通过短管和喷孔相连通，并且用于气流除尘的喷孔倾斜开设在行走件的内壁。
进一步的，所述横轴上安装有扇形齿轮，且扇形齿轮随着横轴的转动和齿块间歇啮合，并且齿块等角度固定在驱动板的弧形上端面，同时用于带动横杆左右弧形移动的驱动板下端面安装有弹簧。
进一步的，所述驱动板固定安装在横杆上，且横杆通过弧形槽滑动连接在行走件的侧壁上。
进一步的，所述进气管的输入端和软管的中段通过三通管相连通。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该应用于高空金属管道的表面清理器，使用行走件以及清理件相互配合的行走以及清理结构，利用单一电机的运行以及供气结构，同时实现清理器整体在管道上的移动以及除锈除尘清理，无需工作人员手持移动，大幅度提高管道外壁的清理效率；
在清理件的内环使用若干个由打磨板、竖轴和桨叶板构成打磨组件，利用气流在安装盒中的高速流动，通过桨叶板驱动竖轴以及桨叶板高速转动，相比较传统的单面打磨结构，其具备了更加宽泛的打磨范围，无需使用者手动频繁调整打磨位置，提高了打磨效率；
进一步的，横杆的使用不仅能够作为行走件和连接件的连接结构，还能够利用电机的运行以及横轴的转动、通过扇形齿轮和齿块直接的间歇啮合，使横杆在驱动板以及弹簧的回弹效果下往复的在弧形槽中左右移动，从而使清理件整体能够在管道外壁循环顺逆时针转动，配合不停歇转动的打磨板的打磨，能够对高空管道外壁进行彻底的除锈操作，确保后续喷漆防护操作的高校进行；
更进一步的，横轴在被电机驱动转动时，还能通过两个锥齿之间的传动带动扇轴同步转动，从而驱动扇叶能够同步高速转动并产生相应的气流，继而能够从喷孔处喷出，一方面能够对管道表面的灰尘进行清理，另一方面能够对残留在管道表面的锈渣进行去除操作，同时扇叶高速转动产生的风力可以在软管的连通下进入到进气管中，为竖轴以及打磨板的转动提供气动支持。
附图说明
图1为本发明正视结构示意图；
图2为本发明清理件侧视结构示意图；
图3为本发明桨叶板俯视结构示意图；
图4为本发明图1中A处放大结构示意图；
图5为本发明行走件侧视结构示意图；
图6为本发明图1中B处剖面放大结构示意图；
图7为本发明扇形齿轮侧视结构示意图；
图8为本发明第二实施例结构示意图。
图中：1、行走件；2、清理件；3、横杆；4、打磨板；5、竖轴；6、安装盒；7、桨叶板；8、连接管；9、进气管；10、第一滚球；11、第二滚球；12、转轴；13、电动机；14、横轴；15、横辊；16、凹槽；17、锥齿；18、扇轴；19、扇叶；20、软管；21、环形管；22、短管；23、喷孔；24、扇形齿轮；25、齿块；26、驱动板；27、弹簧；28、弧形槽。
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。
请参阅图1-7，本发明提供如下种技术方案：
实施例一：
一种应用于高空金属管道的表面清理器，包括行走件1、清理件2、横杆3、打磨板4、竖轴5、安装盒6、桨叶板7、连接管8、进气管9、第一滚球10、第二滚球11、转轴12、电动机13、横轴14、横辊15、凹槽16、锥齿17、扇轴18、扇叶19、软管20、环形管21、短管22、喷孔23、扇形齿轮24、齿块25、驱动板26、弹簧27和弧形槽28，行走件1和清理件2为同圆心设置，且两者的内径相同，并且两者之间通过横杆3相互连接；
清理件2的内壁处设置有等角度分布的打磨板4，且打磨板4安装在竖轴5的外端，竖轴5的中段转动安装在清理件2的内壁中，且竖轴5的内端连接在安装盒6中，安装盒6固定在清理件2的内壁，且相邻两个安装盒6之间通过连接管8相连通，并且位于左侧的安装盒6和进气管9相连通，安装盒6的内部设置有用于驱动竖轴5转动的桨叶板7，且桨叶板7等角度固定在竖轴5上，横轴14上安装有扇形齿轮24，且扇形齿轮24随着横轴14的转动和齿块25间歇啮合，并且齿块25等角度固定在驱动板26的弧形上端面，同时用于带动横杆3左右弧形移动的驱动板26下端面安装有弹簧27，驱动板26固定安装在横杆3上，且横杆3通过弧形槽28滑动连接在行走件1的侧壁上，当横轴14处于转动状态时，图4以及图7中的扇形齿轮24会同步处于转动状态，因此扇形齿轮24会间歇的和齿块25啮合，当两者啮合时，扇形齿轮24便会通过啮合力带动驱动板26运转，此时驱动板26便会带动横杆3在弧形槽28中移动，当脱离啮合时，弹簧27的回弹作用力又会带动驱动板26和横杆3反向移动，因此清理件2会在水平移动的同时处于转动状态，其整体的顺逆时针交替转动，会配合打磨板4的自转实现高空管道的无死角清理；
行走件1的内壁底端和顶端分别设置有第一滚球10和第二滚球11，两者均通过转轴12转动安装在行走件1中，行走件1的外表面安装有电动机13，且电动机13的输出端和横轴14相连接，并且横轴14上安装有横辊15，行走件1用于驱动其与清理件2在管道上移动，且两者均分为上下两段，一侧通过铰链相连，另一侧通过搭扣相连，横轴14上横辊15的外表面安装有螺旋分布的凸起条纹结构，该凸起结构和第二滚球11上开设的凹槽16相吻合，凸起结构和凹槽16相配合用于驱动第二滚球11在转轴12上转动，并且横轴14上固定安装有锥齿17，电机运转带动横轴14同步转动，此时横辊15跟随同步转动，其表面设置的螺旋分布的凸起便会跟随同步转动，因此在该凸起和凹槽16的类似于蜗轮蜗杆传动机制的驱动作用下，第二滚球11便会围绕转轴12同步的在高空管道表面滚动，因此行走件1以及清理件2便会相应的在管道上移动，从而代替人手操作的方式驱动清理机改变位置；
横轴14上的锥齿17和扇轴18底端的锥齿17相啮合，两个锥齿17用于横轴14和扇轴18之间传动，扇轴18转动安装在行走件1的外壁，且扇轴18的顶端安装有扇叶19，扇叶19位于行走件1顶端安装的盒状结构中，该盒状结构的顶端和软管20的顶端相连通，且软管20的底端贯穿行走件1外壁延伸至环形管21上，环形管21通过管扣安装在行走件1的内部，且环形管21为软材料，并且环形管21通过短管22和喷孔23相连通，并且用于气流除尘的喷孔23倾斜开设在行走件1的内壁，横轴14的转动会通过想互啮合的两个锥齿17带动扇轴18能够同步的高速转动，因此位于行走件1顶端盒状结构内部的扇叶19会在扇轴18的驱动下同步转动，继而产生高速流动气流并在软管20的连通下进入到环形管21中，并最终从图6中所示倾斜分布的喷孔23处喷出，从而对高空管道表面的灰尘以及除锈后的锈渣进行气流式清理。
实施例二：
如图8所示，与实施例一不同的是，进气管9的输入端和软管20的中段通过三通管相连通，这样在扇叶19高速转动并产生气流时，能够在三通管以及软管20的连通作用下进入到进气管9中，从而代替气泵等供气设备，为桨叶板7的气动转动提供气流动力支持，无需额外使用外部供气设备与清理器整体相连，实现清理器的整体独立使用。
工作原理：首先如图1-2以及图5所示，构成清理器本体的行走件1和清理件2均为可转动打开的多段环状结构，在完成闭合后即可形成一个完整的环状结构，在将行走件1和清理件2放置在高空管道并覆盖在指定区域时，工作人员即可通过控制电动机13的方式，对装置的整体运转进行控制，如图4所示，电机运转带动横轴14同步转动，此时横辊15跟随同步转动，其表面设置的螺旋分布的凸起便会跟随同步转动，因此在该凸起和凹槽16的类似于蜗轮蜗杆传动机制的驱动作用下，第二滚球11便会围绕转轴12同步的在高空管道表面滚动，因此行走件1以及清理件2便会相应的在管道上移动，从而代替人手操作的方式驱动清理机改变位置；
相应的，在开始使用前可提前使用气泵等外部供气设备和进气管9的输入端相连通，清理器在整体移动时，进气管9中的气体如图2所示进入到安装盒6中，并且如图3所示，气流高速流动、沿着切线方向吹动桨叶板7，因此桨叶板7便会带动竖轴5处于高速转动的状态，并且通过竖轴5的带动使打磨板4能够同步高速转动，从而实现对高空管道表面进行除锈打磨的目的，相应的，当横轴14处于转动状态时，图4以及图7中的扇形齿轮24会同步处于转动状态，因此扇形齿轮24会间歇的和齿块25啮合，当两者啮合时，扇形齿轮24便会通过啮合力带动驱动板26运转，此时驱动板26便会带动横杆3在弧形槽28中移动，当脱离啮合时，弹簧27的回弹作用力又会带动驱动板26和横杆3反向移动，因此清理件2会在水平移动的同时处于转动状态，其整体的顺逆时针交替转动，会配合打磨板4的自转实现高空管道的无死角清理；
同时如图1、图5和图6所示，横轴14的转动会通过想互啮合的两个锥齿17带动扇轴18能够同步的高速转动，因此位于行走件1顶端盒状结构内部的扇叶19会在扇轴18的驱动下同步转动，继而产生高速流动气流并在软管20的连通下进入到环形管21中，并最终从图6中所示倾斜分布的喷孔23处喷出，从而对高空管道表面的灰尘以及除锈后的锈渣进行气流式清理。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种应用于高空金属管道的表面清理器，包括行走件、清理件、横杆和打磨板，其特征在于：所述行走件和清理件为同圆心设置，且两者的内径相同，并且两者之间通过横杆相互连接；
所述清理件的内壁处设置有等角度分布的打磨板，且打磨板安装在竖轴的外端，所述竖轴的中段转动安装在清理件的内壁中，且竖轴的内端连接在安装盒中，所述安装盒固定在清理件的内壁，且相邻两个安装盒之间通过连接管相连通，并且位于左侧的安装盒和进气管相连通，所述安装盒的内部设置有用于驱动竖轴转动的桨叶板，且桨叶板等角度固定在竖轴上；
所述行走件的内壁底端和顶端分别设置有第一滚球和第二滚球，两者均通过转轴转动安装在行走件中，所述行走件的外表面安装有电动机，且电动机的输出端和横轴相连接，并且横轴上安装有横辊。
2.根据权利要求1所述的一种应用于高空金属管道的表面清理器，其特征在于：所述行走件用于驱动其与清理件在管道上移动，且两者均分为上下两段，一侧通过铰链相连，另一侧通过搭扣相连。
3.根据权利要求1所述的一种应用于高空金属管道的表面清理器，其特征在于：所述横轴上横辊的外表面安装有螺旋分布的凸起条纹结构，该凸起结构和第二滚球上开设的凹槽相吻合，凸起结构和凹槽相配合用于驱动第二滚球在转轴上转动，并且横轴上固定安装有锥齿。
4.根据权利要求3所述的一种应用于高空金属管道的表面清理器，其特征在于：所述横轴上的锥齿和扇轴底端的锥齿相啮合，两个锥齿用于横轴和扇轴之间传动，扇轴转动安装在行走件的外壁，且扇轴的顶端安装有扇叶。
5.根据权利要求4所述的一种应用于高空金属管道的表面清理器，其特征在于：所述扇叶位于行走件顶端安装的盒状结构中，该盒状结构的顶端和软管的顶端相连通，且软管的底端贯穿所述行走件外壁延伸至环形管上，所述环形管通过管扣安装在行走件的内部，且环形管为软材料，并且环形管通过短管和喷孔相连通，并且用于气流除尘的喷孔倾斜开设在行走件的内壁。
6.根据权利要求1所述的一种应用于高空金属管道的表面清理器，其特征在于：所述横轴上安装有扇形齿轮，且扇形齿轮随着横轴的转动和齿块间歇啮合，并且齿块等角度固定在驱动板的弧形上端面，同时用于带动横杆左右弧形移动的驱动板下端面安装有弹簧。
7.根据权利要求6所述的一种应用于高空金属管道的表面清理器，其特征在于：所述驱动板固定安装在横杆上，且横杆通过弧形槽滑动连接在行走件的侧壁上。
8.根据权利要求5所述的一种应用于高空金属管道的表面清理器，其特征在于：所述进气管的输入端和软管的中段通过三通管相连通。
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