CN113770132B - 一种基于滚动摩擦驱动的城市输水管道内壁沉积物处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于滚动摩擦驱动的城市输水管道内壁沉积物处理装置，包括：推动气缸，固定安装在支撑座的内部，所述推动气缸的右端连接有移动杆，且移动杆的右端固定连接有圆盘；滚珠，安装于所述圆盘的边侧；圆齿轮，固定安装在所述蜗轮的上端，所述圆齿轮的内侧连接有中心齿轮；连接杆，安装于所述衔接架的外端；驱动齿轮，固定安装在所述连接杆的端部；挤压块，固定安装在所述导向杆的左端，所述挤压块的外侧安装有卡接横杆。该基于滚动摩擦驱动的城市输水管道内壁沉积物处理装置，能够在对管道内壁清理的过程中方便降低其清理杆的温度，防止其长期处于高温状态，同时能够对清理杆端头粘附的杂质进行清理。

Description

一种基于滚动摩擦驱动的城市输水管道内壁沉积物处理装置

技术领域

本发明涉及输水管道技术领域，具体为一种基于滚动摩擦驱动的城市输水管道内壁沉积物处理装置。

背景技术

在各大城市中为了便于在下雨时避免道路出现积水严重的情况，通常都会在对应的区域设置输水管道，通过输水管道从而将雨水进行排放，然而在输水管道长时间的使用后其内壁容易附着一定的杂质和污垢，这些污垢和杂质的积聚容易影响到后续排水管道正常的排水操作，因此为了避免此类问题通常都会用到管道内壁沉积物处理装置。

如公开号为CN112742808A的一种海绵城市雨洪排水管道内壁清理装置，其中包括管道本体和用于对管道本体内壁进行清理的清理机构，清理机构包括清理筒、驱动筒和清理杆，......，清理筒内设置有用于驱动筒带动清理杆沿清理筒的轴线方向移动的第一驱动件，驱动筒上设置有用于驱动清理杆带动清理件转动对管道本体内壁清理的第二驱动件；

然而现在管道内壁沉积物处理装置存在以下几个问题：

1、在对管道的内壁进行清理时通过清理杆带动多个弧形板位于管道本体内壁上转动，从而使得弧形板带动刮料杆对管道本体内壁清理，在对管道内壁清理的过程中刮料杆长时间与管道的内壁进行摩擦后，其自身容易出现高温的现象，长期的高温容易降低其自身的使用时寿命，同时在去除后刮料杆与人体发生意外触碰后，容易对人体造成不必要的伤害；

2、通过刮料杆对管道内壁进行清理时，其刮料杆容易粘附上部分杂质，这些杂质包裹在刮料杆的端头容易影响到后续对管道内壁粘附物的清理效果，从而极大的降低了管道内壁沉积物处理装置的实用性。

所以我们提出了一种基于滚动摩擦驱动的城市输水管道内壁沉积物处理装置，以便于解决上述中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于滚动摩擦驱动的城市输水管道内壁沉积物处理装置，以解决上述背景技术提出的目前市场上在对管道的内壁进行清理时不便于对清理杆进行降温，从而导致清理杆在长期摩擦后处于高温状态后易降低其自身的使用时寿命，同时不便在清理的过程中对清理杆端头粘附的杂质进行清理的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于滚动摩擦驱动的城市输水管道内壁沉积物处理装置，包括：

推动气缸，固定安装在支撑座的内部，所述推动气缸的右端连接有移动杆，且移动杆的右端固定连接有圆盘；

滚珠，安装于所述圆盘的边侧，用于减小摩擦力，所述滚珠的内侧与活动蜗杆中部的滚球相互贴合，且活动蜗杆的边侧安装有蜗轮；

圆齿轮，固定安装在所述蜗轮的上端，所述圆齿轮的内侧连接有中心齿轮，且中心齿轮的中部通过键连接有导向杆，所述导向杆的边侧固定连接有衔接架；

连接杆，安装于所述衔接架的外端，所述连接杆的边侧固定连接有清理刮板，且清理刮板的边侧安装有具有弹性的刷杆；

驱动齿轮，固定安装在所述连接杆的端部，所述驱动齿轮安装于限位齿圈的内侧，且限位齿圈固定安装在所述圆盘的右侧；

挤压块，固定安装在所述导向杆的左端，所述挤压块的外侧安装有卡接横杆，且卡接横杆和竖向环之间通过提供复位弹力的复位弹簧相互连接，所述卡接横杆的左端安装在冷却机构的内侧。

优选的，所述滚珠在圆盘上等角度均匀分布，且滚珠的表面和活动蜗杆中部滚球的表面均设置有提高摩擦力阻力的防滑纹。

通过采用上述技术方案，通过滚珠表面和活动蜗杆中部滚球表面设置的防滑纹从而能够增加滚珠活动蜗杆中部滚球之间的接触摩擦力，同时利用滚珠的设置能够将圆盘和管道内壁之间的滑动摩擦力变成滚动摩擦力。

优选的，所述衔接架和导向杆的右端之间相互连通，且衔接架和连接杆的上端之间相互连通，并且导向杆、衔接架和连接杆的上端内部均设置为空心结构。

通过采用上述技术方案，衔接架和导向杆之间相互连通，从而能够方便导向杆中的水流进入到衔接架的内部。

优选的，所述连接杆和清理刮板之间相互连通，且清理刮板的内部设置为中空结构，并且清理刮板和刷杆之间为错开分布。

通过采用上述技术方案，连接杆的内部进入水源后从而能够进入到清理刮板的内部，通过水流的进入从而能够对清理刮板进行降温。

优选的，所述驱动齿轮和连接杆之间通过键连接的方式装配，且驱动齿轮和限位齿圈之间通过啮合连接的方式装配。

通过采用上述技术方案，利用连接杆的转动从而能够带动驱动齿轮进行同步转动。

优选的，所述挤压块的最远端和卡接横杆的贴合面均设置为弧边，且卡接横杆和竖向环之间通过复位弹簧构成弹性伸缩结构。

通过采用上述技术方案，通过复位弹簧的设置从而能够使得移动后的卡接横杆进行回弹复位。

优选的，所述冷却机构由套接环、制冷器、内置空腔和输送管组成，且套接环固定安装在移动杆的内部，所述套接环的内部固定安装有对水源降温的制冷器，且套接环的内部安装有填充水源的内置空腔，所述内置空腔和导向杆的左端之间通过输送管相互连接。

通过采用上述技术方案，通过制冷器的设置从而能够对内置空腔内部存储的水源进行制冷，保证水源长期处于低温状态。

优选的，所述套接环的内圈和卡接横杆的左端之间相互贴合，且套接环的内圈具有弹性。

通过采用上述技术方案，卡接横杆的移动从而能够对套接环的内圈进行挤压。

优选的，所述输送管和导向杆的内部之间相互连通，且输送管的右端和导向杆的左端之间通过轴承相互连接。

通过采用上述技术方案，输送管和导向杆之间相互连通，从而能够方便利用输送管将水源输送至导向杆中。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于滚动摩擦驱动的城市输水管道内壁沉积物处理装置，能够在对管道内壁清理的过程中方便降低其清理杆的温度，防止其长期处于高温状态，同时能够对清理杆端头粘附的杂质进行清理；

1、设置有滚珠，通过滚珠在圆盘边缘的设置从而能够在圆盘进行移动时将与管道内壁之间的滑动摩擦变成滚动摩擦，进而以此来降低整体的摩擦损耗，同时通过滚珠的旋转从而能够利用活动蜗杆、蜗轮、圆齿轮、中心齿轮、导向杆和衔接架的设置带动清理刮板进行旋转，由此利用旋转的清理刮板从而能够对管道内壁的沉积物进行有效清理；

2、设置有刷杆，清理刮板在围绕导向杆进行公转的同时，能够利用驱动齿轮和限位齿圈的相互配合使得连接杆带动清理刮杆进行自转，当清理刮杆进行自转的过程中能够与具有弹性的刷杆进行相互接触，利用刷杆从而能够对清理刮杆端头粘附的杂质进行清理，同时当清理刮杆在与刷杆进行接触时，从而能够使得刷杆发生形变，接着当刷杆位于相邻清理刮板的中间部位时，此时刷杆通过自身的弹性进行复位，利用瞬间复位后的刷杆从而还能将其自身粘附的杂质进行抖落；

3、设置有套接环，导向杆的转动能够在挤压块和复位弹簧的作用下使得卡接横杆进行往复运动，通过卡接横杆的往复运动进而能够对套接环的内圈进行持续的间歇式挤压，利用对套接环内圈的间歇式挤压进而能够使得内置空腔内部的水源通过输送管、导向杆、衔接架和连接杆进入到清理刮板的内部，利用清理刮板内部进入的水源从而能够对其进行降温，避免其自身在对管道内部清理时长期处于高温状态。

附图说明

图1为本发明正面剖视结构示意图；

图2为本发明圆盘和滚珠侧剖结构示意图；

图3为本发明蜗轮和圆齿轮正面结构示意图；

图4为本发明导向杆和衔接架侧视结构示意图；

图5为本发明图4中A处放大结构示意图；

图6为本发明连接杆和驱动齿轮结构示意图；

图7为本发明驱动齿轮和限位齿圈侧视结构示意图；

图8为本发明卡接横杆和竖向环侧剖结构示意图；

图9为本发明套接环和内置空腔剖视结构示意图。

图中：1、支撑座；2、推动气缸；3、移动杆；4、圆盘；5、滚珠；6、活动蜗杆；7、蜗轮；8、圆齿轮；9、中心齿轮；10、导向杆；11、衔接架；12、连接杆；13、清理刮板；14、刷杆；15、驱动齿轮；16、限位齿圈；17、挤压块；18、卡接横杆；19、竖向环；20、复位弹簧；21、冷却机构；211、套接环；212、制冷器；213、内置空腔；214、输送管。

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1-9，本发明提供一种技术方案：一种基于滚动摩擦驱动的城市输水管道内壁沉积物处理装置，包括支撑座1、推动气缸2、移动杆3、圆盘4、滚珠5、活动蜗杆6、蜗轮7、圆齿轮8、中心齿轮9、导向杆10、衔接架11、连接杆12、清理刮板13、刷杆14、驱动齿轮15、限位齿圈16、挤压块17、卡接横杆18、竖向环19、复位弹簧20、冷却机构21、套接环211、制冷器212、内置空腔213和输送管214；

推动气缸2，固定安装在支撑座1的内部，推动气缸2的右端连接有移动杆3，且移动杆3的右端固定连接有圆盘4；

滚珠5，安装于圆盘4的边侧，用于减小摩擦力，滚珠5的内侧与活动蜗杆6中部的滚球相互贴合，且活动蜗杆6的边侧安装有蜗轮7；

圆齿轮8，固定安装在蜗轮7的上端，圆齿轮8的内侧连接有中心齿轮9，且中心齿轮9的中部通过键连接有导向杆10，导向杆10的边侧固定连接有衔接架11；

连接杆12，安装于衔接架11的外端，连接杆12的边侧固定连接有清理刮板13，且清理刮板13的边侧安装有具有弹性的刷杆14；

驱动齿轮15，固定安装在连接杆12的端部，驱动齿轮15安装于限位齿圈16的内侧，且限位齿圈16固定安装在圆盘4的右侧；

挤压块17，固定安装在导向杆10的左端，挤压块17的外侧安装有卡接横杆18，且卡接横杆18和竖向环19之间通过提供复位弹力的复位弹簧20相互连接，卡接横杆18的左端安装在冷却机构21的内侧。

滚珠5在圆盘4上等角度均匀分布，且滚珠5的表面和活动蜗杆6中部滚球的表面均设置有提高摩擦力阻力的防滑纹。

如图1-4所示，在进行对管道的内壁沉积物进行清理时，将移动杆3的右端深入进管道内部，此时圆盘4边缘的滚珠5和管道内壁之间相互贴合，接着开启推动气缸2使其移动杆3向右伸长，在管道的内部进行移动，此时圆盘4在移动的过程中能够使得和管道内壁相互贴合的滚珠5进行旋转，由此利用滚珠5的转动从而能够使得圆盘4和管道内壁之间的滑动摩擦变成滚动摩擦，进而来降低整体的摩擦力，同时当滚珠5在转动的过程中能够使得贴合的活动蜗杆6进行同步旋转，利用活动蜗杆6的旋转从而能够通过蜗轮7带动圆齿轮8进行同步旋转，利用圆齿轮8的转动进而能够使得啮合连接的中心齿轮9进行同步旋转，通过中心齿轮9的转动从而使其中部固定连接的导向杆10带动衔接架11进行旋转，利用衔接架11的转动进而能够通过其外端设置的清理刮板13进行同步旋转，由此实现对管道内壁沉积物的自动清理。

衔接架11和导向杆10的右端之间相互连通，且衔接架11和连接杆12的上端之间相互连通，并且导向杆10、衔接架11和连接杆12的上端内部均设置为空心结构。

连接杆12和清理刮板13之间相互连通，且清理刮板13的内部设置为中空结构，并且清理刮板13和刷杆14之间为错开分布。

驱动齿轮15和连接杆12之间通过键连接的方式装配，且驱动齿轮15和限位齿圈16之间通过啮合连接的方式装配。

挤压块17的最远端和卡接横杆18的贴合面均设置为弧边，且卡接横杆18和竖向环19之间通过复位弹簧20构成弹性伸缩结构。

冷却机构21由套接环211、制冷器212、内置空腔213和输送管214组成，且套接环211固定安装在移动杆3的内部，套接环211的内部固定安装有对水源降温的制冷器212，且套接环211的内部安装有填充水源的内置空腔213，内置空腔213和导向杆10的左端之间通过输送管214相互连接。

套接环211的内圈和卡接横杆18的左端之间相互贴合，且套接环211的内圈具有弹性。

输送管214和导向杆10的内部之间相互连通，且输送管214的右端和导向杆10的左端之间通过轴承相互连接。

如图1和图4-9所示，当清理刮板13围绕导向杆10的右端进行公转时，此时连接杆12上固定连接的驱动齿轮15和清理刮板13进行同步的公转，接着驱动齿轮15和限位齿圈16之间为啮合连接，因此当驱动齿轮15进行公转的同时又能够实现连接杆12的自转，通过连接杆12的自转进而能够带动清理刮板13进行同步旋转，如图4和图5所示，当清理刮板13进行自转的同时能够与其边侧设置的刷杆14相互接触，利用与刷杆14的接触从而能够对清理刮板13上粘附的杂质进行清扫，同时清理刮板13和刷杆14接触时，从而能够使得刷杆14发生形变，由此当刷杆14位于相邻清理刮板13之间时从而能够利用自身的弹性进行复位，通过突然复位的刷杆14进而能够将其自身的杂质进行抖落，保证自身的洁净度，同时如图1和图6-9所示，当导向杆10进行转动时能够带动其左端的挤压块17进行同步旋转，当挤压块17和卡接横杆18上端的弧面相互接触时，从而能够对卡接横杆18进行挤压使其在竖向环19上进行移动，当挤压块17不和卡接横杆18上端的弧面相互接触时，此时卡接横杆18在复位弹簧20的作用下进行复位，以此即实现了卡接横杆18的往复移动，当卡接横杆18向竖向环19的外侧进行移动时，卡接横杆18的左端对套接环211的内圈进行挤压，套接环211的内圈受到挤压后使得内置空腔213内部的水源通过输送管214、导向杆10、衔接架11和连接杆12进入到清理刮板13的内部，由此利用进入到清理刮板13内部的水源从而能够对其进行降温冷却，当卡接横杆18进行复位时，此时停止对套接环211的内圈进行挤压时，套接环211的内圈进行复位，由此使得水源重新回流进内置空腔213的内部，进而利用水源的循环流动实现对清理刮板13的持续降温，避免清理刮板13在工作时与管道内壁的摩擦力过大导致其自身长期处于高温状态。

工作原理：在使用该基于滚动摩擦驱动的城市输水管道内壁沉积物处理装置时，首先根据图1-9所示，利用圆盘4的移动从而能够使得滚珠5进行同步移动，利用滚珠5的移动进而能够使得圆盘4的滑动摩擦力变成滚动摩擦力，进而来降低圆盘4受到的摩擦力，通过滚珠5的旋转能够利用活动蜗杆6、蜗轮7、圆齿轮8、中心齿轮9、导向杆10和衔接架11的相互配合使得清理刮板13进行同步旋转，利用清理刮板13的旋转从而能够对管道内壁的沉积物进行均匀清理，接着当连接杆12围绕导向杆10进行公转的同时能够利用与驱动齿轮15和限位齿圈16的相互配合使得清理刮板13进行自转，通过清理刮板13的自转从而能够与刷杆14的相互接触，进而对其清理刮板13端头的粘附物进行清扫，接着利用刷杆14自身的弹性进而能够将其上粘附的杂质抖落，同时当导向杆10进行转动时能够带动挤压块17进行同步旋转，利用挤压块17的旋转进而能够对卡接横杆18进行持续的间隙式挤压，利用卡接横杆18的往复运动进入能够套接环211的内圈进行持续挤压，通过套接环211内圈的持续挤压从而能够通过压强的变化，使得水源通过导向杆10、衔接架11和连接杆12进入到清理刮板13中，进而以此来实现清理刮板13的冷却，避免其在对管道内壁清理时长期处于高温的状态。

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)

1.一种基于滚动摩擦驱动的城市输水管道内壁沉积物处理装置，其特征在于，包括：

推动气缸，固定安装在支撑座的内部，所述推动气缸的右端连接有移动杆，且移动杆的右端固定连接有圆盘；

滚珠，安装于所述圆盘的边侧，用于减小摩擦力，所述滚珠的内侧与活动蜗杆中部的滚球相互贴合，且活动蜗杆的边侧安装有蜗轮；

圆齿轮，固定安装在所述蜗轮的上端，所述圆齿轮的内侧连接有中心齿轮，且中心齿轮的中部通过键连接有导向杆，所述导向杆的边侧固定连接有衔接架，利用圆齿轮的转动进而能够使得啮合连接的中心齿轮进行同步旋转，通过中心齿轮的转动从而使其中部固定连接的导向杆带动衔接架进行旋转；

所述衔接架和导向杆的右端之间相互连通，且衔接架和连接杆的上端之间相互连通，并且导向杆、衔接架和连接杆的上端内部均设置为空心结构；

连接杆，安装于所述衔接架的外端，所述连接杆的边侧固定连接有清理刮板，且清理刮板的边侧安装有具有弹性的刷杆；

驱动齿轮，固定安装在所述连接杆的端部，所述驱动齿轮安装于限位齿圈的内侧，且限位齿圈固定安装在所述圆盘的右侧；

挤压块，固定安装在所述导向杆的左端，所述挤压块的外侧安装有卡接横杆，且卡接横杆和竖向环之间通过提供复位弹力的复位弹簧相互连接，所述卡接横杆的左端安装在冷却机构的内侧。

2.根据权利要求1所述的一种基于滚动摩擦驱动的城市输水管道内壁沉积物处理装置，其特征在于：所述滚珠在圆盘上等角度均匀分布，且滚珠的表面和活动蜗杆中部滚球的表面均设置有提高摩擦力阻力的防滑纹。

3.根据权利要求1所述的一种基于滚动摩擦驱动的城市输水管道内壁沉积物处理装置，其特征在于：所述连接杆和清理刮板之间相互连通，且清理刮板的内部设置为中空结构，并且清理刮板和刷杆之间为错开分布。

4.根据权利要求1所述的一种基于滚动摩擦驱动的城市输水管道内壁沉积物处理装置，其特征在于：所述驱动齿轮和连接杆之间通过键连接的方式装配，且驱动齿轮和限位齿圈之间通过啮合连接的方式装配。

5.根据权利要求1所述的一种基于滚动摩擦驱动的城市输水管道内壁沉积物处理装置，其特征在于：所述挤压块靠近卡接横杆的一端和卡接横杆的贴合面均设置为弧边，且卡接横杆和竖向环之间通过复位弹簧构成弹性伸缩结构。

6.根据权利要求1所述的一种基于滚动摩擦驱动的城市输水管道内壁沉积物处理装置，其特征在于：所述冷却机构由套接环、制冷器、内置空腔和输送管组成，且套接环固定安装在移动杆的内部，所述套接环的内部固定安装有对水源降温的制冷器，且套接环的内部安装有填充水源的内置空腔，所述内置空腔和导向杆的左端之间通过输送管相互连接。

7.根据权利要求6所述的一种基于滚动摩擦驱动的城市输水管道内壁沉积物处理装置，其特征在于：所述套接环的内圈和卡接横杆的左端之间相互贴合，且套接环的内圈具有弹性。

8.根据权利要求6所述的一种基于滚动摩擦驱动的城市输水管道内壁沉积物处理装置，其特征在于：所述输送管和导向杆的内部之间相互连通，且输送管的右端和导向杆的左端之间通过轴承相互连接。

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