CN113909231A - 基于物联网的水利管道清淤自动化设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网的水利管道清淤自动化设备，包括置于水利管道中的设备主体，设备主体的前方设有固定块，固定块的内部设有第一电机，第一电机传动连接有清淤组件，设备主体的外周固定有移动组件，设备主体中设有控制组件，该基于物联网的水利管道清淤自动化设备中，通过移动组件能够实现三点定位，同时配合清淤圆环可以在水利管道中进行限位，进而可以保证设备在管道中可靠移动；清淤圆环在第一电机作用下进行旋转，配合清理块能够实现对水利管道内壁的积聚块进行快速清理，同时配合连接扇叶转动时可以给整个设备提供辅助推力，进一步提高了移动动力；控制组件中，由无线通讯模块与外部通讯终端无线连接，实现无线遥控功能。
Description
技术领域
本发明涉及水利清理设备领域，具体涉及一种基于物联网的水利管道清淤自动化设备。
背景技术
现有的水利管道中，有部分工作周期较长，所以待命时间比较长，就容易导致在管道的管壁积聚污垢，使得下次在使用的时候，容易在管道中形成局部压力过大，对水利管道的长期使用形成损耗，影响了其使用寿命。
所以对于以上水利管道需要进行定期管壁维护，而现有的水利管道清淤工作，基本都是通过人工清理，这样不仅效率低，而且清理效果一般。部分采用清淤自动化设备，但是由于管道内壁光滑，容易出现设备打滑等情况，影响了其移动，降低了清淤效率，而且设备都是由工作人员进行现场监控，无法满足现在对于设备远程监控的要求。
发明内容
本发明为了克服上述的不足，提供一种基于物联网的水利管道清淤自动化设备。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种基于物联网的水利管道清淤自动化设备，包括置于水利管道中的设备主体，设备主体的前方设有固定块，固定块的内部设有第一电机，第一电机传动连接有清淤组件，设备主体的外周固定有移动组件，设备主体中设有控制组件，控制组件与清淤组件和移动组件电连接；
所述移动组件包括三根固定在设备主体外周的连接杆，每根连接杆的端部固定有伸缩单元，连接杆通过伸缩单元传动连接有固定杆，固定杆的端部卡接有一个基座，基座的两侧均设有一个移动轮，移动轮与基座之间固定有一根转轴，其中一个基座的内部设有第二电机，第二电机设有两个输出轴，且第二电机通过输出轴与两侧的转轴传动连接；
所述清淤组件包括固定在第一电机输出轴上的固定套，固定套的外周固定有三个连接扇叶，连接扇叶共同连接有一个清淤圆环，清淤圆环的前侧等间距设有清理块。
优选的，所述控制组件包括主控模块、驱动模块、无线通讯模块和电源模块，电源模块给主控模块、驱动模块和无线通讯模块提供电源电压，主控模块通过驱动模块分别与第一电机、第二电机和气缸电连接，主控模块通过无线通讯模块与外部通讯终端无线连接。
优选的，所述伸缩单元包括气缸、活塞杆、密封圈和活动套，气缸固定在连接杆端部，气缸通过活塞杆与固定杆传动连接，活动套套在气缸和固定杆之间，且活动套通过密封圈与气缸之间密封连接。
优选的，所述基座的前侧设有一个弧形块，弧形块的横向截面的宽度大于基座上两个移动轮的最大距离。
优选的，所述固定套通过螺栓固定在第一电机的输出轴上。
优选的，所述清理块的形状为直角梯形，直角梯形的上边带有弧度，且直角梯形的斜边侧固定有刀片。
优选的，所述三个基座两两之间的夹角为60度，三个连接扇叶两两之间的夹角为60度。
本发明的有益效果是：该基于物联网的水利管道清淤自动化设备中：
1、通过移动组件能够实现三点定位，同时配合清淤圆环可以在水利管道中进行限位，进而可以保证设备在管道中可靠移动；
2、在清淤组件中，清淤圆环在第一电机作用下进行旋转，配合清理块能够实现对水利管道内壁的积聚块进行快速清理，同时配合连接扇叶转动时可以给整个设备提供辅助推力，进一步提高了移动动力；
3、控制组件中，由无线通讯模块与外部通讯终端无线连接，工作人员能够配合手机或者电脑等终端与设备无线连接，进而可以对设备的工作数据进行实时接收，实现无线遥控功能。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的移动组件的结构示意图；
图3是本发明的清淤组件的结构示意图；
图4是本发明的基座、第二电机和移动轮的结构示意图；
图5是图2的A部放大图；
图6是本发明的清理块的结构示意图；
图7是本发明的系统原理图。
图中：1.水利管道，2.固定块，3.设备主体，4.连接杆，5.伸缩单元，6.固定杆，7.基座，8.第二电机，9.转轴，10.移动轮，11.弧形块，12.固定套，13.连接扇叶，14.清淤圆环，15.清理块，16.刀片，17.主控模块，18.无线通讯模块，19.驱动模块，20.电源模块，21.第一电机，51.气缸，52.活塞杆，53.密封圈，54.活动套。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图7所示，一种基于物联网的水利管道清淤自动化设备，包括置于水利管道1中的设备主体3，设备主体3的前方设有固定块2，固定块2的内部设有第一电机21，第一电机21传动连接有清淤组件，设备主体3的外周固定有移动组件，设备主体3中设有控制组件，控制组件与清淤组件和移动组件电连接；
所述移动组件包括三根固定在设备主体3外周的连接杆4，每根连接杆4的端部固定有伸缩单元5，连接杆4通过伸缩单元5传动连接有固定杆6，固定杆6的端部卡接有一个基座7，基座7的两侧均设有一个移动轮10，移动轮10与基座7之间固定有一根转轴9，其中一个基座7的内部设有第二电机8，第二电机8设有两个输出轴，且第二电机8通过输出轴与两侧的转轴9传动连接；
所述清淤组件包括固定在第一电机21输出轴上的固定套12，固定套12的外周固定有三个连接扇叶13，连接扇叶13共同连接有一个清淤圆环14，清淤圆环14的前侧等间距设有清理块15。
该基于物联网的水利管道清淤自动化设备中，设备主体3在移动组件的作用下在水利管道1中移动，同时清淤组件同步进行水利管道1清淤工作，控制组件则来控制移动组件和清淤组件工作。
在移动组件中，通过三点确定一面的原理，由三个基座7实现对设备主体3稳定位于水利管道1中，同时其中一个基座7中的第二电机8控制移动轮10转动，配合另外两个基座7两侧的移动轮10实现了设备主体3在水利管道1中移动。
在清淤组件中，第一电机21控制固定套12转动，固定套12上的两个连接扇叶13同步转动，进而可以给设备提供辅助推力，同时连接扇叶13共同连接的清淤圆环14转动，配合清理块15能够对前方水利管道1内壁上的积聚物或者杂物进行快速清除。
具体的，所述控制组件包括主控模块17、驱动模块19、无线通讯模块18和电源模块20，电源模块20给主控模块17、驱动模块19和无线通讯模块18提供电源电压，主控模块17通过驱动模块19分别与第一电机21、第二电机8和气缸51电连接，主控模块17通过无线通讯模块18与外部通讯终端无线连接。主控模块17中采用了STM32F103系列集成电路为主的控制电路，用来给驱动模块19发送工作信号，同时与无线通讯模块18之间进行数据交换，来实现无线通讯；驱动模块19分别来控制第一电机21、第二电机8和气缸51，驱动模块19由三路由磁保持继电器为主组成的控制电路组成，通过接收主控模块17发送的驱动信号来控制第一电机21、第二电机8和气缸51的工作；无线通讯模块18为广州巨控GRM530系列PLC远程通讯4G模块，能够与外部通讯终端连接，实现了工作人员对整个设备进行远程监控。
具体的，所述伸缩单元5包括气缸51、活塞杆52、密封圈53和活动套54，气缸51固定在连接杆4端部，气缸51通过活塞杆52与固定杆6传动连接，活动套54套在气缸51和固定杆6之间，且活动套54通过密封圈53与气缸51之间密封连接，气缸51通过活塞杆52控制固定杆6移动，来调节固定杆6与连接杆4的间距，来满足不同内径的水利管道1，同时活动套54的一端与固定杆6固定密封连接，活动套54的另一端通过密封圈53与气缸51之间密封连接，进而可以保证气缸51与外部进行隔离，减少了设备移动过程中受到污染的情况。
具体的，所述基座7的前侧设有一个弧形块11，弧形块11的横向截面的宽度大于基座7上两个移动轮10的最大距离，弧形块11可以有效对水利管道1内壁前方的凸起进行清理或者推动，减少对后方移动轮10的影响，提高了移动的稳定性。
具体的，所述固定套12通过螺栓固定在第一电机21的输出轴上，进行实现了清淤圆环14能够灵活更换，来满足不同内径的水利管道1。
具体的，所述清理块15的形状为直角梯形，直角梯形的上边带有弧度，减少了水利管道1内壁的凸起对清理块15顶端的之间冲击力，保护清理块15，且直角梯形的斜边侧固定有刀片16，提高了对凸起的清理能力。
具体的，所述三个基座7两两之间的夹角为60度，三个连接扇叶13两两之间的夹角为60度。
上述依据本发明为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (7)
1.一种基于物联网的水利管道清淤自动化设备，其特征在于：包括置于水利管道中的设备主体，设备主体的前方设有固定块，固定块的内部设有第一电机，第一电机传动连接有清淤组件，设备主体的外周固定有移动组件，设备主体中设有控制组件，控制组件与清淤组件和移动组件电连接；
所述移动组件包括三根固定在设备主体外周的连接杆，每根连接杆的端部固定有伸缩单元，连接杆通过伸缩单元传动连接有固定杆，固定杆的端部卡接有一个基座，基座的两侧均设有一个移动轮，移动轮与基座之间固定有一根转轴，其中一个基座的内部设有第二电机，第二电机设有两个输出轴，且第二电机通过输出轴与两侧的转轴传动连接；
所述清淤组件包括固定在第一电机输出轴上的固定套，固定套的外周固定有三个连接扇叶，连接扇叶共同连接有一个清淤圆环，清淤圆环的前侧等间距设有清理块。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的水利管道清淤自动化设备，其特征在于：所述控制组件包括主控模块、驱动模块、无线通讯模块和电源模块，电源模块给主控模块、驱动模块和无线通讯模块提供电源电压，主控模块通过驱动模块分别与第一电机、第二电机和气缸电连接，主控模块通过无线通讯模块与外部通讯终端无线连接。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的水利管道清淤自动化设备，其特征在于：所述伸缩单元包括气缸、活塞杆、密封圈和活动套，气缸固定在连接杆端部，气缸通过活塞杆与固定杆传动连接，活动套套在气缸和固定杆之间，且活动套通过密封圈与气缸之间密封连接。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的水利管道清淤自动化设备，其特征在于：所述基座的前侧设有一个弧形块，弧形块的横向截面的宽度大于基座上两个移动轮的最大距离。
5.根据权利要求1所述的基于物联网的水利管道清淤自动化设备，其特征在于：所述固定套通过螺栓固定在第一电机的输出轴上。
6.根据权利要求1所述的基于物联网的水利管道清淤自动化设备，其特征在于：所述清理块的形状为直角梯形，直角梯形的上边带有弧度，且直角梯形的斜边侧固定有刀片。
7.根据权利要求1所述的基于物联网的水利管道清淤自动化设备，其特征在于：所述三个基座两两之间的夹角为60度，三个连接扇叶两两之间的夹角为60度。
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