CN114197626B - 管道清洁机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及管道清洁领域，公开了管道清洁机器人，其包括移动平台(2)，移动平台(2)的前端安装有可转动的扬沙绞轮(1)，扬沙绞轮(1)包括转动轴(11)和齿片(12)，齿片(12)有多块并沿转动轴(11)外壁螺旋安装在转动轴(11)上，齿片(12)的外侧边缘处设有勾状凸起(121)，移动平台(2)上还固装有存储腔(3)，存储腔(3)的一端开口且其开口端朝向扬沙绞轮(1)设置并存储扬沙绞轮(1)绞起来的淤泥。本发明提出的排淤专用智能机器人设备适合各类环境下的使用，清淤过程由机器人小车自动完成，特殊的扬沙绞轮设计有效的提高了清淤能力，很好的解决了以上问题，同时，也能大大节约了人力成本。
Description
技术领域
本发明涉及管道清洁领域，尤其涉及了一种管道清洁机器人。
背景技术
目前，市政污水管道清淤是利用高压清洗车或者人工牵引，推拉等方法把管道内淤泥清理到管道外，然后运到指定地方。市政雨水与污水管道清淤工序流程一般如下：(1)降水、排水：将需要清理的管线按照相同管径的两个检查井之间分为一段，利用抽水抽污泵将雨污水检查井的污水和泥浆等利用吸污车抽出来；(2)稀释淤泥：用高压水车把分段的两检查井向井室内灌水，人工配合疏通搅拌器搅动检查井及污水管道内的污泥使之稀释到水中；(3)吸污：用吸污车再次将两检查井内淤泥抽吸干净；(4)截污和高压清洗：设置堵口，将自上而下的工作段封堵，利用高压清洗车对管道及检查井进行全面的疏通清淤作业，管道彻底疏通清淤完成后，用CCTV管道检测爬行机器人和QV潜望镜检测设备对管道进行检测排查。
传统市政污水管道清淤方案需要依靠大量人力使用搅拌器将污泥稀释到水中，再将污水抽出转移，可见转移的除了污泥之外大部分都是水，浪费了人力物力。在使用高压水枪对管道内进行清淤作业时，由于水枪对管道深处污泥的冲洗能力较弱，需要使用大量的水进行不断的冲刷，而且最终清污效果也不能达到理想的要求。且当前一般清淤方案经常需要人工下井进行清污作业，虽然在施工人员进入检查井前，会使用鼓风机进行换气通风，施工人员也会佩戴防毒面具及氧气罐，但仍然存在较高的危险系数。而对于深邃排污系统，想要人工进入作业则是更为困难。
总而言之，传统清淤方案中没有清淤机器人的概念，主要通过人工作业，依赖高压水车冲洗，清淤过程复杂，适合环境有限，清淤效果不佳。
发明内容
本发明针对现有技术中的缺点，提供了管道清洁机器人。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
管道清洁机器人，包括移动平台，移动平台上固装有移动轮并通过移动轮的带动在管道内移动，移动平台的前端安装有可转动的扬沙绞轮，扬沙绞轮包括转动轴和安装在转动轴上的齿片，齿片有多块并沿转动轴外壁螺旋安装在转动轴上，齿片均为扇形片，齿片以转动轴的轴心为原点所展开的扇形角度为70°～170°，齿片的外侧边缘处设有勾状凸起，勾状凸起朝齿片的转动方向沿弧线向外伸出，勾状凸起的宽度向外逐渐减小，每个齿片上均匀分布有至少两个勾状凸起，齿片上设有导槽，移动平台上还固装有存储腔，存储腔位于扬沙绞轮和移动平台之间，存储腔的一端开口且其开口端朝向扬沙绞轮设置并存储扬沙绞轮绞起来的淤泥。
作为优选，导槽由齿片外边缘向转动轴方向延伸，导槽上位于齿片外边缘的一端定义为起始端，导槽的起始端设置在两个勾状凸起之间。
作为优选，齿片上还设有多个小孔。
作为优选，存储腔的开口上端的内壁上设有安装槽，安装槽平行于转动轴设置，还包括与安装槽配合并沿安装槽滑动的活动块，活动块上安装有可转动的活动螺旋挡条，活动螺旋挡条与齿片之间的间隙配合并将嵌入齿片之间的淤泥阻挡在存储腔内。
作为优选，安装槽槽内的左右两端均固装有弹簧，两个弹簧分别连接活动块的左右两端。
作为优选，活动螺旋挡条为双层结构，活动螺旋挡条包括通过轴承座安装在活动块上的挡条轴和包裹在挡条轴外的硅胶套，挡条轴通过平行于安装槽的铰轴安装在活动块上，硅胶套外设有均匀分布的凸起。
作为优选，存储腔开口端的左右两侧分别设有向前延伸出的左端面和右端面，转动轴的左右两端分别安装在左端面和右端面上，左端面和右端面之间还安装有驱动轴，驱动轴连接有电机并通过电机带动旋转，驱动轴和转动轴上安装有相互啮合的齿轮，驱动轴通过齿轮传动带动转动轴转动。
作为优选，存储腔的上端面设有通孔。
作为优选，存储腔的底部还设有清淤口，清淤口处连接有抽淤管，还包括安装在管道外的抽淤器，抽淤器与抽淤管连接并将存储腔内的淤泥抽出。
作为优选，存储腔开口端延伸出向下倾斜的导板，导板与水平面呈5°～25°。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：本发明提出的排淤专用智能机器人设备适合各类环境下的使用，清淤过程由机器人小车自动完成，特殊的扬沙绞轮设计有效的提高了清淤能力，很好的解决了以上问题，同时，也能大大节约了人力成本。
附图说明
图1是本发明的部分结构示意图。
图2是本发明的部分结构剖视图。
图3是本发明的活动块和活动螺旋挡条的结构示意图。
图4是图3的活动螺旋挡条的结构示意图。
附图中各数字标号所指代的部位名称如下：1—扬沙绞轮、2—移动平台、3—存储腔、4—活动块、5—导板、11—转动轴、12—齿片、121—勾状凸起、122—导槽、123—小孔、21—移动轮、301—左端面、302—右端面、31—安装槽、311—弹簧、32—清淤口、33—抽淤管、41—活动螺旋挡条、411—挡条轴、412—硅胶套、4121—凸起。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
管道清洁机器人，如图所示，包括移动平台2，移动平台2上固装有移动轮21并通过移动轮21的带动在管道内移动，移动平台2的前端安装有可转动的扬沙绞轮1，扬沙绞轮1包括转动轴11和安装在转动轴11上的齿片12，齿片12有多块并沿转动轴11外壁螺旋安装在转动轴11上，齿片12均为扇形片，齿片12以转动轴11的轴心为原点所展开的扇形角度为130°，齿片12的外侧边缘处设有勾状凸起121，勾状凸起121朝齿片12的转动方向沿弧线向外伸出，勾状凸起121的宽度向外逐渐减小，每个齿片12上均匀分布有至少两个勾状凸起121，齿片12上设有导槽122，移动平台2上还固装有存储腔3，存储腔3位于扬沙绞轮1和移动平台2之间，存储腔3的一端开口且其开口端朝向扬沙绞轮1设置并存储扬沙绞轮1绞起来的淤泥。在进行管道清洁时，移动轮21带动移动平台2沿管道移动，同时，扬沙绞轮1也在进行转动，并将管道内的淤泥进行切割并带动至存储腔3内，进行存储，实现了边清洁并存储的效果。
导槽122由齿片12外边缘向转动轴11方向延伸，导槽122上位于齿片12外边缘的一端定义为起始端，导槽122的起始端设置在两个勾状凸起121之间。勾状凸起121能有效切割较硬的泥块，而导槽122的作用能有效引导淤泥受扬沙绞轮1的带动，防止淤泥吸附在齿片12上不利于排出。
齿片12上还设有多个小孔123。
存储腔3的开口上端的内壁上设有安装槽31，安装槽31平行于转动轴11设置，还包括与安装槽31配合并沿安装槽31滑动的活动块4，活动块4上通过轴承安装有活动螺旋挡条41，活动螺旋挡条41与齿片12之间的间隙配合并将嵌入齿片12之间的淤泥阻挡在存储腔3内。
当淤泥被扬沙绞轮1带动至存储腔3内后，继续转动并在受到活动螺旋挡条41的作用下被阻挡，从而留在存储腔3中等待被处理。
安装槽31槽内的左右两端均固装有弹簧311，两个弹簧311分别连接活动块4的左右两端。
活动螺旋挡条41为双层结构，活动螺旋挡条41包括固装在活动块4上的挡条轴411和包裹在挡条轴411外的硅胶套412，挡条轴411通过平行于安装槽31的铰轴安装在活动块4上，硅胶套412外设有均匀分布的凸起4121。由于扬沙绞轮1是转动的并可能受到硬质淤泥的作用发生位置的偏移，因此申请人在设计活动螺旋挡条41时，采用了活动块4与安装槽31的滑动设计，从而实现了活动螺旋挡条41与扬沙绞轮1的配合，即使扬沙绞轮1在转动时发生齿片12的偏移，活动螺旋挡条41仍能对齿片12间的淤泥进行阻挡，小孔123能实现淤泥与齿片12之间的间隙，使活动螺旋挡条41更好地剥离淤泥。
存储腔3开口端的左右两侧分别设有向前延伸出的左端面301和右端面302，转动轴11的左右两端分别安装在左端面301和右端面302上，左端面301和右端面302之间还安装有驱动轴，驱动轴连接有电机并通过电机带动旋转，驱动轴和转动轴11上安装有相互啮合的齿轮，驱动轴通过齿轮传动带动转动轴11转动。
存储腔3的上端面设有通孔。通孔的设计有利于存储腔3内的空气排除，能防止淤泥阻挡存储腔3的开口端并使存储腔3内部形成真空。
存储腔3的底部还设有清淤口32，清淤口32处连接有抽淤管33，还包括安装在管道外的抽淤器，抽淤器与抽淤管32连接并将存储腔3内的淤泥抽出。
存储腔3开口端延伸出向下倾斜的导板5，导板5与水平面呈15°。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。
Claims (9)
1.管道清洁机器人，包括移动平台(2)，移动平台(2)上固装有移动轮(21)并通过移动轮(21)的带动在管道内移动，其特征在于：移动平台(2)的前端安装有可转动的扬沙绞轮(1)，扬沙绞轮(1)包括转动轴(11)和安装在转动轴(11)上的齿片(12)，齿片(12)有多块并沿转动轴(11)外壁螺旋安装在转动轴(11)上，齿片(12)均为扇形片，齿片(12)以转动轴(11)的轴心为原点所展开的扇形角度为70°～170°，齿片(12)的外侧边缘处设有勾状凸起(121)，勾状凸起(121)朝齿片(12)的转动方向沿弧线向外伸出，勾状凸起(121)的宽度向外逐渐减小，每个齿片(12)上均匀分布有至少两个勾状凸起(121)，齿片(12)上设有导槽(122)，移动平台(2)上还固装有存储腔(3)，存储腔(3)位于扬沙绞轮(1)和移动平台(2)之间，存储腔(3)的一端开口且其开口端朝向扬沙绞轮(1)设置并存储扬沙绞轮(1)绞起来的淤泥；存储腔(3)的开口上端的内壁上设有安装槽(31)，安装槽(31)平行于转动轴(11)设置，还包括与安装槽(31)配合并沿安装槽(31)滑动的活动块(4)，活动块(4)上安装有可转动的活动螺旋挡条(41)，活动螺旋挡条(41)与齿片(12)之间的间隙配合并将嵌入齿片(12)之间的淤泥阻挡在存储腔(3)内。
2.根据权利要求1所述的管道清洁机器人，其特征在于：导槽(122)由齿片(12)外边缘向转动轴(11)方向延伸，导槽(122)上位于齿片(12)外边缘的一端定义为起始端，导槽(122)的起始端设置在两个勾状凸起(121)之间。
3.根据权利要求1所述的管道清洁机器人，其特征在于：齿片(12)上还设有多个小孔(123)。
4.根据权利要求1所述的管道清洁机器人，其特征在于：安装槽(31)槽内的左右两端均固装有弹簧(311)，两个弹簧(311)分别连接活动块(4)的左右两端。
5.根据权利要求1所述的管道清洁机器人，其特征在于：活动螺旋挡条(41)为双层结构，活动螺旋挡条(41)包括通过轴承座安装在活动块(4)上的挡条轴(411)和包裹在挡条轴(411)外的硅胶套(412)，挡条轴(411)通过平行于安装槽(31)的铰轴安装在活动块(4)上，硅胶套(412)外设有均匀分布的凸起(4121)。
6.根据权利要求1所述的管道清洁机器人，其特征在于：存储腔(3)开口端的左右两侧分别设有向前延伸出的左端面(301)和右端面(302)，转动轴(11)的左右两端分别安装在左端面(301)和右端面(302)上，左端面(301)和右端面(302)之间还安装有驱动轴，驱动轴连接有电机并通过电机带动旋转，驱动轴和转动轴(11)上安装有相互啮合的齿轮，驱动轴通过齿轮传动带动转动轴(11)转动。
7.根据权利要求1所述的管道清洁机器人，其特征在于：存储腔(3)的上端面设有通孔。
8.根据权利要求1所述的管道清洁机器人，其特征在于：存储腔(3)的底部还设有清淤口(32)，清淤口(32)处连接有抽淤管(33)，还包括安装在管道外的抽淤器，抽淤器与抽淤管(33 )连接并将存储腔(3)内的淤泥抽出。
9.根据权利要求1所述的管道清洁机器人，其特征在于：存储腔(3)开口端延伸出向下倾斜的导板(5)，导板(5)与水平面呈5°～25°。
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