CN114263264A - 水力超声波联合清淤机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水力超声波联合清淤机器人，包括：移动主体，为圆柱形结构，其侧壁上设置有与管道内壁相接的驱动轮和从动轮；第一高压水枪，设置在移动主体前端，用于冲开并稀释管道内淤积的泥沙；超声波发生器，设置在移动主体中部，用于清除管道内壁上的油污；第二高压水枪，设置在移动主体后端，用于清洗管道内壁，兼顾提供前进动力；渣浆泵，用于收集汇聚在管道底部的泥沙、油污和废水，具有设置在移动主体中部的清污吸头；其中，所述驱动轮、第一高压水枪、超声波发生器、第二高压水枪和渣浆泵的工作状态均由地面控制中心控制。本发明体积小巧，移动灵活，可有效清除小直径管道内的泥沙及油污，防止下水管道系统堵塞。

Description

水力超声波联合清淤机器人

技术领域

本发明涉及管道清淤设备技术领域，尤其是涉及一种水力超声波联合清淤机器人。

背景技术

近年来，我国城镇化进入快速发展阶段，城市规模越来越大，市政下水管道系统随之增多和复杂化。通常情况下，泥沙、油污会通过下水管的窨井盖进入下水管道，造成下水管道系统堵塞，尤其是到了夏天或雨季，这种情况更为严重。下水管道系统就像人体的血管一样，如果发生堵塞会直接影响一座城市的正常运转，因此，需要及时清淤。目前，对于大直径的管道，人工清污较多；对于中等管道，采用高压水流搅动稀释，通过渣浆泵吸污的较多；而对于直径小于400mm的污水管道，只能采用高压水流冲刷、超声波清污、刮刀清污等局部疏通的方式，但效果均不理想，因此，当堵塞情况较为严重时，需采取破路开挖方式清淤，直接影响城市交通等。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种用于小直径管道清淤的水力超声波联合清淤机器人，具体可采取如下技术方案：

本发明所述的水力超声波联合清淤机器人，所述机器人包括

移动主体，为圆柱形结构，所述移动主体的侧壁上设置有与管道内壁相接的驱动轮和从动轮，所述驱动轮和从动轮沿管道轴向移动；

第一高压水枪，设置在移动主体前端，用于冲开并稀释管道内淤积的泥沙；

超声波发生器，设置在移动主体中部，用于清除管道内壁上的油污；

第二高压水枪，设置在移动主体后端，用于清洗管道内壁，兼顾增加前进动力；

渣浆泵，用于收集汇聚在管道底部的泥沙、油污和废水，具有设置在移动主体中部的清污吸头；

其中，所述驱动轮、第一高压水枪、超声波发生器、第二高压水枪和渣浆泵的工作状态均由地面控制中心控制。

所述机器人还包括影像单元，所述影像单元包括设置在移动主体前端的摄像头和强光灯，所述摄像头和强光灯的工作状态由地面控制中心控制，且摄像头通过电缆将视频信号传输至地面控制中心。

所述移动主体的前端设置有第一支架，所述第一支架的中心处设置有所述第一高压水枪、摄像头和强光灯。

所述驱动轮由液压马达驱动，其位于移动主体后端，并沿移动主体的周向均匀设置有三个。

所述从动轮位于移动主体前端，并沿移动主体的周向均匀设置有三个。

所述第二高压水枪与驱动轮共面设置，且每两个驱动轮之间均匀设置有两个第二高压水枪。

所述移动主体的后端设置有第二支架，所述第二支架的中心处设置有线缆总成。

所述线缆总成包括连接所述第一高压水枪、第二高压水枪与地面水箱的水管，连接所述液压马达与地面液压泵站的油管，连接所述驱动轮、第一高压水枪、超声波发生器、第二高压水枪、渣浆泵、摄像头和强光灯与地面控制中心的线缆。

本发明提供的水力超声波联合清淤机器人，体积小巧，移动灵活，针对淤泥和油污的不同特点，将水力冲刷和超声波冲刷相结合，可有效清除小直径管道内的泥沙及油污，防止下水管道系统堵塞，维护城市生产生活的正常运转。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的A-A剖面图。

图3是图1的B-B剖面图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的实施过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。

如图1-3所示，本发明所述的水力超声波联合清淤机器人，包括圆柱形结构的移动主体1，其外侧壁上安装有驱动轮21和从动轮22，驱动轮21和从动轮22与管道M内壁相接，并沿管道轴向移动；上述驱动轮21和从动轮22分别为三个，驱动轮21位于移动主体后端，从动轮22位于移动主体1前端，其均沿移动主体1的周向均匀分布，其中，驱动轮21由液压马达23驱动，能够适应水下或潮湿的工作环境。

移动主体1的前端安装有第一支架3，第一支架3的中心处为万向连接座，其上安装有第一高压水枪4、摄像头5和强光灯6。其中，第一高压水枪4用于冲开并稀释管道内淤积的泥沙；高清摄像头5通过电缆将视频信号传输至地面控制中心，用于观察地下污水管道M内的污物情况；强光灯6则用于为高清摄像头5提供光线支持。根据地面控制中心的指令，第一高压水枪4可沿管壁进行360°周向喷水冲刷，也可对淤泥区进行定点冲刷，摄像头5和强光灯6随之转动。

移动主体1的中部安装有超声波发生器7，其用于产生超声波，清除管道M内壁上附着的油污。超声波发生器7附近还安装有渣浆泵的清污吸头8，用于收集汇聚在管道M底部的泥沙、油污和废水，并将其抽出管外。

移动主体1的后端安装有六个第二高压水枪9，其与驱动轮21共面设置，且每两个驱动轮21之间均匀安装有两个第二高压水枪9。第二高压水枪9可沿斜向向移动主体1后侧的管壁冲水，用于再次清洗清污后的内壁。

移动主体1的后端还安装有第二支架10，第二支架10的中心处安装有线缆总成11，其包括连接第一高压水枪4、第二高压水枪9与地面水箱的水管，连接液压马达23与地面液压泵站的油管，连接驱动轮21、第一高压水枪4、超声波发生器7、第二高压水枪9、渣浆泵、摄像头5和强光灯6与地面控制中心的线缆。其中，驱动轮21、第一高压水枪4、超声波发生器7、第二高压水枪9、渣浆泵、摄像头5和强光灯6的工作状态均由地面控制中心控制。

当发现小直径管道淤堵或需定期清理污物时，利用卡车或其他交通工具，将本发明运至需清理的污水管道窨井入口处，其中，地面水箱、地面液压泵站、地面控制中心等放置在地面，之后观察窨井，如果其内充满污水，则首先通过自带渣浆泵将该处的污水抽出排净，然后再将移动主体1放入窨井。在地面控制中心的指令下，液压马达23启动，驱动轮21和从动轮22带动移动主体1沿管壁向前移动，同时，开启第一高压水枪4、摄像头5、强光灯6、超声波发生器7、第二高压水枪9和渣浆泵进行清淤。其中，第一高压水枪4将前方淤积的泥沙、污泥冲散稀释，超声波发生器7将黏附于管道内壁的油污等污物空化，使污物层被分散、乳化、剥离而被清洗，上述稀释的污泥及乳化后油污汇集于下水管管道底部，通过清污吸头8抽吸并由渣浆泵排出管外，之后，第二高压水枪9沿倾斜方向向移动主体1后侧的管壁进行喷水，进一步清洗、冲刷管道内壁，同时，水流产生的反作用力有助于移动主体1的前进。在此过程中，操作人员可通过地面控制中心的显示屏观察下水道污物淤积及清污情况。当清淤结束时，关闭第一高压水枪4、摄像头5、强光灯6、超声波发生器7、第二高压水枪9和渣浆泵，然后使移动主体1后退至窨井处，将其提出，清洗干净后，放入储存箱内。

需要说明的是，在本发明的描述中，诸如“前”、“后”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系的术语是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种水力超声波联合清淤机器人，其特征在于：所述机器人包括

移动主体，为圆柱形结构，所述移动主体的侧壁上设置有与管道内壁相接的驱动轮和从动轮，所述驱动轮和从动轮沿管道轴向移动；

第一高压水枪，设置在移动主体前端，用于冲开并稀释管道内淤积的泥沙；

超声波发生器，设置在移动主体中部，用于清除管道内壁上的油污；

第二高压水枪，设置在移动主体后端，用于清洗管道内壁，兼顾提供前进动力；

渣浆泵，用于收集汇聚在管道底部的泥沙、油污和废水，具有设置在移动主体中部的清污吸头；

其中，所述驱动轮、第一高压水枪、超声波发生器、第二高压水枪和渣浆泵的工作状态均由地面控制中心控制。

2.根据权利要求1所述的水力超声波联合清淤机器人，其特征在于：所述机器人还包括影像单元，所述影像单元包括设置在移动主体前端的摄像头和强光灯，所述摄像头和强光灯的工作状态由地面控制中心控制，且摄像头通过电缆将视频信号传输至地面控制中心。

3.根据权利要求2所述的水力超声波联合清淤机器人，其特征在于：所述移动主体的前端设置有第一支架，所述第一支架的中心处设置有所述第一高压水枪、摄像头和强光灯。

4.根据权利要求3所述的水力超声波联合清淤机器人，其特征在于：所述驱动轮由液压马达驱动，其位于移动主体后端，并沿移动主体的周向均匀设置有三个。

5.根据权利要求4所述的水力超声波联合清淤机器人，其特征在于：所述从动轮位于移动主体前端，并沿移动主体的周向均匀设置有三个。

6.根据权利要求5所述的水力超声波联合清淤机器人，其特征在于：所述第二高压水枪与驱动轮共面设置，且每两个驱动轮之间均匀设置有两个第二高压水枪。

7.根据权利要求6所述的水力超声波联合清淤机器人，其特征在于：所述移动主体的后端设置有第二支架，所述第二支架的中心处设置有线缆总成。

8.根据权利要求7所述的水力超声波联合清淤机器人，其特征在于：所述线缆总成包括连接所述第一高压水枪、第二高压水枪与地面水箱的水管，连接所述液压马达与地面液压泵站的油管，连接所述驱动轮、第一高压水枪、超声波发生器、第二高压水枪、渣浆泵、摄像头和强光灯与地面控制中心的线缆。

Images