CN115069700B - 一种通风管道清扫机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通风管道清扫机器人,包括推动车和转框,所述推动车利用滚轮与管道的内侧壁接触,所述转框两端端面分别连接有第一连接架和第二连接架。本发明通过圆柱辊转动使得两个活动套相互靠近时,当连个活动套内侧端贴合后,推动清扫块移动,此时清扫块利用连接杆带动套杆同步转动,且连接杆在套杆内部移动,连接杆利用卡杆对限位槽内部的弹性条进行拉扯,套杆利用固定杆在卡槽内侧转动,且连接杆内侧端利用转板使得滑套在转杆内侧移动,此时滑套在活动套外侧端面以及支架之间滑动,利用弹性条的弹力使得清扫块能够与管道内侧壁贴合,此时清扫块可以根据管道的内径实时改变,保证清扫机器人对不同管道内径的适配性。
Description
技术领域
本发明属于清扫技术领域,特别涉及一种通风管道清扫机器人。
背景技术
管道是用于输送气体、液体或带固体颗粒的流体的装置,用途很广泛,主要用在给水、排水、供热、供煤气、长距离输送石油和天然气、农业灌溉、水力工程和各种工业装置中。
管道存放一段时间后内壁会附着灰尘,对于较短的管道,工作人员可直接手持带有毛刷的长杆对管道内壁进行清扫;对于较长的管道或弯曲管道,手持式毛刷清洁的方式难以实现,通常在管道端部放置吸尘器吸出灰尘,或在管道端部放置风机吹出灰尘。管道的内径产生变化时,需要根据管道的内径从而更换清扫机器人,进而降低了清扫机器人对管道的清扫效率。
因此,发明一种通风管道清扫机器人来解决上述问题很有必要。
发明内容
针对上述问题,本发明提供了一种通风管道清扫机器人,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种通风管道清扫机器人,包括推动车和转框,所述推动车利用滚轮与管道的内侧壁接触,所述转框两端端面分别连接有第一连接架和第二连接架,且转框利用第二连接架与推动车前侧面的电机输出端连接,所述转框外侧等距并列设置有多个清扫块,且清扫块利用连接装置与转框对应连接,所述清扫块内侧中心处与连接装置外侧端螺旋连接,所述转框表面环形等距设置有多个条槽,且连接装置贯穿转框表面的条槽,所述连接装置内侧端与转框内部连接。
进一步的,所述清扫块的整体外形设置为半圆形结构,且清扫块的外凸面与管道的内侧壁对应贴合,所述清扫块的内凹处设置为空腔,且空腔中心处设置有安装环,所述连接装置包括连接杆,所述清扫块利用安装环与连接杆的外侧端螺旋连接,所述清扫块由橡胶材料制成,且清扫块的外凸面表面均匀铺设有刷毛。
进一步的,所述连接杆表面活动套接有套杆,所述套杆中部圆周侧面相对设置有两个限位槽,所述连接杆表面设置有与限位槽对应的卡杆,且连接杆利用卡杆与限位槽滑动配合,所述卡杆利用弹性条分别连接限位槽的顶端和底端,所述弹性条由弹性橡胶材料制成。
进一步的,所述套杆的圆周侧面连接有固定杆,所述套杆贯穿条槽,两个套杆分别处于条槽的两端端部,所述条槽内侧面设置有与固定杆对应配合的卡槽,所述条槽的内侧部和外侧部均圆角设置,且套杆利用固定杆与卡槽转动配合。
进一步的,所述转框的中心处设置有转杆,所述转框两端端面均设置有与转杆转动配合的支架,且转杆贯穿支架中心处,所述转杆一端端部与步进电机输出端连接,且步进电机的尾部与气缸的输出端固定连接,所述气缸安装于第一连接架的外侧部中心处,且气缸输出轴贯穿第一连接架中心处。
进一步的,所述转杆表面两侧设置有与连接杆内侧端对应的滑套,所述滑套表面设置有与多个条槽一一对应的多组对夹板,多组对夹板环形等距设置于滑套的圆周外侧面,一组对夹板之间固定连接有定位杆,且连接杆内侧端圆周侧面设置有与定位杆对应的凸杆,所述定位杆和凸杆利用转板转动连接。
进一步的,所述转杆中心处设置有圆柱辊,所述圆柱辊两端均螺旋套接有活动套,且活动套滑动套接于转杆表面,所述活动套的外端面与对夹板相对设置,所述对夹板内侧面固定连接有支杆,所述活动套外端面设置有与支杆一一对应的对应槽。
进一步的,两个所述活动套的内螺纹方向相反,且两个活动套之间的距离小于支杆的长度,滑套与支架之间的距离与两个活动套之间的距离相等。
进一步的,所述清扫块的数量设置为八个,且连接杆与清扫块一一对应设置,清扫块与条槽端部对应。
本发明的技术效果和优点:
1、本发明通过圆柱辊转动使得两个活动套相互靠近时,当连个活动套内侧端贴合后,推动清扫块移动,此时清扫块利用连接杆带动套杆同步转动,且连接杆在套杆内部移动,连接杆利用卡杆对限位槽内部的弹性条进行拉扯,套杆利用固定杆在卡槽内侧转动,且连接杆内侧端利用转板使得滑套在转杆内侧移动,此时滑套在活动套外侧端面以及支架之间滑动,利用弹性条的弹力使得清扫块能够与管道内侧壁贴合,此时清扫块可以根据管道的内径实时改变,保证清扫机器人对不同管道内径的适配性。
2、本发明通过滑套利用对夹板和转板拉动连接杆内侧端移动时,由于滑套移动,利用固定杆与卡槽的转动配合进而使得套杆跟随连接杆同步转动,此时条槽两端的套杆外侧端在转动过程中逐渐靠近,即连接杆外侧端的清扫块在滑套移动的过程中逐渐靠近,直至两个清扫块相互贴合后,此时清扫块无法继续移动,两个清扫块贴合后能够快速的对管道内侧壁进行二次清扫;当管道内侧壁对清扫块进行挤压时,由于连接杆与滑套的对应配合,从而避免管道内侧壁对清扫块的挤压力导致清扫块继续靠近转框,提高清扫块与管道内侧壁的挤压力度,进而进一步提高清扫块对管道内侧壁的清扫效率。
3、本发明通过两个活动套向右侧的滑套靠近时,右侧的支杆逐渐进入右侧活动套的对应槽内部,左侧的支杆逐渐从左侧活动套的对应槽内部移出,直至右侧的支杆与右侧活动套的对应槽内侧端接触后,此时圆柱辊利用活动套推动右侧的滑套右移,右侧的滑套右移时,右侧的滑套拉动右侧的连接杆底端同步右移,此时右侧的连接杆与套杆配合,进而使得右侧的清扫块同步向左侧转动移动,此时可以根据管道的内径实时调整右侧清扫块与管道之间的挤压力度,从而保证整个清扫机器人在管道内部移动的稳定性,此时左侧的清扫块在弹性条的弹力作用下与管道内侧壁贴合,左侧的清扫块能够实时配合管道内径产生变化。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明实施例的管道内部的清扫机器人结构示意图;
图2示出了本发明实施例的通风管道清扫机器人整体立体结构示意图;
图3示出了本发明实施例的转框内部部件结构示意图;
图4示出了本发明实施例的图3中的A部结构放大图;
图中:1、推动车;2、转框;3、管道;4、第一连接架;5、第二连接架;6、电机;7、清扫块;8、条槽;9、安装环;10、连接杆;11、套杆;12、限位槽;13、卡杆;14、弹性条;15、固定杆;16、卡槽;17、转杆;18、支架;19、步进电机;20、气缸;21、滑套;22、对夹板;23、定位杆;24、凸杆;25、转板;26、圆柱辊;27、活动套;28、支杆;29、对应槽。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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、完整地说明,显然,所描述的实施例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。
本发明提供了一种通风管道清扫机器人,如图1-2所示,包括推动车1和转框2,所述推动车1利用滚轮与管道3的内侧壁接触,所述转框2两端端面分别连接有第一连接架4和第二连接架5,且转框2利用第二连接架5与推动车1前侧面的电机6输出端连接,所述转框2外侧等距并列设置有多个清扫块7,且清扫块7利用连接装置与转框2对应连接,所述清扫块7内侧中心处与连接装置外侧端螺旋连接,所述转框2表面环形等距设置有多个条槽8,且连接装置贯穿转框2表面的条槽8,所述连接装置内侧端与转框2内部连接。利用清扫机器人对管道3进行清扫处理时,将电机6安装在推动车1的前侧面中心处,此时根据管道3的内径调整清扫块7的实际位置,进而改变清扫块7与转框2之间的相对距离,方便转框2外侧面的多个清扫块7能够适配于不同内径的管道3。
在图2和图3中,所述清扫块7的整体外形设置为半圆形结构,且清扫块7的外凸面与管道3的内侧壁对应贴合,所述清扫块7的内凹处设置为空腔,且空腔中心处设置有安装环9,所述连接装置包括连接杆10,所述清扫块7利用安装环9与连接杆10的外侧端螺旋连接,所述清扫块7由橡胶材料制成,且清扫块7的外凸面表面均匀铺设有刷毛。当整个清扫机器人工作一段时间后,将清扫机器人从管道3内部取出,转动清扫块7,利用清扫块7的安装环9与连接杆10外侧端的螺旋配合,方便将清扫块7取下,然后将新的清扫块7安装在连接杆10外侧端,保证整个清扫机器人的持续工作效率。
在图2和图3中,所述连接杆10表面活动套接有套杆11,所述套杆11中部圆周侧面相对设置有两个限位槽12,所述连接杆10表面设置有与限位槽12对应的卡杆13,且连接杆10利用卡杆13与限位槽12滑动配合,所述卡杆13利用弹性条14分别连接限位槽12的顶端和底端,所述弹性条14由弹性橡胶材料制成。所述套杆11的圆周侧面连接有固定杆15,所述套杆11贯穿条槽8,两个套杆11分别处于条槽8的两端端部,所述条槽8内侧面设置有与固定杆15对应配合的卡槽16,所述条槽8的内侧部和外侧部均圆角设置,且套杆11利用固定杆15与卡槽16转动配合。滑套21利用对夹板22和转板25拉动连接杆10内侧端移动时,由于滑套21移动,利用固定杆15与卡槽16的转动配合进而使得套杆11跟随连接杆10同步转动,此时条槽8两端的套杆11外侧端在转动过程中逐渐靠近,即连接杆10外侧端的清扫块7在滑套21移动的过程中逐渐靠近,直至两个清扫块7相互贴合后,此时清扫块7无法继续移动,两个清扫块7贴合后能够快速的对管道3内侧壁进行二次清扫。当管道3内侧壁对清扫块7进行挤压时,由于连接杆10与滑套21的对应配合,从而避免管道3内侧壁对清扫块7的挤压力导致清扫块7继续靠近转框2,提高清扫块7与管道3内侧壁的挤压力度,进而进一步提高清扫块7对管道3内侧壁的清扫效率。
在图2中,所述转框2的中心处设置有转杆17,所述转框2两端端面均设置有与转杆17转动配合的支架18,且转杆17贯穿支架18中心处,所述转杆17一端端部与步进电机19输出端连接,且步进电机19的尾部与气缸20的输出端固定连接,所述气缸20安装于第一连接架4的外侧部中心处,且气缸20输出轴贯穿第一连接架4中心处。步进电机19工作带动转杆17转动,利用转杆17表面的两个活动套27与圆柱辊26的螺旋配合,利用两个活动套27的相互靠近或远离,以及气缸20工作推动转杆17移动,利用转杆17推动两个活动套27同步移动,能够根据管道3内径从而实时调整清扫块7与转框2的实际距离,方便整个清扫机器人能够适配于不同管径的管道3。
在图3和图4中,所述转杆17表面两侧设置有与连接杆10内侧端对应的滑套21,所述滑套21表面设置有与多个条槽8一一对应的多组对夹板22,多组对夹板22环形等距设置于滑套21的圆周外侧面,一组对夹板22之间固定连接有定位杆23,且连接杆10内侧端圆周侧面设置有与定位杆23对应的凸杆24,所述定位杆23和凸杆24利用转板25转动连接。滑套21利用对夹板22和转板25拉动连接杆10内侧端移动时,由于滑套21移动,利用固定杆15与卡槽16的转动配合进而使得套杆11跟随连接杆10同步转动,此时条槽8两端的套杆11外侧端在转动过程中逐渐靠近,即连接杆10外侧端的清扫块7在滑套21移动的过程中逐渐靠近,直至两个清扫块7相互贴合后,此时清扫块7无法继续移动,两个清扫块7贴合后能够快速的对管道3内侧壁进行二次清扫。当管道3内侧壁对清扫块7进行挤压时,由于连接杆10与滑套21的对应配合,从而避免管道3内侧壁对清扫块7的挤压力导致清扫块7继续靠近转框2,提高清扫块7与管道3内侧壁的挤压力度,进而进一步提高清扫块7对管道3内侧壁的清扫效率。
在图3和图4中,所述转杆17中心处设置有圆柱辊26,所述圆柱辊26两端均螺旋套接有活动套27,且活动套27滑动套接于转杆17表面,所述活动套27的外端面与对夹板22相对设置,所述对夹板22内侧面固定连接有支杆28,所述活动套27外端面设置有与支杆28一一对应的对应槽29。两个所述活动套27的内螺纹方向相反,且两个活动套27之间的距离小于支杆28的长度,滑套21与支架18之间的距离与两个活动套27之间的距离相等。步进电机19工作调动转杆17转动,由于第一连接架4利用气缸20的输出端对步进电机19尾部的限定,此时转杆17能够在转框2的支架18内侧转动,由于转框2利用多个连接杆10对滑套21的位置进行限定,且滑套21表面的对夹板22利用支杆28与活动套27的对应槽29对应配合,从而避免活动套27转动,由于活动套27内侧端与圆柱辊26存在螺旋配合,转杆17带动圆柱辊26同步转动时,由于两个活动套27的内螺纹方向相反,此时两个活动套27在圆柱辊26的转动下相互靠近或相互远离。
在图2和图3中,所述清扫块7的数量设置为八个,且连接杆10与清扫块7一一对应设置,清扫块7与条槽8端部对应。利用条槽8从而限定条槽8内侧两个连接杆10之间的相对距离,同时圆角设置的条槽8方便连接杆10以及套杆11在条槽8内部转动,方便整个清扫机器人利用清扫块7适配于不同内径的管道3。
本发明工作原理:
参照说明书附图1-4,利用清扫机器人对管道3进行清扫处理时,将电机6安装在推动车1的前侧面中心处,此时根据管道3的内径调整清扫块7的实际位置,进而改变清扫块7与转框2之间的相对距离,方便转框2外侧面的多个清扫块7能够适配于不同内径的管道3。
两个活动套27相距一定距离,滑套21与支架18之间的距离与两个活动套27之间的距离相等,此时整个清扫机器人处于初始状态。启动步进电机19,步进电机19工作调动转杆17转动,由于第一连接架4利用气缸20的输出端对步进电机19尾部的限定,此时转杆17能够在转框2的支架18内侧转动,由于转框2利用多个连接杆10对滑套21的位置进行限定,且滑套21表面的对夹板22利用支杆28与活动套27的对应槽29对应配合,从而避免活动套27转动,由于活动套27内侧端与圆柱辊26存在螺旋配合,转杆17带动圆柱辊26同步转动时,由于两个活动套27的内螺纹方向相反,此时两个活动套27在圆柱辊26的转动下相互靠近或相互远离。
圆柱辊26转动使得两个活动套27相互远离时,此时对夹板22连接的支杆28逐渐进入到对应槽29内部,当支杆28端部与对应槽29内侧端接触后,此时活动套27利用支杆28推动滑套21在转杆17表面移动,且两个滑套21在滑动过程中逐渐远离。滑套21移动时,滑套21利用对夹板22连接的定位杆23对转板25底端进行拉扯,此时转板25顶端利用凸杆24对连接杆10底端进行拉扯,由于滑套21在转杆17表面移动,此时转板25会以定位杆23轴线为圆心转动。转板25拉动凸杆24时,凸杆24利用连接杆10对清扫块7进行拉扯,清扫块7的内凹部逐渐靠近套杆11外侧端,连接杆10在套杆11内部移动时,连接杆10利用卡杆13对限位槽12内部的弹性条14进行拉扯,弹性条14在连接杆10的拉力作用下形变,利用弹性条14的弹力方便为连接杆10以及滑套21的复位提供动力。
滑套21利用对夹板22和转板25拉动连接杆10内侧端移动时,由于滑套21移动,利用固定杆15与卡槽16的转动配合进而使得套杆11跟随连接杆10同步转动,此时条槽8两端的套杆11外侧端在转动过程中逐渐靠近,即连接杆10外侧端的清扫块7在滑套21移动的过程中逐渐靠近,直至两个清扫块7相互贴合后,此时清扫块7无法继续移动,两个清扫块7贴合后能够快速的对管道3内侧壁进行二次清扫。当管道3内侧壁对清扫块7进行挤压时,由于连接杆10与滑套21的对应配合,从而避免管道3内侧壁对清扫块7的挤压力导致清扫块7继续靠近转框2,提高清扫块7与管道3内侧壁的挤压力度,进而进一步提高清扫块7对管道3内侧壁的清扫效率。
圆柱辊26转动使得两个活动套27相互靠近时,此时对夹板22连接的支杆28逐渐从对应槽29内部移出,当连个活动套27内侧端贴合后,推动清扫块7移动,此时清扫块7利用连接杆10带动套杆11同步转动,且连接杆10在套杆11内部移动,连接杆10利用卡杆13对限位槽12内部的弹性条14进行拉扯,套杆11利用固定杆15在卡槽16内侧转动,且连接杆10内侧端利用转板25使得滑套21在转杆17内侧移动,此时滑套21在活动套27外侧端面以及支架18之间滑动,可以将清扫块7在转框2外侧面摆动,将整个清扫机器人放置在管道3内部后,利用弹性条14的弹力使得清扫块7能够与管道3内侧壁贴合,此时清扫块7可以根据管道3的内径实时改变,保证清扫机器人对不同管道3内径的适配性。
初始状态下,启动气缸20,气缸20利用步进电机19带动转杆17移动,转杆17利用圆柱辊26推动两个活动套27同步移动。两个活动套27向右侧的滑套21靠近时,右侧的支杆28逐渐进入右侧活动套27的对应槽29内部,左侧的支杆28逐渐从左侧活动套27的对应槽29内部移出,直至右侧的支杆28与右侧活动套27的对应槽29内侧端接触后,此时圆柱辊26利用活动套27推动右侧的滑套21右移,右侧的滑套21右移时,右侧的滑套21拉动右侧的连接杆10底端同步右移,此时右侧的连接杆10与套杆11配合,进而使得右侧的清扫块7同步向左侧转动移动,此时可以根据管道3的内径实时调整右侧清扫块7与管道3之间的挤压力度,从而保证整个清扫机器人在管道3内部移动的稳定性,此时左侧的清扫块7在弹性条14的弹力作用下与管道3内侧壁贴合,左侧的清扫块7能够实时配合管道3内径产生变化,启动电机6,电机6利用第二连接架5带动转框2转动,转框2利用条槽8带动连接杆10外侧端的清扫块7在管道3内部转动,使得清扫机器人能够对不同管径的管道3进行实时清扫,进而提高整个清扫机器人的清扫效率。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解: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;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (3)
1.一种通风管道清扫机器人,其特征在于:包括推动车(1)和转框(2),所述推动车(1)利用滚轮与管道(3)的内侧壁接触,所述转框(2)两端端面分别连接有第一连接架(4)和第二连接架(5),且转框(2)利用第二连接架(5)与推动车(1)前侧面的电机(6)输出端连接,所述转框(2)外侧等距并列设置有多个清扫块(7),且清扫块(7)利用连接装置与转框(2)对应连接,所述清扫块(7)内侧中心处与连接装置外侧端螺旋连接,所述转框(2)表面环形等距设置有多个条槽(8),且连接装置贯穿转框(2)表面的条槽(8),所述连接装置内侧端与转框(2)内部连接;
所述清扫块(7)的整体外形设置为半圆形结构,且清扫块(7)的外凸面与管道(3)的内侧壁对应贴合,所述清扫块(7)的内凹处设置为空腔,且空腔中心处设置有安装环(9),所述连接装置包括连接杆(10),所述清扫块(7)利用安装环(9)与连接杆(10)的外侧端螺旋连接,所述清扫块(7)由橡胶材料制成,且清扫块(7)的外凸面表面均匀铺设有刷毛:
所述连接杆(10)表面活动套接有套杆(11),所述套杆(11)中部圆周侧面相对设置有两个限位槽(12),所述连接杆(10)表面设置有与限位槽(12)对应的卡杆(13),且连接杆(10)利用卡杆(13)与限位槽(12)滑动配合,所述卡杆(13)利用弹性条(14)分别连接限位槽(12)的顶端和底端,所述弹性条(14)由弹性橡胶材料制成;
所述套杆(11)的圆周侧面连接有固定杆(15),所述套杆(11)贯穿条槽(8),两个套杆(11)分别处于条槽(8)的两端端部,所述条槽(8)内侧面设置有与固定杆(15)对应配合的卡槽(16),所述条槽(8)的内侧部和外侧部均圆角设置,且套杆(11)利用固定杆(15)与卡槽(16)转动配合;
所述转框(2)的中心处设置有转杆(17),所述转框(2)两端端面均设置有与转杆(17)转动配合的支架(18),且转杆(17)贯穿支架(18)中心处,所述转杆(17)一端端部与步进电机(19)输出端连接,且步进电机(19)的尾部与气缸(20)的输出端固定连接,所述气缸(20)安装于第一连接架(4)的外侧部中心处,且气缸(20)输出轴贯穿第一连接架(4)中心处;
所述转杆(17)表面两侧设置有与连接杆(10)内侧端对应的滑套(21),所述滑套(21)表面设置有与多个条槽(8)一一对应的多组对夹板(22),多组对夹板(22)环形等距设置于滑套(21)的圆周外侧面,一组对夹板(22)之间固定连接有定位杆(23),且连接杆(10)内侧端圆周侧面设置有与定位杆(23)对应的凸杆(24),所述定位杆(23)和凸杆(24)利用转板(25)转动连接;
所述转杆(17)中心处设置有圆柱辊(26),所述圆柱辊(26)两端均螺旋套接有活动套(27),且活动套(27)滑动套接于转杆(17)表面,所述活动套(27)的外端面与对夹板(22)相对设置,所述对夹板(22)内侧面固定连接有支杆(28),所述活动套(27)外端面设置有与支杆(28)一一对应的对应槽(29)。
2.根据权利要求1所述的通风管道清扫机器人,其特征在于:
两个所述活动套(27)的内螺纹方向相反,且两个活动套(27)之间的距离小于支杆(28)的长度,滑套(21)与支架(18)之间的距离与两个活动套(27)之间的距离相等。
3.根据权利要求1所述的通风管道清扫机器人,其特征在于:
所述清扫块(7)的数量设置为八个,且连接杆(10)与清扫块(7)一一对应设置,清扫块(7)与条槽(8)端部对应。
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