CN117019783A - 一种远程控制管道机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种远程控制管道机器人，其技术方案要点是：包括：壳体，所述壳体的外部四侧分别转动连接有轮毂；水管，设于所述壳体的一侧，所述水管贯穿所述壳体；越障杆在压力环移动时产生转动，越障杆的一端能够接触堵塞区，并伴随这旋转环的转动对堵塞区进行破碎越障，即在压力环不受碍时压力环与旋转环不产生转动减少能耗，在压力环受碍时能够旋转通过越障杆破碎障碍区疏通管道，在压力环让水管移动时也能够通过旋转部件旋转喷淋管的角度，让喷淋管偏向于障碍区，对障碍区进行高压水破障、清洁，能够实现根据管内情况变更清洁手段适应管内情况。

Description

一种远程控制管道机器人

技术领域

本发明涉及管道清洁技术领域，具体涉及一种远程控制管道机器人。

背景技术

管道因其自身独特的特点，广泛应用于多行业、多领域。在某些特殊场合，对管道内壁的要求高，管道内壁需要保持一定的清洁度，不能出现灰尘及异物，但是管道由于长期使用都不可避免的会发生内壁附着各种污染物，对生产生活产生巨大的影响，因此，需要定期对管道内壁进行清洁，管道清洁机器人应运而生。

为保证其防水性能，机器人通常不为电缆供电而为蓄电池供电，现有技术中为保证机器人的清洁能力与破障能力，为此会在机器人上设置可旋转的毛刷与钻头刮板等，而对于管道中某一端仅有淤泥而无堵塞的管段若钻头刮板持续运转并且拖拽水管的机器人而言会损耗刮板空转的能耗，不能够根据管内情况变更清洁手段适应管内情况。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种远程控制管道机器人，解决了不能够根据管内情况变更清洁手段适应管内情况的问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种远程控制管道机器人，包括：

壳体，所述壳体的外部四侧分别转动连接有轮毂；

水管，设于所述壳体的一侧，所述水管贯穿所述壳体；

喷淋盘，设于所述壳体的一侧，与所述水管连通，所述喷淋盘的外侧壁开设有多个喷淋口，所述喷淋口内转动连接有喷淋管；

旋转环，设于所述喷淋盘的一侧，与所述壳体转动连接，所述旋转环的内部设有压力环，所述压力环与所述水管转动连接；

多个越障杆，设于所述旋转环与所述压力环之间，所述越障杆能够在压力环移动时转动；

驱动部件，设于所述壳体内，用于转动水管，所述水管在转动时能够转动轮毂；

连接部件，设于所述压力环与所述喷淋盘之间，用于在压力环移动至预设位置时让压力环和旋转环跟随喷淋盘旋转；

旋转部件，设于所述喷淋管与所述水管之间，用于在水管移动时转动喷淋管的角度；

顶压部件，设于所述水管与所述轮毂之间，用于在水管向预设方向移动时让轮毂顶压管道。

优选的，所述连接部件包括转动连接于所述水管外侧壁的第一环，所述第一环的一侧开设有多个连接槽，所述喷淋盘的一侧连接有多个与所述连接槽对应的连接杆，所述压力环与所述第一环之间连接有多个连杆，所述旋转环的内侧壁转动连接有多个第一杆，所述越障杆连接于所述第一杆的一侧，所述第一杆的一端滑动连接有第二杆，所述第二杆与所述压力环转动连接，所述第一杆与所述第二杆之间连接有第一弹簧，所述壳体的一侧连接有多个限位杆，所述限位杆与所述旋转环滑动连接。

优选的，所述旋转部件包括开设于所述水管外侧壁的多个连通口，所述连通口与所述喷淋盘连通，所述喷淋管的外侧壁固定套设有第二环，所述第二环与所述喷淋盘之间连接有第二弹簧，所述第二环的外侧壁卷绕有牵引绳，所述水管的外侧壁连接有多个与所述牵引绳连接的牵引杆。

优选的，所述喷淋盘的一侧连接有限位环，所述限位环与所述壳体转动连接，所述水管的外侧壁固定套设有第三环，所述第三环的外侧壁转动连接有第三杆，所述第三杆的一端滑动连接有与所述喷淋盘转动连接的第四杆。

优选的，所述壳体的内部固定套设有多个支架，所述支架承托所述水管，所述水管的外侧壁转动连接有第四环，所述第四环与其中一个所述支架之间连接有第三弹簧。

优选的，所述驱动部件包括滑动连接于所述水管外部的第一齿轮，所述支架的一侧连接有多个与所述第一齿轮滑动连接的限制杆，所述支架的一侧连接有电机，所述电机的驱动轴上连接有与所述第一齿轮啮合的第二齿轮，所述壳体内设有控制器。

优选的，所述驱动部件还包括滑动连接于所述水管外部的第一锥齿轮，所述支架的一侧连接有定位杆，所述第一锥齿轮与所述定位杆滑动连接，所述支架的一侧连接有支板，所述支板上转动连接有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮的一端连接有第一支杆，所述第一支杆的顶部连接有第三锥齿轮，所述轮毂的一侧设有与所述第三锥齿轮啮合的第四锥齿轮。

优选的，所述驱动部件还包括设于所述壳体四侧的第一板，所述壳体的每一侧共有两个第一板，所述第一支杆与所述第一板滑动连接，所述第一板的顶部滑动连接有第二板，所述第二板与所述第一板之间连接有第四弹簧，所述第三锥齿轮转动连接于所述第二板内，所述第二板的一端转动连接有连接轴，所述第四锥齿轮固定套设于所述连接轴上，所述壳体的四侧分别连接有多个连接板，所述轮毂的一侧连接有与所述连接板转动连接的转轴，所述连接轴与所述轮毂之间连接有万向节，所述第二锥齿轮的一端连接有与所述第一支杆滑动连接的第二支杆，所述第二支杆与所述第一支杆之间连接有第五弹簧。

优选的，所述驱动部件还包括两个顶块，两个所述顶块分别连接与同一侧的两个第一板上，所述壳体的内部四侧分别连接有架体，所述架体上转动连接有第三齿轮，所述架体上滑动连接有两个所述第三齿轮啮合的齿条，所述齿条与所述顶块适配，所述第四环的外侧壁连接有其中一个齿条连接的传动杆。

综上所述，本发明主要具有以下有益效果：

通过设置壳体，在使用时将壳体置于需要清理的管道中，壳体外部设置的多个轮毂能够接触管道，可将外部的水源管道连接水管，具体的，可启动驱动部件，驱动部件能够通过水管带动轮毂旋转，轮毂旋转能够让壳体移动，在水管转动的同时能够让喷淋盘旋转，情清洁水通过水管进入喷淋盘中再从喷淋管喷向管道内壁，可对管道内壁的淤泥污渍进行清洁，喷淋管的初始角度偏向壳体，在喷淋盘对管道进行旋转喷淋时也能够利用水流的冲击力为壳体的移动提供一部分驱动力，可以减少能源损耗，初始状态下的压力环凸出于旋转环，在遇到堵塞区时，壳体的移动能够让压力环顶触堵塞区，压力环受力向壳体的方向靠近，此时水管在壳体内移动能够通过连接部件让压力环与旋转环转动，初始状态下的压力环同样凸出于越障杆，可以避免越障杆插入堵塞区而让旋转环与压力管旋转的扭矩过大造成转动困难的问题，越障杆能够在压力环移动时产生转动，越障杆的一端能够接触堵塞区，并伴随这旋转环的转动对堵塞区进行破碎越障，即在压力环不受碍时压力环与旋转环不产生转动减少能耗，在压力环受碍时能够旋转通过越障杆破碎障碍区疏通管道，在压力环让水管移动时也能够通过旋转部件旋转喷淋管的角度，让喷淋管偏向于障碍区，对障碍区进行高压水破障、清洁，能够实现根据管内情况变更清洁手段适应管内情况。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的壳体结构示意图；

图3是本发明的水管结构示意图；

图4是本发明的第一板结构示意图；

图5是本发明的第二支杆结构示意图；

图6是本发明的第一齿轮结构示意图；

图7是本发明的支架结构示意图；

图8是本发明的喷淋盘结构的侧视示意图；

图9是本发明的喷淋盘结构示意图；

图10是本发明的喷淋管结构示意图；

图11是本发明的齿条结构示意图；

图12是本发明的压力环结构示意图；

图13是本发明的第三环结构示意图。

附图标记：

100、壳体；101、轮毂；102、水管；103、喷淋盘；104、喷淋口；105、喷淋管；106、旋转环；107、压力环；108、越障杆；

200、第一环；201、连接槽；202、连接杆；203、连杆；204、第一杆；205、第二杆；206、第一弹簧；207、限位杆；

300、连通口；301、第二环；302、第二弹簧；303、牵引绳；304、牵引杆；305、限位环；306、第三环；307、第三杆；308、第四杆；309、支架；310、第四环；311、第三弹簧；

400、第一齿轮；401、限制杆；402、电机；403、第二齿轮；404、控制器；405、第一锥齿轮；406、定位杆；407、支板；408、第二锥齿轮；409、第一支杆；410、第三锥齿轮；411、第四锥齿轮；

500、第一板；501、第二板；502、第四弹簧；503、连接轴；504、连接板；505、转轴；506、万向节；507、第二支杆；508、第五弹簧；509、顶块；510、架体；511、第三齿轮；512、齿条；513、传动杆。

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。

参考图1-图13，一种远程控制管道机器人，包括：

壳体100，壳体100的外部四侧分别转动连接有轮毂101；

水管102，设于壳体100的一侧，水管102贯穿壳体100；

喷淋盘103，设于壳体100的一侧，与水管102连通，喷淋盘103的外侧壁开设有多个喷淋口104，喷淋口104内转动连接有喷淋管105；

旋转环106，设于喷淋盘103的一侧，与壳体100转动连接，旋转环106的内部设有压力环107，压力环107与水管102转动连接；

多个越障杆108，设于旋转环106与压力环107之间，越障杆108能够在压力环107移动时转动；

驱动部件，设于壳体100内，用于转动水管102，水管102在转动时能够转动轮毂101；

连接部件，设于压力环107与喷淋盘103之间，用于在压力环107移动至预设位置时让压力环107和旋转环106跟随喷淋盘103旋转；

旋转部件，设于喷淋管105与水管102之间，用于在水管102移动时转动喷淋管105的角度；

顶压部件，设于水管102与轮毂101之间，用于在水管102向预设方向移动时让轮毂101顶压管道；

通过设置壳体100，在使用时将壳体100置于需要清理的管道中，壳体100外部设置的多个轮毂101能够接触管道，可将外部的水源管道连接水管102，具体的，可启动驱动部件，驱动部件能够通过水管102带动轮毂101旋转，轮毂101旋转能够让壳体100移动，在水管102转动的同时能够让喷淋盘103旋转，情清洁水通过水管102进入喷淋盘103中再从喷淋管105喷向管道内壁，可对管道内壁的淤泥污渍进行清洁，喷淋管105的初始角度偏向壳体100，在喷淋盘103对管道进行旋转喷淋时也能够利用水流的冲击力为壳体100的移动提供一部分驱动力，可以减少能源损耗，初始状态下的压力环107凸出于旋转环106，在遇到堵塞区时，壳体100的移动能够让压力环107顶触堵塞区，压力环107受力向壳体100的方向靠近，此时水管102在壳体100内移动能够通过连接部件让压力环107与旋转环106转动，初始状态下的压力环107同样凸出于越障杆108，可以避免越障杆108插入堵塞区而让旋转环106与压力管107旋转的扭矩过大造成转动困难的问题，越障杆108能够在压力环107移动时产生转动，越障杆108的一端能够接触堵塞区，并伴随这旋转环106的转动对堵塞区进行破碎越障，即在压力环107不受碍时压力环107与旋转环106不产生转动减少能耗，在压力环107受碍时能够旋转通过越障杆108破碎障碍区疏通管道，在压力环107让水管102移动时也能够通过旋转部件旋转喷淋管105的角度，让喷淋管105偏向于障碍区，对障碍区进行高压水破障、清洁，以上该装置能够实现根据管内情况变更清洁手段适应管内情况。

作为本发明的进一步方案，连接部件包括转动连接于水管102外侧壁的第一环200，第一环200的一侧开设有多个连接槽201，喷淋盘103的一侧连接有多个与连接槽201对应的连接杆202，压力环107与第一环200之间连接有多个连杆203，旋转环106的内侧壁转动连接有多个第一杆204，越障杆108连接于第一杆204的一侧，第一杆204的一端滑动连接有第二杆205，第二杆205与压力环107转动连接，第一杆204与第二杆205之间连接有第一弹簧206，壳体100的一侧连接有多个限位杆207，限位杆207与旋转环106滑动连接；

通过设置第一杆204和第二杆205，第一杆204、第二杆205和第一弹簧206能够对压力环107的位置进行定位，在压力环107接触堵塞区时，压力环107向旋转环106的圆心靠近，能够让第一杆204和第二杆205旋转从而让越障杆108旋转接触堵塞区，在压力环107移动时能够通过连杆203带动第一环200移动，第一环200移动能够让连接槽201与连接杆202套设，从而实现在压力环107移动时让压力环107、旋转环106和越障杆108跟随喷淋盘103旋转的目的。

作为本发明的进一步方案，旋转部件包括开设于水管102外侧壁的多个连通口300，连通口300与喷淋盘103连通，喷淋管105的外侧壁固定套设有第二环301，第二环301与喷淋盘103之间连接有第二弹簧302，第二环301的外侧壁卷绕有牵引绳303，水管102的外侧壁连接有多个与牵引绳303连接的牵引杆304；

通过设置第二弹簧302，第二弹簧302能够限制喷淋管105的初始位置，在水管102移动时能够带动牵引杆304移动，牵引杆304移动能够牵引牵引绳303，让牵引绳303释放从而可以实现让喷淋管105旋转偏向于堵塞区的目的。

作为本发明的进一步方案，喷淋盘103的一侧连接有限位环305，限位环305与壳体100转动连接，水管102的外侧壁固定套设有第三环306，第三环306的外侧壁转动连接有第三杆307，第三杆307的一端滑动连接有与喷淋盘103转动连接的第四杆308；

通过设置第三环306，在水管102转动时能够通过第三杆307和第四杆308让喷淋盘103跟随旋转，设置的限位环305能够限制喷淋盘103的位置，在水管102产生移动时喷淋盘103的位置保持不动，第三杆307能够在第四杆308的一端滑动，可以实现水管102在为喷淋盘103输送清洁水的同时，水管102能够带动喷淋盘103旋转且能够在喷淋盘103内滑动的目的。

作为本发明的进一步方案，壳体100的内部固定套设有多个支架309，支架309承托水管102，水管102的外侧壁转动连接有第四环310，第四环310与其中一个支架309之间连接有第三弹簧311；

通过设置第三弹簧311，第三弹簧311能够对水管102的位置进行限制，在水管102移动时第三弹簧311能够压缩产生势能，在突破障碍后压力水管102能够复位。

作为本发明的进一步方案，驱动部件包括滑动连接于水管102外部的第一齿轮400，支架309的一侧连接有多个与第一齿轮400滑动连接的限制杆401，支架309的一侧连接有电机402，电机402的驱动轴上连接有与第一齿轮400啮合的第二齿轮403，壳体100内设有控制器404；

通过设置电机402，在使用时，作业人员可在壳体100内安装蓄电池，将蓄电池与电机402连接，蓄电池为电机402供电，也可远程信号连接控制器404可控制电机402驱动轴的转速以调整水管102与喷淋盘103的转速，具体的，电机402工作能够通过第二齿轮403与第一齿轮400让水管102进行转动，在水管102移动时，水管102能够在第一齿轮400内滑动，第一齿轮400受限制杆401的限制保持位置不变，以保证第一齿轮400与第二齿轮403始终处于啮合状态。

作为本发明的进一步方案，驱动部件还包括滑动连接于水管102外部的第一锥齿轮405，支架309的一侧连接有定位杆406，第一锥齿轮405与定位杆406滑动连接，支架309的一侧连接有支板407，支板407上转动连接有第二锥齿轮408，第二锥齿轮408的一端连接有第一支杆409，第一支杆409的顶部连接有第三锥齿轮410，轮毂101的一侧设有与第三锥齿轮410啮合的第四锥齿轮411；

通过设置第一锥齿轮405，在水管102转动时能够带动第一锥齿轮405旋转，第一锥齿轮405转动能够带动第二锥齿轮408转动，第二锥齿轮408能够通过第一支杆409、第三锥齿轮410和第四锥齿轮411带动轮毂101旋转，从而实现让轮毂101转动的目的。

作为本发明的进一步方案，驱动部件还包括设于壳体100四侧的第一板500，壳体100的每一侧共有两个第一板500，第一支杆409与第一板500滑动连接，第一板500的顶部滑动连接有第二板501，第二板501与第一板500之间连接有第四弹簧502，第三锥齿轮410转动连接于第二板501内，第二板501的一端转动连接有连接轴503，第四锥齿轮411固定套设于连接轴503上，壳体100的四侧分别连接有多个连接板504，轮毂101的一侧连接有与连接板504转动连接的转轴505，连接轴503与轮毂101之间连接有万向节506，第二锥齿轮408的一端连接有与第一支杆409滑动连接的第二支杆507，第二支杆507与第一支杆409之间连接有第五弹簧508；

通过设置第四弹簧502，第四弹簧502能够利用自身势能顶触第二板501的位置，让第二板501带动连接轴503向管道内壁靠近，可以让轮毂101接触管道，设置的轮毂101具有一定的倾斜角度，可以适应管道的内壁，能够让壳体100在管道内更好的行走。

作为本发明的进一步方案，驱动部件还包括两个顶块509，两个顶块509分别连接与同一侧的两个第一板500上，壳体100的内部四侧分别连接有架体510，架体510上转动连接有第三齿轮511，架体510上滑动连接有两个第三齿轮511啮合的齿条512，齿条512与顶块509适配，第四环310的外侧壁连接有其中一个齿条512连接的传动杆513；

通过设置传动杆513，在水管102移动时能够带动第四环310移动，第四环310移动能够通过传动杆513带动其中一个齿条512移动，一个齿条512移动能够通过第三齿轮511带动另一个齿条512向相反的方向移动，齿条512顶触顶块509，顶块509受力可带动第一板500移动，第一板500移动能够对第四弹簧502施加势能，可让第二板501靠近管道内壁，可以实现在压力环107接触堵塞区时，让轮毂101能够更有利的挤压管道增加抓地力。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种远程控制管道机器人，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体的外部四侧分别转动连接有轮毂；

水管，设于所述壳体的一侧，所述水管贯穿所述壳体；

喷淋盘，设于所述壳体的一侧，与所述水管连通，所述喷淋盘的外侧壁开设有多个喷淋口，所述喷淋口内转动连接有喷淋管；

旋转环，设于所述喷淋盘的一侧，与所述壳体转动连接，所述旋转环的内部设有压力环，所述压力环与所述水管转动连接；

多个越障杆，设于所述旋转环与所述压力环之间，所述越障杆能够在压力环移动时转动；

驱动部件，设于所述壳体内，用于转动水管，所述水管在转动时能够转动轮毂；

连接部件，设于所述压力环与所述喷淋盘之间，用于在压力环移动至预设位置时让压力环和旋转环跟随喷淋盘旋转；

旋转部件，设于所述喷淋管与所述水管之间，用于在水管移动时转动喷淋管的角度；

顶压部件，设于所述水管与所述轮毂之间，用于在水管向预设方向移动时让轮毂顶压管道。

2.根据权利要求1所述的一种远程控制管道机器人，其特征在于，所述连接部件包括转动连接于所述水管外侧壁的第一环，所述第一环的一侧开设有多个连接槽，所述喷淋盘的一侧连接有多个与所述连接槽对应的连接杆，所述压力环与所述第一环之间连接有多个连杆，所述旋转环的内侧壁转动连接有多个第一杆，所述越障杆连接于所述第一杆的一侧，所述第一杆的一端滑动连接有第二杆，所述第二杆与所述压力环转动连接，所述第一杆与所述第二杆之间连接有第一弹簧，所述壳体的一侧连接有多个限位杆，所述限位杆与所述旋转环滑动连接。

3.根据权利要求1所述的一种远程控制管道机器人，其特征在于，所述旋转部件包括开设于所述水管外侧壁的多个连通口，所述连通口与所述喷淋盘连通，所述喷淋管的外侧壁固定套设有第二环，所述第二环与所述喷淋盘之间连接有第二弹簧，所述第二环的外侧壁卷绕有牵引绳，所述水管的外侧壁连接有多个与所述牵引绳连接的牵引杆。

4.根据权利要求1所述的一种远程控制管道机器人，其特征在于，所述喷淋盘的一侧连接有限位环，所述限位环与所述壳体转动连接，所述水管的外侧壁固定套设有第三环，所述第三环的外侧壁转动连接有第三杆，所述第三杆的一端滑动连接有与所述喷淋盘转动连接的第四杆。

5.根据权利要求1所述的一种远程控制管道机器人，其特征在于，所述壳体的内部固定套设有多个支架，所述支架承托所述水管，所述水管的外侧壁转动连接有第四环，所述第四环与其中一个所述支架之间连接有第三弹簧。

6.根据权利要求5所述的一种远程控制管道机器人，其特征在于，所述驱动部件包括滑动连接于所述水管外部的第一齿轮，所述支架的一侧连接有多个与所述第一齿轮滑动连接的限制杆，所述支架的一侧连接有电机，所述电机的驱动轴上连接有与所述第一齿轮啮合的第二齿轮，所述壳体内设有控制器。

7.根据权利要求6所述的一种远程控制管道机器人，其特征在于，所述驱动部件还包括滑动连接于所述水管外部的第一锥齿轮，所述支架的一侧连接有定位杆，所述第一锥齿轮与所述定位杆滑动连接，所述支架的一侧连接有支板，所述支板上转动连接有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮的一端连接有第一支杆，所述第一支杆的顶部连接有第三锥齿轮，所述轮毂的一侧设有与所述第三锥齿轮啮合的第四锥齿轮。

8.根据权利要求7所述的一种远程控制管道机器人，其特征在于，所述驱动部件还包括设于所述壳体四侧的第一板，所述壳体的每一侧共有两个第一板，所述第一支杆与所述第一板滑动连接，所述第一板的顶部滑动连接有第二板，所述第二板与所述第一板之间连接有第四弹簧，所述第三锥齿轮转动连接于所述第二板内，所述第二板的一端转动连接有连接轴，所述第四锥齿轮固定套设于所述连接轴上，所述壳体的四侧分别连接有多个连接板，所述轮毂的一侧连接有与所述连接板转动连接的转轴，所述连接轴与所述轮毂之间连接有万向节，所述第二锥齿轮的一端连接有与所述第一支杆滑动连接的第二支杆，所述第二支杆与所述第一支杆之间连接有第五弹簧。

9.根据权利要求8所述的一种远程控制管道机器人，其特征在于，所述驱动部件还包括两个顶块，两个所述顶块分别连接与同一侧的两个第一板上，所述壳体的内部四侧分别连接有架体，所述架体上转动连接有第三齿轮，所述架体上滑动连接有两个所述第三齿轮啮合的齿条，所述齿条与所述顶块适配，所述第四环的外侧壁连接有其中一个齿条连接的传动杆。