CN117086034A - 一种铲斗结构及管道清淤机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铲斗结构及管道清淤机器人，其中铲斗结构包括：铲斗主体，铲斗主体内侧设置有用于安装绞龙结构的绞龙安装块和用于保护绞龙结构的栅格网，还包括设置在铲斗主体开口底端的钩形板和设置在铲斗主体上的铲刀机构，其中：所述铲刀机构包括凹面向上且贴合设置在钩形板外侧的弧形铲刀、设置在弧形铲刀上的延伸板、设置在弧形铲刀上用于弧形铲刀向在铲斗主体开口处翻转的杠杆转轴、设置在铲斗主体内部的多组凸起和向下压迫延伸板的弹性推压组件。本发明能够在铲斗主体上移时推动弧形铲刀向铲斗主体的内部进行翻转，从而能够防止位于铲斗上的淤泥滑落，提高淤泥铲载清理的稳定性和高效性。

Description

一种铲斗结构及管道清淤机器人

技术领域

本发明涉及管道清淤技术领域，具体涉及一种铲斗结构及管道清淤机器人。

背景技术

管道作为运输物质的主要工具，常常用于污水、雨水等液体物质的排送，长时间使用状态下，管道内壁常常会留存淤泥物质，因此为了保证管道的物质运输质量，一般需要使用特定的工具对管道进行清淤处理。

传统的管道清淤一般采用的流程是先停掉相关设备，然后拆开阀门或者管道，人工进行排查以确定异物在管道内的具体位置，然而，由于大部分的管道铺设地下环境，人工对管道进行作业一般存在较多的不便，工作效率不高，因此现有管道清淤替代使用相应的管道清淤机器人进行使用。

现有的管道清淤机器人由铲斗、绞龙、渣浆泵、驱动臂、行走模块、驱动结构等结构组成，使用时通过开凿通道进入管涵，操作人员通过控制箱控制清淤机器人行走，通过机器人前端的液压铲斗绞龙对泥浆进行搅拌破碎，渣浆泵把淤泥集中到吸污口，通过铲斗、吸污口和渣浆泵的过滤装置对泥浆进行多级过滤筛除，把直径小于25mm的颗粒分离出来通过液压增压泵将分离后的淤泥吸入泥浆管送至地面水泥罐车进行输送处理。

但是现有的该类管道清淤机器人每次铲起一斗淤泥后，上层淤泥会滑落，导致进行下次铲淤泥时，机器人需要先后退一段距离，才能将经过的管道内淤泥完全清除的问题。

为此，本申请特提出一种铲斗结构及管道清淤机器人以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种能够防止位于铲斗上的淤泥在铲斗升降移动时从铲刀上滑落的一种铲斗结构及具有该铲斗结构的管道清淤机器人。

本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种铲斗结构，包括铲斗主体，铲斗主体内侧设置有用于安装绞龙结构的绞龙安装块和用于保护绞龙结构的栅格网，还包括设置在铲斗主体开口底端的钩形板和设置在铲斗主体上的铲刀机构，其中：

所述铲刀机构包括凹面向上且贴合设置在钩形板外侧的弧形铲刀、设置在弧形铲刀上的延伸板、设置在弧形铲刀上用于弧形铲刀向在铲斗主体开口处翻转的杠杆转轴、设置在铲斗主体内部的多组凸起和设置在凸起内侧的弹性推压组件，所述弹性推压组件一端通过第一铰链与延伸板连接，所述弹性推压组件另一端通过第二铰链与凸起内部连接，所述凸起内部与铲斗主体底侧相连通。

优选的，所述弹性推压组件包括与第一铰链连接的套筒、设置在套筒内并与第二铰链连接的连接柱、设置在套筒内用于驱动连接柱伸出套筒的弹簧、设置在套筒内侧的滑动槽和滑动在滑动槽内的滑动块，所述连接柱与滑动块连接用于在套筒内限位滑动。

优选的，所述套筒内侧依次套合有至少一组其他套筒，且相互套合的所述套筒之间均设置有弹簧；

所述滑动块与内侧所述套筒连接，用于在外侧所述套筒的内部限位内侧所述套筒滑动。

优选的，所述钩形板远离铲刀机构一侧设置有用于提高淤泥存载量的弧形槽。

优选的，所述弧形铲刀两侧均设置有用于在铲斗主体内侧贴合滑动的翼板。

优选的，所述栅格网由多组等腰三角截面的三角条块组成，且所述栅格网正对绞龙结构的侧面设置为三角条块的三角底面。

优选的，所述铲斗主体上安装有多组驱动臂和用于连通铲斗主体内部的泵吸管。

一种管道清淤机器人，包括机器人主体、泵吸管、驱动臂、用于控制驱动臂运转的驱动件和安装在泵吸管和驱动臂上的铲斗结构，所述铲斗结构为上述任意一种铲斗主体。

本发明提供了一种铲斗结构及管道清淤机器人。与现有技术相比本发明的有益效果体现在：

1.本发明通过设置铲刀机构，由于弧形铲刀通过杠杆转轴设置在铲斗主体开口处转动，因此利用弹性推压组件压迫延伸板的一端，能够在铲斗主体上移时推动弧形铲刀向铲斗主体的内部进行翻转，从而能够防止位于铲斗上的淤泥滑落，此时还能够在弧形铲刀侧边设置翼板，对铲斗主体的开口处底端进行遮挡处理，避免铲斗主体活动时淤泥从铲斗主体内部脱离，提高淤泥铲载清理的稳定性和高效性。

2.本发明通过在铲斗主体开口处设置钩形板，并在钩形板上设置弧形槽，能够在铲斗主体内部堆积淤泥时提高铲斗的淤泥载有量，从而让该铲斗运行时适应多淤泥的复杂管道环境，同时还能够在铲斗主体内部存有一定淤泥量时，有效防止铲斗主体活动时淤泥从铲斗主体内部脱离。

3.本发明通过使用多个三角条块组合获取栅格网，且由于三角底边朝向绞龙结构，能够让栅格网形成朝向铲斗主体外部开口大，朝向铲斗主体内部开口小的网孔结构，且此时栅格网朝向铲斗主体外部设置尖锐，能够在淤泥进入铲斗主体内部时，有效提高淤泥的进入效率，在淤泥活动从铲斗主体内部离开时有效起到封堵阻挡的作用。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明铲斗主体的整体立体视图；

图2为本发明铲斗主体的结构爆炸立体示意图；

图3为本发明铲斗主体的内部结构剖面立体示意图；

图4为本发明栅格网的局部结构立体示意图；

图5为本发明铲刀机构的剖面示意图；

图6为本发明弹性推压组件的剖面示意图一；

图7为本发明弹性推压组件的剖面示意图二；

图8为本发明翼板连接结构的立体示意图一；

图9为本发明翼板连接结构的立体示意图二；

图10为本发明的整体立体视图一；

图11为本发明的整体立体视图二；

图12为本发明的整体立体视图三。

图中：

铲斗主体；11、绞龙安装块；12、泵吸管；13、驱动臂；2、栅格网；21、三角条块；22、三角底面；3、钩形板；31、弧形槽；4、铲刀机构；41、弧形铲刀；42、延伸板；43、杠杆转轴；44、翼板；45、凸起；46、第一铰链；47、第二铰链；48、弹性推压组件；481、套筒；482、连接柱；483、弹簧；484、滑动槽；485、滑动块；5、机器人主体。

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的一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

第一实施例中，详细参见图1至图9。

如图1至图3、图5所示，本发明提供了一种铲斗结构，包括铲斗主体1，铲斗主体1内侧设置有用于安装绞龙结构的绞龙安装块11和用于保护绞龙结构的栅格网2，还包括设置在铲斗主体1开口底端的钩形板3和设置在铲斗主体1上的铲刀机构4，其中：

铲刀机构4包括凹面向上且贴合设置在钩形板3外侧的弧形铲刀41、设置在弧形铲刀41上的延伸板42、设置在弧形铲刀41上用于弧形铲刀41向在铲斗主体1开口处翻转的杠杆转轴43、设置在铲斗主体1内部的多组凸起45和设置在凸起45内侧的弹性推压组件48，弹性推压组件48一端通过第一铰链46与延伸板42连接，弹性推压组件48另一端通过第二铰链47与凸起45内部连接，凸起45内部与铲斗主体1底侧相连通。

具体实施中，由于弧形铲刀41通过杠杆转轴43设置在铲斗主体1开口处转动，且弹性推压组件48持续向下压迫延伸板42，因此正常状态下，铲斗主体1始终放置于管道底面上，重力压迫延伸板42使其贴合在铲斗主体1下方，此时铲斗主体1正常移动时能够利用弧形铲刀41将淤泥铲入铲斗主体1内，当铲斗主体1内淤泥数量过多需要进行清理时，利用外部控制铲斗主体1上移活动，此时延伸板42底部不受力，弹性推压组件48压迫延伸板42的一端，能够在铲斗主体1上移时推动弧形铲刀41向铲斗主体1的内部进行翻转，从而能够防止位于铲斗上的淤泥滑落，提高淤泥铲载清理的稳定性和高效性。

需要注意的是，首先，铲斗主体1位于铲斗主体1内侧的绞龙结构和栅格网2都属于管道清淤机器人的现有公开结构，因此此处对于绞龙结构和栅格网2的具体操作原理和使用方法在此不多做赘述，其次，弧形铲刀41设置前侧尖锐且底侧设置配合贴合在管道底壁上，用于在移动过程中将淤泥通过铲刀主体越过钩形板3送入到铲斗主体1内，最后，弧形铲刀41翻转时凹面设置朝向料斗主体的开口处。

其中如图2至图4所示，栅格网2由多组等腰三角截面的三角条块21组成，且栅格网2正对绞龙结构的侧面设置为三角条块21的三角底面22。

由于使用多个三角条块21组合获取栅格网2，且还由于三角底边朝向绞龙结构，能够让栅格网2形成朝向铲斗主体1外部开口大，朝向铲斗主体1内部开口小的网孔结构，且此时栅格网2朝向铲斗主体1外部设置尖锐，能够在淤泥进入铲斗主体1内部时，有效提高淤泥的进入效率，在淤泥活动从铲斗主体1内部离开时有效起到封堵阻挡的作用，在实际进行清淤操作时既能够起到铲斗主体1内部结构防护的作用，又能够有效提高铲斗主体1内部的清淤效率和清淤质量。

如图7所示，弹性推压组件48包括与第一铰链46连接的套筒481、设置在套筒481内并与第二铰链47连接的连接柱482、设置在套筒481内用于驱动连接柱482伸出套筒481的弹簧483、设置在套筒481内侧的滑动槽484和滑动在滑动槽484内的滑动块485，连接柱482与滑动块485连接用于在套筒481内限位滑动，套筒481设置一端封闭。

具体实施中，滑动块485和滑动槽484能够配合控制连接柱482在套筒481内限位滑动，连接柱482在套筒481内受弹簧483力挤压向套筒481开口伸出。

此外还可以如图6所示，套筒481内侧依次套合有至少一组其他套筒481，且相互套合的套筒481之间均设置有弹簧483；

滑动块485与内侧套筒481连接，用于在外侧套筒481的内部限位内侧套筒481滑动。

具体实施中，多个套筒481之间通过滑动块485和滑动槽484配合控制限位伸缩移动，且通过弹簧483受力始终向延伸板42方向伸出。

需要注意的是，上述弹性推压组件48实质上可以视为持续受力伸长的伸缩杆结构或多节伸缩杆结构。

此外如图8和图9所示，弧形铲刀41两侧均设置可以用于在铲斗主体1内侧贴合滑动的翼板44，翼板44设置前侧尖锐。

具体实施中，当弧形铲刀41带动翼板44向铲斗结构开口处翻转时能够被栅格网2阻挡，起到弧形铲刀41翻转限位的作用，防止弧形铲刀41弹性晃动损伤弹性推压组件48，同时在弧形铲刀41翻转时利用翼板44还能够对铲斗主体1的开口底端进行遮挡处理，避免铲斗主体1活动时淤泥从铲斗主体1内部脱离，提高淤泥铲载清理的稳定性和高效性。

如图3和图5所示，钩形板3远离铲刀机构4一侧设置有用于提高淤泥存载量的弧形槽31，能够在铲斗主体1内部堆积淤泥时提高铲斗的淤泥载有量，从而让该铲斗运行时适应多淤泥的复杂管道环境，同时还能够在铲斗主体1内部存有一定淤泥量时，有效防止铲斗主体1活动时淤泥从铲斗主体1内部脱离。

如图1所示，铲斗主体1上安装有多组驱动臂13和用于连通铲斗主体1内部的泵吸管12，铲斗主体1上安装有多组驱动臂13和用于连通铲斗主体1内部的泵吸管12能够用于铲斗主体1的整体活动，泵吸管12用于配合绞龙结构完成铲斗主体1内部淤泥的清理作用。

在上述实施例基础上，提出第二实施例，详细参见图10至图12。

如图10和图11所示，一种管道清淤机器人，包括机器人主体5、泵吸管12、驱动臂13、用于控制驱动臂13运转的驱动件和安装在泵吸管12和驱动臂13上的铲斗结构。

其中如图12所示，泵吸管12和驱动臂13均设置在机器人主体5上且由机器人主体5进行操作控制，驱动件能够通过控制驱动臂13运转来操控铲斗结构在机器人主体5的管道行进路线前侧活动。

此外，该铲斗结构为上述第一实施例中所提及的铲斗结构。

具体实施中，管道清淤机器人在淤泥管道内移动，利用驱动件控制驱动臂13运转来操控铲斗结构活动，对管道内淤泥进行运载收集，并通过铲斗结构内部的绞龙结构能够将管道内的淤泥进行清理，之后再通过机器人主体5的自载泵体利用泵吸管12进行淤泥的清理回收。

需要注意的是，管道清淤机器人对管道内淤泥进行运载收集和泵体利用泵吸管12进行淤泥的清理回收均属于现有管道清淤机器人的清淤常规操作，因此此处对其具体的结构说明和运行原理不再进行说明。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

此外需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，本发明实施例中，“多个”指两个以上。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种铲斗结构，包括铲斗主体(1)，铲斗主体(1)内侧设置有用于安装绞龙结构的绞龙安装块(11)和用于保护绞龙结构的栅格网(2)，其特征在于，还包括设置在铲斗主体(1)开口底端的钩形板(3)和设置在铲斗主体(1)上的铲刀机构(4)，其中：

所述铲刀机构(4)包括凹面向上且贴合设置在钩形板(3)外侧的弧形铲刀(41)、设置在弧形铲刀(41)上的延伸板(42)、设置在弧形铲刀(41)上用于弧形铲刀(41)向在铲斗主体(1)开口处翻转的杠杆转轴(43)、设置在铲斗主体(1)内部的多组凸起(45)和设置在凸起(45)内侧的弹性推压组件(48)，所述弹性推压组件(48)一端通过第一铰链(46)与延伸板(42)连接，所述弹性推压组件(48)另一端通过第二铰链(47)与凸起(45)内部连接，所述凸起(45)内部与铲斗主体(1)底侧相连通。

2.如权利要求1所述的铲斗结构，其特征在于，所述弹性推压组件(48)包括与第一铰链(46)连接的套筒(481)、设置在套筒(481)内并与第二铰链(47)连接的连接柱(482)、设置在套筒(481)内用于驱动连接柱(482)伸出套筒(481)的弹簧(483)、设置在套筒(481)内侧的滑动槽(484)和滑动在滑动槽(484)内的滑动块(485)，所述连接柱(482)与滑动块(485)连接用于在套筒(481)内限位滑动。

3.如权利要求2所述的铲斗结构，其特征在于，所述套筒(481)内侧依次套合有至少一组其他套筒(481)，且相互套合的所述套筒(481)之间均设置有弹簧(483)；

所述滑动块(485)与内侧所述套筒(481)连接，用于在外侧所述套筒(481)的内部限位内侧所述套筒(481)滑动。

4.如权利要求1所述的铲斗结构，其特征在于，所述钩形板(3)远离铲刀机构(4)一侧设置有用于提高淤泥存载量的弧形槽(31)。

5.如权利要求1所述的铲斗结构，其特征在于，所述弧形铲刀(41)两侧均设置有用于在铲斗主体(1)内侧贴合滑动的翼板(44)。

6.如权利要求1所述的铲斗结构，其特征在于，所述栅格网(2)由多组等腰三角截面的三角条块(21)组成，且所述栅格网(2)正对绞龙结构的侧面设置为三角条块(21)的三角底面(22)。

7.如权利要求1所述的铲斗结构，其特征在于，所述铲斗主体(1)上安装有多组驱动臂(13)和用于连通铲斗主体(1)内部的泵吸管(12)。

8.一种管道清淤机器人，其特征在于，包括机器人主体(5)、泵吸管(12)、驱动臂(13)、用于控制驱动臂(13)运转的驱动件和安装在泵吸管(12)和驱动臂(13)上如权利要求1-7中任一项所述的铲斗结构。