CN206911875U - 一种直径可调节的管道清洗机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种直径可调节的管道清洗机器人，包括清洁装置、支座、三个履带行走装置、丝杆、两个滑块、支撑架。所述丝杆和滑块螺纹配合，丝杆的两端轴承连接在支座上，丝杆、滑块、支撑架、弹簧一起配合实现机器人直径可调节的功能。三个履带行走装置空间均布，使机器人既能够在水平管道内行走又能在竖直管道内行走；采用丝杆和弹簧配合的方式使其能适应管径的粗细变化；采用丝杆传动对制造和安装精度要求低节约成本；同时将丝杆作为中心架体使滑块和支撑架直接相连缩短传动路径、降低传动阻力、使传动更稳定；将弹簧直接安装在履带支撑杆和滑块支撑杆内使力的传动更直接；头部装毛刷、尾部装海绵，可以实现多层次清洁。

Description

一种直径可调节的管道清洗机器人

技术领域

本实用新型涉及管道清洁领域，具体是一种能够用于复杂环境管道内壁清洗的管道清洗机器人。

背景技术

由于纵横交错、粗细不一、以及长时间使用后杂物的沉积，管道的清洁工作一直以来都是难点。为了使管道清洁更加方便，人们发明了管道清洁机器人，例如申请公布号为CN102671898A的中国发明专利申请，公开了一种“内径可变的管道清洁机器人的清理装置”但是该装置只有清洗毛刷的长度可伸缩，机器人本体的直径并不能改变，也不能实现机器人在竖直管道内行走。而授权公布号为CN203437382U的中国实用新型专利，公开了一种“变管径管道清洁机器人”，采用支撑头铰链轴锥齿轮-前导杆-锥齿轮-中间连杆铰链轴锥齿轮-驱动轮的传动关系适应管径变化，保证机器人稳定运行，同时通过滑杆上的弹簧-支撑杆-前导杆-驱动轮的传动关系适应管径变化。但是采用齿轮传动存在制造和安装精度要求高、成本较高的问题，同时此种齿轮和弹簧的传动方式还存在传动路径过长造成传动阻力大、传动不稳定的问题，不利于机器人的推广应用。

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种直径可调节的管道清洗机器人，采用丝杆传动的方式解决齿轮传动制造、安装精度要求高的问题，同时将丝杆作为中心架体使滑块和支撑架直接相连的方式解决齿轮传动路径过长造成传动阻力大、传动不稳定的问题，将弹簧直接安装在履带支撑杆和滑块支撑杆内解决弹簧传动路径过长造成传动阻力大、传动不稳定的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种直径可调节的管道清洗机器人，包括清洁装置、支座、至少两个履带行走装置、丝杆、滑块、支撑架，所述支撑架包括履带支撑杆和滑块支撑杆，履带支撑杆铰链连接在滑块支撑杆的一端，滑块支撑杆的另一端连接在滑块上，履带支撑杆的一端连接支座，另一端连接履带行走装置，每个履带行走装置与每个滑块至少通过一个支撑架相连，丝杆和滑块螺纹配合，丝杆的两端可转动连接在支座上，支座上连接有清洁装置。

上述的一种直径可调节的管道清洗机器人，还包括导杆，导杆与滑块直线轴承连接，导杆的两端固定在支座上。

上述的一种直径可调节的管道清洗机器人，所述滑块的数量为两个，所述丝杆两端设有反向螺纹，两个滑块分别与丝杆螺纹配合，履带行走装置每端分别通过一个支撑架与滑块相连。

上述的一种直径可调节的管道清洗机器人，每个履带行走装置每端分别设置两个支撑架，同一端的支撑架之间通过圆柱形杆连接。

上述的一种直径可调节的管道清洗机器人，所述履带支撑杆内设于弹簧。

上述的一种直径可调节的管道清洗机器人，所述滑块支撑杆内设有弹簧。

上所述的一种直径可调节的管道清洗机器人，所述清洁装置包括毛刷，所述毛刷通过联轴器连接在毛刷电机上，毛刷电机连接在支座的头部。

上述的一种直径可调节的管道清洗机器人，所述清洁装置还包括海绵，所述海绵通过联轴器连接在海绵电机上，海绵电机连接在支座的尾部。

上述的一种直径可调节的管道清洗机器人，所述履带行走装置空间均布。

上述的一种直径可调节的管道清洗机器人，所述履带行走装置的数量为三个，呈120度均布在管道清洗机器人的周围。

本实用新型的有益效果是，本实用新型管道清洗机器人设有三个空间均布的履带行走装置，使机器人既能够在水平管道内行走又能在竖直管道内行走；采用丝杆和弹簧配合的方式使其能适应管径的粗细变化；采用丝杆传动对制造和安装精度要求低节约成本；同时将丝杆作为中心架体使滑块和支撑架直接相连缩短传动路径、降低传动阻力、使传动更稳定；将弹簧直接安装在履带支撑杆和滑块支撑杆内使力的传动更直接；头部装毛刷、尾部装海绵，可以实现多层次清洁。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

图1为履带式行走装置示意图；

图2为履带式行走装置安装示意图；

图3为丝杆和支撑架模块示意图；

图4为履带行走装置每端设一个支撑架的局部示意图；

图5为履带行走装置每端设两个支撑架的局部示意图；

图6为总装配示意图。

图中1.履带步进电机，2.皮带轮，3.轮毂，4.履带，5.支撑板，6.滑块，7.丝杆，8.支座，9.滑块支撑杆，10.履带支撑杆，11.导杆，12.丝杆步进电机，13.毛刷电机，14.海绵电机，15.圆柱形杆，16.弹簧，17.联轴器，18.毛刷，19.海绵。

具体实施方式

【实施例1】

一种直径可调节的管道清洗机器人，其特征在于，包括清洁装置、支座8、三个履带行走装置、丝杆7，一个滑块6、三个支撑架，支座8包括头部和尾部，三个履带行走装置呈120度空间均布，每个履带行走装置均通过一个支撑架连接在滑块6上。所述支撑架包括履带支撑杆10和滑块支撑杆9，履带支撑杆10铰链连接在滑块支撑杆9的一端，滑块支撑杆9的另一端连接在滑块6上，履带支撑杆10的一端连接支座8，另一端连接履带行走装置，每个履带行走装置与每个滑块6通过一个支撑架相连，所述丝杆7上有螺纹，丝杆7和滑块6螺纹配合，丝杆7的两端可转动连接在支座8上，例如深沟球轴承连接。支座8上设有清洁装置。所述履带式行走装置通过履带步进电机1提供驱动力，皮带传动来带动皮带轮2的转动从而实现履带4的行进。履带步进电机1与皮带轮2装配，皮带轮2通过皮带将转动传输到轮毂3上，两个轮毂3通过履带4进行连接。履带步进电机1与皮带轮2以及轮毂3安装在支撑板5上，构成的履带行走装置用于控制清洁机器人在管道内部的前后运动。

所述支座8上还设有丝杆步进电机12，丝杆步进电机12的转动带动丝杆7转动，丝杆7带动滑块6转动，使滑块6和支座8之间的距离改变，从而使滑块支撑杆9推动履带支撑杆10运动，从而改变丝杆7和履带行走装置之间的垂直距离，使机器人的直径改变。所述清洁装置包括毛刷18和海绵19。所述毛刷18通过联轴器17连接在毛刷电机13上，毛刷电机13连接在支座8的头部。所述海绵19通过联轴器17连接在海绵电机14上，海绵电机14连接在支座8的尾部。管道清洗机器人头部的毛刷电机13控制头部的毛刷18进行旋转同时在头部喷射清洁剂，对管道内部进行第一轮清洗，清洁机器人尾部的海绵19直径大于管道直径，通过电机14带动海绵清洗装置的转动，可以对管道内壁进行擦除作业，对管道内壁进行二次清洁。

【实施例2】

实施例2与实施例1基本相同，不同之处在于，还包括导杆11，导杆11与滑块6直线轴承连接，导杆11的两端固定在支座8上，导杆11的作用是限制滑块6只能做水平运动，保持机器人直径变化的稳定性和可靠性。

【实施例3】

实施例3与实施例2基本相同，不同之处在于，滑块6的数量为两个，分别设在机器人的头部和尾部，所述丝杆7两端设有反向螺纹，两个滑块6分别与丝杆7螺纹配合，履带行走装置每端均分别通过一个支撑架与滑块6相连。该管道清洁机器人既能够对水平管道进行清洗又能够对竖直管道进行清洗作业。启动该机器人时，首先通过控制丝杆步进电机12对丝杆7进行调节，丝杆7在进行旋转的同时两端的滑块6会同时同速的向相反的方向进行位移，当滑块6靠近支座8时，滑块支撑杆9会将履带支撑杆10顶起，同时履带支撑杆10就会将履带式行走装置顶起，从而保证清洁机器人能够适应不同尺寸的管道。

【实施例4】

实施例4与实施例3基本相同，不同之处在于，每个履带行走装置每端分别设置两个支撑架，同一端的支撑架之间通过圆柱形杆15连接。支撑板5可设两块，每端的两个支撑架分别连接在左右两块支撑板5上。将清洁机器人放入管道之后，可以再适当的控制丝杆步进电机12，使得履带式行走装置能够与管道内壁产生一个适当的挤压应力，这时反向的力就会作用在弹簧16上面，当清洁机器人走到有细微变化的管道直径或是有特殊障碍的位置时，弹簧就能够补偿相应的空间余量。同时弹簧16的反作用力通过支撑架传递到履带式行走装置上，在竖直管道上进行清洁作业时，履带式行走装置与管道压力所产生的摩擦力大于机器人本身的重力，使得机器人能够在竖直管道上进行清洁作业。

Claims (10)

1.一种直径可调节的管道清洗机器人，其特征在于，包括清洁装置、支座、至少两个履带行走装置、丝杆、滑块、支撑架，所述支撑架包括履带支撑杆和滑块支撑杆，履带支撑杆铰链连接在滑块支撑杆的一端，滑块支撑杆的另一端连接在滑块上，履带支撑杆的一端连接支座，另一端连接履带行走装置，每个履带行走装置与每个滑块至少通过一个支撑架相连，丝杆和滑块螺纹配合，丝杆的两端可转动连接在支座上，支座上连接有清洁装置。

2.根据权利要求1所述的一种直径可调节的管道清洗机器人，其特征在于，还包括导杆，导杆与滑块直线轴承连接，导杆的两端固定在支座上。

3.根据权利要求1或2所述的一种直径可调节的管道清洗机器人，其特征在于，所述滑块的数量为两个，所述丝杆两端设有反向螺纹，两个滑块分别与丝杆螺纹配合，履带行走装置每端分别通过一个支撑架与滑块相连。

4.根据权利要求3所述的一种直径可调节的管道清洗机器人，其特征在于，每个履带行走装置每端分别设置两个支撑架，同一端的支撑架之间通过圆柱形杆连接。

5.根据权利要求4所述的一种直径可调节的管道清洗机器人，其特征在于，所述履带支撑杆内设于弹簧。

6.根据权利要求5所述的一种直径可调节的管道清洗机器人，其特征在于，所述滑块支撑杆内设有弹簧。

7.根据权利要求6所述的一种直径可调节的管道清洗机器人，其特征在于，所述清洁装置包括毛刷，所述毛刷通过联轴器连接在毛刷电机上，毛刷电机连接在支座的头部。

8.根据权利要求7所述的一种直径可调节的管道清洗机器人，其特征在于，所述清洁装置还包括海绵，所述海绵通过联轴器连接在海绵电机上，海绵电机连接在支座的尾部。

9.根据权利要求8所述的一种直径可调节的管道清洗机器人，其特征在于，所述履带行走装置空间均布。

10.根据权利要求9所述的一种直径可调节的管道清洗机器人，其特征在于，所述履带行走装置的数量为三个，呈120度均布在管道清洗机器人的周围。