CN213040082U - 一种排水管道自动检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种排水管道自动检测装置，包括两组端部壳体、转动架设于两组端部壳体之间的旋转轴、连接于旋转轴驱动端的旋转电机、依次套设于旋转轴上的可调式管壁清理机构和至少两组行走机构、以及位于行走机构之间的管壁检测机构，由可调式管壁清理机构进行多种内径规格管道的清理。本实用新型采用该装置，能够满足多种内径规格管道内壁的清理及检测，保证检测质量，且可于其中稳定可靠行走。

Description

一种排水管道自动检测装置

技术领域

本实用新型涉及排水管道检测用设备技术领域，尤其涉及一种排水管道自动检测装置。

背景技术

城市排水管网中的排水管是排放生产污水、生活污水的重要管道，为了延长排水管道的使用寿命，需要定期对排水管道进行检测，因此，现有用于排水管道检测的设备逐渐增多，例如，申请日为2019.07.31，公开号为CN210462155U，发明名称为“一种新型排水管道爬行检测器”的中国专利中，即公开了一种能够对管道内进行观察检测、检测结果精准度高、工作效率高的排水管道用检测装置，但是，该装置在实际使用时，存在如下问题：

1、其用于进行管道内壁清理的结构，不能适用于多种规格管道内壁的清理处理；

2、该检测器中的行走机构结构固定，未能匹配不同规格管道内径，进行行走轮位置调整，使其仅能进行固定管径排水管道的检测；

3、用于管道内壁检测的摄像头和照明灯(即检测单元)的位置固定，不能满足多种规格管道内壁的良好检测。

因此，为满足实际应用需求，现进行了相应研发设计。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种能够满足多种内径规格管道内壁的清理及检测，保证检测质量，且可于其中稳定可靠行走的排水管道自动检测装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种排水管道自动检测装置，其中所述排水管道自动检测装置包括两组端部壳体、转动架设于两组端部壳体之间的旋转轴、连接于旋转轴驱动端的旋转电机、依次套设于旋转轴上的可调式管壁清理机构和至少两组行走机构、以及位于行走机构之间的管壁检测机构，由可调式管壁清理机构进行多种内径规格管道的清理，通过旋转电机带动旋转轴上的可调式管壁清理机构，旋转进行多种内径规格管道的清理，提高了该装置的适用性，并在行走机构的配合下，使其能够沿管道行走，且由管壁检测机构实现该装置行走过程中对管道的检测。

进一步地，所述可调式管壁清理机构包括相邻套设于旋转轴上的行星齿轮组件和滑套、铰接于行星齿轮组件输出端的支撑杆、固定套设于支撑杆上的清理轮、以及衔接于支撑杆与滑套之间的牵引杆，调整滑套与行星齿轮组件于旋转轴上的间距，以由牵引杆带动支撑杆向旋转轴聚拢或外扩，从而实现清理轮至旋转轴径向距离的调节，使得该机构中的清理轮能够匹配进行多种内径规格管道的清理。

进一步地，所述行星齿轮组件包括固定于壳体上的齿圈、固定套设于旋转轴上的支撑架、以及转动设置于支撑架上的齿轮，所述齿轮相配合沿齿圈行走，且该齿轮上铰接连接支撑杆始端，由旋转轴带着支撑架转动，使得支撑架上的齿轮沿齿圈行走，则齿轮上连接的支撑杆随之绕旋转轴公转，同时，齿轮沿齿圈行走时自转，支撑杆也随之转动，从而带动其上的清理轮绕旋转轴公转且自转，实现对管道内壁的良好清理。

进一步地，所述支撑架与滑套之间通过一弹性元件衔接，通过设置于支撑架与滑套之间的弹性元件，使得该可调式管壁清理机构在进行管道清理过程中，能够在弹性元件的作用下，实现滑套与支撑架之间间距的自动调整，以由滑套上的牵引杆带动支撑杆向旋转轴聚拢或外扩，从而保证清理轮与待清理管道内壁的良好接触，完成对管道内壁的清理。

进一步地，所述支撑架上开设槽孔，所述牵引杆相配合穿过槽孔，槽孔的设计，既使得牵引杆能够穿过支撑架牵引支撑杆向旋转轴聚拢或外扩，又限定了牵引杆的动作范围，保证对清理轮的可靠调整。

进一步地，所述支撑架设置为三脚支撑架。

进一步地，所述支撑杆上通过轴承连接一衔接座，所述衔接座上铰接牵引杆始端，所述牵引杆末端铰接于滑套上，轴承和衔接座的配合结构，可使得支撑杆的旋转动作，与牵引杆对支撑杆的牵引动作，互不干扰，以确保两个动作的顺利进行。

进一步地，所述清理轮上刀片的刀刃沿清理轮轴线方向呈弧状，弧状刀刃结构，可降低清理轮至旋转轴的间距调整后，其刀刃与管道内壁接触清理时，对管道内壁的划损情况。

进一步地，所述行走机构包括相邻套设于旋转轴上的支撑板和三脚滑移套、始端铰接于支撑板上的支撑腿、转动连接于支撑腿末端的行走轮、以及衔接于支撑腿和三脚滑移套之间的拐杆，所述支撑板固定于壳体上，改变三脚滑移套至支撑板的间距，可使得拐杆作用于支撑腿，实现支撑腿至旋转轴间距的调节，以使得支撑腿上的行走轮，能够匹配沿多种规格管道内壁可靠行走。

进一步地，所述支撑板和三脚滑移套之间还通过一弹性元件衔接，通过支撑板和三脚滑移套之间的弹性元件，使得该行走机构在管道内行走时，能够在弹性元件的作用下，实现三脚滑移套与支撑板之间间距的自动调整，以由三脚滑移套上的拐杆带动支撑腿向旋转轴聚拢或外扩，从而保证行走轮与管道内壁的良好接触。

进一步地，所述支撑腿上开设容置槽，所述拐杆始端相配合铰接于容置槽中，其末端铰接于三脚滑移套上，容置槽的开设，可保证拐杆与支撑腿间相对转动时，拐杆能够容置于容置槽中，支撑腿不会对拐杆的动作造成干扰。

进一步地，所述行走轮通过一驱动组件带动于支撑腿末端旋转，行走轮在驱动组件的作用下于支撑腿末端旋转，保证了该行走机构于管道中的正常行走。

进一步地，所述管壁检测机构套设于旋转轴上，且随旋转轴旋转检测管道内壁，管壁检测机构随旋转轴转动，能够实现对管道内壁整体的检测。

进一步地，所述管壁检测机构沿旋转轴轴线方向间隔设置两组，且两组管壁检测机构相对应一正一反布设，两组管壁检测机构的布设结构，可进一步保证对管道内壁整体的可靠检测，避免一组管壁检测机构随检测装置行走检测时，易出现区域漏检的情况。

进一步地，所述管壁检测机构包括固定套设于旋转轴上的支撑座、位于支撑座旁侧且滑动套设于旋转轴上的安装套、用于将安装套限定于旋转轴上的锁紧件、始端铰接于安装套上的安装杆、设置于安装杆末端的检测单元、以及衔接于安装杆和支撑座之间的连杆，改变安装套至支撑座的间距，以使得连杆作用于安装杆，实现安装杆至旋转轴间距的调节，并在调节到位后，由锁紧件于旋转轴上锁定安装套，以保证安装杆上的检测单元，能够匹配进行多种规格管道内壁的检测。

进一步地，所述锁紧件设置为锁紧螺栓，所述锁紧螺栓旋配穿设于安装套上，其末端靠近或远离旋转轴，实现安装套于旋转轴上的锁定或解锁。

进一步地，所述安装杆始端与安装套铰接形成铰点一，且该安装杆末端铰接检测单元形成铰点二，所述连杆始端铰接于安装杆中点处形成铰点三，且该连杆末端铰接于支撑座上形成铰点四，其中，铰点二位于铰点四正上方，且铰点三与铰点四之间的间距值等于铰点一与铰点二之间的间距值的一半，铰点一、铰点二、铰点三和铰点四之间位置关系及间距值的限定设计，可使得铰点二沿其与铰点四之间的连线直线升降，以使得安装杆末端连接的检测单元，能够竖直靠近或远离管道内壁，保证检测单元对管道内壁的检测区域以及检测的准确性。

进一步地，所述检测单元包括固定于安装杆上的摄像头和补光灯，由补光灯进行摄像头拍摄过程中的补光，以保证摄像头对管道内壁图像信息的清晰采集。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

(1)通过旋转电机带动旋转轴上的可调式管壁清理机构，旋转进行多种内径规格管道的清理，提高了该装置的适用性，并在行走机构的配合下，使其能够沿管道行走，且由管壁检测机构实现该装置行走过程中对管道的检测。

(2)通过设置于支撑架与滑套之间的弹性元件，使得该可调式管壁清理机构在进行管道清理过程中，能够在弹性元件的作用下，实现滑套与支撑架之间间距的自动调整，以由滑套上的牵引杆带动支撑杆向旋转轴聚拢或外扩，从而保证清理轮与待清理管道内壁的良好接触，完成对管道内壁的清理。

(3)通过支撑板和三脚滑移套之间的弹性元件，使得该行走机构在管道内行走时，能够在弹性元件的作用下，实现三脚滑移套与支撑板之间间距的自动调整，以由三脚滑移套上的拐杆带动支撑腿向旋转轴聚拢或外扩，从而保证行走轮与管道内壁的良好接触。

(4)两组管壁检测机构的布设结构，可进一步保证对管道内壁整体的可靠检测，避免一组管壁检测机构随检测装置行走检测时，易出现区域漏检的情况。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的爆炸结构示意图。

图3是图1拆除了壳体后的结构示意图。

图4是本实用新型中可调式管壁清理机构部分的结构示意图。

图5是本实用新型中行走机构部分的结构示意图。

图6是本实用新型中管壁检测机构部分的结构示意图。

图7是图6的主视结构示意图。

图8是本实用新型中控制器与各电性部件间的控制关系框图。

图9是本实用新型应用于排水管道中的结构示意图(图中对排水管道进行了剖切)。

图中：壳体1，旋转轴2，旋转电机3，可调式管壁清理机构4，行星齿轮组件41，齿圈411，支撑架412，齿轮413，槽孔414，滑套42，支撑杆43，衔接座431，清理轮44，牵引杆45，行走机构5，支撑板51，三脚滑移套52，支撑腿53，行走轮54，拐杆55，驱动组件56，管壁检测机构6，支撑座61，安装套62，锁紧件63，安装杆64，检测单元65，连杆66，弹性元件7。

具体实施方式

为了更好的理解本实用新型，下面结合具体实施例和附图对本实用新型进行进一步的描述。

实施例一

如图1-图4和图9所示，一种排水管道自动检测装置，包括两组端部壳体1、转动架设于两组端部壳体1之间的旋转轴2、连接于旋转轴2驱动端的旋转电机3、依次套设于旋转轴2上的可调式管壁清理机构4和至少两组行走机构5、以及位于行走机构5之间的管壁检测机构6，由可调式管壁清理机构4进行多种内径规格管道的清理。

进一步地，可调式管壁清理机构4包括相邻套设于旋转轴2上的行星齿轮组件41和滑套42、铰接于行星齿轮组件41输出端的支撑杆43、固定套设于支撑杆43上的清理轮44、以及衔接于支撑杆43与滑套42之间的牵引杆45。

具体地，滑套42相配合滑动套设于旋转轴2上。

进一步地，行星齿轮组件41包括固定于壳体1上的齿圈411、固定套设于旋转轴2上的支撑架412、以及转动设置于支撑架412上的齿轮413，齿轮413相配合沿齿圈411行走，且该齿轮413上铰接连接支撑杆43始端。

具体地，齿圈411可通过螺栓固定于壳体1上，支撑架412可键连接或者焊接固定于旋转轴2上，齿轮413上通过铰接座铰接连接支撑杆43始端，支撑杆43带着清理轮44绕旋转轴2公转过程中，能够实现对管道内壁的清理，而清理轮44随支撑杆43自转时，则可使其整个曲面上的刀片均与管道内壁接触，进行管道清理，有效避免仅固定位置与管道内壁接触，长期使用过程中，易使得固定位置刀片磨损严重，以致降低清理轮44整体使用寿命的问题。

进一步地，支撑架412上开设槽孔414，牵引杆45相配合穿过槽孔414。

进一步地，支撑架412设置为三脚支撑架。

具体地，支撑架412的每一组支脚上分别转动连接一齿轮413，齿轮413上均铰接一支撑杆43，支撑杆43上固定套设一清理轮44，三组清理轮44的配合，进一步保证对管道内壁的良好清理效果。

进一步地，支撑杆43上通过轴承连接一衔接座431，衔接座431上铰接牵引杆45始端，牵引杆45末端铰接于滑套42上。

具体地，牵引杆45末端通过铰接座铰接于滑套42上。

实施例二

如图4所示，与实施例一的区别在于，进一步地，支撑架412与滑套42之间通过一弹性元件7衔接。

具体地，弹性元件7可设置为弹簧，其一端可焊接固定于支撑架412上，另一端可焊接固定于滑套42上。

实施例三

如图4所示，与实施例一和实施例二的区别在于，进一步地，清理轮44上刀片的刀刃沿清理轮44轴线方向呈弧状。

具体地，刀片的弧状刀刃结构，相比现有直接与管道内壁接触的尖角状刀刃，易对管道内壁划损的问题，弧状刀刃可有效降低该缺陷。

实施例四

如图5所示，与实施例一至实施例三的区别在于，进一步地，行走机构5包括相邻套设于旋转轴2上的支撑板51和三脚滑移套52、始端铰接于支撑板51上的支撑腿53、转动连接于支撑腿53末端的行走轮54、以及衔接于支撑腿53和三脚滑移套52之间的拐杆55，支撑板51固定于壳体1上。

具体地，支撑板51可通过轴承套设于旋转轴2上，且其可通过螺栓固定于壳体1上，三脚滑移套52相配合滑动套设于旋转轴2上。

进一步地，支撑腿53上开设容置槽，拐杆55始端相配合铰接于容置槽中，其末端铰接于三脚滑移套52上。

进一步地，行走轮54通过一驱动组件56带动于支撑腿53末端旋转。

进一步地，驱动组件56包括设置于支撑腿53上的驱动电机、以及连接于驱动电机输出端的传动齿轮413组，由传动齿轮413组将动力传递至行走轮54，带动其于支撑腿53上转动。

具体地，驱动组件56部分的具体结构、与行走轮54间的具体连接以及工作原理，均采用本领域现有技术即可，本申请未对此进行改进，故不再详细赘述。

实施例五

如图5所示，与实施例一至实施例四的区别在于，进一步地，支撑板51和三脚滑移套52之间还通过一弹性元件7衔接。

具体地，弹性元件7可设置为弹簧，其一端可焊接固定于支撑板51上，另一端可焊接固定于三脚滑移套52上。

实施例六

如图1和图6所示，与实施例一至实施例五的区别在于，进一步地，管壁检测机构6套设于旋转轴2上，且随旋转轴2旋转检测管道内壁。

进一步地，管壁检测机构6沿旋转轴2轴线方向间隔设置两组，且两组管壁检测机构6相对应一正一反布设。

进一步地，管壁检测机构6包括固定套设于旋转轴2上的支撑座61、位于支撑座61旁侧且滑动套设于旋转轴2上的安装套62、用于将安装套62限定于旋转轴2上的锁紧件63、始端铰接于安装套62上的安装杆64、设置于安装杆64末端的检测单元65、以及衔接于安装杆64和支撑座61之间的连杆66。

进一步地，锁紧件63设置为锁紧螺栓，锁紧螺栓旋配穿设于安装套62上，其末端靠近或远离旋转轴2，实现安装套62于旋转轴2上的锁定或解锁。

具体地，设置管壁检测机构6的旋转轴2部分，可于其曲面侧壁上，沿轴线方向开设限位长槽(图中未示出)，以在安装套62至支撑座61的间距调整到位后，使得锁紧螺栓的末端抵靠于该限位长槽中，实现对管壁检测机构6的限位。

如图7所示，进一步地，安装杆64始端与安装套62铰接形成铰点一，且该安装杆64末端铰接检测单元65形成铰点二，连杆66始端铰接于安装杆64中点处形成铰点三，且该连杆66末端铰接于支撑座61上形成铰点四，其中，铰点二位于铰点四正上方，且铰点三与铰点四之间的间距值等于铰点一与铰点二之间的间距值的一半。

其中，铰点一和铰点二之间的间距定义为L，铰点三和铰点四之间的间距定义为l，即l＝L/2。

进一步地，检测单元65包括固定于安装杆64上的摄像头和补光灯。

具体地，摄像头和补光灯的具体结构、连接及位置布置关系、以及具体的工作原理，可均采用现有技术，本申请未对此进行改进，故不再详细赘述，当然，检测单元65的具体组成，也可为其他用于进行管道检测的器件，例如声呐探头、测距传感器等等，在此不再拓展延伸。

如图8所示，另外，上述旋转电机3、驱动电机、摄像头和补光灯的具体型号规格，需根据该检测装置的具体规格参数等选型计算确定，其选型计算方法为现有技术，本申请未对此进行改进，为了进一步提高该检测装置的自动化程度，还可设置一控制器，控制器电性连接旋转电机3、驱动电机、摄像头和补光灯，其中，控制器与各前述部件间具体的电性连接结构、连接方式及工作原理为本领域现有技术，故不再相信赘述。

使用本实用新型提供的排水管道自动检测装置，能够满足多种内径规格管道内壁的清理及检测，保证检测质量，且可于其中稳定可靠行走。该检测装置的工作过程如下：

1、根据待检测管道的内径规格，进行管壁检测机构6调整，即改变安装套62至支撑座61的间距，以使得连杆66作用于安装杆64，实现安装杆64至旋转轴2间距的调节，并在调节到位后，由锁紧螺栓于旋转轴2上锁定安装套62，以保证安装杆64上的检测单元65，能够匹配相应规格管道内壁的检测；

2、进行可调式管壁清理机构4和行走机构5的初步调节，使得该检测装置能够放置于待检测管道中，其中，对于可调式管壁清理机构4，即调整滑套42与支撑架412于旋转轴2上的间距，以由牵引杆45带动支撑杆43向旋转轴2聚拢或外扩，从而实现清理轮44至旋转轴2径向距离的调节，使得该机构中的清理轮44能够匹配进入相应规格管道中，而对于行走机构5，则改变三脚滑移套52至支撑板51的间距，以使得拐杆55作用于支撑腿53，实现支撑腿53至旋转轴2间距的调节，以使得支撑腿53上的行走轮54，能够匹配进入管道内行走；

3、启动旋转电机3、驱动电机、摄像头和补光灯工作，此时，旋转电机3带动旋转轴2转动，旋转轴2带着支撑架412转动，使得支撑架412上的齿轮413沿齿圈411行走，则齿轮413上连接的支撑杆43随之绕旋转轴2公转，同时，齿轮413沿齿圈411行走时自转，支撑杆43也随之转动，从而带动其上的清理轮44绕旋转轴2公转且自转，实现对管道内壁的良好清理，而驱动电机则通过传动齿轮413组，驱动行走轮54转动，使得该检测装置能够沿管道内壁行走，另外，旋转轴2旋转过程中，其上固定套设的支撑座61也将随之动作，从而带动连杆66、安装杆64、安装套62和检测单元65随之同步旋转，使得管壁检测机构6在检测装置行走过程中，实现对管道内壁的整体检测，该过程中，由于支撑架412与滑套42之间通过一弹性元件7衔接、支撑板51和三脚滑移套52之间还通过一弹性元件7衔接，则能够实现该检测装置行走过程中，可调式管壁清理机构4和行走机构5随管道内壁变化的自动调节，以确保该检测装置对管道内壁的良好清理、以及于管道内的可靠稳定行走。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种排水管道自动检测装置，其特征在于：所述排水管道自动检测装置包括两组端部壳体(1)、转动架设于两组端部壳体(1)之间的旋转轴(2)、连接于旋转轴(2)驱动端的旋转电机(3)、依次套设于旋转轴(2)上的可调式管壁清理机构(4)和至少两组行走机构(5)、以及位于行走机构(5)之间的管壁检测机构(6)，由可调式管壁清理机构(4)进行多种内径规格管道的清理。

2.根据权利要求1所述的排水管道自动检测装置，其特征在于：所述可调式管壁清理机构(4)包括相邻套设于旋转轴(2)上的行星齿轮组件(41)和滑套(42)、铰接于行星齿轮组件(41)输出端的支撑杆(43)、固定套设于支撑杆(43)上的清理轮(44)、以及衔接于支撑杆(43)与滑套(42)之间的牵引杆(45)。

3.根据权利要求2所述的排水管道自动检测装置，其特征在于：所述行星齿轮组件(41)包括固定于壳体(1)上的齿圈(411)、固定套设于旋转轴(2)上的支撑架(412)、以及转动设置于支撑架(412)上的齿轮(413)，所述齿轮(413)相配合沿齿圈(411)行走，且该齿轮(413)上铰接连接支撑杆(43)始端。

4.根据权利要求3所述的排水管道自动检测装置，其特征在于：所述支撑架(412)与滑套(42)之间通过一弹性元件(7)衔接。

5.根据权利要求2-4中任意一项所述的排水管道自动检测装置，其特征在于：所述清理轮(44)上刀片的刀刃沿清理轮(44)轴线方向呈弧状。

6.根据权利要求1所述的排水管道自动检测装置，其特征在于：所述行走机构(5)包括相邻套设于旋转轴(2)上的支撑板(51)和三脚滑移套(52)、始端铰接于支撑板(51)上的支撑腿(53)、转动连接于支撑腿(53)末端的行走轮(54)、以及衔接于支撑腿(53)和三脚滑移套(52)之间的拐杆(55)，所述支撑板(51)固定于壳体(1)上。

7.根据权利要求6所述的排水管道自动检测装置，其特征在于：所述支撑板(51)和三脚滑移套(52)之间还通过一弹性元件(7)衔接。

8.根据权利要求1所述的排水管道自动检测装置，其特征在于：所述管壁检测机构(6)套设于旋转轴(2)上，且随旋转轴(2)旋转检测管道内壁。

9.根据权利要求1或8所述的排水管道自动检测装置，其特征在于：所述管壁检测机构(6)包括固定套设于旋转轴(2)上的支撑座(61)、位于支撑座(61)旁侧且滑动套设于旋转轴(2)上的安装套(62)、用于将安装套(62)限定于旋转轴(2)上的锁紧件(63)、始端铰接于安装套(62)上的安装杆(64)、设置于安装杆(64)末端的检测单元(65)、以及衔接于安装杆(64)和支撑座(61)之间的连杆(66)。

10.根据权利要求9所述的排水管道自动检测装置，其特征在于：所述安装杆(64)始端与安装套(62)铰接形成铰点一，且该安装杆(64)末端铰接检测单元(65)形成铰点二，所述连杆(66)始端铰接于安装杆(64)中点处形成铰点三，且该连杆(66)末端铰接于支撑座(61)上形成铰点四，其中，铰点二位于铰点四正上方，且铰点三与铰点四之间的间距值等于铰点一与铰点二之间的间距值的一半。

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