CN218933405U - 管道清淤机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于管道清淤机器人领域，其公开了一种管道清淤机器人，包括车体、用于抽吸污泥的污泥管；所述污泥管位于车体的长度方向上的一端上，所述车体上设有两个可沿车体的长度方向转动的车轮模块，所述车体上还设有位于两个车轮模块之间的调节块、分设在调节块且与车轮模块一一对应的两侧的调节杆；两侧所述调节杆的一端与调节块铰接、另一端与对应的车轮模块铰接，所述车体的两侧分别与对应的车轮模块铰接，所述调节块可在车体的轴线所处的竖直平面上往复移动，以使两个所述车轮模块同步上下摆动。

Description

管道清淤机器人

技术领域

本实用新型涉及管道清淤机器人领域，特别是一种管道清淤机器人。

背景技术

污水管网和管道随着城市化的建设而快速增长，排污管道经长时间使用，管道内往往堆积有淤泥，需要进行清除，避免造成堵塞。

目前为了避免清洗人员吸入管道内的有毒气体以及在狭小黑暗的空间内作业，会通过使管道清淤机器人替换清洗人员清除管内的淤泥，管道清淤机器人的具体结构可参考专利申请号为202011644696.3的技术方案，其公开了一种具有防侧翻功能的管道检修用检修机器人，包括底架，底架的底端左右对称设有安装板，所述安装板的底端设有电驱组件；所述底架的顶端设有立架和两个无线传输装置，立架的顶端设有采像组件，立架的内腔底壁设有蓄电池组和控制总成组件，所述控制总成组件设在蓄电池组的左侧，所述控制总成组件连接蓄电池、采像组件、无线传输装置和电驱组件，所述无线传输装置无线连接手机、平板电脑或笔记本电脑。

上述该方案，通过在清淤机器人本体的不同位置上布置多个滚轮，并控制滚轮以向内或外移动的方式伸缩，使机器人既可以穿过狭小得管口，也可以防止在管道内翻倒，但该技术方案无法应用在仅有底部两侧有滚轮的清淤机器人上，使底部两侧有滚轮的清淤机器人无法根据管口大小调整自身的宽度，无法穿过狭小的管口进入管道内，在管道内也存在侧翻的风险。

所以，本方案问题，如何实现仅在底部两侧有滚轮的清淤机器人既可以通过调整自身宽度穿过狭小的管口，也可以避免在管内侧翻。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种管道清淤机器人，实现仅在底部两侧有滚轮的清淤机器人既可以通过调整自身宽度穿过狭小的管口，也可以避免在管内侧翻。

本实用新型提供的技术方案为：一种管道清淤机器人，包括车体、用于抽吸污泥的污泥管；所述污泥管位于车体的长度方向上的一端上，所述车体上设有两个可沿车体的长度方向转动的车轮模块，所述车体上还设有位于两个车轮模块之间的调节块、分设在调节块且与车轮模块一一对应的两侧的调节杆；两侧所述调节杆的一端与调节块铰接、另一端与对应的车轮模块铰接，所述车体的两侧分别与对应的车轮模块铰接，所述调节块可在车体的轴线所处的竖直平面上往复移动，以使两个所述车轮模块同步上下摆动。

在上述的管道清淤机器人中，所述车轮模块包括与车体铰接的车轮模架、与车轮模架转动配合的调节轴、与调节轴转动配合的转块、固定在调节轴上的车轮模组和用于驱动车轮模组沿车体的长度方向转动的驱动模组；所述调节轴与车体转动配合，所述转块与对应的调节杆铰接。

在上述的管道清淤机器人中，所述车轮模组包括两个沿车体的宽度方向间隔且对称布置的半轮、位于两个半轮之间的传动轴；所述半轮为半球体结构，两个所述半轮的端面侧均与传动轴连接，所述驱动模组通过所述传动轴驱动两个所述半轮同步转动。

在上述的管道清淤机器人中，所述半轮包括以车体的宽度方向为轴转动的轮芯、位于轮芯上的环绕轮芯的轴线间隔排布的轮片；所述轮片的远离轮芯的外侧面为弧面，所述弧面的远离传动轴的一侧朝向轮芯弧形延伸。

在上述的管道清淤机器人中，所述车轮模组设有两个，且沿车体的长度方向间隔排布；至少一个所述车轮模组通过所述驱动模组驱动进行转动。

在上述的管道清淤机器人中，两个所述车轮模组均与调节轴连接，所述驱动模组通过所述调节轴驱动两个所述车轮模组同步转动。

在上述的管道清淤机器人中，所述车轮模组还包括可往复伸缩的驱动件；所述驱动件的一端与对应的车轮模组铰接、另一端固定在调节轴上；所述调节轴沿周向与车轮模组相对固定，且沿径向与车轮模组相对摆动，以供所述车轮模组上下摆动。

在上述的管道清淤机器人中，所述调节轴与车轮模组之间设有球笼式万向联轴器；所述调节轴、球笼式万向联轴器、车轮模组依次固定连接。

在上述的管道清淤机器人中，所述车轮模块还包括用于与外设供油模块连通的分油筒；两个所述驱动件均为油缸，且均与分油筒连通，两个所述驱动件通过所述分油筒同步伸缩。

在上述的管道清淤机器人中，还包括设置在污泥管的正下方的污泥铲、朝向污泥铲的正前方喷射的喷枪；所述污泥管的输入端延伸至污泥铲内，所述污泥铲的底部朝向车体的外侧向下倾斜延伸，所述喷枪、污泥铲均固定在车体上。

本实用新型在采用上述技术方案后，其具有的有益效果为：

本方案通过设置调节块与调节感，调节块在车体的轴线所处的竖直平面上往复移动，该平面即为两个车轮模块之间的虚拟平面，以两个车轮模块以此虚拟平面对称布置，调节块、调节杆、车轮模块依次铰接，车轮模块还与车体铰接，利用连杆传动的方式，调节块通过调节杆带动车轮模块上下摆动，两个车轮模块通过对应的调节杆与调节块联动，当调节块正向移动，两个车轮同步向上摆动，增大车体的宽度和降低了车体的重心，降低侧翻的风险；当调节块反向移动，两个车轮同步向下摆动，减少车体的宽度，升高车体的重心，使车体的高度和宽度之间更接近圆形结构，可轻松快速通过狭小的管口进入管道内，实现仅在底部两侧有滚轮的清淤机器人既可以通过调整自身宽度穿过狭小的管口，也可以避免在管内侧翻。

附图说明

图1是本实用新型的实施例1的管道清淤机器人的结构示意图；

图2是本实用新型的实施例1的管道清淤机器人的立体仰视图；

图3是本实用新型的实施例1的车轮模组的结构示意图；

图4是本实用新型的实施例1的车体与车轮模块的装配示意图。

附图标记：1、污泥铲；2、喷枪；3、污泥管；4、车体；5、车轮模块；

41、调节块；42、调节杆；43、转块；44、调节轴；45、导杆；46、调节油缸；

51、分油筒；52、车轮模组；53、驱动件；54、驱动模组；55、球笼式万向联轴器；

521、半轮；5211、轮片；5212、轮芯；522、传动轴；541、齿轮传动组。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，对本实用新型的技术方案作进一步的详细说明，但不构成对本实用新型的任何限制。

实施例1：

如图1-4所示，一种管道清淤机器人，包括车体4、用于抽吸污泥的污泥管3；所述污泥管3位于车体4的长度方向上的一端上，所述车体4上设有两个可沿车体4的长度方向转动的车轮模块5，所述车体4上还设有位于两个车轮模块5之间的调节块41、分设在调节块41且与车轮模块5一一对应的两侧的调节杆42；两侧所述调节杆42的一端与调节块41铰接、另一端与对应的车轮模块5铰接，所述车体4的两侧分别与对应的车轮模块5铰接，所述调节块41可在车体4的轴线所处的竖直平面上往复移动，以使两个所述车轮模块5同步上下摆动。

其实施原理为，通过设置调节块41与调节感，调节块41在车体4的轴线所处的竖直平面上往复移动，该平面即为两个车轮模块5之间的虚拟平面，以两个车轮模块5以此虚拟平面对称布置，调节块41、调节杆42、车轮模块5依次铰接，车轮模块5还与车体4铰接，利用连杆传动的方式，调节块41通过调节杆42带动车轮模块5上下摆动，两个车轮模块5通过对应的调节杆42与调节块41联动，当调节块41正向移动，两个车轮同步向上摆动，增大车体4的宽度和降低了车体4的重心，降低侧翻的风险；当调节块41反向移动，两个车轮同步向下摆动，减少车体4的宽度，升高车体4的重心，使车体4的高度和宽度之间更接近圆形结构，可轻松快速通过狭小的管口进入管道内，实现仅在底部两侧有滚轮的清淤机器人既可以通过调整自身宽度穿过狭小的管口，也可以避免在管内侧翻。

调节块41的移动方向具有多种选择，调既可以沿车体4的长度方向往复移动，也可以沿车体4的高度方向往复移动，还可以沿车体4的轴向且以倾斜的路径移动，以及在轴线所处的竖直平面上的其他方向，本实施例对此不作过多限制。

优选的，车体4的底部设有沿车体4长度方向水平延伸的导杆45、驱动调节块41往复移动的调节油缸46；所述调节块41与导杆45滑动配合，所述导杆45、调节油缸46均固定在车体4的底部，使调节块41可隐藏在车体4的底部，且沿车体4的长度方向往复移动，避免增大装置的高度距离。

车轮模块5的具体结构为，所述车轮模块5包括与车体4铰接的车轮模架、与车轮模架转动配合的调节轴44、与调节轴44转动配合的转块43、固定在调节轴44上的车轮模组52和用于驱动车轮模组52沿车体4的长度方向转动的驱动模组54；所述调节轴44与车体4转动配合，所述转块43与对应的调节杆42铰接。

调节块41与车轮模块5之间的传动方式为，调节块41移动，调节块41与调节轴44之间的直线距离发生改变，由于调节杆42的长度固定不变，而车轮模架与车体4铰接，调节杆42连接到车轮模架上，带动车轮模架向车体4的内侧或外侧摆动。

调节杆42与调节轴44的传动方式为，调节杆42与转块43铰接，转动与调节轴44转动配合，调节轴44布置在车轮模架上且转动配合。

车轮模组52的具体结构为，所述车轮模组52包括两个沿车体4的宽度方向间隔且对称布置的半轮521、位于两个半轮521之间的传动轴522；所述半轮521为半球体结构，两个所述半轮521的端面侧均与传动轴522连接，所述驱动模组54通过所述传动轴522驱动两个所述半轮521同步转动。

半轮521采用半球体结构，半轮521的侧面为曲面，且与管道的内壁接触，形成受力点支撑车体4，由于曲面的特点，半轮521的侧面涵盖有应对不同方位角度的受力点，而传统的滚轮，其受力点只能限制滚轮的径向上，在车轮模组52在向上或向下摆动后，车轮模组52的受力点位置仅在半轮521的侧面上产生变动，半轮521依然稳定的支撑车体4和带动车体4移动；另外，管道的端部截面呈环形，采用半轮521的曲面与管道的内壁接触，提高车轮模组52与管道的内壁的匹配度。

半轮521的具体结构为，所述半轮521包括以车体4的宽度方向为轴转动的轮芯5212、位于轮芯5212上的环绕轮芯5212的轴线间隔排布的轮片5211；所述轮片5211的远离轮芯5212的外侧面为弧面，所述弧面的远离传动轴522的一侧朝向轮芯5212弧形延伸。

半轮521的结构设置，使半轮521在污泥中移动时，轮片5211插入污泥中提高抓地力，同时降低半轮521的自重，降低清淤机器人的移动负荷。

进一步改进，所述车轮模组52设有两个，且沿车体4的长度方向间隔排布；至少一个所述车轮模组52通过所述驱动模组54驱动进行转动。

在本实施例中，一个车轮模块5内设有两个车轮模组52，即车体4的两侧各有两个车轮模组52，共有四个车轮模组52对车体4进行支撑，每个车轮模块5内有一个驱动模组54，驱动模组54驱动至少一个处于同一车轮模块5内的车轮模组52，使车体4可采用前驱、后驱、四驱、一侧前驱和另一侧后驱的驱动方式进行移动，本实施对此不作过多限制。

优选的，两个所述车轮模组52均与调节轴44连接，所述驱动模组54通过所述调节轴44驱动两个所述车轮模组52同步转动。

调节轴44充当车体4同一侧的前后轮之间的传动轴522，使单侧前后轮同步转动。

管道内有污泥、垃圾、砖块等堆积物，清淤机器人若采用前驱或后驱的方式在堆积物上移动，作为主动力的车轮模块5可能悬空布置，被动的车轮模组52又不具备转动的动力，导致车体4无法移动，若采用单侧前后两个车轮模组52同步转动，遇到主动力的车轮模组52悬空的情况下，另外的从动车轮模组52仍可驱动车体4移动，提高移动可靠性。

车轮模组52的摆动原理为，所述车轮模组52还包括可往复伸缩的驱动件53；所述驱动件53的一端与对应的车轮模组52铰接、另一端固定在调节轴44上；所述调节轴44沿周向与车轮模组52相对固定，且沿径向与车轮模组52相对摆动，以供所述车轮模组52上下摆动。

调节轴44与车轮模组52的具体连接结构为，所述调节轴44与车轮模组52之间设有球笼式万向联轴器55；所述调节轴44、球笼式万向联轴器55、车轮模组52依次固定连接。

在具体实施中，球笼式万向联轴器55与传动轴522通过锥形齿轮组进行传动，还可采用联轴器进行传动，本实施例对此不作过多限制。

在上述实施方式中，驱动模组54包括齿轮传动组541和固定在车轮模架上的液压马达，所述液压马达通过所述齿轮传动组541驱动调节轴44转动。

又一改进，所述车轮模块5还包括用于与外设供油模块连通的分油筒51；两个所述驱动件53均为油缸，且均与分油筒51连通，两个所述驱动件53通过所述分油筒51同步伸缩。

车体4的具体结构为，还包括设置在污泥管3的正下方的污泥铲1、朝向污泥铲1的正前方喷射的喷枪2；所述污泥管3的输入端延伸至污泥铲1内，所述污泥铲1的底部朝向车体4的外侧向下倾斜延伸，所述喷枪2、污泥铲1均固定在车体4上。

清淤机器人的工作过程为，喷枪2采用高压气体、液体等介质打散污泥铲1的正前方的污泥，车体4移动将污泥铲1入污泥铲1内，污泥管3抽吸铲内污泥，达到清淤效果。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.管道清淤机器人，包括车体、用于抽吸污泥的污泥管；所述污泥管位于车体的长度方向上的一端上，所述车体上设有两个可沿车体的长度方向转动的车轮模块，其特征在于，所述车体上还设有位于两个车轮模块之间的调节块、分设在调节块且与车轮模块一一对应的两侧的调节杆；两侧所述调节杆的一端与调节块铰接、另一端与对应的车轮模块铰接，所述车体的两侧分别与对应的车轮模块铰接，所述调节块可在车体的轴线所处的竖直平面上往复移动，以使两个所述车轮模块同步上下摆动。

2.根据权利要求1所述的管道清淤机器人，其特征在于，所述车轮模块包括与车体铰接的车轮模架、与车轮模架转动配合的调节轴、与调节轴转动配合的转块、固定在调节轴上的车轮模组和用于驱动车轮模组沿车体的长度方向转动的驱动模组；所述调节轴与车体转动配合，所述转块与对应的调节杆铰接。

3.根据权利要求2所述的管道清淤机器人，其特征在于，所述车轮模组包括两个沿车体的宽度方向间隔且对称布置的半轮、位于两个半轮之间的传动轴；所述半轮为半球体结构，两个所述半轮的端面侧均与传动轴连接，所述驱动模组通过所述传动轴驱动两个所述半轮同步转动。

4.根据权利要求3所述的管道清淤机器人，其特征在于，所述半轮包括以车体的宽度方向为轴转动的轮芯、位于轮芯上的环绕轮芯的轴线间隔排布的轮片；所述轮片的远离轮芯的外侧面为弧面，所述弧面的远离传动轴的一侧朝向轮芯弧形延伸。

5.根据权利要求2所述的管道清淤机器人，其特征在于，所述车轮模组设有两个，且沿车体的长度方向间隔排布；至少一个所述车轮模组通过所述驱动模组驱动进行转动。

6.根据权利要求5所述的管道清淤机器人，其特征在于，两个所述车轮模组均与调节轴连接，所述驱动模组通过所述调节轴驱动两个所述车轮模组同步转动。

7.根据权利要求3所述的管道清淤机器人，其特征在于，所述车轮模组还包括可往复伸缩的驱动件；所述驱动件的一端与对应的车轮模组铰接、另一端固定在调节轴上；所述调节轴沿周向与车轮模组相对固定，且沿径向与车轮模组相对摆动，以供所述车轮模组上下摆动。

8.根据权利要求7所述的管道清淤机器人，其特征在于，所述调节轴与车轮模组之间设有球笼式万向联轴器；所述调节轴、球笼式万向联轴器、车轮模组依次固定连接。

9.根据权利要求7所述的管道清淤机器人，其特征在于，所述车轮模块还包括用于与外设供油模块连通的分油筒；两个所述驱动件均为油缸，且均与分油筒连通，两个所述驱动件通过所述分油筒同步伸缩。

10.根据权利要求1-9任一所述的管道清淤机器人，其特征在于，还包括设置在污泥管的正下方的污泥铲、朝向污泥铲的正前方喷射的喷枪；所述污泥管的输入端延伸至污泥铲内，所述污泥铲的底部朝向车体的外侧向下倾斜延伸，所述喷枪、污泥铲均固定在车体上。

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