CN220117427U - 一种管道固结物清除机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及管道清理设备领域，公开了一种管道固结物清除机器人，包括车体，所述车体的前端安装有刀具组件；若干个升降机构，若干个所述升降机构环绕于所述车体设置且与之连接，若干个所述升降机构上安装有行走机构；本实用新型可取代人工清理排水管道，在较优的实施方式中，本实用新型采用三幅式独立驱动的剪叉式升降平台，最大限度上满足了机器人对不同尺寸管道的适应能力；行走机构使采用四轮驱动，减小了通过起伏或光滑地形对车体打滑的影响。整体采用气动布局方案，结构简单，设计紧凑，适用各种防水防爆场景。可以进入内部空间狭小、环境恶劣的管道内工作，适用性强，整体造价低。

Description

一种管道固结物清除机器人

技术领域

本实用新型涉及管道清理设备领域，尤其涉及一种管道固结物清除机器人。

背景技术

城市市政排水管道系统如同城市的动脉，其良好的工作状态是维持城市正常运行的必要条件。当排水管道出现堵塞时，通常采用人工作业的方式来清理淤积物或固结物，但是大多数排水管道内部空间狭小、环境极其恶劣、还有很多的易燃易爆气体，限制了人工清理作业，且人工清理作业劳动强度高、效率低、清理不彻底。

随着科学技术的发展，机器人技术应用在各行各业，因此，研制一款用于市政排水管道清理、疏通、检测的管道清淤机器人成为必然趋势。

实用新型内容

本实用新型为克服人工清理排水管道劳动强度高、效率低、清理不彻底的不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案，具体为：

一种管道固结物清除机器人，包括车体，所述车体的前端安装有刀具组件，若干个升降机构，若干个所述升降机构环绕于所述车体设置且与之连接，若干个所述升降机构上安装有行走机构；若干个所述升降机构向外伸展以使所述行走机构抵接于管道内壁，通过所述行走机构驱动所述车体在管道内活动。

作为上述技术方案的改进之一，所述车体呈三菱柱状，所述车体的每个侧面上有且只有一个升降机构。

作为上述技术方案的改进之一，所述升降机构包括：气缸，所述气缸安装于所述车体的侧面；剪叉式升降平台，所述剪叉式升降平台安装在所述车体的侧面且与所述气缸连接，通过所述气缸驱动所述剪叉式升降平台伸展或收缩；所述行走机构安装于所述剪叉式升降平台。

作为上述技术方案的改进之一，所述车体包括三片铝型材板件，三片所述铝型材板件连接成三菱柱状，每片所述铝型材板件的侧端向外进行一次弯折形成侧板，定义所述剪叉式升降平台的剪叉臂的底部一端为连接端，所述连接端与所述侧板铰接，所述侧板的前端向上延伸并进行二次弯折形成滑槽，定义所述剪叉式升降平台的剪叉臂的底部另一端为活动端，所述活动端连接于所述气缸且其外侧连接有可转动的滚轮，所述滚轮设置在所述滑槽内，所述铝型材板件的前端向外弯折形成限位板，所述限位板对处于所述滑槽内的滚轮起到限位作用且所述刀具组件安装于所述限位板。

作为上述技术方案的改进之一，所述行走机构包括装配四个驱动轮的底座，所述底座上安装有第一气动马达以驱动四个所述驱动轮。

作为上述技术方案的改进之一，所述剪叉式升降平台的前端连接有挡板，所述挡板的两端向后弯折以使前端面形成两个倾斜面，所述行走机构设置在所述挡板的后方。

作为上述技术方案的改进之一，所述刀具组件包括：转盘，所述转盘的中间设有第一开孔，所述第一开孔内设有衔接管；宝塔喷头，所述宝塔喷头连接于所述衔接管；若干个刀架，若干个所述刀架环绕于所述宝塔喷头设置，若干个所述刀架安装在所述转盘上；驱动机构，所述驱动机构设置在所述转盘后方且连接之连接。

作为上述技术方案的改进之一，还包括法兰，所述法兰连接于所述限位板，所述法兰上设有若干个支撑杆，所述支撑杆的一端连接于所述法兰，所述支撑杆的另一端连接于所述驱动机构。

作为上述技术方案的改进之一，相邻的两个所述侧板之间安装有把手。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型可取代人工清理排水管道，通过设计升降机构配合行走机构使车体能在排水管道内活动，利用车体前端的刀具组件清理淤积物或固结物，在较优的实施方式中，本实用新型采用三幅式独立驱动的剪叉式升降平台，最大限度上满足了机器人对不同尺寸管道的适应能力；行走机构使采用四轮驱动，减小了通过起伏或光滑地形对车体打滑的影响。整体采用气动布局方案，结构简单，设计紧凑，适用各种防水防爆场景。可以进入内部空间狭小、环境恶劣的管道内工作，适用性强，整体造价低。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的车体的结构示意图。

图3是本实用新型的刀具组件的结构示意图。

图4是本实用新型的转盘的结构示意图。

图5是本实用新型的升降机构的结构示意图。

图6是本实用新型的行走机构的结构示意图。

具体实施方式

下面将对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-6,本实用新型实施例中，一种管道固结物清除机器人，应用于清理管道，包括：车体1，所述车体1的前端安装有刀具组件2；若干个升降机构3，若干个所述升降机构3环绕于所述车体1设置且与之连接，若干个所述升降机构3上安装有行走机构4；

作业时，若干个所述升降机构3向外伸展以使所述行走机构4抵接于管道内壁，通过所述行走机构4驱动所述车体1在管道内活动；优选的，所述车体1呈三菱柱状，所述车体1的每个侧面上有且只有一个升降机构3。

如图5所示，其中，所述升降机构3包括：

气缸31，所述气缸31安装于所述车体1的侧面；

剪叉式升降平台，所述剪叉式升降平台安装在所述车体1的侧面且与所述气缸31连接，通过所述气缸31驱动所述剪叉式升降平台伸展或收缩，具体的，所述剪叉式升降平台包括剪叉臂32和支撑平台33，而所述行走机构4安装于所述剪叉式升降平台的支撑平台33，优选的，所述剪叉式升降平台的前端连接有挡板34，所述挡板34的两端向后弯折以使前端面形成两个倾斜面，所述行走机构4设置在所述挡板34的后方，通过设置挡板34可以将障碍物，如石块等朝两侧分流。

如图2所示，所述车体1包括三片铝型材板件11，三片所述铝型材板件11连接成三菱柱状，此时，三菱柱状的车体1的内部设有通道，每片所述铝型材板件11的侧端向外进行一次弯折形成侧板12，定义所述剪叉式升降平台的剪叉臂32的底部一端为连接端321，所述连接端321与所述侧板12铰接，所述侧板12的前端向上延伸并进行二次弯折(朝铝型材板件11中间方向弯折)形成滑槽121，定义所述剪叉式升降平台的剪叉臂32的底部另一端为活动端322，所述活动端322连接于所述气缸31且其外侧连接有可转动的滚轮3221，所述滚轮3221设置在所述滑槽121内，所述铝型材板件11的前端向外弯折形成限位板13，所述限位板13对处于所述滑槽121内的滚轮3221起到限位作用且所述刀具组件2安装于所述限位板13，优选的，相邻的两个所述侧板12之间安装有把手5。

如图6所示，所述行走机构4包括装配四个驱动轮42的底座41，所述底座41上安装有第一气动马达43以驱动四个所述驱动轮42，具体的，底座41的前端和后端分别装配有转向箱，每个所述转向箱的两侧均连接有驱动轮42，位于前端的转向箱直接与所述第一气动马达43的转轴连接，并且，所述第一气动马达43的转轴还安装有第一齿轮，底座41的内部还设有传动轴，传动轴的两端分别安装有第二齿轮和第三齿轮，第一齿轮与第二齿轮啮合传动，位于后端的转向箱的转动轴上安装有第四齿轮，第三齿轮与第四齿轮啮合传动，如此，第一气动马达43便可通过驱动位于前端的转向箱以驱动前面两个驱动轮42，同时带动传动轴驱动位于后端的转向箱以带动后面两个驱动轮42。

如图3和图4所示，刀具组件2包括：

转盘21，所述转盘21的中间设有第一开孔，所述第一开孔内设有衔接管283；

宝塔喷头24，所述宝塔喷头24连接于所述衔接管283；

若干个刀架25，若干个所述刀架25环绕于所述宝塔喷头24设置，若干个所述刀架25安装在所述转盘21上；

驱动机构，所述驱动机构设置在所述转盘21后方且连接之连接。

优选的，所述转盘21的前端面边缘处连接有外管22，所述转盘21的前端面中心处连接有内管23，所述内管23相对于所述外管22更长，所述宝塔喷头24设置在所述内管23中，且所述宝塔喷头24(从所述内管23中)向外露出；所述刀架25的一端连接于所述内管23，所述刀架25的另一端连接于所述外管22，所述刀架25朝一侧倾斜，所述刀架25的外侧边缘安装有若干个间隔设置的刀片26，所述刀片26与所述刀架25可拆卸连接(例如刀片26采用螺丝安装在刀架25上)。

优选的，所述刀具组件2还包括底盘29，所述底盘29设置在所述转盘21的后方，所述底盘29的中间设有第二开孔，所述驱动机构安装在所述底盘29的后端面，所述转盘21通过所述第二开孔连接到所述驱动机构；

优选的，所述驱动机构包括：

外壳28，所述外壳28内设有大齿轮281，所述外壳28上设有第三开孔，所述转盘21上设有螺栓且依次穿过所述第二开孔、第三开孔连接到所述大齿轮281的侧面上，

第二气动马达27，所述第二气动马达27安装于所述外壳28，所述第二气动马达27的转轴延伸至所述外壳28内部，所述第二气动马达27的转轴上同轴安装有小齿轮282且与所述大齿轮281啮合传动；

优选的，所述宝塔喷头24与所述衔接管283的前端连接，所述衔接管283(本身处于第一开孔中)的后端依次穿过所述第二开孔、第三开孔、大齿轮281以及外壳28，大齿轮281的中心设有安装孔，衔接管283从安装孔中穿过，所述衔接管283的后端外侧设有连接环284，所述连接环284与所述外壳28的后端面之间连接有螺栓。

优选的，所述衔接管283的后端连接有锥接口285，通过锥接口285外接水管，水流经过所述锥接口285、衔接管283进入所述宝塔喷头24。

优选的，所述底盘29的前端面连接有环形挡板293，所述转盘21设置在所述环形挡板293中，所述转盘21上设有若干个第四开孔，若干个所述第四开孔设置在所述内管23与外管22之间，所述底盘29连接有排水管291，所述排水管291与所述底盘29的前端面连通；使用时，排水管291外接吸污泵，即当宝塔喷头24和转盘21启动时，会将淤积物或固结物粉碎、切削，宝塔喷头24喷射出的水会混合粉碎、切削后的淤积物或固结物形成泥浆，吸污泵通过排水管291将泥浆排出。

优选的，所述衔接管283的前端外侧安装有导流罩292，所述导流罩292设置在所述内管23中，所述内管23的底部设有开口。

优选的，还包括法兰6，所述法兰6连接于所述限位板13，具体的说，所述法兰6采用螺栓连接于所述限位板13，通过松开螺栓可快速拆除刀具组件2，所述法兰6上设有若干个支撑杆7，所述支撑杆7的一端连接于所述法兰6，所述支撑杆7的另一端连接于驱动机构的外壳28，所述第二气动马达27设置在所述法兰6与所述外壳28之间，即所述第二气动马达27设置在所述支撑杆7侧方，所述法兰6的中间设有开口并与上述三菱柱状的车体1的内部连通，如此设计即可以降低车体1本身重量，又可以在车体1的内部通道安装用于控制第二气动马达27的气管、水管。

所述车体1的后端连接有气路集成块，上述气缸31、第一气动马达43、第二气动马达27等的气路连接到所述气路集成块，所述气路集成块上设有第五开孔且与所述车体1的内部通道连通。

在不使用的时候，通过所述气缸31驱动所述剪叉式升降平台收缩配合把手5利于运输、携带。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

Claims (10)

1.一种管道固结物清除机器人，应用于清理管道，其特征在于，包括：

车体，所述车体的前端安装有刀具组件；

若干个升降机构，若干个所述升降机构环绕于所述车体设置且与之连接，若干个所述升降机构上安装有行走机构；

若干个所述升降机构向外伸展以使所述行走机构抵接于管道内壁，通过所述行走机构驱动所述车体在管道内活动。

2.根据权利要求1所述的一种管道固结物清除机器人，其特征在于：所述车体呈三菱柱状，所述车体的每个侧面上有且只有一个升降机构。

3.根据权利要求2所述的一种管道固结物清除机器人，其特征在于：所述升降机构包括：

气缸，所述气缸安装于所述车体的侧面；

剪叉式升降平台，所述剪叉式升降平台安装在所述车体的侧面且与所述气缸连接，通过所述气缸驱动所述剪叉式升降平台伸展或收缩；所述行走机构安装于所述剪叉式升降平台。

4.根据权利要求3所述的一种管道固结物清除机器人，其特征在于：所述车体包括三片铝型材板件，三片所述铝型材板件连接成三菱柱状，每片所述铝型材板件的侧端向外进行一次弯折形成侧板，定义所述剪叉式升降平台的剪叉臂的底部一端为连接端，所述连接端与所述侧板铰接，所述侧板的前端向上延伸并进行二次弯折形成滑槽，定义所述剪叉式升降平台的剪叉臂的底部另一端为活动端，所述活动端连接于所述气缸且其外侧连接有可转动的滚轮，所述滚轮设置在所述滑槽内，所述铝型材板件的前端向外弯折形成限位板，所述限位板对处于所述滑槽内的滚轮起到限位作用且所述刀具组件安装于所述限位板。

5.根据权利要求4所述的一种管道固结物清除机器人，其特征在于：所述行走机构包括装配四个驱动轮的底座，所述底座上安装有第一气动马达以驱动四个所述驱动轮。

6.根据权利要求5所述的一种管道固结物清除机器人，其特征在于：所述剪叉式升降平台的前端连接有挡板，所述挡板的两端向后弯折以使前端面形成两个倾斜面，所述行走机构设置在所述挡板的后方。

7.根据权利要求6所述的一种管道固结物清除机器人，其特征在于：所述刀具组件包括：

转盘，所述转盘的中间设有第一开孔，所述第一开孔内设有衔接管；

宝塔喷头，所述宝塔喷头连接于所述衔接管；

若干个刀架，若干个所述刀架环绕于所述宝塔喷头设置，若干个所述刀架安装在所述转盘上；

驱动机构，所述驱动机构设置在所述转盘后方且连接之连接。

8.根据权利要求7所述的一种管道固结物清除机器人，其特征在于：还包括法兰，所述法兰连接于所述限位板，所述法兰上设有若干个支撑杆，所述支撑杆的一端连接于所述法兰，所述支撑杆的另一端连接于所述驱动机构。

9.根据权利要求8所述的一种管道固结物清除机器人，其特征在于：相邻的两个所述侧板之间安装有把手。

10.根据权利要求8所述的一种管道固结物清除机器人，其特征在于：所述车体的后端连接有气路集成块，所述气缸、第一气动马达、第二气动马达分别与所述气路集成块连接。