一种无动力管道清洗机器人制造技术

本发明专利技术公开一种无动力管道清洗机器人，该机器人包括轴流泵叶轮、轴流泵叶轮支撑组件、机器人外壳、变向轮机构、清洗机构、辅助轮机构和切割叶轮，机器人外壳为圆柱形，轴流泵叶轮和切割叶轮分别布置在机器人外壳的两端，变向轮机构、清洗机构、辅助轮机构依次沿轴向布置在机器人外壳的圆周上；机器人外壳由三个120°的相同的圆弧形外壳组装而成，每个外壳上均布置一个变向轮机构、清洗机构、辅助轮机构。本发明专利技术的管道清洗机器人可以和高压水物理冲洗配合使用，管道清洗效果好、适应性强、无需内部驱动且装置结构简单；采用独特的旋转前进的方式，能够在前进的同时对管道内壁进行彻底清洗。

A robot cleaning robot without power

The invention discloses a powerless pipeline cleaning robot, which comprises an axial flow pump impeller, an impeller supporting component of an axial flow pump, a robot shell, a steering wheel mechanism, a cleaning mechanism, an auxiliary wheel mechanism and a cutting impeller. The robot shell is cylindrical, and the impeller of an axial flow pump and a cutting impeller are arranged in the robot shell respectively. At both ends, the steering wheel mechanism, the cleaning mechanism and the auxiliary wheel mechanism are arranged on the circumference of the robot shell along the axis in turn; the robot shell is assembled by three 120 degrees of the same arc-shaped shells, and a steering wheel mechanism, the cleaning mechanism and the auxiliary wheel mechanism are arranged on each shell. The pipeline cleaning robot of the invention can be used in conjunction with high-pressure water physical flushing. The pipeline cleaning effect is good, the adaptability is strong, the internal drive is not needed, and the device is simple. The pipeline inner wall can be thoroughly cleaned while advancing by adopting a unique rotating forward way.

【技术实现步骤摘要】
一种无动力管道清洗机器人
本专利技术涉及管道清洗
，尤其涉及一种无动力管道清洗机器人。
技术介绍
管道作为油气长距离输送的重要载体，管内杂质的沉积、腐蚀等会对管道造成堵塞和损伤，如果不及时对管道进行清洗就会影响管道运行的效率及安全。然而管道所处的环境不易直接到达或不允许人们直接进入，清洗难度很大。现有技术中，管道清洗主要采用高压水物理冲洗、药剂循环清洗、大管径人工清洗及管道清洗机器人等方式。高压水物理冲洗操控较难，清洗不充分；药剂循环清洗会对管道表面造成损伤，减少管道寿命；人工清洗效率低下，清洗效果不好；管道清洗机器人虽然可以清洗不同管径的管道，适用性广，但普遍存在结构复杂，需要内部驱动或外部驱动，故障率高等缺点。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提出一种无动力管道清洗机器人，具体技术方案如下：一种无动力管道清洗机器人，其特征在于，该机器人包括轴流泵叶轮、轴流泵叶轮支撑组件、机器人外壳、变向轮机构、清洗机构、辅助轮机构和切割叶轮，所述的机器人外壳为圆柱形，所述的轴流泵叶轮和切割叶轮分别布置在所述的机器人外壳的两端，所述的变向轮机构、清洗机构、辅助轮机构依次沿轴向布置在所述的机器人外壳的圆周上；所述的机器人外壳由三个120°的相同的圆弧形外壳组装而成，每个外壳上均布置一个变向轮机构、清洗机构、辅助轮机构。优选地，所述的机器人外壳的两端开有通孔，外壳的圆柱面向内沿轴向设置有两组带通孔的凸台，每组有三个，所述的清洗机构、辅助轮机构依次布置在两组凸台中。优选地，所述的轴流泵叶轮支撑组件包括轴流泵叶轮轴和主轴，所述的轴流泵叶轮轴左端伸出所述的机器人外壳的通孔与轴流泵叶轮固定连接，轴流泵叶轮轴和主轴在外壳内固定连接，主轴的右端伸出外壳与切割叶轮固定连接。优选地，所述的变向轮机构包括变向轮轮架支撑杆、变向轮轮架、变向轮和变向轮弹簧，所述的变向轮轮架一端安装变向轮，另一端可转动连接在机器人外壳上，所述的变向轮轮架支撑杆一端与机器人外壳可转动连接，所述的变相轮轮架与变向轮轮架支撑杆与所述的机器人外壳的连接点的连线与外壳的轴向方向呈设定的角度，所述的变向轮轮架支撑杆的另一端开设有滑动槽，所述的变向轮弹簧嵌入所述的滑动槽中，所述的变向轮轮架支撑杆的另一端与变向轮轮架可转动且可移动连接，且变向轮轮架支撑杆通过压缩变向轮弹簧适应不同直径的管道。优选地，所述的清洗机构包括清洗刷、清洗杆和清洗机构弹簧，所述的清洗机构弹簧放置于所述的凸台的通孔中，下端通过端盖支撑固定；所述的清洗杆为T形，一端固定所述的清洗刷，另一端深入所述的凸台的通孔中压缩清洗机构弹簧。优选地，所述的辅助轮机构包括辅助轮、辅助轮轮架和辅助轮弹簧，所述的辅助轮弹簧放置在所述的凸台的通孔中，所述的辅助轮轮架的一端深入通孔压缩弹簧，另一端伸出通过安装辅助轮。优选地，所述的切割叶轮的叶片边缘安装刀片。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术巧妙的结合了高压水物理冲洗的部分原理，结合管道清洗机器人，具有管道清洗效果好、适应性强、无需内部驱动机器人、装置结构简单等特点；采用独特的旋转前进的方式，能够在前进的同时对管道内壁进行彻底清洗。附图说明图1为无动力管道清洗机器人的三维示意图；图2为无动力管道清洗机器人的截面图；图3为无动力管道清洗机器人的侧视图；图4为一种管道清洗系统的结构图；图5为管道清洗方法的流程图；图中，1-无动力管道清洗机器人，2-待清洗管道，3-水泵，4-水管，5-水池，6-流速传感器，7-变频器，8-PLC，9-触摸屏，10-报警器，101-轴流泵叶轮，102-轴流泵叶轮支撑组件，1021-轴端挡圈，1022-轴流泵叶轮轴，1023-主轴，103-机器人外壳，104-变向轮机构，1041-变向轮轮架支撑杆，1042-变向轮轮架，1043-变向轮，1044-变向轮弹簧，105-清洗机构，1051-清洗刷，1052-清洗杆，1053-清洗机构弹簧，106-辅助轮机构，1061-辅助轮，1062-辅助轮轮架，1063-辅助轮弹簧，107-切割叶轮。具体实施方式下面根据附图和优选实施例详细描述本专利技术，本专利技术的目的和效果将变得更加明白，以下结合附图和实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1-3所示，一种无动力管道清洗机器人1，其包括轴流泵叶轮101、轴流泵叶轮支撑组件102、机器人外壳103、变向轮机构104、清洗机构105、辅助轮机构106和切割叶轮107；机器人外壳103为圆柱形，由三个120°的相同的圆弧形外壳组装而成，两端分别开有通孔，外壳的圆柱面向内沿轴向设置有两组带通孔的凸台，每组有三个，所述的清洗机构105、辅助轮机构106依次布置在两组凸台中，因此，清洗机构105、辅助轮机构106各有三个。轴流泵叶轮支撑组件102包括轴流泵叶轮轴1022和主轴1023，所述轴流泵叶轮轴1022和主轴1023分别通过一对圆锥滚子轴承、套杯和轴承端盖固定在通孔内，轴流泵叶轮轴1022左端伸出通孔与轴流泵叶轮101通过键连接；轴流泵叶轮101通过轴端挡圈1021固定在轴流泵叶轮轴1022上，轴流泵叶轮轴1022右端与主轴1023通过联轴器连接；所述主轴1023右端伸出机器人外壳103，在其上套设有切割叶轮107，所述切割叶轮107右端通过轴端挡圈固定；变向轮机构104也为3个，均匀安装在机器人外壳103上，包括变向轮轮架支撑杆1041、变向轮轮架1042、变向轮1043和变向轮弹簧1044，所述变相轮轮架1042一端铰接在机器人外壳103上，另一端通过轮轴安装有变向轮1043，所述变向轮轮架支撑杆1041一端铰接在机器人外壳103上，另一端安装在变向轮轮架1042的中段上，所述变向轮轮架支撑杆1041内安装有变向轮弹簧1044，所述变向轮轮架1042的中段上有一根细杆，此细杆穿过变向轮轮架支撑杆1041，并可压缩所述变向轮弹簧1044，使变向轮轮架1042可以进行旋转调节；变向轮机构104偏转一定角度放置，即变相轮轮架1042与变向轮轮架支撑杆1041与所述的机器人外壳103的连接点的连线与外壳103的轴向方向呈一定的角度，这样使得变向轮1043与管道轴线成一定角度放置，顶紧管道内壁，当无动力管道清洗机器人1受力沿管道前进时，三个所述变向轮1043沿着倾斜的角度贴着管道内壁前进，整个前进线路呈螺旋线，从而在机器人前行的过程中，达到边前进边旋转的效果；在轴流泵叶轮101的推动下，可以无动力旋转前进。且当管径变化时，通过改变变向轮轮架支撑杆1041对变向轮弹簧1044的压缩程度可以控制变向轮1043的伸缩，使变向轮1043始终顶紧在待清洗管道的内壁。清洗机构105包括清洗刷1051、清洗杆1052和清洗机构弹簧1053，清洗机构弹簧1053放置在通孔内，下端通过端盖支撑固定，清洗杆1052安装在机器人外壳103外，一端穿过通孔并压缩清洗机构弹簧1053，清洗杆1052的另一端固定清洗刷1051；辅助轮机构106包括辅助轮1061、辅助轮轮架1062和辅助轮弹簧1063，辅助轮弹簧1063放置在通孔内，辅助轮轮架1062的一端穿过通孔并压缩辅助轮弹簧1063，辅助轮轮架1062的另一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无动力管道清洗机器人，其特征在于，该机器人包括轴流泵叶轮(101)、轴流泵叶轮支撑组件(102)、机器人外壳(103)、变向轮机构(104)、清洗机构(105)、辅助轮机构(106)和切割叶轮(107)，所述的机器人外壳(103)为圆柱形，所述的轴流泵叶轮(101)和切割叶轮(107)分别布置在所述的机器人外壳(103)的两端，所述的变向轮机构(104)、清洗机构(105)、辅助轮机构(106)依次沿轴向布置在所述的机器人外壳(103)的圆周上；所述的机器人外壳(103)由三个120°的相同的圆弧形外壳组装而成，每个外壳上均布置一个变向轮机构(104)、清洗机构(105)、辅助轮机构(106)。

【技术特征摘要】
1.一种无动力管道清洗机器人，其特征在于，该机器人包括轴流泵叶轮(101)、轴流泵叶轮支撑组件(102)、机器人外壳(103)、变向轮机构(104)、清洗机构(105)、辅助轮机构(106)和切割叶轮(107)，所述的机器人外壳(103)为圆柱形，所述的轴流泵叶轮(101)和切割叶轮(107)分别布置在所述的机器人外壳(103)的两端，所述的变向轮机构(104)、清洗机构(105)、辅助轮机构(106)依次沿轴向布置在所述的机器人外壳(103)的圆周上；所述的机器人外壳(103)由三个120°的相同的圆弧形外壳组装而成，每个外壳上均布置一个变向轮机构(104)、清洗机构(105)、辅助轮机构(106)。2.根据权利要求1所述的无动力管道清洗机器人，其特征在于，所述的机器人外壳(103)的两端开有通孔，外壳的圆柱面向内沿轴向设置有两组带通孔的凸台，每组有三个，所述的清洗机构(105)、辅助轮机构(106)依次布置在两组凸台中。3.根据权利要求1所述的无动力管道清洗机器人，其特征在于，所述的轴流泵叶轮支撑组件(102)包括轴流泵叶轮轴(1022)和主轴(1023)，所述的轴流泵叶轮轴(1022)左端伸出所述的机器人外壳(103)的通孔与轴流泵叶轮(101)固定连接，轴流泵叶轮轴(1022)和主轴(1023)在外壳(103)内固定连接，主轴(1023)的右端伸出外壳(103)与切割叶轮(107)固定连接。4.根据权利要求1所述的无动力管道清洗机器人，其特征在于，所述的变向轮机构(104)包括变向轮轮架支撑杆(1041)、变向轮轮架(1042)、变向轮(10...

【专利技术属性】
技术研发人员：周佩剑，戴嘉铖，牟介刚，吴登昊，张冯烨，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33