基于曲柄多连杆折叠撑壁机构的全气动管道清淤机器人制造技术

本发明专利技术提供了一种基于曲柄多连杆折叠撑壁机构的全气动管道清淤机器人。主要包括：前安装盘、后安装盘、曲柄多连杆折叠撑壁机构和下撑壁系统，前安装盘和后安装盘通过气缸连接，曲柄多连杆折叠撑壁机构通过螺钉固定设置在前安装盘上，下撑壁系统中的下撑壁缸固定安装在铝型材上，将铝型材通过螺钉安装在前安装盘上；全气动管道清淤机器人进入排水管道内部，压缩空气进入前安装盘和后安装盘上的各个气缸、曲柄多连杆折叠撑壁机构中的上撑壁缸和下撑壁系统中的下撑壁缸，下撑壁系统与曲柄多连杆折叠撑壁机构共同作用实现机器人在排水管道内的撑壁迈步行走及清淤作业。本发明专利技术的全气动管道清淤机器人可在不同直径管道内实现撑壁迈步行走及清淤作业。

Pneumatic Pipeline Silt Cleaning Robot Based on Crank Multi-link Folding Bracing Mechanism

The invention provides an all-pneumatic pipeline dredging robot based on a crank multi-connecting rod folding support mechanism. Mainly includes: front mounting plate, rear mounting plate, crank multi-connecting rod folding supporting wall mechanism and lower supporting wall system, front mounting plate and rear mounting plate are connected by cylinder, crank multi-connecting rod folding supporting wall mechanism is fixed on the front mounting plate by screw, lower supporting wall cylinder in the lower supporting wall system is fixed on the aluminum profile, and the aluminum profile is installed on the front mounting plate by screw; Pipeline dredging robot enters the drainage pipe, compressed air enters the cylinders on the front and rear mounting discs, the upper support cylinder and the lower support cylinder in the lower support wall system of crank multi-connecting rod folding bracing mechanism. The lower support wall system and crank multi-connecting rod folding bracing mechanism work together to realize the walking and dredging operation of the robot in the drainage pipe. The whole pneumatic pipeline silt removal robot of the invention can realize walking and silt removal of supporting walls in different diameter pipelines.

【技术实现步骤摘要】
基于曲柄多连杆折叠撑壁机构的全气动管道清淤机器人
本专利技术涉及排水管道清淤设备
，尤其涉及一种基于曲柄多连杆折叠撑壁机构的全气动管道清淤机器人。
技术介绍
排水管道是指汇集和排放污水、废水和雨水的管渠及其附属设施所组成的系统，包括干管、支管以及通往处理厂的管道，无论修建在街道上或其它任何地方，只要是起排水作用的管道，都应作为排水管道统计。管道机器人是一种可沿细小管道内部或外部自动行走、携带一种或多种传感器及操作机械，在工作人员的遥控操作或计算机自动控制下，进行一系列管道作业的机、电、仪一体化系统。适应于国内城市排水管道的管道检测机器人都需要在干净通风的排水管道中进行检测，由于进行一次管道检测，需要对管道进行截流清理，费时费力，影响城市功能。目前，现有技术中适用于国内城市排水管道的管道清淤机器人都需要从检查井进入排水管道，由于检查井尺寸有限，机器人不能大于井口尺寸，但排水管道尺寸各异，很多都大于井口尺寸，因此，开发一个可以有效地在不同直径管道内清淤作业的管道机器人是一个亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种基于曲柄多连杆折叠撑壁机构的全气动管道清淤机器人，以实现有效地在不同直径管道内进行撑壁迈步行走及清淤作业。为了实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案。一种基于曲柄多连杆折叠撑壁机构的全气动管道清淤机器人，包括：前安装盘、后安装盘、曲柄多连杆折叠撑壁机构和下撑壁系统，所述前安装盘和所述后安装盘通过气缸连接，所述曲柄多连杆折叠撑壁机构通过螺钉固定设置在前安装盘上，所述下撑壁系统中的下撑壁缸固定安装在铝型材上，将安装了下撑壁缸的铝型材通过螺钉安装在所述前安装盘上；所述全气动管道清淤机器人进入排水管道内部，压缩空气进入所述前安装盘和后安装盘上的各个气缸、所述曲柄多连杆折叠撑壁机构中的上撑壁缸和所述下撑壁系统中的下撑壁缸，所述下撑壁系统与所述曲柄多连杆折叠撑壁机构共同作用实现所述全气动管道清淤机器人在排水管道内的撑壁迈步行走及清淤作业。优选地，所述全气动管道清淤机器人还包括前配流闸阀，所述前配流闸阀包括：前闸阀阀体、闸门、闸门连接销、气缸连接块、气缸连接板、气缸和螺杆，所述前配流闸阀通过螺栓与所述后安装盘连接。优选地，所述曲柄多连杆折叠撑壁机构包括上撑壁缸、上撑壁缸铰接销、上撑壁缸活塞杆、曲柄铰接销一、三角形曲柄、连杆、曲柄铰接销二、曲柄铰接销三、曲柄铰座、上撑壁缸铰座、撑壁杆、撑壁板、撑壁板铰销、撑壁板连接架、撑壁杆与曲柄铰座铰接销、连杆与撑壁杆铰接销；所述下撑壁系统包括下撑壁缸、撑壁缸连接块、铝型材、撑壁轮缸、轮及轮安装片。优选地，所述前安装盘与所述后安装盘的下部中间安装清淤缸，所述清淤缸的前端设有开口，该开口与前安装盘下部中间部位所设的入泥口对齐，所述清淤缸通过螺栓与前配流闸阀、前安装盘固定连接；所述前安装盘尾部的清淤缸活塞杆与后安装盘固定连接，清淤缸活塞杆为空心钢管，兼做排污管道，并与后安装盘上所设的排污口同心；所述后安装盘排污口的外侧固定安装排污单向阀；排污管与排污单向阀固定连接；清淤缸的两侧对称均匀布置两个伸缩缸，该两个伸缩缸的两端分别连接在前安装盘与后安装盘上。优选地，机动换向阀一固定连接在前安装盘的内侧，与伸缩缸相对，当伸缩缸收缩到底时，伸缩缸缸体的头部会触碰到机动换向阀一的按钮，使机动换向阀一接通，从而改变机器人的气动控制逻辑；机动换向阀二固定连接在前安装盘内侧、机动换向阀一的上方，机动换向阀二的按钮部位套有钢丝绳，钢丝绳的另一端套在钢丝绳固定螺栓上，该螺栓固定在伸缩缸2缸体头部的螺纹孔内，当伸缩缸伸出到底时，伸缩缸缸体与机动换向阀二所连接的钢丝绳被拉伸，从而拉动机动换向阀二的按钮，改变机器人的气动控制逻辑；机动换向阀三固定连接在前配流闸阀上，使得当前安装盘上的撑壁杆回落到最低位置时，压到机动换向阀三的按钮，从而改变机器人的气动控制逻辑；机动换向阀四固定连接在后安装盘的上撑壁缸上，当后安装盘上的撑壁杆回落到最低位置时，三角形曲柄压到机动换向阀四的按钮，从而改变机器人的气动控制逻辑。优选地，所述上撑壁缸铰座是长方体块件，其背部设有两个螺纹孔，用于和前安装盘通过螺钉连接，其侧面靠近头部位置开有一通孔；所述上撑壁缸是个缸体侧面带有铰接孔的气缸，上撑壁缸通过上撑壁缸铰接销与上撑壁缸铰座的通孔相铰接，使得上撑壁缸能以上撑壁缸铰接销为轴相对上撑壁缸铰座转动；所述曲柄铰座的上部分设有两个片状通孔：通孔a和通孔b，其中通孔a通过撑壁杆与曲柄铰座铰接销与撑壁杆的头部相铰接，使得撑壁杆能以撑壁杆与曲柄铰座铰接销为轴相对转动；两个三角形曲柄贴在曲柄铰座的两侧，并通过曲柄铰接销三将三角形曲柄的通孔铰接在曲柄铰座的通孔上，使三角形曲柄能相对转动；撑壁缸活塞杆的头部通过曲柄铰接销一与两侧的两个三角形曲柄的另一端通孔相铰接；三角形曲柄剩下一端的通孔，其内侧通过曲柄铰接销二与两个连杆的一端相铰接，其中连杆是两头分别带有通孔的片体；连杆的另一端通过连杆与撑壁杆铰接销铰接在撑壁杆的两侧。优选地，所述撑壁杆是长方体杆件，其头部侧面中心位置开有两个通孔，第一个通孔通过撑壁杆与曲柄铰座铰接销、曲柄铰座铰接，第二个通孔的两侧分别与撑壁杆铰接销、连杆连接；所述撑壁板连接架是槽型板，槽宽与撑壁杆的宽度相匹配，所述撑壁板连接架扣在撑壁杆上，其两侧板位置开有通孔，其两侧的通孔通过撑壁板铰销与撑壁杆尾部相铰接，使撑壁板连接架能绕撑壁杆相对转动；所述撑壁板是方形弧板，其弧面与管壁的曲率相匹配，用于在撑壁时与管道直接接触，所述撑壁板的中间两侧均匀分布4个孔，用于与撑壁板连接架的上板面贴合并通过螺纹连接。优选地，所述前闸阀阀体26包括前后两个法兰，其中前法兰上的4个螺纹孔与前安装盘上对应的通孔固连，后法兰上的螺纹孔与清淤缸贴合并通过螺纹连接；气缸连接板是长方形板件，其两侧各设有4个螺纹孔，4个螺纹孔中心设有通孔，使气缸的活塞杆能穿过该通孔，两个气缸的缸体通过螺钉连接固定在气缸连接板上；气缸连接板的中部设有4个通孔，用于与4个螺杆32通过螺母固定连接。气缸连接块是一个长方体块，其两侧对称各设有1个通孔，通过螺钉与气缸中活塞杆内的螺纹固定连接；气缸连接块的中部设有通孔，通过螺栓连接到闸门连接销并与闸门连接。优选地，所述撑壁缸连接块是长方块体，其侧面均匀设有4个通孔与4个螺纹孔；所述铝型材是截面为长方形的型材，有两个贯穿的螺纹孔；所述撑壁缸连接块与所述铝型材贴合并通过T型螺母连接；所述撑壁缸贴在所述撑壁缸连接块上，并通过螺栓固定在撑壁缸连接块的4个螺纹孔上；所述撑壁轮缸通过螺钉与铝型材头部的两个螺纹孔连接；铝型材尾部的两个螺纹孔与前安装盘贴合并通过螺钉连接。优选地，所述全气动管道清淤机器人的全气动控制系统部分包括五条气路：第一条气路接到二位五通双气控阀一的进气口，二位五通双气控阀一的左出气口分为两路，其中一路连接到前安装盘的上撑壁缸与下撑壁缸的有杆腔以及撑壁缸轮组合体的无杆腔，其中另一路连接在后安装盘的上撑壁缸与下撑壁缸的无杆腔以及撑壁缸轮组合体的有杆腔；右出气口分为两路，其中一路连在前安装盘的上撑壁缸与下撑壁缸的无杆腔以及撑壁缸轮组合体的有杆腔其中另一路连在后安装盘的上撑壁缸与下撑壁缸的有杆腔撑壁缸轮组合体的无杆腔；第二条气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于曲柄多连杆折叠撑壁机构的全气动管道清淤机器人，其特征在于，包括：前安装盘、后安装盘、曲柄多连杆折叠撑壁机构和下撑壁系统，所述前安装盘和所述后安装盘通过气缸连接，所述曲柄多连杆折叠撑壁机构通过螺钉固定设置在前安装盘上，所述下撑壁系统中的下撑壁缸固定安装在铝型材上，将安装了下撑壁缸的铝型材通过螺钉安装在所述前安装盘上；所述全气动管道清淤机器人进入排水管道内部，压缩空气进入所述前安装盘和后安装盘上的各个气缸、所述曲柄多连杆折叠撑壁机构中的上撑壁缸和所述下撑壁系统中的下撑壁缸，所述下撑壁系统与所述曲柄多连杆折叠撑壁机构共同作用实现所述全气动管道清淤机器人在排水管道内的撑壁迈步行走及清淤作业。

【技术特征摘要】
1.一种基于曲柄多连杆折叠撑壁机构的全气动管道清淤机器人，其特征在于，包括：前安装盘、后安装盘、曲柄多连杆折叠撑壁机构和下撑壁系统，所述前安装盘和所述后安装盘通过气缸连接，所述曲柄多连杆折叠撑壁机构通过螺钉固定设置在前安装盘上，所述下撑壁系统中的下撑壁缸固定安装在铝型材上，将安装了下撑壁缸的铝型材通过螺钉安装在所述前安装盘上；所述全气动管道清淤机器人进入排水管道内部，压缩空气进入所述前安装盘和后安装盘上的各个气缸、所述曲柄多连杆折叠撑壁机构中的上撑壁缸和所述下撑壁系统中的下撑壁缸，所述下撑壁系统与所述曲柄多连杆折叠撑壁机构共同作用实现所述全气动管道清淤机器人在排水管道内的撑壁迈步行走及清淤作业。2.根据权利要求1所述的基于曲柄多连杆折叠撑壁机构的全气动管道清淤机器人，其特征在于，所述全气动管道清淤机器人还包括前配流闸阀，所述前配流闸阀包括：前闸阀阀体、闸门、闸门连接销、气缸连接块、气缸连接板、气缸和螺杆，所述前配流闸阀通过螺栓与所述后安装盘连接。3.根据权利要求2所述的基于曲柄多连杆折叠撑壁机构的全气动管道清淤机器人，其特征在于，所述曲柄多连杆折叠撑壁机构包括上撑壁缸、上撑壁缸铰接销、上撑壁缸活塞杆、曲柄铰接销一、三角形曲柄、连杆、曲柄铰接销二、曲柄铰接销三、曲柄铰座、上撑壁缸铰座、撑壁杆、撑壁板、撑壁板铰销、撑壁板连接架、撑壁杆与曲柄铰座铰接销、连杆与撑壁杆铰接销；所述下撑壁系统包括下撑壁缸、撑壁缸连接块、铝型材、撑壁轮缸、轮及轮安装片。4.根据权利要求3所述的基于曲柄多连杆折叠撑壁机构的全气动管道清淤机器人，其特征在于，所述前安装盘与所述后安装盘的下部中间安装清淤缸，所述清淤缸的前端设有开口，该开口与前安装盘下部中间部位所设的入泥口对齐，所述清淤缸通过螺栓与前配流闸阀、前安装盘固定连接；所述前安装盘尾部的清淤缸活塞杆与后安装盘固定连接，清淤缸活塞杆为空心钢管，兼做排污管道，并与后安装盘上所设的排污口同心；所述后安装盘排污口的外侧固定安装排污单向阀；排污管与排污单向阀固定连接；清淤缸的两侧对称均匀布置两个伸缩缸，该两个伸缩缸的两端分别连接在前安装盘与后安装盘上。5.根据权利要求3所述的基于曲柄多连杆折叠撑壁机构的全气动管道清淤机器人，其特征在于，机动换向阀一固定连接在前安装盘的内侧，与伸缩缸相对，当伸缩缸收缩到底时，伸缩缸缸体的头部会触碰到机动换向阀一的按钮，使机动换向阀一接通，从而改变机器人的气动控制逻辑；机动换向阀二固定连接在前安装盘内侧、机动换向阀一的上方，机动换向阀二的按钮部位套有钢丝绳，钢丝绳的另一端套在钢丝绳固定螺栓上，该螺栓固定在伸缩缸2缸体头部的螺纹孔内，当伸缩缸伸出到底时，伸缩缸缸体与机动换向阀二所连接的钢丝绳被拉伸，从而拉动机动换向阀二的按钮，改变机器人的气动控制逻辑；机动换向阀三固定连接在前配流闸阀上，使得当前安装盘上的撑壁杆回落到最低位置时，压到机动换向阀三的按钮，从而改变机器人的气动控制逻辑；机动换向阀四固定连接在后安装盘的上撑壁缸上，当后安装盘上的撑壁杆回落到最低位置时，三角形曲柄压到机动换向阀四的按钮，从而改变机器人的气动控制逻辑。6.根据权利要求3所述的基于曲柄多连杆折叠撑壁机构的全气动管道清淤机器人，其特征在于，所述上撑壁缸铰座是长方体块件，其背部设有两个螺纹孔，用于和前安装盘通过螺钉连接，其侧面靠近头部位置开有一通孔；所述上撑壁缸是个缸体侧面带有铰接孔的气缸，上撑壁缸通过上撑壁缸铰接销与上撑壁缸铰座的通孔相铰接，使得上撑壁缸能以上撑壁缸铰接销为轴相对上撑壁缸铰座转动；所述曲柄铰座的上部分设有两个片状通孔：通孔a和通孔b，其中通孔a通过撑壁杆与曲柄铰座铰接销与撑壁杆的头部相铰接，使得撑壁杆能以撑壁杆与曲柄铰座铰接销为轴相对转动；两个三角形曲柄贴在曲柄铰...

【专利技术属性】
技术研发人员：周明连，代天赐，左福浩，李文章，董红，葛珊，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京,11