一种基于无动力管道清洗机器人的管道清洗系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种基于无动力管道清洗机器人的管道清洗系统，该系统包括无动力管道清洗机器人、水泵、存水装置、流速传感器和反馈控制系统，无动力管道清洗机器人放置在待清洗管道中，水泵一端与待清洗管道的一端连接，另一端与存水装置连接，待清洗管道的另一端也通过水管与存水装置连接，待清洗管道的两端均设置流速传感器；反馈控制系统包括变频器、PLC和报警器，变频器与水泵和PLC电连接，流速传感器和报警器也与PLC电连接；无动力管道清洗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。本实用新型专利技术管道清洗效果好、适应性强、无需内部驱动且装置结构简单。

A Pipeline Cleaning System Based on Unpowered Pipeline Cleaning Robot

The utility model discloses a pipeline cleaning system based on a powerless pipeline cleaning robot, which includes a powerless pipeline cleaning robot, a water pump, a water storage device, a flow rate sensor and a feedback control system. The powerless pipeline cleaning robot is placed in the pipeline to be cleaned. One end of the pump is connected with one end of the pipeline to be cleaned, and the other end is connected with the water storage device to be cleaned. The other end of the pipeline is also connected with the water storage device through the water pipe, and velocity sensors are installed at both ends of the pipeline to be cleaned; feedback control system includes frequency converter, PLC and alarm, frequency converter is electrically connected with water pump and PLC, and velocity sensor and alarm are also electrically connected with PLC; powerless pipeline cleaning robot includes axial flow pump impeller, impeller support module of axial flow pump, robot shell, and so on. Variable wheel mechanism, cleaning mechanism, auxiliary wheel mechanism and cutting impeller. The utility model has the advantages of good cleaning effect, strong adaptability, no internal drive and simple device structure.

【技术实现步骤摘要】
一种基于无动力管道清洗机器人的管道清洗系统
本技术涉及管道清洗
，尤其涉及一种基于无动力管道清洗机器人的管道清洗系统。
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，本技术提出一种基于无动力管道清洗机器人的管道清洗系统，具体技术方案如下：一种基于无动力管道清洗机器人的管道清洗系统，其特征在于，该系统包括无动力管道清洗机器人、水泵、存水装置、流速传感器和反馈控制系统，所述的无动力管道清洗机器人放置在待清洗管道中，所述的水泵一端与所述的待清洗管道的一端连接，另一端与所述的存水装置连接，所述的待清洗管道的另一端也通过水管与存水装置连接，所述的待清洗管道的两端均设置所述的流速传感器；所述的反馈控制系统包括变频器、PLC和报警器，所述的变频器与所述的水泵和PLC电连接，所述的流速传感器和报警器也与PLC电连接；所述的无动力管道清洗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，本技术的有益效果如下：本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技术，本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技术，并不用于限定本技术。如图1-3所示，一种无动力管道清洗机器人，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本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于无动力管道清洗机器人的管道清洗系统，其特征在于，该系统包括无动力管道清洗机器人（1）、水泵（3）、存水装置（5）、流速传感器（6）和反馈控制系统，所述的无动力管道清洗机器人（1）放置在待清洗管道中，所述的水泵（3）一端与所述的待清洗管道的一端连接，另一端与所述的存水装置（5）连接，所述的待清洗管道的另一端也通过水管与存水装置（5）连接，所述的待清洗管道的两端均设置所述的流速传感器（6）；所述的反馈控制系统包括变频器（7）、PLC （8）和报警器（10），所述的变频器（7）与所述的水泵（3）和PLC （8）电连接，所述的流速传感器（6）和报警器（10）也与PLC （8）电连接；所述的无动力管道清洗机器人（1）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】
1.一种基于无动力管道清洗机器人的管道清洗系统，其特征在于，该系统包括无动力管道清洗机器人（1）、水泵（3）、存水装置（5）、流速传感器（6）和反馈控制系统，所述的无动力管道清洗机器人（1）放置在待清洗管道中，所述的水泵（3）一端与所述的待清洗管道的一端连接，另一端与所述的存水装置（5）连接，所述的待清洗管道的另一端也通过水管与存水装置（5）连接，所述的待清洗管道的两端均设置所述的流速传感器（6）；所述的反馈控制系统包括变频器（7）、PLC（8）和报警器（10），所述的变频器（7）与所述的水泵（3）和PLC（8）电连接，所述的流速传感器（6）和报警器（10）也与PLC（8）电连接；所述的无动力管道清洗机器人（1）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所述的基于无动力管道清洗机器人的管道清洗系统，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所述的基于无动力管道清洗机器人的管道清洗系统，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...

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