行走系统及管道机器人技术方案

本发明专利技术行走系统及管道机器人涉及机器人技术领域。其目的是为了提供一种体积小、适用性强的行走系统及具有这种行走系统的管道机器人。本发明专利技术管道机器人包括行走系统、淤泥输送系统和淤泥粉碎系统。行走系统包括行走动力机构、行走履带机构、机体支撑机构和履带导向涨紧机构，行走动力机构用于向系统提供动力，机体支撑机构包括承重轮，承重轮安装在承重轮支架上，承重轮支架与第一伸缩油缸的活塞杆连接，履带导向涨紧机构包括第二伸缩油缸，第二伸缩油缸的活塞杆连接涨紧支架，带动涨紧轮运动，涨紧轮与履带内侧面相接触。淤泥输送系统包括输送泵体总成和连接体。淤泥粉碎系统包括粉碎机构和高压水机构。

Walking System and Pipeline Robot

【技术实现步骤摘要】
行走系统及管道机器人
本专利技术涉及机器人
，特别是涉及一种行走系统及具有此处行走系统的用于进行井下清淤工作的管道机器人。
技术介绍
随着绿色发展理念深入社会各个阶层，城市生态文明建设尤为重要，市政管网作为与百姓生活息息相关的基础设施，它的维护也是一项必不可少的工作。我国市政管网现状：1、以管径600mm至1500mm最为常见且最易淤堵；2、管网的窨井(检查井)口直径小于700mm；3、每两井口间距40m或50m，更有的相距100m。所以街道路面上一块块的修补伤疤随处可见，那是为了清理管道内部淤泥而不得不在平整的路面打开一个个豁口，既影响城市交通，挖开的土方又对城市造成一定的污染。于是人们逐渐研制了一些管道清淤设备，并逐步向着更加智能化的方向发展。通常的可以做到不挖开井口的清淤方法，例如用高压水冲洗，但是只适用于小管道清淤，遇到直径超过600mm长度数十米的管道，由于水射流能量衰减，冲散的淤泥会二次沉淀，达不到清淤效果；再或者用钢丝绳带动固定在绳上的刮板和粉碎装置，通过收绞两端钢丝绳，在两井口之间往返运送淤泥，效率低下。为了能高效率的完成清淤工作，人们逐渐研发了一些自带淤泥输送功能的机器人，利用遥控操作，电脑控制机器人在管道内边行进边清理的方法得到肯定。但是，随着清淤设备功能愈加完善，就必须增加相应的配置，继而它的体积相对增大。然而窨井作为市政管网重要的一部分，现有的技术都避开机器人需要通过直径不到700mm的井口这个现实问题不谈，只单纯完善了机器人清淤的功能，所以说这类技术方案从实用性来说是不完整的，以至于到目前为止，市政主管网的清淤还是靠两种方法：一种是人工掏挖，一种是破开路面放入大型设备进行清淤。目前真正能够适应通过井口下到井下的机器人，也因为体型的限制，存在行动受到限制，容易卡在淤泥中，清淤不彻底等问题。因此如何使机器人的机体能够尽可能小以适应更广泛的工作环境，并且在体积有限的情况下实现高效、彻底的清淤工作是目前急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种体积小、适用性强的行走系统及具有这种行走系统的管道机器人。在本专利技术的第一方面，本专利技术提供了一种行走系统，其包括行走动力机构、行走履带机构、机体支撑机构和履带导向涨紧机构，所述行走动力机构用于向系统提供动力；所述行走履带机构包括多节相互连接的履带，履带的链节上安装有履带板，履带板上设置有轴孔，第一销轴穿过轴孔将履带板与链节铰接在一起，履带板能够绕第一销轴旋转；所述机体支撑机构包括承重轮，承重轮与履带内侧面相接触，承重轮安装在承重轮支架上，承重轮支架与第一伸缩油缸的活塞杆连接；所述履带导向涨紧机构包括第二伸缩油缸，第二伸缩油缸的活塞杆连接涨紧支架，带动涨紧轮运动，涨紧轮与履带内侧面相接触。本专利技术行走系统，其中所述行走动力机构包括第二壳体，第二壳体的后部为弧形面，弧形面内侧开设有两条与弧形面弧度相同的滑道，滑道在第二壳体前端面处留有开口，滑道内安装有吊钩，吊钩上水平开设有两个用于安装起吊设备的孔。本专利技术行走系统，其中所述第二壳体内设置有液压动力组件，第二壳体外部的左右两侧各设置有一个行星减速器，所述行星减速器为履带提供行走动力。在本专利技术的第二方面，本专利技术提供了一种管道机器人，其中包括行走系统、淤泥输送系统和淤泥粉碎系统，所述行走系统采用上述方案中的行走系统，所述淤泥输送系统包括输送泵体总成和连接体，输送泵体总成上部设置有油路、电路和水路的接头，输送泵体总成的侧壁内部设置有与各个接头相对应的通道，输送泵体总成的内部加工有离心蜗壳，所述离心蜗壳用于安装叶轮，所述连接体位于输送泵体总成后方；所述淤泥粉碎系统包括粉碎机构和高压水机构，粉碎机构包括第一壳体，第一壳体一侧安装有齿轮箱，另一侧安装有轴承盒，齿轮箱与轴承盒之间安装有锯片组，所述高压水机构包括高压水管和喷头，高压水通过喷头喷出。本专利技术管道机器人，其中所述第一壳体左右两侧分别开设有第一螺丝孔和第二螺丝孔，同一侧的第一螺丝孔和第二螺丝孔中安装有小刮泥板。本专利技术管道机器人，其中所述锯片组包括多个并排设置的锯片，锯片中心加工有轴孔，锯片的一侧设置有轴套，转轴穿过轴孔和轴套将多个锯片串联成锯片组，锯片侧面安装有若干个条状刀，条状刀在轴套四周呈环形阵列排布，且与轴套的外圆相切。本专利技术管道机器人，其中还包括定刀件，所述定刀件包括定刀底板、切割面和定刀齿，定刀底板位于锯片组下方，定刀齿一端固定在定刀底板上，另一端向上伸出，伸出部分向上弧状弯曲，弯曲的端部与轴套接触，定刀底板上开设有与锯片数量相同的切割面和锯片缝，锯片的下部位于锯片缝内，且锯片的最下端超出定刀底板所在平面，当锯片旋转时，锯片与锯片缝旋转相切，切割面位于条状刀下方，当锯片旋转时，锯片上的多个条状刀依次与切割面旋转相切。本专利技术管道机器人，其中所述高压水机构的高压水通入两个第一空芯旋转接头，第一空芯旋转接头的另一端连接高压水管，高压水管的另一端连接空芯接头，两个空芯接头各安装在一侧的大刮泥板上，空芯接头还连接有第一钢管，第一钢管另一端连接第二空芯旋转接头，第二空芯旋转接头安装在第四固定座上，第四固定座固定安装在大刮泥板上，第二空芯旋转接头上连接有第二钢管，第二钢管的另一端连接有第三空芯旋转接头，两侧的第三空芯旋转接头之间连接有第三钢管，第二钢管和第三钢管上各安装有若干个向下和向斜前上方的喷嘴。本专利技术管道机器人，其中所述第二钢管的一端设置有角度定位块，当两个大刮泥板转动伸展至180°时，角度定位块与大刮泥板的表面相接触。本专利技术管道机器人，其中所述第一壳体、输送泵体总成、连接体和行走动力机构中的第二壳体依次连接构成机体，所述第一壳体、连接体和第二壳体的侧壁内部设置有油路和电路的通道，机体各部分内的油路和电路通道分别连通。本专利技术管道机器人，其中所述排污管接头包括位于两侧的第一旋转密封端盖和第二旋转密封端盖，其中第一旋转密封端盖与排污管道相连，第二旋转密封端盖与输送泵体总成上的法兰固定连接，两个旋转密封端盖之间设置有空心连接通道，空心连接通道两端的通道口周围设置有密封套，空心连接通道上设置有转动连接柱，所述旋转密封端盖与转动连接柱活动连接，旋转密封端盖能够绕转动连接柱转动。本专利技术行走系统及管道机器人与现有技术不同之处在于，本专利技术行走系统及管道机器人包括行走系统、淤泥输送系统和淤泥粉碎系统。其中行走系统采用履带传动，在传统履带结构的基础上进行了改进，在链节与履带板之间增设第一销轴，履带板可以绕第一销轴在一定范围内自由旋转，从而实现了不用施加额外动力就能让履带在自适应管道的曲面行走的功能，增强了履带在井下管道恶劣环境下的适应性；行走系统还包括机体支撑机构和履带导向涨紧机构，通过两个机构中的第一伸缩油缸和第二伸缩油缸的动作，调整对履带施加的压力及履带的涨紧程度，可以抬升机体以提高越障能力。淤泥输送系统和淤泥粉碎系统通过锯片组对淤泥进行切割，锯片组通过设置条状刀和定刀齿增强锯片的切割能力，且避免淤泥在锯片间和定刀底板上的残留。切割淤泥的同时辅以高压水对淤泥进行高压喷射，切割后的淤泥进入离心蜗壳并通过排污管接头排出。其中所用的高压油路、高压水路和电路均设置在机体的侧壁内部，简化了外部管路，也缩小了机器人整体的体积，增强了设备整体的适用性。下面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种行走系统，其特征在于：包括行走动力机构、行走履带机构、机体支撑机构和履带导向涨紧机构，所述行走动力机构用于向系统提供动力；所述行走履带机构包括多节相互连接的履带，履带的链节上安装有履带板，履带板上设置有轴孔，第一销轴穿过轴孔将履带板与链节铰接在一起，履带板能够绕第一销轴旋转；所述机体支撑机构包括承重轮，承重轮与履带内侧面相接触，承重轮安装在承重轮支架上，承重轮支架与第一伸缩油缸的活塞杆连接；所述履带导向涨紧机构包括第二伸缩油缸，第二伸缩油缸的活塞杆连接涨紧支架，带动涨紧轮运动，涨紧轮与履带内侧面相接触。

【技术特征摘要】
1.一种行走系统，其特征在于：包括行走动力机构、行走履带机构、机体支撑机构和履带导向涨紧机构，所述行走动力机构用于向系统提供动力；所述行走履带机构包括多节相互连接的履带，履带的链节上安装有履带板，履带板上设置有轴孔，第一销轴穿过轴孔将履带板与链节铰接在一起，履带板能够绕第一销轴旋转；所述机体支撑机构包括承重轮，承重轮与履带内侧面相接触，承重轮安装在承重轮支架上，承重轮支架与第一伸缩油缸的活塞杆连接；所述履带导向涨紧机构包括第二伸缩油缸，第二伸缩油缸的活塞杆连接涨紧支架，带动涨紧轮运动，涨紧轮与履带内侧面相接触。2.根据权利要求1所述的行走系统，其特征在于：所述行走动力机构包括第二壳体，第二壳体的后部为弧形面，弧形面内侧开设有两条与弧形面弧度相同的滑道，滑道在第二壳体前端面处留有开口，滑道内安装有吊钩，吊钩上水平开设有两个用于安装起吊设备的孔。3.根据权利要求2所述的行走系统，其特征在于：所述第二壳体内设置有液压动力组件，第二壳体外部的左右两侧各设置有一个行星减速器，所述行星减速器为履带提供行走动力。4.一种管道机器人，其特征在于：包括行走系统、淤泥输送系统和淤泥粉碎系统，所述行走系统采用权利要求1-3中任意一项所述的行走系统；所述淤泥输送系统包括输送泵体总成和连接体，输送泵体总成上部设置有油路、电路和水路的接头，输送泵体总成的侧壁内部设置有与各个接头相对应的通道，输送泵体总成的内部加工有离心蜗壳，所述离心蜗壳用于安装叶轮，所述连接体位于输送泵体总成后方；所述淤泥粉碎系统包括粉碎机构和高压水机构，粉碎机构包括第一壳体，第一壳体一侧安装有齿轮箱，另一侧安装有轴承盒，齿轮箱与轴承盒之间安装有锯片组，所述高压水机构包括高压水管和喷头，高压水通过喷头喷出。5.根据权利要求4所述的管道机器人，其特征在于：所述第一壳体左右两侧分别开设有第一螺丝孔和第二螺丝孔，同一侧的第一螺丝孔和第二螺丝孔中安装有小刮泥板。6.根据权利要求4所述的管道机器人，其特征在于：所述锯片组包括多个并排设置的锯片，锯片中心加工有轴孔，锯片的一侧设置有轴套，转轴穿过轴孔和轴套将多个锯片串联成锯片组，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王长江，王克欣，
申请(专利权)人：王长江，王克欣，
类型：发明
国别省市：河南,41