专利名称：一种高压水射式风管清洗装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及清洗装置，详细讲是ー种成本低、智能化高、环境适应カ强、具有多任务作业功能的高压水射式风管清洗装置。
背景技术：
随着中央空调的普及，其管理维护工作却并未跟上发展步伐。滞后的管理维护常常引发诸如风管堵塞、空调耗能増加、成为室内空气污染源等问题，甚至引发主机故障。无论从经济、节能、公共卫生等角度来说，这都带来了巨大的危害。
发明内容本实用新型的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种成本低、智能化高、环境 适应力強、具有多任务作业功能、清洗效率高、效果好、低耗能的高压水射式风管清洗装置。本实用新型解决上述现有技术的不足所采用的技术方案是一种高压水射式风管清洗装置，包括履带行进机构，平行四边形支撑架、微处理PC机和水箱，其特征在于履带行进机构内设有前驱动电机和后驱动电机，前驱动电机经锥齿轮传动副与前履带驱动轮相连，后驱动电机经锥齿轮传动副与后履带驱动轮相连，平行四边形支撑架设置在履带行进机构上，平行四边形支撑架上设有控制模块，平行四边形支撑架前部设有喷头和摄像器，微处理PC机经数据线与控制模块相连，水箱经水泵、输水管与喷头相连，控制模块分别与前驱动电机、后驱动电机、摄像器、水泵相连，用于控制其工作状态。本实用新型中所述的履带行进机构的支撑板上设有两组电机固定架，两组电机固定架上分别设有前驱动电机和后驱动电机，前驱动电机和后驱动电机的输出轴分别经锥齿轮传动副与前履带驱动轮的转轴和后履带驱动轮的转轴相连接。本实用新型中所述的平行四边形支撑架经连接销设置在履带行进机构的支撑板上。本实用新型独特的结构使其具有很好的环境适应能力，能够在不同工作环境下完成各项任务。两侧采用平行四边形高架连杆和履带复合的越障机构作为侧部驱动机构。两侧电机使用独立控制以实现在复杂环境的运动；使用吋，前驱动电机和后驱动电机经电源线连接电源，控制模块通过控制两侧的前驱动电机和后驱动电机使两侧的履带反向运动可实现转向功能。清洗装置采用上位机与下位机操控装置相结合的控制方式，直接用微处理PC机通过串ロ通信对清洗装置进行控制。鉴于清洗的环境，采用大管道旋转高压水射流喷头。摄像头可以直接与微处理PC机相连，用于观察管道结垢和垢层清理程度。本实用新型成本低、智能化高、环境适应カ强、具有多任务作业功能、清洗效率高、效果好、耗能低。
图I是本实用新型的一种结构示意图。[0010]图2是图I的A-A剖视图。
具体实施方式
如图所示的高压水射式风管清洗装置，包括履带行进机构，平行四边形支撑架6、微处理PC机9和水箱10，履带行进机构内设有前驱动电机19和后驱动电机14，前驱动电机19经锥齿轮传动副20与前履带驱动轮相连，后驱动电机14经锥齿轮传动副13与后履带驱动轮8相连，从图2中可以看出，履带行进机构的支撑板7上设有两组电机固定架18、15，两组电机固定架18、15上分別设有前驱动电机和后驱动电机，前驱动电机和后驱动电机的输出轴分别经锥齿轮传动副20、13与前履带驱动轮的转轴21和后履带驱动轮的转轴12相连接。平行四边形支撑架设置在履带行进机构上，从图I中可以看出平行四边形支撑架6经连接销设置在履带行进机构的支撑板上7，支撑板经轴承设在前履带驱动轮的转轴21和后履带驱动轮的转轴12上，此为现有技木。平行四边形支撑架上设有控制模块3，平行四边形支撑架前部设有喷头I和摄像器2，微处理PC机9经数据线5与控制模块3相连，水箱10 经水泵11、输水管4与喷头I相连，控制模块分别与前驱动电机、后驱动电机、摄像器、水泵相连，用于控制其工作状态。本实用新型独特的结构使其具有很好的环境适应能力，能够在不同工作环境下完成各项任务。两侧采用平行四边形高架连杆和履带复合的越障机构作为侧部驱动机构。两侧电机使用独立控制以实现在复杂环境的运动；使用吋，前驱动电机19和后驱动电机14经电源线17、16连接电源，控制模块通过控制两侧的前驱动电机和后驱动电机使两侧的履带反向运动可实现转向功能。清洗装置采用上位机与下位机操控装置相结合的控制方式，直接用微处理PC机通过串ロ通信对清洗装置进行控制。鉴于清洗的环境，采用大管道旋转高压水射流喷头。摄像头可以直接与微处理PC机相连，用于观察管道结垢和垢层清理程度。本实用新型成本低、智能化高、环境适应カ强、具有多任务作业功能、清洗效率高、效果好、耗能低。本实用新型主要用于风管内部污染物的清洗和收集。本实用新型良好的越障性能和较强的环境适应能力使得清洗装置经过少许改装，可应用于其它各种管道中，如排污管，エ业管道等。此外，清洗装置通过加装各种功能模块，如消毒装置，探伤装置等，可实现各种附加功能，具有非常广阔的前景。行走功能采用平行四边形高架连杆与履带复合的运动机构，使各轮可以分别攀越障碍，在复杂的路况实现爬坡等功能。探测功能利用视频头实现对现场图像的拍摄和传输。清洁功能采用高压水射流机与清洗装置配合完成清洗任务。清洗装置本体部分采用平行四边形高架连杆和履带复合的机构，两条履带用两个独立电机驱动。小车本身更像是ー个平台，能够在其上安装摄像头、探測器、感应器等各种模块，以实现具体功能。清洗装置采用此机构运动特点是刚度大，结构稳定，微动精度高，运动负荷小，较易适合复杂的运动形式，对空间要求环境不高适合在难度较大的工作空间运动。自身采用履带更保证了运动的强度要求。清洗装置有摄像采集功能，对风管里的现象进行反馈，实现了人机交互的功能。[0020]清洗装置采用高压水射流进行清洗作业。水射流具有清洗效率高、效果好、低耗能、低耗水等特点，特别适合于各类管道清洗。管道清理清洗装置属于移动清洗装置的ー种，现有移动清洗装置的移动方式主要有蠕动爬行、弾性振动行走、履带式、车轮式和腿足式，其中履带式、车轮式和腿足式三种移动方式结构相对简单且较容易实现。履带式的小车相比于轮式及腿足式小车而言有以下特点I.传动平稳，履带增加了在行走过程中的稳定性；2.对复杂路面的适应性強。轮式小车在泥泞、坑洼的路面行走时，车轮易陷入其中，而履带式的与路面的接触面积大，较容易冲破这些阻碍；3.越障能力强。实验验证，当小车的车身长度相等时，使用履带式的方式比轮式的 越障高度更高，越障能力越強。两条履带采用独立电机驱动的优点在于可以利用电机控制两侧履带的反向转动实现转向功能，使其转向更灵活。另外独立的电机驱动能够很好的适应小车两侧地形不一致时的复杂情况。由于履带式行进机构有支撑面积大，越障能力强，清扫时不易抖动等特点，所以该清洗装置采用双履带行进机构，左右两侧履带各由ー个电机驱动，应用差速调节就可实现清洗装置的前进、后退、左转、右转和各种曲线运动。现有管道清洗装置移动载体的驱动方式有电机驱动、液压驱动、气压驱动、压电驱动和电磁驱动等方式。其中较普遍的采用的是电机驱动、液压驱动和气压驱动这三种驱动方式。考虑到该管道清洗装置工作在密闭的空调风管内，环境复杂，在工作时要根据具体情况确定前进、后退、加速、減速和原地转弯等各种运动，而液压与气压驱动方式需要配有动カ源、输送回路等辅助设备，结构复杂，实现困难，相反电机驱动较容易实现调速控制，操作方便且设计尺寸能够达到要求，所以本清洗装置的移动载体采用电动驱动方式。电机驱动主要有步进电机、直流电机和交流电机。管道清洗装置的电机驱动系统要具有快速的响应性能、调速范围宽、高可靠性和体积质量小等特点。综合对比三种电机，该管道清洗装置移动载体的驱动电机采用直流电机驱动方式。清洗装置采用高压水射流机与清洗装置相配合的方式进行清洗作业，其中高压水射流体系统由主机泵、调压装置、软管与硬管、喷嘴及控制装置等组成，其中喷头安装在清洗装置上，由清洗装置带动喷头在管道内进行清洗作业。清洗装置的控制系统是整个清洗装置的核心，它的主要任务是完成数据采集、传输、决策和控制四大任务。通过实时采集外界环境和自身运动状态数据，实现对清洗装置的实时控制。高压水射流风管清洗装置的控制系统采用上、下位机的系统结构和模块化的设计思想进行开发，以保证系统开发的可靠性。上位机采用微机，通过图像处理软件及串ロ通信控制软件对下位机进行控制。下位机包括车载控制系统和视频控制系统，下位机采用STC89C52单片机，实现对行进直流电机、摄像头旋转用步进电机、照明装置、串ロ通信、图像信号传输等的控制。车载控制系统安装并密封在清洗装置体内，视频监测系统实时监测清洗装置的工作情況，井能通过视频終端在PC上显示出来。上位机与下位机采用线路简単、噪声抑制能力强的RS-485串行通信的工作模式，清洗装置主体的运动状态和采集到的数据能够在PC上实时显示出来，这样上位机就可以远程控制清洗装置运行，以消除其自动调整的控制死区。车载控制系统由直流电机驱动模块、步进电机驱动模块、RS-485串ロ通讯模块、照明模块组成。它能够控制履带驱动电机来完成清洗装置的前进、后退和转弯等基本动作。车载控制系统还要通过串ロ通讯模块接受主控制箱的控制命令，并将清洗装置主体的运动信息反馈给主控制台，对清洗装置两侧履带驱动电路的控制是整个控制系统的重要部分。视频采集系统通过软件驱动摄像头采集图像信息，并反馈给上位机图像处理软件，同时将信息传入串ロ通信控制软件，进而调整清洗装置进行作业。为了保证整个控制系统的稳定性工作，必须对硬件系统进行抗干扰设计。本系统中对硬件电路采取的抗干扰措施有I.将车载控制系统的硬件分为控制板，驱动板和通信板三个独立的电路板，减小功率电路对数字电路和模拟电路的影响，避免这几个部分耦合在一起。2.给电机加滤波电路，注意电容、电感引线要尽量短。3.单片机部分信号经芯片放大可以增强信号驱动能力。4.单片机闲置IO ロ置低，以避免不明管脚电平的影响。5.采用PCB制板，尽量避免90°角布线。本实用新型中所述的控制模块为下位机；所述的微处理PC机为上位机。
权利要求1.一种高压水射式风管清洗装置，包括履带行进机构，平行四边形支撑架、微处理PC机和水箱，其特征在于履带行进机构内设有前驱动电机和后驱动电机，前驱动电机经锥齿轮传动副与前履带驱动轮相连，后驱动电机经锥齿轮传动副与后履带驱动轮相连，平行四边形支撑架设置在履带行进机构上，平行四边形支撑架上设有控制模块，平行四边形支撑架前部设有喷头和摄像器，微处理PC机经数据线与控制模块相连，水箱经水泵、输水管与喷头相连，控制模块分别与前驱动电机、后驱动电机、摄像器、水泵相连，用于控制其工作状态。
2.根据权利要求I所述的高压水射式风管清洗装置，其特征在于所述的履带行进机构的支撑板上设有两组电机固定架，两组电机固定架上分别设有前驱动电机和后驱动电机，前驱动电机和后驱动电机的输出轴分别经锥齿轮传动副与前履带驱动轮的转轴和后履带驱动轮的转轴相连接。
专利摘要一种高压水射式风管清洗装置，包括履带行进机构，平行四边形支撑架、微处理PC机和水箱，履带行进机构内设有前驱动电机和后驱动电机，前驱动电机经锥齿轮传动副与前履带驱动轮相连，后驱动电机经锥齿轮传动副与后履带驱动轮相连，平行四边形支撑架设置在履带行进机构上，平行四边形支撑架上设有控制模块，平行四边形支撑架前部设有喷头和摄像器，微处理PC机经数据线与控制模块相连，水箱经水泵、输水管与喷头相连，控制模块分别与前驱动电机、后驱动电机、摄像器、水泵相连，用于控制其工作状态。本实用新型具有很好的环境适应能力，成本低、智能化高、环境适应力强、具有多任务作业功能、清洗效率高、效果好、耗能低。
文档编号B08B9/032GK202606459SQ20122025927
公开日2012年12月19日 申请日期2012年6月4日 优先权日2012年6月4日
发明者李娜, 谢伟, 董会旭, 徐鹏, 张斌, 孙慧琪, 赵婧媛, 章晓沛, 赵建敏, 刘于斯, 顾庆强, 吴庆爽, 曹法艺, 范琳琳 申请人:李娜