一种房屋住宅用U型排水沟的沟壁无死角清理机的制作方法

本发明涉及排水沟技术领域，具体地说是一种房屋住宅用u型排水沟的沟壁无死角清理机。

背景技术

排水沟指的是将边沟、截水沟和路基附近、庄稼地里、住宅附近低洼处汇集的水引向路基、庄稼地、住宅地以外的水沟。

现有的沟壁清理装置大多采用清理板以转轴为中心旋转从而对排水沟沟壁进行旋转清理，清理板以转轴为中心旋转其清理范围为圆形，而排水沟大多采用线型的u型排水沟，对于u型排水沟而言，只能清理u型排水沟的下半圆沟壁，而对于下半圆沟壁的上方两侧壁是完全清理不到的，从而导致清理出现死角，清理不全面，经过长时间排水两侧沟壁因得不到清理而长满青苔及附着污垢而导致排水沟的宽度变窄，使得排水速度慢，也有可能使得排水沟出现堵塞的现象。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种房屋住宅用u型排水沟的沟壁无死角清理机。

本发明采用如下技术方案来实现：一种房屋住宅用u型排水沟的沟壁无死角清理机，其结构包括行走机器人、转刀、清理装置、u型排水沟、盖板，所述u型排水沟内置有行走机器人，所述行走机器人的驱动轮转轴上套置有转刀，所述行走机器人的正前方安装有清理装置，所述清理装置与u型排水沟的沟壁贴合接触，所述u型排水沟上设有盖板，所述清理装置包括有转轴、安装环、伸缩机构、清理机构，所述转轴贯穿于安装环且两者采用过度配合，所述安装环外壁呈放射状设置有伸缩机构，所述伸缩机构呈等距式设有十二个且为圆阵布设，每个伸缩机构远离安装环的一端均安装有清理机构，所述清理机构设有与伸缩机构相同个数，所述转轴与行走机器人进行传动连接，所述清理机构与u型排水沟的沟壁贴合接触。

作为优化，所述安装环外壁开设有卡槽，所述卡槽呈圆阵布设有十二个且间距相等，在每个所述卡槽均安装有伸缩机构。

作为优化，所述伸缩机构包括有内杆、外筒、内弹簧，所述内杆贯穿于外筒且两者采用间隙配合，所述外筒的内底面与内弹簧的一端相连接，所述内弹簧的另一端连接于内杆的底面，所述外筒固定在卡槽上，所述内杆的顶部连接有清理机构。

作为优化，所述内杆包括有限位底板、小型弹簧、凹槽、卡珠、杆体，所述杆体的底部与限位底板的顶面中心位置垂直连接，所述限位底板的两端均开设有一体化结构的凹槽，所述凹槽均内置有与限位底板相连接的小型弹簧，所述小型弹簧的另一端均连接有卡珠，所述卡珠与凹槽采用间隙配合，所述小型弹簧、凹槽、卡珠均设有两个，所述限位底板贯穿于外筒的内部而与内弹簧连接，所述卡珠远离小型弹簧的一端与外筒的内壁贴合接触，所述杆体的顶部安装有清理机构。

作为优化，所述外筒包括有弧形槽、筒体、活动口，所述筒体采用中空设置且其两内壁均开设有纵向并列的弧形槽，所述弧形槽呈等距式布设且与外筒为一体化结构，所述筒体的顶部开设有圆形结构的活动口，所述外筒与内弹簧的底部相连接，所述弧形槽与卡珠活动接触，所述活动口与杆体采用间隙配合，所述筒体远离清理机构的一端与卡槽相连接。

作为优化，所述清理机构包括有第一可隐藏清理块、直角套、第二可隐藏清理块、外弹簧，所述第一可隐藏清理块设于直角套的一侧，第二可隐藏清理块位于直角套的另一侧，所述第一可隐藏清理块通过外弹簧与直角套的正面连接，第二可隐藏清理块通过外弹簧与直角套背面连接，所述外弹簧设有两个，所述直角套的直角正对部位与杆体固定连接。

作为优化，所述第一可隐藏清理块包括有限位块、凸条、导向杆、限位板、铰链环、硬质海绵，所述硬质海绵的形状呈扇形结构，所述硬质海绵的顶部固定连接有铰链环，所述硬质海绵的扇面顶部连接有弧形结构的凸条，所述凸条远离硬质海绵的一侧固定有限位块，所述硬质海绵的底边连接有限位板，所述硬质海绵靠近限位板的一面上垂直连接有导向杆，所述导向杆与外弹簧的一端连接，所述铰链环与直角套连接。

作为优化，所述直角套包括有限位槽、第一导向槽、固定杆、三角套、导向凹槽、第二导向槽、中心轴，所述三角套为中空设置且其顶部安装有中心轴，所述三角套的内底面设有导向凹槽，所述导向凹槽的两末端均设有与三角套为一体化结构的限位槽，所述三角套的正面开设有开口朝左的第一导向槽，所述三角套的背面开设有开口朝右的第二导向槽，所述第二导向槽及第一导向槽的内侧均设有与三角套垂直连接的固定杆，所述固定杆与外弹簧的另一端连接，所述限位板设于三角套内部，所述中心轴贯穿于铰链环，所述三角套远离中心轴的一面中心与杆体固定连接。

作为优化，所述限位块可与限位槽相配合，所述导向槽与凸条进行滑动连接，所述导向杆可与导向槽配合。

作为优化，所述直角套呈扇形结构设置且大小为圆的四分之一。

作为优化，所述中心轴还通过扭簧与铰链环连接。

工作原理：通过控制行走机器人在型排水沟内的同时带动清理装置进行旋转，从而对型排水沟沟壁进行清理，伸缩机构旋转至水平位置时，此时为型排水沟的最大直径，如继续逆时针向垂直位置旋转时，伸缩机构的状态会由最小伸缩度向最大伸缩度变化，再由最大伸缩度向最小伸缩度变化，在最大伸缩度时为直角处，最小伸缩度向最大伸缩度变化具体为，清理机构受到沟壁的限制逐渐变小，使得内弹簧由于被压缩要复位而对限位底板提供动力，使得限位底板带动杆体向筒体外伸，因内弹簧的提供的动力远大于小型弹簧的力，使得卡珠脱离弧形槽而对小型弹簧施压，从而卡珠向凹槽内缩，进而限位底板带动杆体向筒体外伸，外伸的距离为内弹簧内释放的长度，使得清理机构能够始终与沟壁保持贴合，当卡珠与弧形槽相对时，小型弹簧由于被压缩要复位而使得卡珠向凹槽外伸而与卡槽进行板卡合，最大伸缩度向最小伸缩度变化同理可得，伸缩机构旋转至型排水沟的整个半圆沟壁时，伸缩机构为最小伸缩量，且清理机构为原状始终与型排水沟的整个半圆沟壁贴合，在旋转的过程中能够对沟壁进行全面清理，清理机构会随伸缩机构的变化而变化，第一可隐藏清理块与第二可隐藏清理块会向直角套内缩，当向直角处旋转时，硬质海绵受到沟壁的限制而在铰链环及扭簧的作用下而以中心轴为圆心向三角套内旋转，扭簧能够控制清理块的张力，同时扭簧能够在清理块内缩时进行蓄力便于清理块复位，凸条能够沿着导向凹槽进行滑动，对硬质海绵起到导向、限位的作用，便于硬质海绵快速进行隐藏或者快速进行复位，有效防止硬质海绵发生偏位的现象，而导向杆沿着导向槽移动同时拉近了导向杆与固定杆的间距，使得外弹簧被压缩，外弹簧能够在硬质海绵不受沟壁的限制而进行复位操作，此时硬质海绵被隐藏于直角套内，能够清理到型排水沟与盖板之间形成的直角部位，清理无死角。

有益效果

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：该清理装置通过伸缩机构与清理机构的结合设置，具有伸缩的功能，能够自适应于u型排水沟，使清理机构旋转的过程中能够始终与u型排水沟的沟壁保持贴合，从而对u型沟壁进行全面清理，清理无死角，有效防止沟壁青苔及污垢等不到清理而使得排水沟的宽度变窄，有利于增加排水速度，避免u型排水沟出现堵塞的现象。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一种房屋住宅用u型排水沟的沟壁无死角清理机的结构示意图。

图2为本发明的清理装置在u型排水沟内的结构示意图。

图3为本发明的清理装置的最小适用范围的结构示意图。

图4为本发明的清理装置的最大适用范围的结构示意图。

图5为本发明的安装环的结构示意图。

图6为本发明的伸缩机构的内部的结构示意图。

图7为本发明的清理机构的结构示意图。

图8为本发明的可隐藏清理块的结构示意图。

图9为本发明的直角套的结构示意图。

图中：行走机器人-1、转刀-2、清理装置-3、u型排水沟-4、盖板-5、转轴-31、安装环-32、伸缩机构-33、清理机构-34、卡槽-321、内杆-331、外筒-332、内弹簧-333、限位底板-331a、小型弹簧-331b、凹槽-331c、卡珠-331d、杆体-331e、弧形槽-332a、筒体-332b、活动口、第一可隐藏清理块-341、直角套-342、第二可隐藏清理块-343、外弹簧-344、限位块-341a、凸条-341b、导向杆-341c、限位板-341d、铰链环-341e、硬质海绵-341f、限位槽-344a、第一导向槽-344b、固定杆-344c、三角套-344d、导向凹槽-344e、第二导向槽-344f、中心轴-344g。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-9，本发明提供一种房屋住宅用u型排水沟的沟壁无死角清理机技术方案：其结构包括行走机器人1、转刀2、清理装置3、u型排水沟4、盖板5，所述u型排水沟4内置有行走机器人1，所述行走机器人1的驱动轮转轴上套置有转刀2，所述行走机器人1的正前方安装有清理装置3，所述清理装置3与u型排水沟4的沟壁贴合接触，所述u型排水沟4上设有盖板5，所述清理装置3包括有转轴31、安装环32、伸缩机构33、清理机构34，所述转轴31贯穿于安装环32且两者采用过度配合，所述安装环32外壁呈放射状设置有伸缩机构33，所述伸缩机构33呈等距式设有十二个且为圆阵布设，每个伸缩机构33远离安装环32的一端均安装有清理机构34，所述清理机构34设有与伸缩机构33相同个数，所述转轴31与行走机器人1进行传动连接，所述清理机构34与u型排水沟4的沟壁贴合接触。

所述安装环32外壁开设有卡槽321，所述卡槽321呈圆阵布设有十二个且间距相等，在每个所述卡槽321均安装有伸缩机构33，有助于进一步提高伸缩机构33的安装牢固性。

所述伸缩机构33包括有内杆331、外筒332、内弹簧333，所述内杆331贯穿于外筒332且两者采用间隙配合，所述外筒332的内底面与内弹簧333的一端相连接，所述内弹簧333的另一端连接于内杆331的底面，所述外筒332固定在卡槽321上，所述内杆331的顶部连接有清理机构34，具有伸缩的功能，能够自适应于u型排水沟，清理全面无死角。

所述内杆331包括有限位底板331a、小型弹簧331b、凹槽331c、卡珠331d、杆体331e，所述杆体331e的底部与限位底板331a的顶面中心位置垂直连接，所述限位底板331a的两端均开设有一体化结构的凹槽331c，所述凹槽331c均内置有与限位底板331a相连接的小型弹簧331b，所述小型弹簧331b的另一端均连接有卡珠331d，所述卡珠331d与凹槽331c采用间隙配合，所述小型弹簧331b、凹槽331c、卡珠331d均设有两个，所述限位底板331a贯穿于外筒332的内部而与内弹簧333连接，所述卡珠331d远离小型弹簧331b的一端与外筒332的内壁贴合接触，所述杆体331e的顶部安装有清理机构34，所述小型弹簧331b可带动卡珠331d向凹槽331c内缩或者外伸，内缩时限位底板331a可由内弹簧333提供动力而带动杆体331e上升。

所述外筒332包括有弧形槽332a、筒体332b、活动口，所述筒体332b采用中空设置且其两内壁均开设有纵向并列的弧形槽332a，所述弧形槽332a呈等距式布设且与外筒332为一体化结构，所述筒体332b的顶部开设有圆形结构的活动口，所述外筒332与内弹簧333的底部相连接，所述弧形槽332a与卡珠331d活动接触，所述活动口与杆体331e采用间隙配合，所述筒体332b远离清理机构34的一端与卡槽321相连接，所述弧形槽332a与卡珠331d相互配合时，可间接增加杆体331e的稳固性，使得清理块能够始终保持与沟壁贴合，更有利于沟壁的清理。

所述清理机构34包括有第一可隐藏清理块341、直角套342、第二可隐藏清理块343、外弹簧344，所述第一可隐藏清理块341设于直角套342的一侧，第二可隐藏清理块343位于直角套342的另一侧，所述第一可隐藏清理块341通过外弹簧344与直角套342的正面连接，第二可隐藏清理块343通过外弹簧344与直角套342背面连接，所述外弹簧344设有两个，所述直角套342的直角正对部位与杆体331e固定连接，所述第一可隐藏清理块341与第二可隐藏清理块343能够与u型排水沟内壁贴合接触，从而在旋转的过程中能够对沟壁进行全面清理。

所述第一可隐藏清理块341包括有限位块341a、凸条341b、导向杆341c、限位板341d、铰链环341e、硬质海绵341f，所述硬质海绵341f的形状呈扇形结构，所述硬质海绵341f的顶部固定连接有铰链环341e，所述硬质海绵341f的扇面顶部连接有弧形结构的凸条341b，所述凸条341b远离硬质海绵341f的一侧固定有限位块341a，所述硬质海绵341f的底边连接有限位板341d，所述硬质海绵341f靠近限位板341d的一面上垂直连接有导向杆341c，所述导向杆341c与外弹簧344的一端连接，所述铰链环341e与直角套342连接，所述硬质海绵341f具有弹性，能够在受到沟壁的限制时向直角套342内缩。

所述直角套342包括有限位槽344a、第一导向槽344b、固定杆344c、三角套344d、导向凹槽344e、第二导向槽344f、中心轴344g，所述三角套344d为中空设置且其顶部安装有中心轴344g，所述三角套344d的内底面设有导向凹槽344e，所述导向凹槽344e的两末端均设有与三角套344d为一体化结构的限位槽344a，所述三角套344d的正面开设有开口朝左的第一导向槽344b，所述三角套344d的背面开设有开口朝右的第二导向槽344f，所述第二导向槽344f及第一导向槽344b的内侧均设有与三角套344d垂直连接的固定杆344c，所述固定杆344c与外弹簧344的另一端连接，所述限位板341d设于三角套344d内部，所述中心轴344g贯穿于铰链环341e，所述三角套344d远离中心轴344g的一面中心与杆体331e固定连接，所述直角套342的设置能够将第一可隐藏清理块341、第二可隐藏清理块343隐藏于其内部。

所述限位块341a可与限位槽344a相配合，所述导向槽344b与凸条341b进行滑动连接，所述导向杆341c可与导向槽344b配合，均对清理块起到导向、限位的作用，便于清理块快速进行隐藏或者快速进行复位，有效防止清理块发生偏位的现象。

所述直角套342呈扇形结构设置且大小为圆的四分之一，能够清理到u型排水沟与盖板之间形成的直角部位，清理无死角。

所述中心轴344g还通过扭簧与铰链环341e连接，扭簧能够控制清理块的张力，同时扭簧能够在清理块内缩时进行蓄力便于清理块复位。

本发明的工作原理：将安装有清理装置3的行走机器人1放置在u型排水沟4内，通过控制行走机器人1在u型排水沟4内的同时带动清理装置3进行旋转，从而对u型排水沟4沟壁进行清理，伸缩机构33旋转至水平位置时，此时为u型排水沟4的最大直径，如继续逆时针向垂直位置旋转时，伸缩机构33的状态会由最小伸缩度向最大伸缩度变化，再由最大伸缩度向最小伸缩度变化，在最大伸缩度时为直角处，最小伸缩度向最大伸缩度变化具体为，清理机构34受到沟壁的限制逐渐变小，使得内弹簧333由于被压缩要复位而对限位底板331a提供动力，使得限位底板331a带动杆体331e向筒体332b外伸，因内弹簧333的提供的动力远大于小型弹簧331b的力，使得卡珠331d脱离弧形槽332a而对小型弹簧331b施压，从而卡珠331d向凹槽331c内缩，进而限位底板331a带动杆体331e向筒体332b外伸，外伸的距离为内弹簧333内释放的长度，使得清理机构34能够始终与沟壁保持贴合，当卡珠331d与弧形槽332a相对时，小型弹簧331b由于被压缩要复位而使得卡珠331d向凹槽331c外伸而与卡槽321进行板卡合，可间接增加杆体331e的稳固性，使得清理块能够始终保持与沟壁贴合，更有利于沟壁的清理，最大伸缩度向最小伸缩度变化同理可得，伸缩机构33旋转至u型排水沟4的整个半圆沟壁时，伸缩机构33为最小伸缩量，且清理机构34为原状始终与u型排水沟4的整个半圆沟壁贴合，在旋转的过程中能够对沟壁进行全面清理，清理机构34会随伸缩机构33的变化而变化，第一可隐藏清理块341与第二可隐藏清理块343会向直角套342内缩，当向直角处旋转时，硬质海绵341f受到沟壁的限制而在铰链环341e及扭簧的作用下而以中心轴344g为圆心向三角套344d内旋转，扭簧能够控制清理块的张力，同时扭簧能够在清理块内缩时进行蓄力便于清理块复位，凸条341b能够沿着导向凹槽344e进行滑动，对硬质海绵341f起到导向、限位的作用，便于硬质海绵341f快速进行隐藏或者快速进行复位，有效防止硬质海绵341f发生偏位的现象，而导向杆341c沿着导向槽344b移动同时拉近了导向杆341c与固定杆344c的间距，使得外弹簧344被压缩，外弹簧344能够在硬质海绵341f不受沟壁的限制而进行复位操作，此时硬质海绵341f被隐藏于直角套342内，能够清理到u型排水沟与盖板之间形成的直角部位，清理无死角。

综上所述，本发明相对现有技术获得的技术进步是：该清理装置通过伸缩机构与清理机构的结合设置，具有伸缩的功能，能够自适应于u型排水沟，使清理机构旋转的过程中能够始终与u型排水沟的沟壁保持贴合，从而对u型沟壁进行全面清理，清理无死角，有效防止沟壁青苔及污垢等不到清理而使得排水沟的宽度变窄，有利于增加排水速度，避免u型排水沟出现堵塞的现象。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。