本实用新型涉及管道清淤技术领域，具体涉及一种气动式位姿自动纠偏管道清淤装置.
背景技术：
目前，适用于国内城市排水管道的管道清淤机器人在管道内进行清淤工作时，经常会因为水流或者沉积已久的淤泥块等原因，导致机器人整体产生轴向的旋转，从而造成机器人的位姿发生变化，降低清淤工作的效率。为解决这一问题，国内外都在研究适用于管道清淤机器人的纠偏机构。
公开号为CN205296384U公开了一种带清淤螺旋输送的气动式地下排水管道清淤机器人，包含主架组件、输送组件和清理组件；清理组件固定安装在主架组件的前端，输送组件安装在主架组件的轴心位置，清理组件与输送组件连通；主架组件包括前后安装盘、支撑缸、推进缸，在前后安装盘的外侧均匀布置支撑缸，推进缸的两端分别连接前后安装盘；输送组件包括波纹管伸缩导向杆、波纹管支撑环和波纹管，波纹管伸缩导向杆穿过前、后安装盘对应的通孔，通过螺母与前、后安装盘连接，波纹管支撑环套在波纹管伸缩导向杆上，波纹管设在波纹支撑环上，输送组件整体构成清淤机器人的输送主体；清理组件包含螺旋输送筒、气动马达、螺旋板、底座、U形连接板、摆动气缸和搅动叉，前安装盘的上方外侧固定有U形连接板，在U形连接板与安装盘之间固定装有螺旋输送筒，在螺旋输送筒的上端固定装有气动马达，气动马达的轴上固定装有螺旋板，在U形连接板的外侧通过螺纹固定底座，在底座上安装摆动气缸，在摆动气缸的转台上安装搅动叉，通过搅动叉的搅动和螺旋输送筒的输送，完成清淤。然而，上述管道清淤机器人的摆动气缸和气动马达产生的反扭矩使得机器人整体的位姿发生变化，产生了轴向转动，位姿发生偏转后，需停止工作，人工对清淤机器人进行位姿纠正，不仅增加了人工劳动轻度，而且影响了清淤工作的效率，同时纠偏的精度不高。正是基于上述管道清淤机器人存在的上述不足，本实用新型提出了一种克服上述缺陷的位姿自动纠偏的管道清淤装置。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于：提供一种能够进行位姿自动纠偏的管道清淤装置，其具有结构设计合理、自动化程度高、纠偏效率高，不影响管道清淤工作，运行安全可靠稳定，有效降低工人的劳动强度，维护成本较低等优点。
为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案：
一种气动式位姿自动纠偏管道清淤装置，该装置包括输送主体，所述输送主体前端设有前安装盘，所述前安装盘下部设有输送孔，所述输送孔前方连接有铲板，所述输送主体后端设有后安装盘，所述前安装盘和所述后安装盘的周边对称安装有支撑缸，所述前安装盘上通过销轴可旋转的安装有安装板，所述安装板的下端连接有连接杆，所述连接杆的两侧均安装有一气动马达；每个所述气动马达均传动连接有一搅拌轴；所述前安装盘上还固定设有调压阀，所述调压阀位于所述安装板的两侧各一个，所述调压阀的阀杆与所述安装板的侧边相抵触，所述调压阀连通所述气动马达。
作为上述方案的进一步优化，所述前安装盘和所述后安装盘的周边还设有定向轮，所述定向轮与所述支撑缸在所述前安装盘和所述后安装盘的周边相间设置。
作为上述方案的进一步优化，所述调压阀还包括固定套、弹簧座、弹簧导杆、弹簧、膜片，所述阀杆穿过所述固定套与所述弹簧座连接，所述弹簧导杆的一端固定在所述弹簧座的中心处，所述弹簧套设在所述弹簧导杆上，所述弹簧的上端与所述弹簧座连接，所述弹簧的另一端与所述膜片连接。
作为上述方案的进一步优化，所述安装板的上端设有销轴孔，所述安装板通过所述销轴孔可旋转的设置在所述销轴上，所述销轴的前端设有挡板，所述销轴位于所述前安装盘中心处的正上方。
作为上述方案的进一步优化，所述连接杆的后端固定在所述安装板的下部，所述连接杆的前端固定有轴承固定座，所述连接杆的后端高于所述连接杆的前端；所述轴承固定座的两端均设有安装孔，所述安装孔内安装有轴承；所述气动马达连接有联轴器，所述联轴器连接所述搅拌轴，所述搅拌轴通过所述轴承穿过所述轴承固定座。
作为上述方案的进一步优化，位于所述安装板左侧的所述调压阀连通位于所述连接杆左侧的所述气动马达，位于所述安装板右侧的所述调压阀连通位于所述连接杆右侧的所述气动马达。
作为上述方案的进一步优化，位于所述连接杆左侧的所述气动马达带动所述搅拌轴顺时针旋转，位于所述连接杆右侧的所述气动马达带动所述搅拌轴逆时针旋转；位于所述连接杆左侧的所述气动马达连接的所述搅拌轴上设有右旋螺旋叶片，位于所述连接杆右侧的所述气动马达连接的所述搅拌轴上设有左旋螺旋叶片。
作为上述方案的进一步优化，所述连接杆和所述安装板之间连接有加强板，所述连接杆的后部设有马达后夹板，所述连接杆的前部设有马达前夹板，所述马达前夹板的长度小于所述马达后夹板的长度；所述马达前夹板和所述马达后夹板的两端均设有斜通孔，所述气动马达的前端和后端分别设于所述马达前夹板和所述马达后夹板的斜通孔内。
作为上述方案的进一步优化，所述气动马达为叶片式杆状气动马达。
本实用新型有益效果：可旋转的安装板调节调压阀的输出压力，从而调节气动马达的功率，功率不同的气动马达带动搅拌轴旋转产生不同大小的推力，在推力作用下实现管道清淤装置的位姿纠偏，从而避免了清淤工作的中途中断，降低了人工劳动强度，提高了清淤工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例所述的气动式位姿自动纠偏管道清淤装置结构图。
图2为本实用新型实施例所述的气动式位姿自动纠偏管道清淤装置的前安装盘主视图。
图3为本实用新型实施例所述的气动式位姿自动纠偏管道清淤装置的前安装盘后视图。
图4为本实用新型实施例所述的气动式位姿自动纠偏管道清淤装置的气动马达安装示意图。
图5为本实用新型实施例所述的气动式位姿自动纠偏管道清淤装置的安装板安装结构放大图。
图6为本实用新型实施例所述的气动式位姿自动纠偏管道清淤装置的调压阀结构图。
图7为本实用新型实施例所述的气动式位姿自动纠偏管道清淤装置的轴承固定座结构图。
图8为本实用新型实施例所述的气动式位姿自动纠偏管道清淤装置的马达夹板结构图，其中，(a)为马达后夹板，(b)为马达前夹板图。
图9为本实用新型实施例所述的气动式位姿自动纠偏管道清淤装置在管道内向左侧倾斜的工作状态图。
图10为本实用新型实施例所述的气动式位姿自动纠偏管道清淤装置在管道内向右侧倾斜的工作状态图。
其中：1-输送主体；2-前安装盘；3-输送孔；4-铲板；5-后安装盘；6-支撑缸；7-销轴；8-安装板；9-连接杆；10-气动马达；11-搅拌轴；12-调压阀；21-阀杆；13-定向轮；22-固定套；23-弹簧座；24-弹簧导杆；25-弹簧；26-膜片；14-销轴孔；15-轴承固定座；16-安装孔；17-轴承；18-联轴器；19-右旋螺旋叶片；20-左旋螺旋叶片；27-加强板；28-马达后夹板；29-马达前夹板；30-斜通孔；31-挡板。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的模块。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或模块，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、模块和/或它们的组。
需要说明的是，在本实用新型所述的实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通，或两个元件的相互作用关系，除非具有明确的限定。对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
为便于对本实用新型实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明，且实施例并不构成对本实用新型实施例的限定。本领域普通技术人员应当理解的是，附图只是一个实施例的示意图，附图中的部件或装置并不一定是实施本实用新型所必须的。
如图1至图8所示，本实用新型实施例所述的一种气动式位姿自动纠偏管道清淤装置，包括输送主体1，所述输送主体1前端设有前安装盘2，所述前安装盘2下部设有输送孔3，所述输送孔3前方连接有铲板4，所述输送主体1后端设有后安装盘5，所述前安装盘2和所述后安装盘5的周边对称安装有支撑缸6，所述前安装盘2上通过销轴7可旋转的安装有安装板8，所述安装板8的下端连接有连接杆9，所述连接杆9的两侧均安装有一气动马达10；每个所述气动马达10均传动连接有一搅拌轴11；所述前安装盘2上还固定设有调压阀12，所述调压阀12位于所述安装板8的两侧各一个，所述调压阀12的阀杆21与所述安装板8的侧边相抵触，所述调压阀12连通所述气动马达10。
在本实用新型的一个具体实施例中，所述前安装盘2和所述后安装盘5的周边还设有定向轮13，所述定向轮13与所述支撑缸6在所述前安装盘2和所述后安装盘5的周边相间设置。
在本实用新型的一个具体实施例中，所述调压阀12还包括固定套22、弹簧座23、弹簧导杆24、弹簧25、膜片26，所述阀杆21穿过所述固定套22与所述弹簧座23连接，所述弹簧导杆24的一端固定在所述弹簧座23的中心处，所述弹簧25套设在所述弹簧导杆24上，所述弹簧25的上端与所述弹簧座23连接，所述弹簧25的另一端与所述膜片26连接。
在本实用新型的一个具体实施例中，所述安装板8的上端设有销轴孔14，所述安装板8通过所述销轴孔14可旋转的设置在所述销轴7上，所述销轴7的前端设有挡板31，所述销轴7位于所述前安装盘2中心处的正上方。
在本实用新型的一个具体实施例中，所述连接杆9的后端固定在所述安装板8的下部，所述连接杆9的前端固定有轴承固定座15，所述连接杆9的后端高于所述连接杆9的前端；所述轴承固定座15的两端均设有安装孔16，所述安装孔16内安装有轴承17；所述气动马达10连接有联轴器18，所述联轴器18连接所述搅拌轴11，所述搅拌轴11通过所述轴承17穿过所述轴承固定座15。
在本实用新型的一个具体实施例中，位于所述安装板8左侧的所述调压阀12连通位于所述连接杆9左侧的所述气动马达10，位于所述安装板8右侧的所述调压阀12连通位于所述连接杆9右侧的所述气动马达10。
在本实用新型的一个具体实施例中，位于所述连接杆9左侧的所述气动马达10带动所述搅拌轴11顺时针旋转，位于所述连接杆9右侧的所述气动马达10带动所述搅拌轴11逆时针旋转。
在本实用新型的一个具体实施例中，位于所述连接杆9左侧的所述气动马达10连接的所述搅拌轴11上设有右旋螺旋叶片19，位于所述连接杆9右侧的所述气动马达10连接的所述搅拌轴11上设有左旋螺旋叶片20。
在本实用新型的一个具体实施例中，所述连接杆9和所述安装板8之间连接有加强板27，所述连接杆9的后部设有马达后夹板28，所述连接杆9的前部设有马达前夹板29，所述马达前夹板29的长度小于所述马达后夹板28的长度；所述马达前夹板29和所述马达后夹板28的两端均设有斜通孔30，所述气动马达10的前端和后端分别设于所述马达前夹板29和所述马达后夹板28的斜通孔30内，所述气动马达10为叶片式杆状气动马达。
本实用新型实施例所述的气动式位姿自动纠偏管道清淤装置，在所述前安装盘2的中轴线上方设有销轴7，安装板8的上端设有销轴孔14，通过销轴7和销轴孔14将安装板8和前安装盘2相连接，使得安装板8能够以销轴7为轴自由摆动，销轴7的前端设有挡板31，挡板31通过螺钉连接在销轴7上，可防止安装板8脱落。
本实用新型实施例所述的气动式位姿自动纠偏管道清淤装置，所述的连接杆11是一个截面为矩形的杆，安装板8是一个长方形板件，下方开有一斜方孔，斜方孔的倾斜角度即为气动马达的下倾角，用于和连接杆9形成过盈配合，安装板8和连接杆9之间通过加强板27增加连接杆9与安装板8之间的牢固可靠性。前安装盘2和后安装盘5上均安装有支撑缸6和定向轮13，当清淤装置到达清淤位置后，支撑缸6就会伸展与管道内壁相抵触，当清淤装置需要移动时，支撑缸6收缩，定向轮13与管道内壁相抵触，从而实现清淤装置的向前移动。
连接杆9的前端均布着若干螺纹孔，用于和轴承固定座15形成螺钉连接，连接杆9的侧面上开有若干螺纹孔用于通过螺钉固定马达前夹板29、马达后夹板28和加强板27，其后端插在安装板8下方的斜方孔中，并用螺钉固定连接杆9的后端插入斜方孔后，连接杆9处于倾斜状态，后端比前端高，当气动马达10安装在连接杆9的两侧后，气动马达10的前端比后端低，从而有利于搅拌轴11对淤泥的搅拌疏松，有利于在螺旋叶片的旋转作用下，使淤泥向输送孔3运动，有助于清淤。
本实用新型实施例所述的气动式位姿自动纠偏管道清淤装置，马达前夹板29、马达后夹板28穿设在连接杆9上，轴承固定座15也安装在连接杆9的顶端，马达前夹板29、马达后夹板28的两端均设有斜通孔30，和轴承固定座15两端的安装孔16相配合，使安装在两侧的气动马达10以及螺旋叶片前端向内倾斜，便于接触管道淤积物，并实现疏松和清理。
本实用新型实施例所述的气动式位姿自动纠偏管道清淤装置，其中所述的加强板27是一个近似三角形的板件，该三角形板件的的一边固定在安装板8，另一边和连接杆9通过螺纹连接，由此可以增强纠偏的可靠性。
本实用新型实施例所述的气动式位姿自动纠偏管道清淤装置，其中所述的马达前夹板29是一个矩形板，中间开方孔，其底面两端做成翘起的斜面。在两头翘起的两个斜面上均开有一个圆孔，便于气动马达10的轴从中伸出，圆孔四周均布着四个通孔，用于和气动马达上的螺纹孔通过螺钉连接，中间的方孔和连接杆9形成过盈配合。
本实用新型实施例所述的气动式位姿自动纠偏管道清淤装置，其中所述的马达后夹板28是中间开有方孔的矩形板，两端开有一圆孔，用于和气动马达10的尾端形成过盈配合，中间的方孔用于和连接杆9形成过盈配合，马达后夹板28的两个底面开有螺纹孔，用于将其固定在连接杆9的特定位置上。
本实用新型实施例所述的气动式位姿自动纠偏管道清淤装置，所述气动马达10为叶片式杆状气动马达，其外形为一种杆状的圆柱体，前端开有若干螺纹孔，用螺钉将其和马达前夹板29连接，气动马达10的末端和马达后夹板28上的圆孔形成过盈配合。
本实用新型实施例所述的气动式位姿自动纠偏管道清淤装置，所述的轴承固定座15是一个矩形板，中间开有通孔，用于和连接杆9端面的螺纹孔通过螺钉连接，两端做出斜面，并在斜面上开安装孔16，安装孔16用于安装轴承17。
本实用新型实施例所述的气动式位姿自动纠偏管道清淤装置，安装板8左右两侧均安装有调压阀12，两个调压阀12通过L型支架固定在前安装盘2上，所述的调压阀12是一种利用压力平衡原理制作的装置，包括阀杆21；固定套22；弹簧座23；弹簧导杆24；弹簧25；膜片26；两个调压阀12的阀杆21均与安装板的侧壁相抵触，当阀杆21受到的挤压力时，通过弹簧座23压紧弹簧25，对膜片26产生推力，从而出气口的压力增大。
安装板8左侧的调压阀12的出口和连接杆9左侧的气动马达10进气口连接，安装板8右侧的调压阀12的出口和连接杆9右侧的气动马达10进气口连接。当安装板8对左侧的调压阀12产生挤压力时，连接杆9左侧的气动马达10进气压力变大，从而使左侧的气动马达10功率增大；当安装板8对右侧的调压阀12受产生挤压力时，连接杆9右侧的气动马达10进气压力变大，从而使右侧的气动马达10功率增大。
搅拌轴11上焊接有螺旋叶片，螺旋叶片是前端直径小于后端直径的锥形，其中左侧的搅拌轴11上焊接右旋螺旋叶片19，右侧的搅拌轴11上焊接左旋螺旋叶片20，搅拌轴11的前端开有一螺纹孔，便于和钻头通过螺纹连接，另一端上有一细长状的圆柱凸台，穿过轴承17和联轴器18相连接，联轴器18将搅拌轴11和气动马达10的轴连接，气动马达10固定在马达前夹板29和马达后夹板28之间。在当气动马达10转动时，通过联轴器18带动搅拌轴11转动，从而可以对淤泥进行破碎，由于两个气动马达10之间存在一定的内倾角和下倾角，所以与之相连接的两个锥形的左、右旋螺旋叶片不会干涉，并能够方便地接触管道下部淤积物，并且纠偏装置后部在不会堵塞清淤机器人的输送孔3，锥形螺旋前端直径小，相同转矩时切削力更大，从而更好地破碎并收集前方的淤泥。
本实用新型实施例所述的气动式位姿自动纠偏管道清淤装置的纠偏工作过程如下：通过安装板8和连接杆9连接了两个气动马达10和两个螺旋叶片，整体构成纠偏装置通过销轴7悬挂在前安装盘2上，当清淤机器人发生旋转偏移时，该装置在自身重力作用下绕销轴旋转保持竖直状态。
当所述管道清淤装置位姿没有发生偏转时，安装板8是不会对两侧的调压阀12产生挤压力的，所以左右两侧的调压阀12提供给两个气动马达10的气压是相同的，其输出扭力也是相同的，又由于两个气动马达10的转向相反，其中左侧气动马达10顺时针旋转，带动左侧的右旋螺旋叶片19顺时针旋转，淤泥对其产生向左的推力，从而使淤泥向后方输送，右侧气动马达10逆时针旋转，带动右侧的左旋螺旋叶片20逆时针旋转，淤泥对其产生向右的推力，使淤泥向后方输送，两侧的气动马达10旋转功率是相同的，从而使淤泥所产生的推力相互抵消，不会对机器人整体位姿产生影响。
如图9所示，当管道清淤装置的位姿发生逆时针偏转，也即向左侧偏转时，竖直状态安装板8会和左侧的调压阀12的阀杆21产生挤压，从而使左侧的气动马达10供气压力变大，左侧气动马达10的输出功率增大，进一步使右旋螺旋叶片19的转速增大，使淤泥对其产生的向左的推力变大，而右侧气动马达10的输出功率比左侧气动马达的输出功率小，从而使右侧的左旋螺旋叶片20的转速比右旋螺旋叶片19的转速小，进一步的使淤泥对左旋螺旋叶片20产生的向右的推力小于淤泥对右旋螺旋叶片19产生的向左的推力，两个推力差会使安装板8通过左侧的调压阀的固定套22对前安装盘2产生方向向左的作用力，由于调压阀12安装在管道清淤装置的总体下方(以输送主体的中心轴为参照)，从而对清淤装置整体产生了顺时针方向的推力，也即方向向左的推力，利用这个推力使得清淤装置整体位姿得以恢复正常。
如图10所示，当管道清淤装置的位姿发生顺时针偏转，也即向右侧偏转时，竖直状态的安装板8会和右侧的调压阀12的阀杆21产生挤压，从而使右侧的气动马达10供气压力变大，右侧气动马达10的输出功率增大，进一步使左旋螺旋叶片20的转速变大，使淤泥对其产生的向右的推力增大，而左侧气动马达10的输出功率比右侧气动马达10的输出功率小，从而使左侧的右旋螺旋叶片19的转速比左旋螺旋叶片20的转速小，进一步的使淤泥对右旋螺旋叶片19产生的向左的推力小于淤泥对左旋螺旋叶片20产生的向右的推力，两个推力差会使安装板8通过右侧的调压阀的固定套22对前安装盘2产生方向向右的作用力，由于调压阀12安装在管道清淤装置的总体下方(以输送主体的中心轴为参照)，从而对清淤装置整体产生了逆时针方向的推力，也即方向向右的推力，利用这个推力使得清淤装置整体位姿得以恢复正常。
综上所述，本实用新型实施例通过安装板8安装有淤泥搅动装置，淤泥搅动装置包括连接杆9及安装在连接杆9两侧的气动马达10，气动马达10分别传动连接搅拌轴11，左右两侧的搅拌轴11分别设有右旋螺旋叶片19和左旋螺旋叶片20，螺旋叶片的旋转使淤泥对清淤装置产生推力，通过调压阀12调节左右两侧的气动马达10的功率，功率的变化使清淤装置整体推力方向发生变化，从而实现了清淤装置位姿的自动纠偏。
本领域普通技术人员可以理解：本实用新型实施例中的装置中的部件可以按照实施例的描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的部件可以合并为一个部件，也可以进一步拆分成多个子部件。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。