本发明属于管道清洗机器人领域，具体涉及一种蠕动式管道疏堵清洗机器人。
背景技术：
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疏堵和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，疏堵、清洗难度很大。此外，对于长距离管道，由于地理因素或者管道焊接施工或工艺上的原因，存在一些弯曲管道和变径管道。现有的一些管道清洗只能清洗直管道或者不能有效的变径。
技术实现要素：
本发明针对现有技术的不足，提供一种蠕动式管道疏堵清洗机器人，
一种蠕动式管道疏堵清洗机器人，其特征在于，该机器人沿轴向依次固定连接的左行走支撑装置、清洗装置、辅助支撑装置、柔性丝杠总成、右行走支撑装置和疏堵装置，所述的左行走支撑装置和右行走支撑装置用于支撑并带动所述的机器人沿管道行走，所述的清洗装置用于在行走过程中对管道进行清洗，所述的疏堵装置用于疏通管道，所述的辅助支撑装置用于对整个机器人提供辅助支撑。
优选地，所述的左行走支撑装置包括第一电机支撑头、第一步进电机、第一行走支撑装置支撑架、第一长丝杠螺母、第二长丝杠螺母、第三长丝杠螺母、长丝杠一、第一制动装置、第一行走轮装置；
沿轴向从左到右，所述的第一电机支撑头、第一步进电机、第一行走支撑装置支撑架依次固定连接，所述的第一行走支撑装置支撑架套设在所述的长丝杠一上，且所述的长丝杠一一端与所述的第一步进电机连接，另一端与所述的清洗装置连接；所述的第一行走支撑装置支撑架包括分别位于两端的第一套筒和第二套筒以及固定连接在两个套筒之间的光杆，所述的第一长丝杠螺母、第二长丝杠螺母、第三长丝杠螺母套设在所述的光杆上；
所述的长丝杠一的轴向依次包括三段螺纹，第一段、第二段的螺纹旋向相同，与第三段旋向相反，所述的第一长丝杠螺母、第二长丝杠螺母、第三长丝杠螺母依次旋合在三段螺纹上；
所述的第一制动装置包括第一制动块和支撑在所述的第一制动块两端的左、右制动块支撑架和左、右制动块支撑杆，所述的左制动块支撑架一端与所述的第一制动块铰接，另一端铰接在所述的第一长丝杠螺母上，所述的左制动块支撑杆的一端与所述的左制动块支撑架铰接，另一端与光杆铰接，为所述的左制动块支撑架提供支撑；所述的右制动块支撑架一端与所述的第一制动块铰接，另一端铰接在所述的第二长丝杠螺母上，右制动块支撑杆一端与右制动块支撑架铰接，另一端与光杆铰接；
所述的第一行走轮装置包括第一行走轮支撑架、第一行走轮和第一行走轮支撑杆，所述的第一行走轮连接在第一行走轮支撑架的一端，第一行走轮支撑架的另一端与第三长丝杠螺母铰接，所述的第一行走轮支撑杆一端与所述的第一行走轮支撑架铰接，另一端与所述的光杆铰接。
优选地，所述的第一行走支撑装置支撑架中的光杆为根，平行排列在两个套筒之间；所述的第一制动装置和第一行走轮装置均为个，均沿左行走支撑装置的轴向均匀分布。
优选地，所述的清洗装置包括清洗装置外壳、第一衔接轴、第二步进电机支撑架、第二步进电机、第一齿轮、主轴一、清洗结构，沿轴向，所述的第一衔接轴一端与清洗装置外壳连接，另一端与第二步进电机支撑架固定连接，第二步进电机放置在第二步进电机支撑架中，第二步进电机的轴与主轴一的一端连接，主轴一的另一端连接在清洗装置外壳上；第一齿轮套设在主轴一上，第一齿轮外缘与清洗装置外壳的内壁啮合，所述的清洗结构包括弹簧、清洗杆和清洗刷，所述的清洗装置外壳向内设置带通孔的凸台，所述的弹簧放置在通孔内，清洗杆的一端穿过通孔并压缩弹簧，清洗杆的另一端固定清洗刷。
优选地，所述的清洗结构为个，沿轴向均匀分布。
优选地，所述的辅助支撑装置包括套筒、第一辅助支撑行走装置、第一滑套压缩弹簧、第二辅助支撑行走装置、第二滑套压缩弹簧，
所述的套筒分为左中右三段，且中段的直径大于左右两段的直径，第一辅助支撑行走装置和第一滑套压缩弹簧放置在左段中，第一辅助支撑行走装置包括第一套筒轮架、第一套筒轮架支撑杆、第一辅助轮和第一滑套，第一辅助轮连接在第一套筒轮架上，第一套筒轮架的另一端与套筒的左端可转动连接，第一套筒轮架支撑杆一端与第一套筒轮架可转动连接，另一端与第一滑套可转动连接，第一滑套与第一滑套压缩弹簧固定连接；第二辅助支撑行走装置与第一辅助支撑行走装置结构相同，但第二套筒轮架另一端与套筒中段可转动连接。
优选地，所述的套筒轮架支撑杆、与套筒轮架连接的一端设置有沿轴向的滑槽和圆孔，所述的滑槽和圆孔中放置弹性件，所述的套筒轮架通过其上的连接杆套设在套筒轮架支撑杆上，所述的弹簧用于支撑连接杆。
优选地，所述的柔性丝杠总成包括柔性丝杠、柔性丝杠螺母、万向节联轴器和第三步进电机，所述的柔性丝杠螺母旋合在柔性丝杠上，柔性丝杠的一端延伸到辅助支撑装置内，且柔性丝杠螺母固定在套筒的右侧面，柔性丝杠的另一端通过万向节联轴器和第三步进电机连接，第三步进电机右端与右行走支撑装置的左端面固定连接。
优选地，疏堵装置包括疏堵装置外壳、第二衔接轴、第五步进电机支撑架、第五步进电机、第二齿轮、主轴二、短丝杠、短丝杠螺母、刀具支撑杆、刀具支撑座、刀具，沿轴向，第二衔接轴的一端连接在疏堵装置外壳上，另一端与第五步进电机支撑架固定连接，第五步进电机放置在第五步进电机支撑架内，第五步进电机的轴与主轴二的一端连接，第二齿轮套设在主轴二上，齿轮的外缘与疏堵装置外壳的内侧啮合，主轴二的另一端与短丝杠的一端连接，短丝杠螺母旋合在短丝杠上，短丝杠的另一端与疏堵装置外壳连接；疏堵装置外壳的右端面均匀开设有个沿径向分布的滑槽，所述的刀具支撑座设置在滑槽中，可沿滑槽滑动，刀具固定在刀具支撑座上，刀具支撑杆一端与短丝杠螺母可转动连接，另一端与刀具支撑座可转动连接。
本发明的有益效果：本发明的蠕动式管道疏堵清洗机器人采用蠕动式前进，避免了驱动装置前进过程中遇到管道异物或管道变形等情况时卡死、无法通过的情形，前进稳定，并且可以沿着长距离弯曲、变形管道前行，适用范围更加广泛；且能对变径管道实现自适应，遇到异物阻挡或管道变形，轮子能进行伸缩自适应，对管道进行清洗和疏堵，从而保证管道的正常使用和安全。
附图说明
图1为本发明的蠕动式管道疏堵清洗机器人的整体结构示意图；
图2为左行走支撑装置结构示意图；
图3为清洗装置结构示意图；
图4为辅助支撑装置结构示意图；
图5为辅助支撑装置中的套筒轮架支撑杆的结构示意图；
图6为柔性丝杠总成结构示意图；
图7为疏堵装置结构示意图；
图8为疏堵装置右视图；
1-左行走支撑装置，2-清洗装置，3-辅助支撑装置，4-柔性丝杠总成，5-右行走支撑装置，6-疏堵装置，101-第一电机支撑头，102-第一步进电机，103-第一行走支撑装置支撑架，104-第一长丝杠螺母，105-第二长丝杠螺母，106-第三长丝杠螺母，107-长丝杠一，108-第一制动装置，1081-第一制动块，1082-左制动块支撑架，1083-左制动块支撑杆,1084-右制动块支撑架,1085-右制动块支撑杆，109-第一行走轮装置，1091-第一行走轮，1092-第一行走轮支撑架，1093-第一行走轮支撑杆，201-清洗装置外壳，202-第一衔接轴，203-第二步进电机支撑架，204-第二步进电机，206-第一齿轮，207-主轴一，208-清洗结构，2081-弹簧，2082-清洗杆，2083-清洗刷，301-套筒，302-第一辅助支撑行走装置，3021-第一套筒轮架，3022-第一套筒轮架支撑杆，3023-第一辅助轮，3024-第一滑套，303-第一滑套压缩弹簧，304-第二辅助支撑行走装置，3041-第二套筒轮架，3042-第二辅助轮，3043-第二套筒轮架支撑杆，3044-第二滑套，305-第二滑套压缩弹簧，307-弹性件，401-柔性丝杠，402-柔性丝杠螺母，403-万向节联轴器，404-第三步进电机，601-疏堵装置外壳，602-第二衔接轴，603-第五步进电机支撑架，604-第五步进电机，606-第二齿轮，607-主轴二，609-短丝杠，610-短丝杠螺母，611-刀具支撑杆，612-刀具支撑座，613-刀具。
具体实施方式
下面根据附图和优选实施例详细描述本发明，本发明的目的和效果将变得更加明白，以下结合附图和实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种蠕动式管道疏堵清洗机器人，该机器人沿轴向依次固定连接的左行走支撑装置1、清洗装置2、辅助支撑装置3、柔性丝杠总成4、右行走支撑装置5和疏堵装置6，所述的左行走支撑装置1和右行走支撑装置5用于支撑并带动所述的机器人沿管道行走，所述的清洗装置2用于在行走过程中对管道进行清洗，所述的疏堵装置6用于疏通管道，所述的辅助支撑装置3用于对整个机器人提供辅助支撑；
其中，如图2所示，左行走支撑装置1包括第一电机支撑头101、第一步进电机102、第一行走支撑装置支撑架103、第一长丝杠螺母104、第二长丝杠螺母105、第三长丝杠螺母106、长丝杠一107、第一制动装置108、第一行走轮装置109；
沿轴向从左到右，所述的第一电机支撑头101、第一步进电机102、第一行走支撑装置支撑架103依次固定连接，所述的第一行走支撑装置支撑架103套设在所述的长丝杠一107上，且所述的长丝杠一107一端与所述的第一步进电机102连接，另一端与所述的清洗装置2连接；所述的第一行走支撑装置支撑架103包括分别位于两端的第一套筒和第二套筒以及固定连接在两个套筒之间的光杆，光杆为3根，平行排列在两个套筒之间；所述的第一长丝杠螺母104、第二长丝杠螺母105、第三长丝杠螺母106套设在所述的光杆上；
所述的长丝杠一107的轴向依次包括三段螺纹，第一段、第二段的螺纹旋向相同，与第三段旋向相反，所述的第一长丝杠螺母104、第二长丝杠螺母105、第三长丝杠螺母106依次旋合在三段螺纹上；
所述的第一制动装置108包括第一制动块1081和支撑在所述的第一制动块两端的左、右制动块支撑架1082、1084和左、右制动块支撑杆1083、1085，所述的左制动块支撑架1082一端与所述的第一制动块1081铰接，另一端铰接在所述的第一长丝杠螺母104上，所述的左制动块支撑杆1083的一端与所述的左制动块支撑架1082铰接，另一端与所述的光杆铰接，为所述的左制动块支撑架1082提供支撑；所述的右制动块支撑架1084一端与所述的第一制动块1081铰接，另一端铰接在所述的第二长丝杠螺母105上，右制动块支撑杆1085一端与右制动块支撑架1084铰接，另一端与所述的光杆铰接；
所述的第一行走轮装置109包括第一行走轮支撑架1092、第一行走轮1091和第一行走轮支撑杆1093，所述的第一行走轮1091连接在第一行走轮支撑架1092的一端，第一行走轮支撑架1092的另一端与第三长丝杠螺母106铰接，所述的第一行走轮支撑杆1093一端与所述的第一行走轮支撑架1092铰接，另一端与所述的光杆铰接。
所述的第一制动装置108和第一行走轮装置109均为3个，均沿左行走支撑装置1的轴向均匀分布。
当所述第一步进电机102正转时，带动长丝杠一107旋转，长丝杠一107通过螺旋配合从而带动第一长丝杠螺母104和第二长丝杠螺母105向左移动，带动右边第三长丝杠螺母106向右移动，从而带动所述第一制动块1081的收缩和第一行走轮1091的伸长，此时左行走支撑装置1制动松开，准备移动；当所述第一步进电机102反转时，带动长丝杠一107旋转，长丝杠一107通过螺旋配合从而带动左边第一长丝杠螺母104和第二长丝杠螺母105的向右移动，带动右边第三长丝杠螺母106向左移动，从而带动所述第一制动块1081的伸长和第一行走轮1091的收缩，此时左行走支撑装置1制动张紧，停止移动。
如图3所示，所述的清洗装置2包括清洗装置外壳201、第一衔接轴202、第二步进电机支撑架203、第二步进电机204、第一齿轮206、主轴一207、清洗结构208，沿轴向从左到右，第一衔接轴202一端与清洗装置外壳201连接，且伸出清洗装置外壳201与长丝杠一107通过联轴器连接；另一端与第二步进电机支撑架203固定连接，第二步进电机204放置在第二步进电机支撑架203中，第二步进电机204的轴与主轴一207的一端连接，主轴一207的另一端连接在清洗装置外壳201上，且伸出外壳201与辅助支撑装置3连接；第一齿轮206套设在主轴一207上，第一齿轮206外缘与清洗装置外壳201的内壁啮合，所述的清洗结构208包括弹簧2081、清洗杆2082和清洗刷2083，所述的清洗装置外壳201向内设置带通孔的凸台，所述的弹簧2081放置在通孔内，清洗杆2082的一端穿过通孔并压缩弹簧2081，清洗杆2082的另一端固定清洗刷2083。
清洗结构208为3个，沿轴向均匀分布。
当步进电机204旋转时，通过齿轮206带动整个清洗装置2旋转，依靠离心力将清洗结构208向外推，在旋转的同时使其顶紧管道内壁，达到清洗内壁的效果，可以根据管道内径的大小对步进电机转速进行调节。
这里的清洗装置巧妙的运用了离心力，不仅减少了装置的复杂性，还节省了空间，提高了运行效率。
如图4所示，辅助支撑装置3包括套筒301、第一辅助支撑行走装置302、第一滑套压缩弹簧303、第二辅助支撑行走装置304、第二滑套压缩弹簧305，
所述的套筒301分为左中右三段，且中段的直径大于左右两段的直径，第一辅助支撑行走装置302和第一滑套压缩弹簧303放置在左段中，第一辅助支撑行走装置302包括第一套筒轮架3021、第一套筒轮架支撑杆3022、第一辅助轮3023和第一滑套3024，第一辅助轮3023连接在第一套筒轮架3021上，第一套筒轮架3021的另一端与套筒301的左端可转动连接，第一套筒轮架支撑杆3022一端与第一套筒轮架3021可转动连接，另一端与第一滑套3024可转动连接，第一滑套3024与第一滑套压缩弹簧303固定连接；第二辅助支撑行走装置304与第一辅助支撑行走装置302结构相同，但第二套筒轮架3041另一端与套筒301中段可转动连接。
套筒301为内部中空结构，其左端用于支撑主轴一207，右端允许柔性丝杠总成4在中空结构中伸缩；
优选地，如图5所示，所述的套筒轮架支撑杆3022、3043分别与套筒轮架3021、3041连接的一端设置有沿轴向的滑槽和圆孔，所述的滑槽和圆孔中放置弹性件307，所述的套筒轮架3021、3041通过其上的连接杆分别套设在套筒轮架支撑杆3022、3043上，所述的弹簧用于支撑连接杆。
为了对第一辅助支撑行走装置302和第二辅助支撑行走装置304进行导向，在套筒301的左段和右段上开设有沿轴向的键槽306，第一滑套3024和第二滑套3044对应地也开设有键槽，通过导向键对第一滑套3024和第二滑套3044进行导向，防止其沿轴向转动。
本发明整个装置较长，通过增加辅助支撑装置，能够保证整个装置的对中性，保证柔性丝杠的正常工作；辅助支撑装置分左右两部分辅助轮，由于有弹簧，可以达到辅助轮对管道内壁压紧的效果，当遇到管道异物或管道变形时，可以压紧对应套筒轮架支撑杆中的弹簧307，收缩对应的辅助轮达到通过的效果。
工作时，第一辅助轮3023和第二辅助轮3042始终与管道内壁贴合，当管道变径时，第一滑套3024和第二滑套3044通过压缩弹簧，使得第一套筒轮架3021和第二套筒轮架3041转动，使辅助轮伸缩来适应不同的管道内径。
如图6所示，所述的柔性丝杠总成4包括柔性丝杠401、柔性丝杠螺母402、万向节联轴器403和第三步进电机404，所述的柔性丝杠螺母402旋合在柔性丝杠401上，柔性丝杠401的一端延伸到辅助支撑装置3内，且柔性丝杠螺母402固定在套筒301的右侧面，柔性丝杠401的另一端通过万向节联轴器403和第三步进电机404连接，第三步进电机404右端与右行走支撑装置5的左端面固定连接。
右行走支撑装置5结构与左行走支撑装置2结构相同，右行走支撑装置5的长丝杠通过联轴器与疏堵装置6的轴连接；
如图7所示，疏堵装置6包括疏堵装置外壳601、第二衔接轴602、第五步进电机支撑架603、第五步进电机604、第二齿轮606、主轴二607、短丝杠609、短丝杠螺母610、刀具支撑杆611、刀具支撑座612、刀具613，沿轴向，第二衔接轴602的一端连接在疏堵装置外壳601上，且伸出疏堵装置外壳601，通过联轴器与右行走支撑装置5的长丝杠连接，另一端与第五步进电机支撑架603固定连接，第五步进电机604放置在第五步进电机支撑架603内，第五步进电机604的轴与主轴二607的一端连接，第二齿轮606套设在主轴二607上，齿轮606的外缘与疏堵装置外壳601的内侧啮合，主轴二607的另一端与短丝杠609的一端连接，短丝杠螺母610旋合在短丝杠609上，短丝杠609的另一端与疏堵装置外壳601连接；疏堵装置外壳601的右端面均匀开设有3个沿径向分布的滑槽，如图8所示，所述的刀具支撑座612设置在滑槽中，可沿滑槽滑动，刀具613固定在刀具支撑座612上，刀具支撑杆611一端与短丝杠螺母610可转动连接，另一端与刀具支撑座612可转动连接。
当步进电机604旋转时，带动主轴一607转动，所述主轴一607通过键连接带动齿轮606进而带动疏堵装置外壳601转动，同时主轴一607的转动带动短丝杠609的转动，所述短丝杠609通过螺旋传动带动短丝杠螺母610左右移动，最终通过刀具支撑杆611带动刀具支撑座612在滑槽中沿径向滑动，实现刀具的变径旋转切割。
本发明的蠕动式管道疏堵清洗机器人的工作原理如下：
1.首先根据要清洗的管道内径调节行走轮1091和辅助轮3023、3042，使其顶紧管道内壁，将整个装置送入管道中；
2.打开清洗装置2中的第二步进电机204，通过离心力将清洗结构208推出并顶紧管道内壁，同时整个清洗装置2进行旋转，对管道内壁进行清洗；打开疏堵装置6中的第五步进电机604，电机依照设定的正弦规律进行正反转，带动刀具613的伸缩，同时整个疏堵装置6进行旋转，达到全管道全直径切割疏堵的效果。
3.左行走支撑装置1的第一步进电机102正转，行走轮1091收缩，第一制动块1081伸长直至顶住管道内壁，第一步进电机102停止旋转。
4.柔性丝杠总成4中的第三步进电机404正转，带动右行走支撑装置5和疏堵装置6向右移动，移动指定距离后第三步进电机404停止旋转；
5.左行走支撑装置1的第一步进电机102反转，行走轮1091伸长直至顶住管道内壁，第一制动块1081收缩，第一步进电机102停止旋转；右行走支撑装置5中的第四步进电机正传，行走轮收缩，制动块伸长直至顶住管道内壁，步进电机停止旋转。
6.柔性丝杠总成4中的第三步进电机404反转，带动左行走支撑装置1、清洗装置2和辅助行走支撑装置3向右移动，移动指定距离后第三步进电机404停止旋转；
7.重复步骤3、4、5、6。
本发明的蠕动式管道疏堵清洗机器人采用蠕动式前进，避免了驱动装置前进过程中遇到管道异物或管道变形等情况时卡死、无法通过的情形，前进稳定，并且可以沿着长距离弯曲、变形管道前行，适用范围更加广泛；且能对变径管道实现自适应，遇到异物阻挡或管道变形，轮子能进行伸缩自适应，对管道进行清洗和疏堵，从而保证管道的正常使用和安全。
本领域普通技术人员可以理解，以上所述仅为发明的优选实例而已，并不用于限制发明，尽管参照前述实例对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例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。凡在发明的精神和原则之内，所做的修改、等同替换等均应包含在发明的保护范围之内。