专利名称：一种管道自动清洗机及其使用方法
一种管道自动清洗机及其使用方法技术领域
本发明属于工程机械技术领域，尤其涉及一种管道自动清洗机及其使用方法， 特别是针对人们不能触及的地方，如路灯、电线杆、石油管道、广告牌支架等。
背景技术：
随着科技的发展，社会的进步，在工厂里管道林立，在马路两侧到处都是路灯、电 线杆、广告牌，这种现象随处可见。这些管道由于受车辆的尾气、灰尘粘附及其它因素影 响，表面出现了不同程度的污染，影响到市容市貌。目前，针对管道的清洗方式主要有两种 人工清洗和借助汽车所配高压水洗刷清洗。但人工清洗劳动强度大，清洗效率低；且由于清 洗工人身处高处，极易发生安全事故。车载式高压水洗刷清洗一次性投入过高,一般中小 城市难以承受；且由于车辆行驶路线不能保证与道路管道平行，无法清洗管道处在车行逆 向的部分表面；耗水量大，清洗效果不佳，对城市交通也有一定影响
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种管道自动清洗机及其使用方法。
本发明包括夹紧机构、伸缩机构和清洗机构，上下两个夹紧机构分别安装在伸缩 机构的两端，清洗机构安装在夹紧机构上。
夹紧机构包括支架、左连杆、右连杆、右手爪、夹紧电机、蜗轮、左驱动杆、右驱动 杆、蜗杆、传动轴、左手爪；左连杆、右连杆的一端与支架铰接，左连杆、右连杆的另一端分别 与左手爪、右手爪铰接，清洗机构中的多个清洗喷头固定在左手爪、右手爪上，每个清洗喷 头通过橡皮管与地面水箱相连接；左驱动杆有齿的一端与支架铰接，同时左驱动杆、右驱 动杆有齿一端相互哨合；传动轴的一端穿过支架后与右驱动杆有齿的一端固定，传动轴的 另一端与蜗轮相固定，夹紧电机的输出端通过联轴器与蜗杆相连接，同时蜗轮与蜗杆相连 接；清洗机构包括清洗喷头和橡皮管，清洗喷头通过橡皮管与地面水箱相连接；伸缩机构包括第一伸缩杆、推板、伸缩电机、第二伸缩杆、丝杠；第一伸缩杆的一端与夹紧机构中支架固定，另一端穿过推板上的两个光孔并固定；丝 杠的一端穿过推板中间的螺纹孔后，通过联轴器与伸缩电机的输出轴相连接，伸缩电机固 定在支架上，丝杠的另一端悬空，推板通过其中间的螺纹孔可沿丝杠上下运动；第二伸缩杆 的一端伸入固定在推板光孔中的第一伸缩杆内，另一端固定在夹紧机构的支架上；所述的推板的两端开分别开有一个光孔，中间开有一个螺纹孔，且该螺纹为矩形螺纹；所述的丝杠上的螺纹为矩形螺纹；所述的第一伸缩杆和第二伸缩杆均为管状，且第一伸缩杆的内径大于第二伸缩杆的外径。
一种管道自动清洗机的使用方法，包括以下步骤I)上下两个夹紧机构中的夹紧电机正转后，通过联轴器带动蜗杆旋转，蜗杆带动蜗轮旋转，蜗轮通过传动轴带动右驱动杆旋转做周向运动，右驱动杆同时带动左驱动杆，进而驱 动右手爪和左手爪夹紧管道；2)上夹紧机构中的夹紧电机反转，左手爪和右手爪松开管道；3)伸缩机构中的伸缩电机正转，通过联轴器带动丝杠旋转，丝杠旋转带动推板做上下 直线运动，推板带动第一伸缩杆做上下直线运动，进而带动整个上夹紧机构向上运动；4)当第一伸缩杆伸长到一定程度，上夹紧机构中的夹紧电机正转，重复步骤I所述动 作，此时，上夹紧机构中的左手爪和右手爪夹紧管道；5)下夹紧机构中的夹紧电机反转，左手爪和右手爪松开管道；6 )伸缩机构中的伸缩电机反转，重复步骤3 )所示动作,拖动下半部分做收缩运动,完成 一个运动周期；7)本发明在运动过程中，清洗喷头通过橡胶管和地面上的水箱连接，一直处于高压喷 水状态，达到清洗的目的。
本发明有益效果如下本发明可自动完成清洗工作，对于不同直径的管道，只需改变手爪的大小即可。该项发 明解决了上述背景技术中两项传统清洗管道的方法的不足，既可以避免工人高空作业带来 的危险，也可以解决高压水车只能清洗一侧的弊端，也能清洗高压水车触及不到的地方，安 全实用，效率高，操作简单；同时，该发明节省水资源，环保，无污染，应用前景非常广泛。
本发明管道清洗机结合管道的结构特点而设计，结构简单、成本低、无污染，且能 够实现对支墩的清洗，与政府在十八大会议上提出的节能、高效、低噪声、低污染且自动化 程度高的生态建设相适应，具有显著的社会环境效益和经济效益。
图1为本发明管道清洗机的示意图；图2为本发明管道清洗机的工作示意图；图3为本发明管道清洗机上半部分夹紧示意图；图4为本发明管道清洗机伸缩部分示意图；图5为本发明管道清洗机夹紧机构传动部分示意图。
图6位本发明支架完整图。
图中，支架1、清洗喷头2、左连杆3-1、右连杆3-2、右手爪4、夹紧电机7、蜗轮8、左 驱动杆9-1、右驱动杆9-2、伸缩电机10、第二伸缩杆11、丝杠12、蜗杆13、传动轴14、左手爪 15、橡皮管16。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种管道自动清洗机，包括夹紧机构、伸缩机构和清洗机构，两个夹 紧机构分别安装在伸缩机构的两端，清洗机构安装在夹紧机构上。
如图3、图6所示，夹紧机构包括支架1、左连杆3-1、右连杆3-2、右手爪4、夹紧电 机7、蜗轮8、左驱动杆9-1、右驱动杆9-2、蜗杆13、传动轴14、左手爪15 ;左连杆3_1、右连 杆3-2的一端与支架I铰接，左连杆3-1、右连杆3-2的另一端分别与左手爪15、右手爪4 铰接，清洗机构中的多个清洗喷头2固定在左手爪15、右手爪4上，每个清洗喷头2通过橡 皮管16与地面水箱相连接；左驱动杆9-1有齿的一端与支架I铰接，同时左驱动杆9-1、右驱动杆9-2有齿一端相互哨合；传动轴14的一端穿过支架I后与右驱动杆9-2有齿的一端 固定，传动轴14的另一端与蜗轮8相固定,夹紧电机7的输出端通过联轴器与蜗杆13相连 接，同时蜗轮8与蜗杆13相连接；清洗机构包括清洗喷头2和橡皮管16，清洗喷头2通过橡皮管16与地面水箱相连接； 如图4所示，伸缩机构包括第一伸缩杆5、推板6、伸缩电机10、第二伸缩杆11、丝杠12 ； 第一伸缩杆5的一端与夹紧机构中支架I固定，另一端穿过推板6上的两个光孔并固定；丝 杠12的一端穿过推板6中间的螺纹孔后，通过联轴器与伸缩电机10的输出轴相连接，伸缩 电机10固定在支架上，丝杠12的另一端悬空，推板6通过其中间的螺纹孔可沿丝杠12上 下运动；第二伸缩杆11的一端伸入固定在推板6光孔中的第一伸缩杆5内，另一端固定在 夹紧机构的支架上；所述的推板6的两端开分别开有一个光孔，中间开有一个螺纹孔，且该螺纹为矩形螺纹；所述的丝杠12上的螺纹为矩形螺纹；所述的第一伸缩杆5和第二伸缩杆11均为管状，且第一伸缩杆5的内径大于第二伸缩 杆11的外径；如图4所示，推板6和第一伸缩杆5固联，伸缩电机10旋转带动丝杠12旋转，进而通 过螺纹副将伸缩电机10的旋转运动转化为第一伸缩杆5的直线运动，完成伸缩动作。
如图5所示，夹紧电机7的输出轴通过联轴器连接蜗杆13，蜗杆13带动蜗轮8旋 转，蜗轮8通过传动轴14带动右驱动杆9-2旋转,右驱动杆9-2同时带动左驱动杆9-1,进 而驱动右手爪4和左手爪15完成夹紧动作。
如图2所示，一种管道自动清洗机的使用方法，包括以下步骤1)上下两个夹紧机构中的夹紧电机7正转后，通过联轴器带动蜗杆13旋转，蜗杆13带 动蜗轮8旋转,蜗轮8通过传动轴14带动右驱动杆9-2旋转做周向运动,右驱动杆9-2同 时带动左驱动杆9-1，进而驱动右手爪4和左手爪15夹紧管道；2)上夹紧机构中的夹紧电机反转，左手爪和右手爪松开管道；3)伸缩机构中的伸缩电机正转，通过联轴器带动丝杠旋转，丝杠旋转带动推板做上下 直线运动，推板带动第一伸缩杆做上下直线运动，进而带动整个上夹紧机构向上运动；4)当第一伸缩杆伸长到一定程度，上夹紧机构中的夹紧电机正转，重复步骤I所述动 作，此时，上夹紧机构中的左手爪和右手爪夹紧管道；5)下夹紧机构中的夹紧电机反转，左手爪和右手爪松开管道；6 )伸缩机构中的伸缩电机反转，重复步骤3 )所示动作,拖动下半部分做收缩运动,完成 一个运动周期；7)本发明在运动过程中，清洗喷头通过橡胶管和地面上的水箱连接，一直处于高压喷 水状态，达到清洗的目的。
权利要求
1.一种管道自动清洗机，包括夹紧机构、伸缩机构和清洗机构，两个夹紧机构分别安装在伸缩机构的两端，清洗机构安装在夹紧机构上，其特征在于夹紧机构包括支架(I)、左连杆(3-1)、右连杆(3-2)、右手爪(4)、夹紧电机(7)、蜗轮 (8)、左驱动杆(9-1)、右驱动杆(9-2)、蜗杆(13)、传动轴(14)、左手爪(15);左连杆(3_1)、 右连杆(3-2)的一端与支架(I)铰接，左连杆(3-1)、右连杆(3-2)的另一端分别与左手爪 (15)、右手爪(4 )铰接，清洗机构中的多个清洗喷头(2 )固定在左手爪(15)、右手爪(4 )上， 每个清洗喷头(2)通过橡皮管(16)与地面水箱相连接；左驱动杆(9-1)有齿的一端与支架(1)铰接，同时左驱动杆(9-1)、右驱动杆(9-2)有齿一端相互啮合；传动轴(14)的一端穿过支架(1)后与右驱动杆(9-2)有齿的一端固定，传动轴(14)的另一端与蜗轮(8)相固定，夹紧电机(7)的输出端通过联轴器与蜗杆(13)相连接，同时蜗轮(8)与蜗杆(13)相连接；清洗机构包括清洗喷头(2 )和橡皮管(16 )，清洗喷头(2 )通过橡皮管(16 )与地面水箱相连接；伸缩机构包括第一伸缩杆(5)、推板(6)、伸缩电机(10)、第二伸缩杆(11)、丝杠(12)； 第一伸缩杆(5)的一端与夹紧机构中支架(I)固定，另一端穿过推板(6)上的两个光孔并固定；丝杠(12)的一端穿过推板(6)中间的螺纹孔后，通过联轴器与伸缩电机(10)的输出轴相连接，伸缩电机(10)固定在支架上，丝杠(12)的另一端悬空，推板(6)通过其中间的螺纹孔可沿丝杠(12)上下运动；第二伸缩杆(11)的一端伸入固定在推板(6)光孔中的第一伸缩杆(5)内，另一端固定在夹紧机构的支架上。
2.如权利要求1所述的一种管道自动清洗机，其特征在于所述的推板(6)的两端开分别开有一个光孔，中间开有一个螺纹孔，且该螺纹为矩形螺纹；所述的丝杠(12)上的螺纹为矩形螺纹；所述的第一伸缩杆(5)和第二伸缩杆(11)均为管状，且第一伸缩杆(5)的内径大于第二伸缩(11)的外径。
3.一种管道自动清洗机的使用方法，其特征在于包括以下步骤1)上下两个夹紧机构中的夹紧电机(7)正转后，通过联轴器带动蜗杆(13 )旋转，蜗杆 (13)带动蜗轮(8)旋转,蜗轮(8)通过传动轴(14)带动右驱动杆(9-2)旋转做周向运动,右驱动杆(9-2 )同时带动左驱动杆(9-1)，进而驱动右手爪(4 )和左手爪(15 )夹紧管道；2)上夹紧机构中的夹紧电机反转，左手爪和右手爪松开管道；3)伸缩机构中的伸缩电机正转，通过联轴器带动丝杠旋转，丝杠旋转带动推板做上下直线运动，推板带动第一伸缩杆做上下直线运动，进而带动整个上夹紧机构向上运动；4)当第一伸缩杆伸长到一定程度，上夹紧机构中的夹紧电机正转，重复步骤I)所述动作，此时，上夹紧机构中的左手爪和右手爪夹紧管道；5)下夹紧机构中的夹紧电机反转，左手爪和右手爪松开管道；6 )伸缩机构中的伸缩电机反转，重复步骤3 )所示动作,拖动下半部分做收缩运动,完成一个运动周期；7)在运动过程中，清洗喷头通过橡胶管和地面上的水箱连接，一直处于高压喷水状态， 达到清洗的目的。
全文摘要
本发明公开了一种管道自动清洗机及其使用方法。本发明包括夹紧机构、伸缩机构和清洗机构，上下两个夹紧机构分别安装在伸缩机构的两端，清洗机构安装在夹紧机构上。具体包括左手爪、右手爪、固定支架、连杆、驱动杆、夹紧电机、伸缩电机、第一伸缩杆、第二伸缩杆、丝杠、推板、蜗轮、蜗杆、传动轴、清洗喷头、橡胶管。夹紧机构和伸缩机构可沿着杆子攀爬，在攀爬的过程中清洗机构不断喷出清洗剂进行清洗。本发明使用方法简单，对工人的技术水平要求低，生产效率高，加工简单且成本低，适用于路灯、电线杆等基础设施的清洗，本发明适用于清洗路边路灯、电线杆，广告牌支架、石油管道等，能自动完成攀爬和清洗任务。
文档编号B08B9/023GK103042010SQ20131000612
公开日2013年4月17日 申请日期2013年1月7日 优先权日2013年1月7日
发明者王耘, 庞岩, 宋小文, 胡树根, 章寰 申请人:浙江大学