一种动力源分离的管网排堵机器人的制作方法

本实用新型属环保设备技术领域，具体涉及一种动力源分离的管网排堵机器人。

背景技术：

随着城市人口的持续增多，地下排水管网的压力越来越大，城市内涝时有发生，疏通地下管网的问题日益凸显。目前的排堵方法，包括以下几种：

一、施工人员下井人工作业处理：施工人员身穿防水服，戴呼吸面罩，进入下水管网进行手工疏通，将堵塞物搬离地下管网；

二、工程机械开挖后机械处理：使用挖掘机将堵塞的地下管网上面的覆盖土层挖开，再将地下管网中的堵塞物取出。

施工人员下井人工作业处理此方法有可能损害施工人员的人身安全，效率低下；而工程机械开挖后机械处理此措施工程量大，堵塞一段开挖一段，对周围环境的影响较大，且恢复工程困难。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提供一种安全、效率高的地下管网排堵方案，具有人员无需下井，无需开挖或少开挖即能排除地下管网堵塞的效果，从而达到避免人员伤亡、降低施工成本等目的。本实用新型的技术方案如下：

一种动力源分离的管网排堵机器人，包括地面动力源模块和排堵机器人；

所述地面动力源模块包括动力组件运输车、动力模块、操作室，所述动力模块和操作室分别设置在动力组件运输车上；

所述动力源模块内的动力模块包括柴油发动机、液压泵、液压油箱，所述柴油发动机与液压泵联接，为液压泵提供动力；

所述液压泵通过远距离液压传输油管与所述排堵机器人连接，为排堵机器人提供动力；

所述操作室包括操作台、控制箱，通过控制电缆与所述排堵机器人连接，用于操控排堵机器人；

所述排堵机器人包行走组件，腔体，摆臂油缸，摆臂油缸摆臂平台安装座，摆臂平台，举升油缸，大臂，翻转油缸，排堵执行组件；

所述行走组件包括履带和底盘，腔体通过底盘搭载在履带上；所述排堵执行组件通过翻转油缸铰接在大臂上，所述大臂的一个绞点通过一根销轴连接在摆臂平台的大臂铰孔上，所述举升油缸一端通过销轴连接在摆臂平台的举升油缸铰孔上，另外一端通过销轴连接在大臂7的另外一个绞点上，所述摆臂油缸尾端通过销轴连接在腔体上焊接的摆臂油缸摆臂平台安装座的摆臂油缸铰孔上，另外一端铰接在摆臂平台上的摆臂油缸铰孔上；

在腔体内部设置有液压阀组、电控箱组及信号反馈装置，控制电缆通过腔体尾部的孔进入腔体内部，连接至电控箱组中，再又电控箱组连接至液压阀组中；

所述排堵执行组件为液压冲击镐或高压水枪或树根破碎机构；

本实用新型的液压回路联接方式为：液压泵通过远距离液压传输油管将液压油输送至排堵机器人腔体内的液压阀组中，通过液压阀组将液压油分配至行走组件中马达、摆臂油缸、举升油缸、翻转油缸、排堵执行组件中，且液压阀组通过电磁铁进行控制回路中液流方向，液压阀组中电磁铁由操作室给定相关操作通过控制电缆传输信号传输至电控箱进行控制。

本实用新型采用液压中恒压功能实现液流的远距离传输，保持远距离传输胶管中的压力不变，使系统的响应时间短，胶管在工作过程中弹性变形小。使用较高压力为传输起点以符合执行机构所需的压力值。由于系统中液流一直处于高压状态，液压力传输速度快，压力中输出到执行机构的时间短，不会出现延时控制的情况。

本恒压系统主要采用液压元件由液压泵、多路阀以及执行元件构成。其中液压泵的主要功能为在泵额定排量以内，提供给系统以泵的设定压力如泵为50排量设定压力为100bar转速1000r/min时，本系统所需流量未达到50L/min时泵一直为系统提供100bar压力恒定不变。多路阀为系统提供液压控制，在系统未动作时阀进油口截止系统中无流量损耗使得此时泵所需扭矩最小，节省原动机的功率，较其他液压系统节能。

本实用新型的工作原理如下：

(一)、由地面动力模块实现以下功能：

1、提供动力：地下排堵机器人所有动作全部依靠液压来完成，压力油驱动液压马达、油缸等动作原件。

2、提供施工场所：运输车辆上搭载的施工人员操作室为施工人员的固定场所。

3、自由移动：运输车辆很方便快捷的将动力源运输到需要施工的场所，无需吊车等其他设备辅助施工。

(二)、排堵机器人功能

履带为机器人提供行走、转向等动作，其余组件通过底盘搭载在履带上，电控箱、液压阀组及部分信号反馈装置安装在腔体内部，腔体用于保护液压、电器元件的安全；三支油缸负责控制排堵执行组件的位置；排堵执行组件包括液压冲击镐、高压水枪、树根破碎机构，根据不同堵塞情况，跟换不同的组件。电控箱接受地面操作人员的操作指令后，控制液压阀组控制各个执行元件的动作。

本实用新型的有益效果如下：动力源与机器人分离，减小机器人的体积，适用于更广范围的地下管网；施工人员无需下井操作设备，避免地下恶劣施工环境对施工人员造成人身伤害；无需频繁开挖坑口，避免不必要的施工成本，减少不必要的交通堵塞问题。

附图说明

图1是本实用新型的排堵机器人结构示意图

图2是本实用新型的总体结构示意图

图3是本实用新型的液压原理图

图4是本实用新型的腔体内部示意图

图5是本实用新型的操作室内部示意图

附图标号说明：1行走组件，2腔体，3摆臂油缸，4摆臂油缸摆臂平台安装座，5摆臂平台，6举升油缸，7大臂，8翻转油缸，9排堵执行组件，10动力组件运输车，11动力模块，12操作室，13控制电缆，14远距离液压传输油管，15下水管网，16土层，17液压阀组，18电控箱，19操作台，20控制箱，21油箱，22过滤器，23液压泵，25控制元件，26执行元件

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明，如图所示，本实用新型的一种动力源分离的管网排堵机器人，包括地面动力源模块和排堵机器人；

所述地面动力源模块包括动力组件运输车10、动力模块11、操作室12，所述动力模块11和操作室12分别设置在动力组件运输车10上；

所述动力源模块内的动力模块11包括柴油发动机、液压泵、液压油箱，所述柴油发动机与液压泵联接，为液压泵提供动力；

所述液压泵通过远距离液压传输油管14与所述排堵机器人连接，为排堵机器人提供动力；

所述操作室12包括操作台19、控制箱20，通过控制电缆13与所述排堵机器人连接，用于操控排堵机器人；

所述排堵机器人包行走组件1，腔体2，摆臂油缸3，摆臂油缸摆臂平台安装座4，摆臂平台5，举升油缸6，大臂7，翻转油缸8，排堵执行组件9；

所述行走组件1包括履带和底盘，腔体2通过底盘搭载在履带上；所述排堵执行组件9通过翻转油缸8铰接在大臂7上，所述大臂7的一个绞点通过一根销轴连接在摆臂平台5的大臂铰孔上，所述举升油缸6一端通过销轴连接在摆臂平台5的举升油缸铰孔上，另外一端通过销轴连接在大臂7的另外一个绞点上，所述摆臂油缸3尾端通过销轴连接在腔体上焊接的摆臂油缸摆臂平台安装座4的摆臂油缸铰孔上，另外一端铰接在摆臂平台5上的摆臂油缸铰孔上；

在腔体内部设置有液压阀组17、电控箱18及信号反馈装置，控制电缆13通过腔体2尾部的孔进入腔体内部，连接至电控箱中，再又电控箱连接至液压阀组17中；反馈装置可以将排堵机器人的电路信号及液压信号反馈至操作室；为操作人员判断排堵机器人的工作状况提供依据；

所述排堵执行组件为液压冲击镐或高压水枪或树根破碎机构；

本实用新型的液压回路联接方式为：液压泵通过远距离液压传输油管14将液压油输送至排堵机器人腔体2内的液压阀组17中，通过液压阀组17将液压油分配至行走组件1中马达、摆臂油缸3、举升油缸6、翻转油缸8、排堵执行组件9中，且液压阀组17通过电磁铁进行控制回路中液流方向，液压阀组17中电磁铁由操作室12给定相关操作通过控制电缆13传输信号至电控箱18进行控制。

本实用新型采用液压中恒压功能实现液流的远距离传输，保持远距离传输胶管中的压力不变，使系统的响应时间短，胶管在工作过程中弹性变形小。使用较高压力为传输起点以符合执行机构所需的压力值。由于系统中液流一直处于高压状态，液压力传输速度快，压力中输出到执行机构的时间短，不会出现延时控制的情况。

本恒压系统主要采用液压元件由液压泵、多路阀以及执行元件构成。其中液压泵的主要功能为在泵额定排量以内，提供给系统以泵的设定压力如泵为50排量设定压力为100bar转速1000r/min时，本系统所需流量未达到50L/min时泵一直为系统提供100bar压力恒定不变。多路阀为系统提供液压控制，在系统未动作时阀进油口截止系统中无流量损耗使得此时泵所需扭矩最小，节省原动机的功率，较其他液压系统节能。

本液压系统具有以下优点：

1、直接由泵输出高压液流，在长并且柔性管路中传输缩短了软性管路在压力增大过程的膨胀时间。

2、高压液流通过管路的压力损失与低压控制一样，并可以减少胶管在工作过程中不停的膨胀，可提高胶管的使用寿命。

3、使用的液压元件都为标准元件，可不必进行非标改造。

4、高压液流通过控制元件可以直接适应在额定压力下执行元件所需的任何压力，使执行机构减小建立压力过程，并能快速启动执行机构。

本实用新型的工作原理如下：

(一)、由地面动力模块实现以下功能：

1、提供动力：地下排堵机器人所有动作全部依靠液压来完成，压力油驱动液压马达、油缸等动作原件。

2、提供施工场所：运输车辆上搭载的施工人员操作室为施工人员的固定场所。

3、自由移动：运输车辆很方便快捷的将动力源运输到需要施工的场所，无需吊车等其他设备辅助施工。

(三)、排堵机器人功能

履带为机器人提供行走、转向等动作，其余组件通过底盘搭载在履带上，电控箱、液压阀组及部分信号反馈装置安装在腔体内部，腔体用于保护液压、电器元件的安全；三支油缸负责控制排堵执行组件的位置；排堵执行组件包括液压冲击镐、高压水枪、树根破碎机构，根据不同堵塞情况，跟换不同的组件。电控箱接受地面操作人员的操作指令后，控制液压阀组控制各个执行元件的动作。

以上是对本实用新型进行了示例性的描述，显然本实用新型的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。