一种带有绞笼的管道清淤疏浚机器人的制作方法

本实用新型涉及一种带有绞笼的管道清淤疏浚机器人，属于环保设备技术领域。

背景技术：

城市地下排水管道一旦堵塞，需要进行清淤疏通作业。近年来，我国城市地下排水管道的清淤作业还普遍处于人工作业的落后状态，不仅体力繁重，效率低，恶劣环境污水管道已经运行多年，多处地段严重淤积和破损。管道清淤机器人是一种代替人力进行管道淤泥清理的设备，它可沿细小管道内部或外部自动行走、携带一种或多种传感器及操作机械，在工作人员的遥控操作或计算机自动控制下，进行一系列管道作业。

中国专利公告号为cn206456445u的实用新型专利，该专利公开了履带泵送式清淤机器人，包括铲斗总成、大臂举升机构、泵送机构、视频总成、控制腔体总成、底架总成、底架升降机构、履带总成、地面控制系统。铲斗总成包括铲斗、驱动马达、搅拌轴、左、右旋搅拌叶片、输送机总成，左、右旋搅拌叶片焊接在搅拌轴上，左、右旋搅拌叶片左右对称的布置在搅拌轴上，输送机总成包括两个螺旋输送机，螺旋输送机的入口与铲斗的卸料孔对应；大臂举升机构包括大臂、大臂举升油缸、铲斗翻转油缸；泵送机构包括料斗、分配阀总成、泵送油缸、泵送砼缸体、出料硬管，分配阀总成中含阀摆动油缸。

工作时，铲斗在履带总成的带动下，铲除淤泥，然后铲斗翻转油缸控制铲斗上升至一定高度，在该高度时，驱动马达驱动搅拌轴旋转搅拌挖掘到的淤泥。搅拌完毕后，淤泥经过铲斗上的卸料孔将铲到的淤泥卸至输送机总成中，输送机总成将淤泥输送至泵送机构的料斗中。

在利用上述技术方案时，淤泥收集到铲斗内后需要停止前进，抬起铲斗，将淤泥输送到料斗内，该方案在处理淤泥过程中需要多次停止前进输送淤泥，导致清理效率过低。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种带有绞笼的管道清淤疏浚机器人，通过机器人进入管道的过程中，绞笼将淤泥收集到筒体内，再运输出去进行处理。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种带有绞笼的管道清淤疏浚机器人，包括筒体、用于驱动筒体向前运动的驱动机构和用于收集淤泥的收集机构，所述筒体呈中空圆柱状，所述收集机构包括沿筒体轴心方向连接于筒体的罩体、穿过罩体上端面延伸至筒体内的出料管和转动连接于罩体的转轴，所述罩体呈箱型且开口朝向远离筒体一端，所述转轴沿罩体长度方向穿过罩体中心，所述转轴沿其周侧固定连接有螺旋环绕的绞片，所述绞片分设为沿转轴重心对称设置的绞片一和绞片二，所述罩体一侧设有用以驱动转轴转动的液压马达三，所述出料管上设有泵机。

通过采用上述技术方案，罩体设置在筒体前，设备在管道内通行的过程中，罩体始终与管道内的淤泥接触，管道内的淤泥被挤进罩体。由于绞片一和绞片二方向设置相反，转轴在转动过程中，将淤泥往绞片一和绞片二之间带，淤泥受到持续挤压，继而向上进入出料管，泵机启动将淤泥抽取至筒体内，淤泥在筒体内被收集。

本实用新型进一步设置为：所述罩体内靠近筒体一侧沿其长度方向穿设有第三杆件，所述筒体靠近罩体一侧固定连接有连接杆，所述连接杆套设在第三杆件上且连接杆转动连接于第三杆件，所述筒体内靠近罩体一侧设有用以驱动罩体运动的压力缸，所述压力缸沿筒体长度方向设有穿过筒体且与罩体转动连接的驱动杆。

通过采用上述技术方案，收集机构呈可转动设置，清理工作结束后，驱动压力缸控制驱动杆向筒体内伸缩，即可驱动收集机构远离筒体一侧上抬，避免了回程时罩体与管道贴合摩擦造成不必要的磨损。另外，清理过程中，调节收集机构与管道的角度可以更好地参与工作。

本实用新型进一步设置为：所述罩体下端的端面由内向外呈倾斜设置，且该端面呈开口朝向绞片的圆弧状。

通过采用上述技术方案，罩体设置成开口朝向绞片的圆弧状，可以更大程度地贴合管道内壁，向外倾斜的开口状，可以更好地将淤泥收入罩体内。

本实用新型进一步设置为：所述罩体下端的端面上开设有沿筒体长度方向设置的细小的条形通槽，所述条形通槽向上延伸至罩体靠近筒体一侧的端面。

通过采用上述技术方案，管道内的淤泥通常带有大量的水，在收集过程中，淤泥与水混合使得粘附性更强，很容易粘附在罩体内壁，另外，水加重了收集机构的负担。在罩体下端的端面以及罩体靠近筒体一侧的端面开设条形通槽，由于条形通槽很细小，水可以通过条形通槽过滤出去。

本实用新型进一步设置为：所述筒体远离罩体一侧设有筒体盖，所述筒体和筒体盖之间为螺纹连接。

通过采用上述技术方案，淤泥被收集到筒体内，清理时，拧开筒体盖，即可将筒体内的淤泥清理掉，设备整体体型偏小，筒体和筒体盖之间通过螺纹连接，可以快速拆装。

本实用新型进一步设置为：所述筒体上设有废料斗，所述废料斗呈向上的开口状，所述出料管延伸至废料斗上方。

通过采用上述技术方案，筒体上开设废料斗，可以直观地观察筒体内淤泥的收集情况，当筒体内的淤泥收集到一定量时即可控制返程。另外，出料管与筒体呈分离状态，清理时可单独清理，不需要进行拆分。

本实用新型进一步设置为：所述驱动机构包括安装在筒体两侧的履带轮、用以分别驱动两个履带轮转动的液压马达一和液压马达二，所述筒体两侧设有若干用以连接筒体和履带轮的连接件，所述筒体外壁沿其轴向设有若干调节板，所述液压马达一和液压马达二分别安装在筒体两侧靠近罩体一端的连接件上，所述连接件定位滑动连接于调节板。

通过采用上述技术方案，重心位置的高低极大影响了设备的稳定性，连接杆与调节板之间相对位置可调，可根据管道内的大致情况调节筒体的重心位置，另外还可以小范围地调节履带轮与管道接触面的角度，以适宜各个管道的直径。

本实用新型进一步设置为：所述连接件分体设置成转动连接于履带轮的l形杆件和套设在l形杆件上的第二杆件，所述第二杆件与调节板相接，所述l形杆件定位滑动连接于第二杆件，且第二杆件与l形杆件呈转动连接。

通过采用上述技术方案，l形杆件与第二杆件之间的位置、角度可调，转动l形杆件即可调节l形杆件与第二杆件之间的相对角度，履带轮的角度改变，以适应各个直径管道内的工作。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：在设备前设置绞笼作为收集机构，转轴在转动过程中，由于绞片一和绞片二方向设置相反，将淤泥往绞片一和绞片二之间带，淤泥受到持续挤压，继而向上进入出料管，在筒体内被收集。收集机构呈可转动设置，清理工作结束后，驱动液压马达拉驱动杆即可驱动收集机构远离筒体一侧上抬，避免了回程时罩体与管道贴合摩擦造成不必要的磨损。

附图说明

图1是本实施例的第一轴测图；

图2是本实施例的俯视图；

图3是本实施例主要用于体现驱动机构和筒体连接方式的前视图；

图4是本实施例主要用于体现筒体和罩体连接关系的局部剖视图。

附图标记：1、筒体；2、收集机构；3、履带轮；4、连接杆；5、液压马达一；6、液压马达二；7、调节板；8、罩体；9、出料管；10、转轴；11、绞片；12、绞片一；13、绞片二；14、液压马达三；15、连接件；16、第一杆件；17、轴承；18、压力缸；19、驱动杆；20、条形通槽；21、筒体盖；22、废料斗；23、l形杆件；24、第二杆件；25、第三杆件；26、挡板；27、连接螺栓；28、固定螺栓；29、驱动机构。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1和图2所示，一种带有绞笼的管道清淤疏浚机器人，包括中空圆柱状的筒体1和沿筒体1轴线方向设置在筒体1一侧的收集机构2，收集机构2上端设有用以将淤泥输送至筒体1的出料管9。筒体1上开设有用以进料的废料斗22，出料管9呈弧形延伸至废料斗22上方，筒体1两侧分别设有与筒体1平行的履带轮3，履带轮3两侧与筒体1连接处分别设有用以驱动履带轮3运动的液压马达一5和液压马达二6。两侧的履带轮3和液压马达一5、液压马达6形成驱动机构29。

工作时，液压马达一5和液压马达二6驱动履带轮3转动，从而带动设备在管道中通行，收集机构2将淤泥收集起来，再通过出料管9输送至筒体1内。

具体的，如图2和图3所示，履带轮3靠近筒体1的一面设有若干转动连接于履带轮3的l形杆件23，l形杆件23一端套设有呈c形的第二杆件24。第二杆件24转动连接于l形杆件23且l形杆件23与第二杆件24间呈滑动设置，第二杆件24上c形两端设有固定螺栓28，固定螺栓28上螺纹连接有固定螺母，固定螺栓28穿过第二杆件24后与固定螺母相连。l形杆件23与第二杆件24形成连接件15。

筒体1外壁设有沿筒体1长度方向固定连接有三组调节板组，每一组调节板组均包括沿筒体1轴线对称设置的两个调节板7，调节板7呈条状且两侧呈开口向筒体1的弧形。调节板7上等距开设有若干通孔，第二杆件24滑动连接于调节板7，第二杆件24上设有连接螺栓27，连接螺栓27穿过调节板7上的一个通孔，连接螺栓27一端螺纹连接有连接螺母。通过拧紧连接螺母使第二杆件24相对调节板7固定。通过将连接螺栓27插入不同的通孔内，来调节第二杆件24和调节板7的位置。

废料斗22成方形向上开口渐大的斗状且与筒体1内的空腔相通，筒体1远离收集机构2一侧设有配套的筒体盖21，筒体1与筒体盖21之间为螺纹连接。所述筒体1上设有用以监控管道内的路况和观察筒体1内淤泥收集情况的摄像设备，该摄像设备将情况实时反馈。

设备在管道内通行前，拧松固定螺母，转动l形杆件23即可调节l形杆件23与第二杆件24之间的相对角度，履带轮3的角度改变以适应各个直径管道内的工作。取出连接螺栓27，将第二杆件24固定在调节板7其他通孔上后在用连接螺栓27固定，根据管道内的淤泥的淤积程度调节筒体1的重心位置。

具体的，如图1所示，收集机构2包括沿筒体1轴心方向连接于筒体1的罩体8和转动连接于罩体8的转轴10，罩体8呈盒体且开口朝向远离筒体1一侧，所述罩体8下端的端面由内向外呈倾斜设置，且该端面呈开口朝向绞片11的圆弧状。罩体8下端的端面上开设有沿筒体1长度方向设置的条形通槽20，条形通槽20向上延伸至罩体8靠近筒体1一侧的端面。

转轴10沿罩体8长度方向穿设在罩体8中心位置且转轴10通过轴承17与罩体8连接，转轴10沿其周侧固定连接有呈螺旋状环绕的绞片11，绞片11与罩体8下端的端面弧形一致且绞片11贴近罩体8的下端面，所述绞片11分设为沿转轴10中心对称设置的绞片一12和绞片二13，绞片一12和绞片二13之间上方两侧设有用以将挤进绞片一12和绞片二13之间的淤泥向上带的挡板26，罩体8一侧设有用以驱动转轴10转动的液压马达三14。出料管9穿过罩体8上端延伸至绞片一12和绞片二13之间，且出料管9内设有用以将淤泥抽取到废料斗22的泵机。

收集机构2工作时，液压马达三14驱动转轴10转动，带动绞片11转动，淤泥进入罩体8后，被卷入绞片11中，由于两侧绞片11螺旋方向相反，因此淤泥被挤向绞片一12和绞片二13中间，两侧挡板26限制，淤泥只能被挤入出料管9，泵工作将其抽取到废料斗22内。

具体的，如图1和图4所示，罩体8内沿转轴10轴线方向分别穿设有第一杆件16和第三杆件25，第一杆件16设置在第三杆件25下方，筒体1面向罩体8一侧沿其长度方向固定连接有连接杆4，连接杆4穿过罩体8后套设在第一杆件16表面。筒体1内靠近罩体8一侧设有用以驱动罩体8转动的压力缸18，所述压力缸18沿筒体1长度方向设有驱动杆19，驱动杆19穿过罩体8后套设在第三杆件25表面。第一杆件16和第三杆件25分别通过轴承17转动连接于罩体8。

工作结束后，压力缸18控制驱动杆19向筒体1方向运动，带动第三杆件25向筒体1方向运动，因此与第三杆件25相连的罩体8转动，罩体8开口处上抬，设备进入回程。

本实施例的工作原理是：设备运行前，拧松l形杆件23与第二杆件24之间的固定螺母，转动l形杆件23即可调节l形杆件23与第二杆件24之间的相对角度，履带轮3的角度改变以适应各个直径管道内的工作。拧开设置在第二杆件24与调节板7之间的连接螺母，取出连接螺栓27，将第二杆件24固定在调节板7其他通孔上后再用连接螺栓27、连接螺母固定，根据管道内的淤泥的淤积程度调节筒体1的重心位置。

工作时，液压马达一5和液压马达二6启动，驱动两侧的履带轮3同步转动，驱动设备前进。收集机构2工作时，压力缸18控制驱动杆19向罩体8方向运动，带动第三杆件25向罩体8方向运动，因此与第三杆件25相连的罩体8转动，罩体8开口处下落至可收集淤泥的状态。

同时，液压马达三14驱动转轴10转动，带动绞片11转动，淤泥进入罩体8后，被卷入绞片11中，由于两侧绞片11螺旋方向相反，因此淤泥被挤向绞片一12和绞片二13中间，两侧挡板26限制，淤泥只能被挤入出料管9，泵机工作将其抽取到废料斗22内。工作结束后，液压马达四控制驱动杆19向筒体11方向运动，带动第三杆件25向筒体1方向运动，因此与第三杆件25相连的罩体8转动，罩体8开口处上抬，设备进入回程。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。