一种管道清洗机器人的制作方法

本发明属于机械技术领域，涉及一种管道清洗机器人。

背景技术：

管道是一种用于输送流体，气体的载体广。管道的用途很广泛，主要用在给水、排水、供热、供煤气、长距离输送石油和天然气、农业灌溉、水力工程和各种工业装置中。

管道在制造、储运及安装过程中为了防腐涂覆会在管道的内壁涂覆油质防锈剂，另外在运输的过程中，管道的内壁上也会沉积灰层等杂质，从而影响管道的使用。因此管道在使用前往往需要进行清洗，去除管道内壁上的油质防锈剂和其它杂质。

目前清洗管道主要还是以人工清洗为主，但是因为管道一般都比较长，管道的内孔直径又比较小，所以要彻底清洗管道的内壁比较困难，工作效率较低。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种清洗方便，工作效率高的管道清洗机器人。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种管道清洗机器人，包括本体，所述本体的左右两侧均设置有凹腔，所述凹腔内设置有能够带动本体在管道内来回运动的驱动机构，所述本体内部的上端设置有安装腔一，所述本体上端的中心位置转动设置有转轴一，所述转轴一的上端固连有横截面呈圆形的转盘一，所述转轴一的下端延伸至安装腔一中，所述安装腔一中设置有清洁剂输送泵以及能够驱动转轴一转动的驱动件一，所述本体上端还设置有圆管一，所述圆管一和转轴一同轴设置，所述圆管一的外壁上沿着周向均匀设置有若干个喷嘴一，所述本体中设置有用于存储清洁剂的储存腔一，所述喷嘴一通过管路和清洁剂输送泵的出口连通，所述清洁剂输送泵的进口通过管路和储存腔一的底部连通，所述转盘一的周向均匀设置有若干个盲孔一，所述盲孔一的长度方向和转盘一的径向一致，所述盲孔一中滑动设置有连接杆一，所述连接杆一的一端延伸出盲孔一并且端部设置有固定板一，所述固定板一上设置有毛刷一。

上述的一种管道清洗机器人中，所述盲孔一内相对设置有两条滑槽一，所述滑槽一的长度方向和盲孔一的轴向一致，所述连接杆一位于盲孔一内的一端设置有两滑块一，所述滑块一和滑槽一一一对应，所述滑块一滑动设置在相对应的滑槽一中，所述盲孔一中还设置有弹簧一，所述弹簧一的一端抵压在盲孔一的底部，所述弹簧一的另外一端抵压在连接杆一的端部。

上述的一种管道清洗机器人中，所述驱动件一是电机一，所述电机一和转轴一传动连接。

上述的一种管道清洗机器人中，所述驱动机构包括位于凹腔中的u形安装架，所述u形安装架的内部具有安装槽，所述安装槽内转动设置有若干根传动轴，所述传动轴的一端均延伸出u形安装架并且在端部固连有链轮一，各个所述链轮一通过链条二传动连接，每根所述传动轴上均固连有滚轮，所述滚轮凸出安装槽，所述滚轮的轮面上设置有橡胶层，所述u形安装架上设置有电机二，所述电机二的输出轴上设置有链轮三，其中一根传动轴上设置有链轮二，所述链轮二和链轮三通过链条一传动连接，所述本体中还设置有能够同时驱动两个u形安装架沿着凹腔深度方向来回运动的动力机构。

上述的一种管道清洗机器人中，所述橡胶层中设置有若干个磁铁，若干个所述磁铁沿着滚轮的周向均匀设置。

上述的一种管道清洗机器人中，所述动力机构还包括电动推杆，所述本体内的中部设置有安装腔三，两个所述凹腔的底部均滑动设置有活动杆，所述活动杆的一端位于凹腔中并且端部和u形安装架固连，所述活动杆的另外一端位于安装腔三中并且端部和连接杆铰接，所述电动推杆位于安装腔三中并且两端分别和两根所述连接杆铰接。

上述的一种管道清洗机器人中，所述本体内部的下端设置有安装腔二，所述本体下端的中心位置转动设置有转轴二，所述转轴二的下端固连有横截面呈圆形的转盘二，所述转轴二的上端延伸至安装腔二中，所述安装腔二中设置有水泵以及能够驱动转轴一转动的电机三，所述本体上端还设置有圆管二，所述圆管二和转轴二同轴设置，所述圆管二的外壁上沿着周向均匀设置有若干个喷嘴二，所述本体中设置有用于存储淡水的储存腔二，所述喷嘴二通过管路和水泵的出口连通，所述水泵的进口通过管路和储存腔二的底部连通，所述转盘二的周向均匀设置有若干个盲孔二，所述盲孔二的长度方向和转盘二的径向一致，所述盲孔二中滑动设置有连接杆二，所述连接杆二的一端延伸出盲孔二并且端部设置有固定板二，所述固定板二上设置有毛刷二。

上述的一种管道清洗机器人中，所述盲孔二内的相对设置有两条滑槽二，所述滑槽二的长度方向和盲孔二的轴向一致，所述连接杆二位于盲孔二内的一端设置有两滑块二，所述滑块二和滑槽二一一对应，所述滑块二滑动设置在相对应的滑槽二中，所述盲孔二中还设置有弹簧二，所述弹簧二的一端抵压在盲孔二的底部，所述弹簧二的另外一端抵压在连接杆二的端部。

与现有技术相比，本发明具有以下优点；

当本管道清洗机器人工作时，启动清洁剂输送泵，清洁剂输送泵把储存腔一中的清洁剂通过喷嘴一喷射到管道的内壁上，然后驱动机构启动，本体沿着管道内壁运动，同时驱动件一驱动转轴一转动，使得毛刷一开始洗刷已经被喷射了清洁剂的管道的内壁，提高清洗的效果，本管道清洗机器人可以直接进入到管道的内孔中并且实现喷射清洁剂和毛刷一清洗管道内壁相结合，清洗方便，工作效率高。

附图说明

图1是发明工作状态时的结构示意图。

图2是本发明的局部结构剖视图。

图3是图1中a-a处的结构剖视图。

图4是图1中b-b处的结构剖视图。

图5是图2中c-c处的结构剖视图。

图中：1、管道；2、本体；2a、安装腔一；2b、安装腔二；2c、安装腔三；2d、储存腔一；2e、储存腔二；2f、凹腔；3、转轴一；4、圆管一；4a、喷嘴一；5、转盘一；5a、连接杆一；5b、固定板一；5c、毛刷一；5d、盲孔一；5e、滑槽一；5f、弹簧一；5g、滑块一；5h、电机一；6、u形安装架；6a、滚轮；6b、橡胶层；6c、安装槽；6d、传动轴；7、电机二；7a、链条一；7b、链条二；8、连接杆；9、电动推杆；10、活动杆；10a活动孔、；11、链轮一；11a、链轮二；11b、链轮三；12、磁铁；13、转轴二；14、圆管二；14a、喷嘴二；15、转盘二；15a、连接杆二；15b、固定板二；15c、毛刷二；15d、盲孔二；15e、滑槽二；15f、弹簧二；15g、滑块二；16、清洁剂输送泵；17、水泵；18、电机三。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1至图5所示，一种管道清洗机器人，包括本体2，所述本体2的左右两侧均设置有凹腔2f，所述凹腔2f内设置有能够带动本体2在管道1内来回运动的驱动机构，所述本体2内部的上端设置有安装腔一2a，所述本体2上端的中心位置转动设置有转轴一3，所述转轴一3的上端固连有横截面呈圆形的转盘一5，所述转轴一3的下端延伸至安装腔一2a中，所述安装腔一2a中设置有清洁剂输送泵16以及能够驱动转轴一3转动的驱动件一，所述本体2上端还设置有圆管一4，所述圆管一4和转轴一3同轴设置，所述圆管一4的外壁上沿着周向均匀设置有若干个喷嘴一4a，所述本体2中设置有用于存储清洁剂的储存腔一2d，所述喷嘴一4a通过管路和清洁剂输送泵16的出口连通，所述清洁剂输送泵16的进口通过管路和储存腔一2d的底部连通，所述转盘一5的周向均匀设置有若干个盲孔一5d，所述盲孔一5d的长度方向和转盘一5的径向一致，所述盲孔一5d中滑动设置有连接杆一5a，所述连接杆一5a的一端延伸出盲孔一5d并且端部设置有固定板一5b，所述固定板一5b上设置有毛刷一5c。

所述毛刷一5c靠近管道1内壁的一侧呈圆弧形，

驱动机构带动本体2在管道1内运动，驱动件一驱动转轴一3转动，转轴一3带动转盘一5转动，转盘一5通过连接杆一5a带动毛刷一5c转动，使得毛刷一5c可以洗刷管道1的内壁，清洁剂输送泵16可以把储存腔一2d中的清洁剂通过喷嘴一4a喷射到管道1的内壁上。

当本管道清洗机器人工作时，启动清洁剂输送泵16，清洁剂输送泵16把储存腔一2d中的清洁剂通过喷嘴一4a喷射到管道1的内壁上，然后驱动机构启动，本体2沿着管道1内壁运动，同时驱动件一驱动转轴一3转动，使得毛刷一5c开始洗刷已经被喷射了清洁剂的管道1的内壁，提高清洗的效果，本管道清洗机器人可以直接进入到管道1的内孔中并且实现喷射清洁剂和毛刷一5c清洗管道1内壁相结合，清洗方便，工作效率高。

具体来说，所述盲孔一5d内相对设置有两条滑槽一5e，所述滑槽一5e的长度方向和盲孔一5d的轴向一致，所述连接杆一5a位于盲孔一5d内的一端设置有两滑块一5g，所述滑块一5g和滑槽一5e一一对应，所述滑块一5g滑动设置在相对应的滑槽一5e中，所述盲孔一5d中还设置有弹簧一5f，所述弹簧一5f的一端抵压在盲孔一5d的底部，所述弹簧一5f的另外一端抵压在连接杆一5a的端部。

滑槽一5e的设置，起到了限制连接杆一5a的伸缩范围作用，使得毛刷一5c可以正常工作。

当本管道清洗机器人进入管道1时，毛刷一5c和管道1的内壁之间具有间隙，在进行清洗作业时，电机一5h转动，在离心力的作用下，连接杆一5a克服弹簧一5f的弹力沿着盲孔一5d向外移动，使得毛刷一5c和管道1的内壁接触并且在转轴一3的带动下，实现毛刷一5c沿着管道的周向刷洗管道内壁的作用，通过控制电机一5h的输出轴的转动速度，可以实现调节毛刷一5c和管道1内壁之间的压力，实现差异化清洗的要求，清洗可靠，使用方便，工作效率高。

在不进行清洗作业时，当电机一5h停止转动时离心力消失，连接杆一5a在弹簧一5f的弹力作用下沿着盲孔一5d向内移动，即连接杆一5a缩回盲孔一5d，此时方便本管道清洗机器人进入管道1并且方便本管道清洗机器人在管道1内行走。

具体来说，所述驱动件一是电机一5h，所述电机一5h是步进电机，所述电机一5h和转轴一3位于安装腔一2a内的一端连接。

可以通过控制脉冲个数来控制步进电机输出轴的角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制步进电机输出轴转动的速度和加速度，从而达到调速的目的，控制方便，准确。

作为另外一种情况，所述电机一5h是普通电机，所述电机一5h的输出轴通过减速器和转轴一3传动连接。

作为另外一种情况，所述电机一5h的输出轴和转轴一3之间通过齿轮传动或者链轮传动连接。

具体来说，所述驱动机构包括位于凹腔2f中的u形安装架6，所述u形安装架6的内部具有安装槽6c，所述安装槽6c内转动设置有若干根传动轴6d，所述传动轴6d的一端均延伸出u形安装架6并且在端部固连有链轮一11，各个所述链轮一11通过链条二7b传动连接，每根所述传动轴6d上均固连有滚轮6a，所述滚轮6a凸出安装槽6c，所述滚轮6a的轮面上设置有橡胶层6b，所述u形安装架6上设置有电机二7，所述电机二7的输出轴上设置有链轮三11b，其中一根传动轴6d上设置有链轮二11a，所述链轮二11a和链轮三11b通过链条一7a传动连接，所述本体2中还设置有能够同时驱动两个u形安装架6沿着凹腔2f深度方向来回运动的动力机构。

电机二7通过链条一7a带动其中一根传动轴6d转动，该传动轴6d通过链条二7b带动其它传动轴6d转动，传动轴6d的转动则带动固连在传动轴6d上的滚轮6a转动，使得本体2可以通过滚轮6a在管道1的内壁中来回运动，结构简单。

具体来说，所述橡胶层6b中设置有若干个磁铁12，若干个所述磁铁12沿着滚轮6a的周向均匀设置。

磁铁12的设置可以使得本管道清洗机器在铁磁性材质的管道1内工作时，可以使得滚轮6a可以和管道1的内壁更加的紧密贴合，使得本管道清洗机器可以更加平稳的在管道1的内壁上爬行。

具体来说，所述动力机构还包括电动推杆9，所述本体2内的中部设置有安装腔三2c，两个所述凹腔2f的底部均滑动设置有活动杆10，所述活动杆10的一端位于凹腔2f中并且端部和u形安装架6固连，所述活动杆10的另外一端位于安装腔三2c中并且端部和连接杆8铰接，所述电动推杆9位于安装腔三2c中并且两端分别和两根所述连接杆8铰接。

本管道清洗机器人进入管道1内时电动推杆9处于缩短状态，位于本体2两侧的滚轮6a和管道1的内壁之间具有间隙，便于通过人工的方式把本管道清洗机器人放进管道1内。

本管道清洗机器人进入管道1后，电动推杆9伸长，电动推杆9可以推动位于电动推杆9两侧的活动杆10均向凹腔2f一侧移动，实现u形安装架6向管道1内壁一侧移动，最终使滚轮6a轮面上的橡胶层6b可以紧压在管道1内壁，使得滚轮6a和管道1内壁之间具有足够的摩擦力，使得在电机二7的带动下，滚轮6a可以带动本体2沿着管道1内壁运动。所以动力机构的设置可以使得本管道清洗机器人在管道1的内壁上更加平稳地爬行，进而可以提高本管道清洗机器人的工作可靠性。

具体来说，每个凹腔2f的底部均设置有两个活动孔10a，每个活动孔10a中均设置有活动杆10，即每根所述连接杆8上均铰接有两根活动杆10，设置两根活动杆10的目的是为了避免u形安装架6发生转动。

具体来说，所述电动推杆9也可以是液压缸。

具体来说，所述本体2内部的下端设置有安装腔二2b，所述本体2下端的中心位置转动设置有转轴二13，所述转轴二13的下端固连有横截面呈圆形的转盘二15，所述转轴二13的上端延伸至安装腔二2b中，所述安装腔二2b中设置有水泵17以及能够驱动转轴一3转动的电机三18，所述本体2上端还设置有圆管二14，所述圆管二14和转轴二13同轴设置，所述圆管二14的外壁上沿着周向均匀设置有若干个喷嘴二14a，所述本体2中设置有用于存储淡水的储存腔二2e，所述喷嘴二14a通过管路和水泵17的出口连通，所述水泵17的进口通过管路和储存腔二2e的底部连通，所述转盘二15的周向均匀设置有若干个盲孔二15d，所述盲孔二15d的长度方向和转盘二15的径向一致，所述盲孔二15d中滑动设置有连接杆二15a，所述连接杆二15a的一端延伸出盲孔二15d并且端部设置有固定板二15b，所述固定板二15b上设置有毛刷二15c。

所述毛刷二15c靠近管道1内壁的一侧呈圆弧形。

当本管道清洗机器对管道1的内壁进行了清洁剂清洗以后，驱动机构带动本体2沿着管道1反向运动，洁剂输送泵16停止工作，电机一5h和电机三18工作，分别带动毛刷一5c和毛刷二15c对喷射过清洁剂的管道1的内壁进行二次刷洗，同时水泵17工作，水泵17把储存腔二2e中储存的淡水通过喷嘴二14a喷射到经过二次刷洗的管道1的内壁上，从而去除管道1内壁上清洁剂和其它杂质。

本体2在管道1内的一次来回运动，可以实现对管道1内壁的喷射清洁剂和实现两次毛刷刷洗，最好通过水泵17和喷嘴二14a对管道1的内壁进行高压冲洗，清洗方便，清洗效果好，工作效率高。

具体来说，所述盲孔二15d内的相对设置有两条滑槽二15e，所述滑槽二15e的长度方向和盲孔二15d的轴向一致，所述连接杆二15a位于盲孔二15d内的一端设置有两滑块二15g，所述滑块二15g和滑槽二15e一一对应，所述滑块二15g滑动设置在相对应的滑槽二15e中，所述盲孔二15d中还设置有弹簧二15f，所述弹簧二15f的一端抵压在盲孔二15d的底部，所述弹簧二15f的另外一端抵压在连接杆二15a的端部。

滑槽二15e的设置，起到了限制连接杆二15a的伸缩范围作用，使得毛刷二15c可以正常工作。

当本管道清洗机器人进入管道1时，毛刷二15c和管道1的内壁之间具有间隙，在进行清洗作业时，电机三18转动，在离心力的作用下，连接杆二15a克服弹簧二15f的弹力沿着盲孔二15d向外移动，使得毛刷二15c和管道1的内壁接触并且在转轴二13的带动下，实现毛刷二15c沿着管道的周向刷洗管道内壁的作用，通过控制电机三18的输出轴的转动速度，可以实现调节毛刷二15c和管道1内壁之间的压力，实现差异化清洗的要求，清洗可靠，使用方便，工作效率高。

在不进行清洗作业时，当电机三18停止转动时离心力消失，连接杆二15a在弹簧二15f的弹力作用下沿着盲孔二15d向内移动，即连接杆二15a缩回盲孔二15d，此时方便本管道清洗机器人进入管道1并且方便本管道清洗机器人在管道1内行走。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。