一种管道高压清洗装置的制作方法

本发明属于电气自动化领域，具体涉及一种管道高压清洗装置。

背景技术：

目前国内外的管道内表面清洗技术主要有化学清洗和物理清洗两类。化学清洗主要是利用化学反应去除污物中的主要化学成分，由于清洗不彻底及清洗时排放大量酸、盐等，既污染环境又腐蚀设备，所以应用的范围较小。物理清洗包括干冰清洗、气体爆破清洗、高压水射流清洗等，然而干冰清洗面临着干冰连续有效供应的难题，使得清洗的效率大打折扣，气体爆破清洗由于压缩气体瞬间膨胀释放，所产生的的震动与冲击波易导致管道内壁出现机械应力变形及微观结构失效等问题，而高压水射流清洗是目前应用最为广泛的技术手段，对于小管径管道，清洗成本低，效率高，质量好，但是对于大管径管道的清洗还存在一些技术难题。

技术实现要素：

本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种管道高压清洗装置。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种管道高压清洗装置包括履带式机器人、增压泵组件、旋转清洗组件，方形壳体；方形壳体居中安装在履带式机器人上，增压泵组件定位在方形壳体上方；旋转清洗组件通过水管与增压泵组件连接，旋转清洗组件通过安装支架固定在方形壳体上。

所述履带式机器人包括伺服马达、主动轮、横向桁架、竖向桁架、从动轮、履带、张紧轮、集成控制模块；由两组对称设置的伺服马达、主动轮、横向桁架、竖向桁架、从动轮、履带、张紧轮构成履带式机器人的运动机构，伺服马达固定在横向桁架上并与主动轮连接组成动力输出装置，主动轮与从动轮分别安装在横向桁架两侧，两者通过齿轮副形式与履带啮合，张紧轮设置在竖向桁架上，通过面接触对履带实施张紧功能；集成控制模块居中设置在两组运动机构之间，并固定在横向桁架上。

所述增压泵组件包括底座、出水口法兰、增压泵、进水口法兰、联轴器、电机；出水口法兰与进水口法兰分别设置在增压泵右侧和上方，电机通过联轴器与增压泵同轴连接，增压泵与电机固定安装在底座上。

所述旋转清洗组件包括第一水管支架、水管、第二水管支架、安装支架、水路旋转接头、同步轮组件、喷头组件；水管一端与出水口法兰连接，另一端与水路旋转接头连接，第一水管支架、第二水管支架用于固定支撑水管，水路旋转接头固定在安装支架的圆环卡台上，同步轮组件的从动同步轮与水路旋转接头的出水端同轴配合安装，喷头组件通过喷头支撑架固定在从动同步轮上，喷头组件的进水端与水路旋转接头的出水端连接。

所述同步轮组件包括从动同步轮、同步带、主动轮、步进电机支架、步进电机、安装板；从动同步轮与水路旋转接头的出水端同轴配合安装，并与主动轮通过同步带构成带传动结构，步进电机通过步进电机支架定位在安装板上。

所述喷头组件包括喷头支撑架、分叉管路、喷头、葫芦管路主体；葫芦管路主体的进水端与水路旋转接头的出水端连接，并通过喷头支撑架定位在从动同步轮上，分叉管路与喷头各三组，两者构成喷头结构，以120度间隔均匀设置在葫芦管路主体上。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明根据管道的结构特征，提供了履带式机器人作为清洗装置的线性移动动力输出装置，所涉及的两组对称设置的三角形履带结构与同步伺服马达，使得机器人在移动过程中具备抓地力强、防打滑、动力输出均匀、运行平稳等优点。

2、本发明所提供的管道高压清洗装置适用于大管径管道自动化清洗作业，所涉及的增压泵组件设置在履带式机器人上，可提供连续的高压水流，显著提高清洗装置的续航能力。

3、本发明所涉及的喷头呈簸箕形，出水端为线性小缝，使得被增压后的水流进一步被压缩，所喷射的水柱输出能量高、速度快；在同步轮组件驱动下，喷头组件匀速旋转，与此同时，履带式机器人沿着管道内壁匀速前进，从而形成匀速线性移动的高速高压环形水柱，不断冲击管道内壁上的污垢，有效提高了管道清洗的效率与质量。

附图说明

图1为本发明所述的管道高压清洗装置的结构图；

图2为履带式机器人的结构图；

图3为增压泵组件的结构图；

图4为旋转清洗组件的结构图；

图5为同步轮组件的结构图；

图6为喷头组件的结构图；

图中的标号含义如下：

履带式机器人1、增压泵组件2、旋转清洗组件3，方形壳体4、伺服马达101、主动轮102、横向桁架103、竖向桁架104、从动轮105、履带106、张紧轮107、集成控制模块108、底座201、出水口法兰202、增压泵203、进水口法兰204、联轴器205、电机206、第一水管支架301、水管302、第二水管支架303、安装支架304、水路旋转接头305、同步轮组件306、喷头组件307、从动同步轮3061、同步带3062、主动轮3063、步进电机支架3064、步进电机3065、安装板3066、喷头支撑架3071、分叉管路3072、喷头3073、葫芦管路主体3074。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

如图1所示，本发明所提供的一种管道高压清洗装置，具体包括履带式机器人1、增压泵组件2、旋转清洗组件3，方形壳体4；方形壳体4居中安装在履带式机器人1上，增压泵组件2定位在方形壳体4上方；旋转清洗组件3通过水管302与增压泵组件2连接，旋转清洗组件3通过安装支架304固定在方形壳体4上。

所述履带式机器人1包括伺服马达101、主动轮102、横向桁架103、竖向桁架104、从动轮105、履带106、张紧轮107、集成控制模块108；由两组对称设置的伺服马达101、主动轮102、横向桁架103、竖向桁架104、从动轮105、履带106、张紧轮107构成履带式机器人1的运动机构，伺服马达101固定在横向桁架103上并与主动轮102连接组成动力输出装置，主动轮102与从动轮105分别安装在横向桁架103两侧，两者通过齿轮副形式与履带106啮合，张紧轮107设置在竖向桁架104上，通过面接触对履带106实施张紧功能；集成控制模块108居中设置在两组运动机构之间，并固定在横向桁架103上。

所述增压泵组件2包括底座201、出水口法兰202、增压泵203、进水口法兰204、联轴器205、电机206；出水口法兰202与进水口法兰204分别设置在增压泵203右侧和上方，电机206通过联轴器205与增压泵203同轴连接，增压泵203与电机206固定安装在底座201上。

所述旋转清洗组件3包括第一水管支架301、水管302、第二水管支架303、安装支架304、水路旋转接头305、同步轮组件306、喷头组件307；水管302一端与出水口法兰202连接，另一端与水路旋转接头305连接，第一水管支架301、第二水管支架303用于固定支撑水管302，水路旋转接头305固定在安装支架304的圆环卡台上，同步轮组件306的从动同步轮3061与水路旋转接头305的出水端同轴配合安装，喷头组件307通过喷头支撑架3071固定在从动同步轮3061上，喷头组件307的进水端与水路旋转接头305的出水端连接。

所述同步轮组件306包括从动同步轮3061、同步带3062、主动轮3063、步进电机支架3064、步进电机3065、安装板3066；从动同步轮3061与水路旋转接头305的出水端同轴配合安装，并与主动轮3063通过同步带3062构成带传动结构，步进电机3065通过步进电机支架3064定位在安装板3066上。

所述喷头组件307包括喷头支撑架3071、分叉管路3072、喷头3073、葫芦管路主体3074；葫芦管路主体3074的进水端与水路旋转接头305的出水端连接，并通过喷头支撑架3071定位在从动同步轮3061上，分叉管路3072与喷头3073各三组，两者构成喷头结构，以120度间隔均匀设置在葫芦管路主体3074上。

上述管道高压清洗装置的工作过程为：

首先，水流经进水口法兰204进入增压泵203内，然后被增压泵203加压后的水流依次流经水管302、水路旋转接头305、葫芦管路主体3074、分叉管路3072等装置，并从喷头3073的线性小缝高速喷出，步进电机3065驱动主动轮3063并通过同步带3062带动从动同步轮3061匀速旋转，喷头组件307随着从动同步轮3061同步旋转，与此同时，履带式机器人1沿着管道内壁匀速前进，从而形成线性移动的环形高速高压水柱，不断冲击清洗管道内壁上的污垢。

本发明可改变为多种方式对本领域的技术人员是显而易见的，这样的改变不认为脱离本发明的范围。所有这样的对所述领域的技术人员显而易见的修改，将包括在本权利要求的范围之内。