一种管道清理机器人的制作方法

本实用新型属于管道清理设备技术领域，具体涉及一种管道清理机器人。

背景技术：

输送油、气或水等管道大多处于复杂的土壤环境中，因而管道内壁和外壁都可能遭到腐蚀。一旦管道被腐蚀穿孔，即造成油、气漏失，不仅使运输中断，而且会污染环境，甚至可能引起火灾，造成危害。

管道机器人在我国还处于初级发展阶段，国内现有产品多是上个世纪进口设备的改进，也有些公司直接进口国外管道清理机器人，但其费用比较昂贵，一般企业也难以承受，而且清理效果也不是很理想，以上管道清理机器人主要有以下几种：真空吸附型、静电吸附型、微针吸附型、以及磁力吸附型等，而这些机器人都需要引入其他外加设备。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种管道清理机器人。该机器人结构简单，设计合理，操作方便，易于实现，适用于多种工况，通过设置头部清理机构和尾部清理机构，头部清理机构进行第一次清理，尾部清理机构进行第二次清理，清理彻底，效率高；通过设置弹性机构、第一连杆、第二连杆和动力轮，使管道清理机器人在进行工作时能够根据管道直径进行自行调节，能够保证机器人的轮子时刻和管道接触，越障能力较强，使用面比较广，具有深远的使用价值。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种管道清理机器人，其特征在于：包括相对设置的头部清理机构和尾部清理机构，所 述头部清理机构和尾部清理机构同轴设置，且头部清理机构和尾部清理机构通过万向节连接；所述头部清理机构和尾部清理机构结构相同，且均包括壳体、清理电机和传动轴，所述壳体两端开口，壳体的一端安装有第一端盖，另一端安装有第二端盖，所述万向节安装于头部清理机构的第一端盖和尾部清理机构的第一端盖之间，所述清理电机位于壳体内且固定安装于第一端盖上，所述传动轴的一端通过联轴器与清理电机的输出轴连接，传动轴的另一端穿过第二端盖，所述传动轴穿过第二端盖的端部安装有柔性叶片，所述壳体的两侧对称设置有动力推动机构，所述动力推动机构包括第一连杆、第二连杆和动力轮，所述动力轮通过第一销轴与第一连杆的一端和第二连杆的一端铰接，第一连杆的另一端通过弹性机构可移动的安装于壳体上，第二连杆的另一端通过第二销轴铰接于壳体上，所述第一连杆上安装有动力电机，所述动力电机的输出轴上套装有用于带动动力轮转动的皮带。

上述的一种管道清理机器人，其特征在于：所述头部清理机构的动力推动机构位于壳体的上下两侧，所述尾部清理机构的动力推动机构位于壳体的左右两侧。

上述的一种管道清理机器人，其特征在于：所述弹性机构包括弹簧和与弹簧垂直设置的弹簧销轴，所述弹簧的数量为两个，两个弹簧平行设置，所述第一端盖上设置有第一限位凸起，弹簧销轴上设置有与弹簧销轴轴向垂直的第二限位凸起，所述弹簧卡装于第一限位凸起和第二限位凸起之间，所述第一连杆与弹簧销轴连接。

上述的一种管道清理机器人，其特征在于：所述壳体上设置有用于安装弹性机构的安装块，所述安装块上开设有弹簧销轴导向槽和第一连杆限位槽，弹簧销轴设置于弹簧销轴导向槽内，第一连杆的端部穿过第一连杆限位槽与弹簧销轴连接。

上述的一种管道清理机器人，其特征在于：所述第一连杆包括U型连接段和铰接段，以及用于连接U型连接段和铰接段的中间段，所述U型 连接段、中间段和铰接段为一体式结构，所述U型连接段的开口端远离中间段，U型连接段的开口端开设有供弹簧销轴穿过的通孔，所述中间段上开设有电机安装孔和皮带传动槽，动力电机安装于电机安装孔内。

上述的一种管道清理机器人，其特征在于：所述弹簧销轴上设置有周向限位块。

上述的一种管道清理机器人，其特征在于：所述传动轴上且位于第二端盖的内侧装有第一轴承，传动轴与联轴器之间装有第二轴承。

上述的一种管道清理机器人，其特征在于：所述第一端盖上设置有用于连接万向节的万向节连接孔。

上述的一种管道清理机器人，其特征在于：所述第一端盖和第二端盖均通过螺钉紧固于壳体上。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型结构简单，设计合理，操作方便，易于实现，适用于多种工况。

2、本实用新型通过设置头部清理机构和尾部清理机构，头部清理机构进行第一次清理，尾部清理机构进行第二次清理，清理彻底，效率高。

3、本实用新型优选头部清理机构的动力推动机构位于其壳体的上下两侧，尾部清理机构的动力推动机构位于其壳体的左右两侧，保证管道机器人能够时刻受力，并通过多个电机进行驱动，动力强劲。

4、本实用新型通过在头部清理机构和尾部清理机构之间设置万向节，保证了管道清理机器人的顺利转弯。

5、本实用新型通过设置弹性机构、第一连杆、第二连杆和动力轮，使管道清理机器人在进行工作时能够根据管道直径进行自行调节，并且能够保证机器人的轮子时刻和管道接触，越障能力较强，使用面比较广，具有深远的使用价值。

附图说明

下面结合附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

说明书附图

图1为本实用新型管道清理机器人的立体结构示意图。

图2为本实用新型管道清理机器人的内部结构示意图。

图3为本实用新型壳体的结构示意图。

图4为本实用新型第一连杆的结构示意图。

图5为本实用新型第一端盖的结构示意图。

图6为本实用新型弹簧销轴的结构示意图。

附图标记说明:

1—动力轮； 2—第一销轴； 3—皮带；

4—动力电机； 5—第一连杆； 5-1—电机安装孔；

5-2—皮带传动槽； 5-3—U型连接段； 5-4—中间段；

5-5—铰接段； 6—第二连杆； 7—柔性叶片；

8—传动轴； 9—第一轴承； 10—第二端盖；

11—第二轴承； 12—第二销轴； 13—联轴器；

14—第一端盖； 14-1—第一限位凸起；

14-2—万向节连接孔； 15—万向节； 16—壳体；

16-1—弹簧销轴导向槽； 16-2—第一连杆限位槽；

17—螺钉； 18—清理电机； 19—弹簧；

20—弹簧销轴； 20-1—第二限位凸起；

20-2—周向限位块。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型的管道清理机器人，包括相对设置的头部清理机构和尾部清理机构，所述头部清理机构和尾部清理机构同轴设置，且头部清理机构和尾部清理机构通过万向节15连接；所述头部清理 机构和尾部清理机构结构相同，且均包括壳体16、清理电机18和传动轴8，所述壳体16两端开口，壳体16的一端安装有第一端盖14，另一端安装有第二端盖10，所述万向节15安装于头部清理机构的第一端盖14和尾部清理机构的第一端盖14之间，所述清理电机18位于壳体16内且固定安装于第一端盖14上，所述传动轴8的一端通过联轴器13与清理电机18的输出轴连接，传动轴8的另一端穿过第二端盖10，所述传动轴8穿过第二端盖10的端部安装有柔性叶片7，所述壳体16的两侧对称设置有动力推动机构，所述动力推动机构包括第一连杆5、第二连杆6和动力轮1，所述动力轮1通过第一销轴2与第一连杆5的一端和第二连杆6的一端铰接，第一连杆5的另一端通过弹性机构可移动的安装于壳体16上，第二连杆6的另一端通过第二销轴12铰接于壳体16上，所述第一连杆5上安装有动力电机4，所述动力电机4的输出轴上套装有用于带动动力轮1转动的皮带3。

如图1和图2所示，本实施例中，所述头部清理机构的动力推动机构位于壳体16的上下两侧，所述尾部清理机构的动力推动机构位于壳体16的左右两侧。

如图5所示，本实施例中，所述弹性机构包括弹簧19和与弹簧19垂直设置的弹簧销轴20，所述弹簧19的数量为两个，两个弹簧19平行设置，所述第一端盖14上设置有第一限位凸起14-1，弹簧销轴20上设置有与弹簧销轴20轴向垂直的第二限位凸起20-1，所述弹簧19卡装于第一限位凸起14-1和第二限位凸起20-1之间，所述第一连杆5与弹簧销轴20连接。

如图1和图3所示，本实施例中，所述壳体16上设置有用于安装弹性机构的安装块，所述安装块上开设有弹簧销轴导向槽16-1和第一连杆限位槽16-2，弹簧销轴20设置于弹簧销轴导向槽16-1内，第一连杆5的端部穿过第一连杆限位槽16-2与弹簧销轴20连接。

如图4所示，本实施例中，所述第一连杆5包括U型连接段5-3和铰接段5-5，以及用于连接U型连接段5-3和铰接段5-5的中间段5-4，所述 U型连接段5-3、中间段5-4和铰接段5-5为一体式结构，所述U型连接段5-3的开口端远离中间段5-4，U型连接段5-3的开口端开设有供弹簧销轴20穿过的通孔，所述中间段5-4上开设有电机安装孔5-1和皮带传动槽5-2，动力电机4安装于电机安装孔5-1内。

如图6所示，本实施例中，所述弹簧销轴20上设置有周向限位块20-2。

如图2所示，本实施例中，所述传动轴8上且位于第二端盖10的内侧装有第一轴承9，传动轴8与联轴器13之间装有第二轴承11。

如图5所示，本实施例中，所述第一端盖14上设置有用于连接万向节15的万向节连接孔14-2。

如图1和图2所示，本实施例中，所述第一端盖14和第二端盖10均通过螺钉17紧固于壳体16上。

本实用新型的管道清理机器人在进行管道清理时，管道机器人头部清理机构的柔性叶片7最先进入管道，当动力推动机构开始受力时，动力电机4开始进行工作，两侧的动力轮1将所受到管道力先传递到第一连杆5上，第一连杆5通过弹簧销轴20将力传递给弹簧19，根据管道直径的大小弹簧19释放弹性势能，将动力轮1紧贴在管道的两边，通过动力电机4提供动力进行前进，前进过程中清理电机18不断进行旋转进行脏污清理，头部清理机构进行第一次清理，尾部清理机构进行第二次清理，头部清理机构的动力推动机构位于其壳体16的上下两侧，尾部清理机构的动力推动机构位于其壳体16的左右两侧，保证管道机器人时刻受力，万向节15保证了管道清理机器人的顺利转弯。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何限制，凡是根据实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。