一种清洗盘的越障密封机构的制作方法

本实用新型属于水射流除污清洗设备领域，具体来说是一种兼备越障功能的清洗盘密封机构，该机构应用于爬壁清洗机器人。

背景技术：

目前，爬壁机器人搭载清洗设备作业，将高压水射流除污、真空系统抽干并排渣、爬壁机器人执行除锈作业三者成套设计为一体。在清洗盘的真空腔内，被高压水射流处理后的钢板表面会有一些水分积累引起重新生锈，即返锈现象。除锈产生的废水只有被真空系统的负压抽走才能起到良好的防止返锈和环保的效果，进而提高除锈质量和除锈效率。因此，保证清洗盘的密封性对废水的回收尤为重要。

常见爬壁高压水清洗机器人用毛刷作为密封件，来实现清洗盘与工作面的贴合，以形成相对密闭的空间，使真空回收清洗盘内的废水成为可能。然而，毛刷多采用尼龙材质，其刚度较大，越障能力较差，影响了该类机器人的应用范围。由于存在上述缺陷和不足，迫切需要设计一种方便越障又能保持良好密封性能的清洗盘机构。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提出一种具备越障功能的清洗盘密封结构，在爬越障碍物的同时，保证与工作面之间存在较好的密封，从而保证清洗盘内部能够形成一定的真空度，实现废水的回收。

为实现上述目的，本实用新型技术方案的具体内容如下：

本实用新型包括连接组件、越障套筒和密封组件；所述的连接组件包括弹簧机构和褶皱橡胶套，所述的褶皱橡胶套的两端分别用卡箍与清洗盘和越障套筒联接。所述的弹簧机构分布在清洗盘周向，弹簧机构用弹簧定位体和调位螺钉定位，并依靠蝶形螺母固定。所述的褶皱橡胶套的褶皱部分补偿越障时越障套筒对清洗盘发生的相对位移，进而保证清洗盘内部的密封性。

所述的密封组件，包括软橡胶和硬质摩擦垫，所述的软橡胶一端与越障套筒用卡箍联接，另一端靠螺栓或铆钉与硬质摩擦垫联接。

进一步说，所述的硬质摩擦垫为高分子聚乙烯薄板。所述的高分子聚乙烯薄板为环状平板结构，其外缘经热加工处理向上卷起，有助于该结构顺利爬越障碍物。在硬质摩擦垫内缘贴近工作面的一侧开圆角，便于已经进入清洗盘内部的障碍物顺利通过。

本实用新型的有益效果：

本实用新型与以往的清洗盘结构相比具有越障的功能，这使得装备该机构的爬壁清洗机器人可以适应更为复杂的工况。

本实用新型的越障套筒与工作面之间的摩擦垫采用硬质的高分子聚乙烯材料。由于高分子聚乙烯材料具有耐磨、摩擦系数小、抗开裂等优秀性能，在正常工作情况下，该机构具有不易损坏、移动阻力小等优势。

本实用新型的越障密封机构采用可调弹簧组件，通过调节螺母来改变越障套筒对工作面的压紧力与相对位置，进而可以灵活地适应各种工况。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构图；

图2是本实用新型整体结构的剖视图；

图3是本实用新型的应用于爬壁清洗机器人的示意图；

图中：1-清洗盘上板，2-清洗盘端部密封圈，3-清洗盘，4-褶皱橡胶，5-越障套筒，6-蝶形螺母，7-弹簧上固定板，8-弹簧定位体，9-调位螺钉，10-弹簧，11-软橡胶抱箍，12-固定螺栓，13-软橡胶，14-高分子聚乙烯摩擦垫，15-褶皱橡胶卡箍，16-旋转器，17-真空出水接头，18-呼吸阀，19-越障密封机构。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，清洗盘内部安装有高压水射流旋转器、喷杆以及产生水射流的喷嘴，高压水通过旋转器16的入口进入清洗盘腔内除污，所产生的废水在真空负压力的作用下经由真空出水接头17得到回收处理；与此同时，可通过调节呼吸阀18来改变清洗盘内腔的真空度，保证废水的回收。

越障套筒5与高分子聚乙烯摩擦垫14经软橡胶13连接，软橡胶一端由抱箍11与越障套筒5固定，另一端由螺栓12与高分子聚乙烯摩擦垫14固定。环状的高分子聚乙烯摩擦垫14足够薄使其具有一定的柔性。

结合图2进行越障工况分析，清洗盘向前行进遇到障碍物，比如焊缝或者小尺度的突起物。由于高分子聚乙烯摩擦垫14边缘的向上卷曲形态，其边缘会顺利爬越障碍物。由于软橡胶13的特性，高分子聚乙烯摩擦垫14外缘向上的运动不会马上引起越障套筒5的向上运动。随着障碍物继续向腔内移动，越障套筒下翼板受到高分子聚乙烯摩擦垫14内缘的接触力而逐渐向上抬起，使与清洗盘相连接的弹簧机构压缩，进而使得越障套筒5接近障碍物的部分完全高于障碍物。与此同时，高分子聚乙烯摩擦垫14外缘会在重力的作用下逐渐与工作面再次贴合，进而保证了在越障过程中清洗盘内部有效真空度的范围。在障碍物与该机构分离时，越障套筒5会在弹簧机构与自身重力的共同作用下恢复到障碍物扰动之前的状态，过程正好与进入时的相反。

结合图2进行密封性能进行说明。褶皱橡胶4两端分别通过褶皱橡胶卡箍15与清洗盘3和越障套筒5固定。在越障过程中，越障套筒5与清洗盘3发生相对位移，褶皱橡胶4中间的褶皱部分伸展或者皱缩来补偿产生的相对位移，进而保证该结构间隙处的密封性能。

软橡胶13通过螺栓12与高分子聚乙烯摩擦垫14固定，在清洗盘内腔的负压力下，软橡胶13在各个螺栓之间的缝隙会紧密地贴合，进而保证清洗盘腔内的真空度。

结合图2说明通过调节蝶形螺母6可改变越障套筒5对工作面的相对高度及压紧力。例如，旋紧蝶形螺母6使得弹簧10收缩，调位螺钉9拉动越障套筒5向上运动，进而改变其对金属工作面的高度。同样地，旋松蝶形螺母6使得弹簧10恢复，该接触力传递到高分子聚乙烯摩擦垫14，使得其与工作面的压力增大。

如图3所示，清洗盘被刚性固定在爬壁清洗机器人上，工作时，距离工作面的垂直高度保持不变，并随机器人一起移动； 清洗盘的越障密封机构19，利用清洗盘与越障套筒之间的弹簧组件，在接触障碍物时，越障套筒抬起，弹簧机构受压收缩，保证顺利爬越障碍物。当越过障碍物时，弹簧机构恢复，实现越障套筒及密封组件又与工作面紧密贴合。