一种管道内壁清洗机器人

1.本实用新型涉及管道清洗技术领域，尤其涉及一种管道内壁清洗机器人。


背景技术：

2.日常生活中，管道无处不在，其作用是便于传递物料。管道一般运输流体，比如水、石油等常见液体，经过一段时间的使用，在管道的拐角、底部、管壁上都会残留一些杂质，长时间累计后，较难清理，而且会造成管道堵塞、减缓流通速度，所以，需安排特定人员进行定期清理，延长管道使用寿命。管道材质多数为薄钢材、薄塑料，承受不了正常成人进入并进行清扫，所以，给清扫人员增加了很大的工作量，且清扫效率低。为此，设计一款小型管道清洗机器人，实现对管道内壁内的污垢的清洗。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种管道内壁清洗机器人，实现对管道内壁上的污垢的清洗作业。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：一种管道内壁清洗机器人，包括：
5.机器人本体，与机器人遥控器无线通信，接受机器人遥控器的指令；
6.移动机构，至少设置为2组，分别安装在机器人本体的外侧，用来带动机器人本体在管道内壁前后移动，包括履带轮组件以及连接履带轮组件和机器人本体的连杆组件；
7.清洗机构，安装在机器人本体的前端外壁，并由所述机器人本体驱动喷水。
8.作为本实用新型的进一步改进，还包括设置在机器人本体内的变径调节机构，所述变径调节机构带动所述连杆组件运动，以调节移动机构与机器人本体之间的距离。
9.作为本实用新型的进一步改进，所述履带轮组件包括前后设置的导向轮和驱动轮以及套设在导向轮和驱动轮上的履带，所述履带的边沿沿着履带的长度方向分别设置有两块侧板，所述其中一块侧板的内壁固定连接有移动电机，所述移动电机的输出轴连接有第一锥齿轮，两块侧板的内壁之间转动连接有转轴，所述转轴上固定设置有与第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮，所述转轴上还固定有直齿轮，所述齿轮与驱动轮相啮合，两块侧板的内壁横向连接有套筒。
10.作为本实用新型的进一步改进，所述清洗机构包括设置在机器人本体前端外壁且通过输水管连接的若干个喷嘴，外接的水箱以及设置在水箱内的水泵和调速阀，所述水泵、调速阀和喷嘴通过输水管首尾依次相连，所述水泵与机器人本体电连接。
11.作为本实用新型的进一步改进，位于机器人本体前端外壁上的输水管呈环形设置，所述喷嘴等间距设置在环形输水管上。
12.作为本实用新型的进一步改进，所述变径调节机构包括设置在机器人本体内的减速电机，所述减速电机的输出轴连接有丝杆，所述丝杆的另一端与机器人本体的前端内壁转动连接，所述丝杆上活动连接有螺母，所述螺母的外壁与连杆组件相连，所述连杆组件的
另一端贯穿机器人本体的外壁后与履带轮组件铰接。
13.作为本实用新型的进一步改进，所述连杆组件包括对称设置在履带轮组件外侧端的第一连杆和第二连杆以及一端与第一连杆外壁铰接的主推杆, 所述主推杆的另一端贯穿机器人本体的外壁与螺母铰接，所述第一连杆和第二连杆的一端分别与设置在侧板外壁上端的连接板铰接，所述第一连杆和第二连杆的另一端分别与机器人本体外壁设置的铰接座铰接。
14.作为本实用新型的进一步改进，所述第一连杆和第二连杆均包括依次连接的连接柱、弹簧和u形连接件，每个u形连接件均通过销轴与铰接座铰接，每根连接柱分别与连接板铰接，每根主推杆与位于同侧的第一连杆的连接柱的外壁铰接。
15.作为本实用新型的进一步改进，所述移动机构设置为3组，分别围绕机器人本体的周向等夹角设置。
16.作为本实用新型的进一步改进，所述机器人本体的外壁还设置有图像采集部件，所述图像采集部件与机器人本体电连接。
17.本实用新型与现有技术相比，具有如下有益效果：
18.1、本实用新型一种管道内壁清洗机器人，通过移动机构带动机器人本体在管道内壁移动，在移动的过程中驱动外接水箱内的水泵工作并调节调速阀保持喷水的流速，使水箱内的水通过输水管输送至喷嘴处，喷嘴将水喷射到管道的内壁从而完成清洗作业，结构简单、操作方便。
19.2、本实用新型一种管道内壁清洗机器人，将位于机器人本体前端外壁的输水管和喷嘴设置为环形，使多个喷嘴可以完全覆盖整个管道的圆周内壁，在喷洒的时候更均匀、更分散，从而对管道内壁清洗的更干净。
20.3、本实用新型一种管道内壁清洗机器人，通过变径调节机构带动连杆组件运动，从而调节了移动机构与机器人本体之间的距离，以适用不同内径的管道进行清洗作业，增加了本本清洗机器人的利用率。
21.4、本实用新型一种管道内壁清洗机器人，通过在第一连杆和第二连杆增加弹簧，使第一连杆和第二连杆在运行的时候起到了减震缓冲的作用，从而增加了本管道内壁清洗机器人整体的稳定性。
附图说明
22.图1为本实用新型整体结构示意图；
23.图2为本实用新型整体结构俯视图；
24.图3为本实用新型整体结构剖视图；
25.图4为本实用新型中变径调节机构与连杆组件连接示意图；
26.图5为本实用新型中履带轮组件剖视图。
27.附图中：
28.100、机器人本体；
29.200、移动机构；
30.210、履带轮组件；210a、导向轮；210b、驱动轮；210c、履带；210d、侧板；210e、移动电机；210f、第一锥齿轮；210g、转轴；210h、第二锥齿轮；210i、直齿轮；210j、套筒；210k、连
接板；
31.220、连杆组件；220a、第一连杆；220a-1、连接柱；220a-2、弹簧；220a-3、u形连接件；220b、第二连杆；220c、主推杆；
32.300、清洗机构；310、输水管；320、喷嘴；
33.400、变径调节机构；410、减速电机；420、丝杆；430、螺母。
具体实施方式
34.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
35.实施例1
36.图1至图5示出的是本实用新型涉及一种管道内壁清洗机器人一实施方式的结构示意图，请参阅图1至图5，本实施方式的一种管道内壁清洗机器人，其主体部分包括机器人本体100、移动机构200和清洗机构300。
37.机器人本体100与机器人遥控器无线通信，接受机器人遥控器的指令，由机器人遥控器控制机器人本体100在管道内壁爬行，驱动清洗机构300洒水等操作。
38.移动机构200，至少设置为2组，分别安装在机器人本体100的外侧，用来带动机器人本体100在管道内壁前后移动，包括履带轮组件210以及连接履带轮组件210和机器人本体100的连杆组件220。具体的，履带轮组件210包括前后设置的导向轮210a和驱动轮210b以及套设在导向轮210a和驱动轮210b上的履带210c，所述履带210c的边沿沿着履带210c的长度方向分别设置有两块侧板210d，所述其中一块侧板210d的内壁固定连接有移动电机210e，所述移动电机210e的输出轴连接有第一锥齿轮210f，两块侧板210d的内壁之间转动连接有转轴210g，所述转轴210g上固定设置有与第一锥齿轮210f相啮合的第二锥齿轮210h，所述转轴210g上还固定有直齿轮210i，所述直齿轮210i与驱动轮210b相啮合，两块侧板210d的内壁横向连接有套筒210j。通过移动电机210e带动第一锥齿轮210f转动，从而带动与第一锥齿轮210f相啮合的第二锥齿轮210h的转动，从而带动直齿轮210i的转动，继而带动与直齿轮210i相啮合的驱动轮210b的转动，从而带动整个履带轮组件210在管道内壁的前后位移，最终通过与履带轮组件210相连的连杆组件220带动整个清洗机器人的在管道内壁的前后位移。
39.具体的，所述连杆组件220包括对称设置在履带轮组件210外侧端的第一连杆220a和第二连杆220b以及一端与第一连杆220a外壁铰接的主推杆220c, 所述主推杆220c的另一端贯穿机器人本体100的外壁与螺母430铰接，所述第一连杆220a和第二连杆220b的一端分别与设置在侧板210d外壁上端的连接板210k铰接，所述第一连杆220a和第二连杆220b的另一端分别与机器人本体100外壁设置的铰接座铰接。
40.清洗机构300，安装在机器人本体100的前端外壁，并由所述机器人本体100驱动喷水。具体的，清洗机构300包括设置在机器人本体100前端外壁且通过输水管310连接的若干个喷嘴320，外接的水箱以及设置在水箱内的水泵和调速阀，所述水泵、调速阀和喷嘴通过输水管310首尾依次相连，所述水泵与机器人本体100电连接。考虑到机器人本体100的重量
不宜过重，所以外接水箱，以保持机器人本体100的运行。在机器人遥控器向机器人本体100发出清洗命令时，机器人本体100驱动外接水箱内的水泵工作，并驱动调速阀调节至合理的开度，以保持喷水的流速，此时水泵从水箱内抽取水并通过输水管310输送至喷嘴320处，喷嘴320将水喷射出来。
41.实施例2
42.如图3所示，实施例2在实施例1的基础上将第一连杆220a和第二连杆220b设置为依次连接的连接柱220a-1、弹簧220a-2和u形连接件220a-3，每个u形连接件220a-3均通过销轴与铰接座铰接，每根连接柱分别与连接板210k铰接，每根主推杆220c与位于同侧的第一连杆220a的连接柱220a-1的外壁铰接。通过在第一连杆220a和第二连杆220b增加弹簧220a-2，使第一连杆220a和第二连杆220b在运行的时候起到了减震缓冲的作用，进一步增加了本管道内壁清洗机器人整体的稳定性。
43.实施例3
44.如图1所示，实施例3在实施例1的基础上将位于机器人本体100前端外壁上的输水管310呈环形设置，喷嘴320等间距设置在环形输水管310上，最前端的输水管310和喷嘴320采用环形设计，使多个喷嘴320可以完全覆盖整个管道的圆周内壁，喷洒的更均匀、更分散，从而清洗的更干净。
45.实施例4
46.如图1、图2所示，实施例4在实施例1的基础上，为了使本清洗机器人在管道内壁运动的更稳定，将移动机构设置为3组，分别围绕机器人本体100的周向等夹角设置，机器人本体100的纵截面呈六边形，其中两组与管道底端内壁接触，剩余一组与管道顶端内壁接触，三角形的结构，使本清洗机器人在管道内壁移动更稳定。
47.实施例5
48.如图3、图4所示，实施例5在实施例1的基础上为了使本清洗机器人能适应不同尺寸的管道，在机器人本体100内设置了变径调节机构400，变径调节机构400带动所述连杆组件220运动，从而调节了移动机构200与机器人本体100之间的距离，以适用不同内径的管道进行清洗作业，增加了本本清洗机器人的利用率。
49.具体的，所述变径调节机构400包括设置在机器人本体100内的减速电机410，所述减速电机410的输出轴连接有丝杆420，所述丝杆420的另一端与机器人本体100的前端内壁转动连接，所述丝杆420上活动连接有螺母430，所述螺母430的外壁与连杆组件220相连，所述连杆组件220的另一端贯穿机器人本体100的外壁后与履带轮组件210铰接。通过减速电机410带动丝杆420的转动，从而带动在丝杆420上的螺母430的前后移动，从而带动与螺母430相连的主推杆220c的运动，继而带动与主推杆220c铰接的第一连杆220a的运动，从而调节移动机构200与机器人本体100之间的距离，以适用不同内径的管道进行清洗作业。丝杆420靠近减速电机410的一端贯穿固定在机器人本体100底端内壁竖直设置的轴承座的顶端后与减速电机410的输出轴相连，丝杆420与轴承座的连接端处套设有轴承，丝杆420靠近机器人本体100的前端内壁的一端套设有角接触球轴承。当螺母430向前运动时，带动主推杆220c向着机器人本体100的方向收缩，从而使机器人本体100与履带轮组件210之间的间距变小，以适应管道内径较小的管道；当螺母430向后运动时，带动主推杆220c向着远离机器人本体100的方向延展，从而使机器人本体100与履带轮组件210之间的间距变大，以适应管
道内径较大的管道。
50.实施例6
51.实施例6在实施例1的基础上在机器人本体100的外壁还设置有多个图像采集部件，图像采集部件与机器人本体100电连接，图像采集部件为摄像头，通过摄像头采集到的照片可以清晰地看到管道内壁的污垢的情况，操作者可以根据具体的污垢的严重程度选择持续性地清洗。
52.具体使用流程：首先根据不同尺寸的管道，通过变径调节机构400调节移动机构200与机器人本体100之间的间距，然后将输水管310与外接的水箱连接好，再将整个装置放入需要清洗的管道内壁中，操作人员操控机器人遥控器，驱动移动机构200工作，带动整个装置沿着管道内壁向前移动，同时机器人遥控器向机器人本体100发出洒水命令时，机器人本体100驱动清洗机构300的水泵工作，并驱动调速阀打开相应的开度以调节至合理的流速，此时水泵从外接的水箱内抽取水并通过输水管310输送至喷嘴320处，喷嘴320将水喷射到需要清理的管道内壁上。
53.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。