一种变径可伸缩式微小型管道清理装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种变径可伸缩式微小型管道清理装置，包括外壳、行走机构、第一驱动单元、变径清理组件、第二驱动单元及控制系统，第一驱动单元通过底架设在外壳内部。行走机构包括一个前轮和两个后轮，第一驱动单元驱动两个后轮转动。变径清理组件位于外壳的前端，通过减速机构与第二驱动单元的输出端相连。变径清理组件包括内侧清理盘、中间清理盘及外侧清理盘，三个清理盘由内向外依次套设在一起。内侧清理盘的前端设有一组固定清理头，中间清理盘及外侧清理盘的前端均设有一组活动清理头。本发明专利技术可在微小型直管或弯管内快速到达异物位置，针对阻塞管道或者壁厚较厚的异物变径清理组件可伸缩对异物由内向外逐层破碎，清理彻底，清理效率高。

A micro and small pipe cleaning device with variable diameter and retractable

【技术实现步骤摘要】
一种变径可伸缩式微小型管道清理装置
本专利技术涉及管道清理设备
，具体涉及一种变径可伸缩式微小型管道清理装置。
技术介绍
目管道机器人已经应用到有关人民生活的各个领域，宏观管道机器人由于具有常规的加工模式，相对于微观管道机器人，宏观管道机器人的设计更加简单，在实际应用的某些方面不适合小型或者微型管道，所以需要一种特别适合小型管道的机器人对小型管道进行清理。虽然微管道机器人有的已经产业化，但是有一些问题还没有从根本上解决，目前微小型管道机器人在管道、检测、运动、修复一体化的环节还没有实现完善，在管道清理维护方面仍然存在缺陷，在错综复杂的管道中行走时仍然不能做到灵活自如，现有的管道清理机器人主要是针对管壁上的厚度较薄的异物进行清理，在管道阻塞或者管壁存在厚度较厚的异物时，现有的微小型管道机器人存在清理困难，效率低下，无法对异物进行破碎，清理不彻底的缺陷。可见，现有技术亟待于进一步改进和提高。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提出一种变径可伸缩式微小型管道清理装置，解决管道阻塞或者管壁存在厚度较厚的异物时，存在清理困难，效率低，无法对异物进行破碎，清理不彻底的缺陷。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种变径可伸缩式微小型管道清理装置，包括外壳、行走机构、第一驱动单元、变径清理组件、第二驱动单元及控制系统，第一驱动单元通过底架设置在外壳的内部。行走机构包括一个前轮和两个后轮，所述前轮设置在外壳的前下方，通过前叉与底架转动相连。>两个后轮对称设置在外壳的后下方两侧，两个后轮通过差速器相连，所述第一驱动单元通过差速器驱动两个后轮转动。第二驱动单元位于外壳内部且安装在底架上，变径清理组件位于外壳的前端外部，其后侧与外壳转动配合，同时变径清理组件通过减速机构与第二驱动单元的输出端相连。变径清理组件包括三个清理盘，分别为内侧清理盘、中间清理盘及外侧清理盘，各清理盘为环状盘形结构，三个清理盘由内向外依次套设在一起。任意相邻两个清理盘之间沿其轴向滑动配合，最内侧清理盘的前端外侧设有一组固定清理头，中间清理盘及外侧清理盘的前端外侧分别设有一组活动清理头。进一步地，外壳是由底板、左壁板、右壁板、前壁板、后壁板及弧形顶板固定相连构成的空腔结构，底架位于外壳的下部且与其内壁固定相连。所述外壳后端的上方沿其周向依次间隔布置有多个辅助轮，各辅助轮均通过一个伸缩支架安装在弧形顶板上。进一步地，所述第一驱动单元包括第一电机、变速箱，所述第一电机和变速箱均固定安装在底架上。第一电机的输出端通过第一行星齿轮减速机构与变速箱的输入端相连，变速箱的输出端设置有主动伞齿轮，所述主动伞齿轮与差速器的大齿轮啮合。进一步地，差速器两侧分别设有一个驱动半轴，所述驱动半轴通过轴承与外壳后端转动相连。各驱动半轴的端部通过一个万向联轴器与同侧后轮的轮轴相连，差速器的壳体上方竖向设有螺杆。所述螺杆上设有悬架，悬架通过两个螺母可调节固定在螺杆上，所述悬架的两端分别与两个后轮的轮轴转动相连。进一步地，内侧清理盘的前端面上固定安装有端盖，所述端盖与内侧清理盘的前端固定相连，端盖的后侧设有与清理盘同轴的花键套筒，花键套筒内配置有花键轴。一组固定清理头包括多个固定清理头，多个固定清理头呈环形均匀布置在端盖的外边缘且与端盖一体成型，固定清理头相对于内侧清理盘的环形侧壁向外凸出。进一步地，第二驱动单元包括第二电机和电动气缸，第二电机安装在底架上，第二电机的输出端通过第二行星齿轮减速机构与花键轴的后端相连。电动气缸位于第二行星齿轮减速机构和花键套筒之间，电动气缸的缸体及活塞杆均为筒状结构。花键轴穿过缸体和活塞杆的内侧，活塞杆的前端与花键套筒的后端固定相连，工作状态下，电动气缸可驱动花键套筒沿花键轴的轴线方向运动。进一步地，内侧清理盘和中间清理盘的外壁上，分别沿其周向均匀布置有多个导轨，各导轨均沿平行于所在清理盘的轴线方向布置。中间清理盘的内壁上开设有与内侧清理盘外壁上的导轨数量相等且位置对应的第一导槽，内侧清理盘外壁上的各导轨分别位于中间清理盘的内壁上对应的第一导槽内。外侧清理盘的内壁上开设有与中间清理盘的外壁上的导轨数量相等且位置对应的第二导槽，中间清理盘外壁上的各导轨分别位于外侧清理盘的内壁上对应的第二导槽内。所述内侧清理盘外壁的后端设有阻挡其脱离中间清理盘的第一限位部，第一限位部带动中间清理盘相对于外侧清理盘向前运动，中间清理盘外壁的后端设有阻挡其脱离外侧清理盘的第二限位部。进一步地，每组活动清理头包括多个活动清理头，每组的各活动清理头均呈环形均匀布置在对应清理盘的前侧边缘处。所述各活动清理头相对其所在清理盘的侧壁向外凸出，与其所在清理盘的前端沿法线方向滑动配合。进一步地，中间清理盘和外侧清理盘的前端边缘处，分别开设有与其前侧活动清理头数量相等且位置对应的安装空腔，各安装空腔通过中间清理盘和外侧清理盘外壁上的长条孔与外部相通。每个安装空腔的内部均设有一个复位弹簧，活动清理头的内侧固定有连接板，所述连接板穿过对应的长条孔伸至安装空腔内部，通过复位弹簧与安装空腔的内壁活动相连，连接板位于安装空腔内侧的部分具有限位挡块。进一步地，所述外侧清理盘的后端通过回转支承与外壳的前端转动相连。通过采用上述技术方案，本专利技术的有益技术效果是：本专利技术公开的可伸缩变径清理车可在微小型直管或弯管内快速到达异物位置，针对阻塞管道或者壁厚较厚的异物变径清理组件可伸缩对异物由内向外逐层破碎，自动化程度高，操作简便，使用和维护成本低，清理彻底，清理效率高。附图说明图1是本专利技术一种变径可伸缩式微小型管道清理装置的前侧结构示意图。图2是本专利技术一种变径可伸缩式微小型管道清理装置的后侧结构示意图。图3是本专利技术一种变径可伸缩式微小型管道清理装置的内部结构示意图。图4是本专利技术的行走机构和第一驱动单元的组合结构示意图。图5是本专利技术的变径清理组件的前侧结构示意图。图6是本专利技术的变径清理组件的后侧结构示意图。图7是本专利技术的变径清理组件在伸出状态下的结构示意图。图8是变径清理组件某一部分的结构示意图，示出的是内侧清理盘。图9是变径清理组件另一部分的结构示意图，示出的是中间清理盘。图10是变径清理组件再一部分的结构示意图，示出的是外侧清理盘。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行详细说明：结合图1至图10，一种变径可伸缩式微小型管道清理装置，包括外壳1、行走机构2、第一驱动单元3、变径清理组件4、第二驱动单元5及控制系统，所述外壳1为壳体结构，外壳1是由底板11、左壁板12、右壁板、前壁板13、后壁板14及弧形顶板15固定相连构成的空腔结构，底架16位于外壳1的下部且与其内壁固定相连，所述外壳1的内部固定安装有电源，所述电源为可伸缩变径清理车的各用电部件供电。控制系统为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变径可伸缩式微小型管道清理装置，包括外壳、行走机构、第一驱动单元、变径清理组件、第二驱动单元及控制系统，其特征在于，第一驱动单元通过底架设置在外壳的内部；/n行走机构包括一个前轮和两个后轮，所述前轮设置在外壳的前下方，通过前叉与底架转动相连；/n两个后轮对称设置在外壳的后下方两侧，两个后轮通过差速器相连，所述第一驱动单元通过差速器驱动两个后轮转动；/n第二驱动单元位于外壳内部且安装在底架上，变径清理组件位于外壳的前端外部，其后侧与外壳转动配合，同时变径清理组件通过减速机构与第二驱动单元的输出端相连；/n变径清理组件包括三个清理盘，分别为内侧清理盘、中间清理盘及外侧清理盘，各清理盘为环状盘形结构，三个清理盘由内向外依次套设在一起；/n任意相邻两个清理盘之间沿其轴向滑动配合，最内侧清理盘的前端外侧设有一组固定清理头，中间清理盘及外侧清理盘的前端外侧分别设有一组活动清理头。/n

【技术特征摘要】
1.一种变径可伸缩式微小型管道清理装置，包括外壳、行走机构、第一驱动单元、变径清理组件、第二驱动单元及控制系统，其特征在于，第一驱动单元通过底架设置在外壳的内部；
行走机构包括一个前轮和两个后轮，所述前轮设置在外壳的前下方，通过前叉与底架转动相连；
两个后轮对称设置在外壳的后下方两侧，两个后轮通过差速器相连，所述第一驱动单元通过差速器驱动两个后轮转动；
第二驱动单元位于外壳内部且安装在底架上，变径清理组件位于外壳的前端外部，其后侧与外壳转动配合，同时变径清理组件通过减速机构与第二驱动单元的输出端相连；
变径清理组件包括三个清理盘，分别为内侧清理盘、中间清理盘及外侧清理盘，各清理盘为环状盘形结构，三个清理盘由内向外依次套设在一起；
任意相邻两个清理盘之间沿其轴向滑动配合，最内侧清理盘的前端外侧设有一组固定清理头，中间清理盘及外侧清理盘的前端外侧分别设有一组活动清理头。


2.根据权利要求1所述的一种变径可伸缩式微小型管道清理装置，其特征在于，外壳是由底板、左壁板、右壁板、前壁板、后壁板及弧形顶板固定相连构成的空腔结构，底架位于外壳的下部且与其内壁固定相连；
所述外壳后端的上方沿其周向依次间隔布置有多个辅助轮，各辅助轮均通过一个伸缩支架安装在弧形顶板上。


3.根据权利要求1或2所述的一种变径可伸缩式微小型管道清理装置，其特征在于，所述第一驱动单元包括第一电机、变速箱，所述第一电机和变速箱均固定安装在底架上；
第一电机的输出端通过第一行星齿轮减速机构与变速箱的输入端相连，变速箱的输出端设置有主动伞齿轮，所述主动伞齿轮与差速器的大齿轮啮合。


4.根据权利要求1所述的一种变径可伸缩式微小型管道清理装置，其特征在于，差速器两侧分别设有一个驱动半轴，所述驱动半轴通过轴承与外壳后端转动相连；
各驱动半轴的端部通过一个万向联轴器与同侧后轮的轮轴相连，差速器的壳体上方竖向设有螺杆；
所述螺杆上设有悬架，悬架通过两个螺母可调节固定在螺杆上，所述悬架的两端分别与两个后轮的轮轴转动相连。


5.根据权利要求1所述的一种变径可伸缩式微小型管道清理装置，其特征在于，内侧清理盘的前端面上固定安装有端盖，所述端盖与内侧清理盘的前端固定相连，端盖的后侧设有与清理盘同轴的花键套筒，花键套筒内配置有花键轴；
一组固定清理头包括多个固定清理头，多个固定清理头呈环形均...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金峰，封超，车永莉，曹小龙，曲豪男，杨春霞，钟佩思，王浩，许芝令，蔼宏论，张明珠，王哲，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东;37