[实用新型]变管径管道清洁机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种管道清洁装置，尤其是稳定性较好的有源驱动的可变管径管道清洁机器人。 

背景技术

专利号200610097974.1提到的带平行四杆机构的可变径管道清洁机器人其结构特点为，由多节相同的管道清洗机构组成，节与节之间采用柔性弹簧连接，对于单节管道清洗机构，由支撑体，柔性面板，清洗头组成，支撑体由多个均布在中心轴周围的平行四杆机构组成。在扭簧弹力作用下，平行四杆机构自动张开，安装在摇杆上的滚动轮紧贴在管道内壁上，支撑整个管道清洗机构，安装在后摇杆上的柔性面板阻碍管内流体流动，产生推力，推动管道支撑体前移，实现管道清洗机器人在线作业。但是，节与节之间柔性弹簧连接会使得机器人稳定性较差，而且由于无源驱动，机器人只能随着管内流体流动，流体流动不均会导致机器人运动状况不确定，从而导致清洁的不均。 

发明内容

为了克服无源驱动管道清洁机器人稳定性差，运动状况不确定的缺陷，本实用新型提供一种变管径管道清洁机器人，该机器人不仅能用来进行变管径管道的清洁，而且稳定性较好，有源驱动，运动可控。 

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：支撑体采用空间均布四个共底等腰梯形结构，其中支撑头与前导杆铰接，前导杆在另一端与中间连杆铰接，前导杆上装有导杆辅助轮，中间连杆上装有连杆辅助轮，中间连杆之间固定有挠性杆，装有滑头的滑杆固定在支撑头上，滑头与滑杆另一端通过在滑杆上的弹簧固定连接，支撑杆与滑头铰接，支撑杆另一端与前导杆在前导杆上铰接；支撑头与前导杆的铰接轴上紧配有锥齿轮，支撑头内装有电机，电机输出轴上紧配有锥齿轮，支撑头上还装有传动轴，传动轴两端和中间都紧配有锥齿轮，两端的锥齿轮和前导杆铰接轴上的锥齿轮相配合，中间的锥齿轮和电机输出轴上的锥齿轮相配合，前导杆另一端与中间连杆的铰接轴上固定有驱动轮且紧配有锥齿轮，前导杆内装有传动轴，传动轴两端分别紧配锥齿轮并与前导杆两端铰接轴上的锥齿轮相配合。当机器人在管道运行时，弹簧的弹性力使前导杆的张角扩大从而支撑驱动轮紧贴管壁，使得机器人在管道内稳定运行，当管径变小时，弹簧受到挤压收缩，前导杆的张开角变小，当管径扩大时，弹簧推动前导杆伸展，张开角变大，因而驱动轮可以始终紧贴管壁，同时支撑杆对前导杆张开的角度有一定限制，从而提高了机器人的稳定性；传动方面，电机输出的动力通过支撑头上的轴和锥齿轮传递到前导杆上的轴和锥齿轮，再通过前导杆另一端与中间连杆的铰接轴上的锥齿轮将动力传给驱动轮，由于在铰接轴上紧配锥齿轮，使得在保证传动的情况下，机构各部件相对位置可发生变化以适应管径变化，保证机器人稳定运行；中间连杆之间采用挠性杆连接，同时加装导杆辅助轮和连杆辅助轮，可以避免机器人与管道壁的干涉，还可适于弯管中运行。 

本实用新型的有益效果是，稳定性较好，有源驱动，设计结构简单，实用。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 

图1是本实用新型的结构示意图。 

图中1.驱动轮，2.前导杆，3.支撑头，4.滑头，5.导杆辅助轮，6.中间连杆，7.挠性杆，8.连杆辅助轮，9.支撑杆，10.弹簧，11.滑杆。 

具体实施方式

在图中，支撑头（3）与前导杆（2）铰接，前导杆（2）在另一端与中间连杆（6）铰接，前导杆（2）上装有导杆辅助轮（5），中间连杆（6）上装有连杆辅助轮（8），中间连杆（6）之间固定有挠性杆（7），装有滑头（4）的滑杆（11）固定在支撑头（3）上，滑头（4）与滑杆（11）另一端通过在滑杆（11）上的弹簧（10）固定连接，支撑杆（9）与滑头（4）铰接，支撑杆（9）另一端与前导杆（2）在前导杆（2）上铰接；支撑头（3）与前导杆（2）的铰接轴上紧配有锥齿轮，支撑头（3）内装有电机，电机输出轴上紧配有锥齿轮，支撑头（3）上还装有传动轴，传动轴两端和中间都紧配有锥齿轮，两端的锥齿轮和前导杆（2）铰接轴上的锥齿轮相配合，中间的锥齿轮和电机输出轴上的锥齿轮相配合，前导杆（2）另一端与中间连杆（6）的铰接轴上固定有驱动轮（1）且紧配有锥齿轮，前导杆（2）内装有传动轴，传动轴两端分别紧配锥齿轮并与前导杆（2）两端铰接轴上的锥齿轮相配合。当机器人在管道运行时，弹簧（10）的弹性力使前导杆（2）的张角扩大从而支撑驱动轮（1）紧贴管壁，使得机器人在管道内稳定运行，当管径变小时，弹簧（10）受到挤压收缩，前导杆（2）的张开角变小，当管径扩大时，弹簧（10）推动前导杆（2）伸展，张开角变大，因而驱动轮（1）可以始终紧贴管壁，同时支撑杆（9）对前导杆（2）张开的角度有一定限制，从而提高了机器人的稳定性；传动方面，电机输出的动力通过支撑头（3）上的轴和锥齿轮传递到前导杆（2）上的轴和锥齿轮，再通过前导杆（2）另一端与中间连杆（6）的铰接轴上的锥齿轮将动力传给驱动轮（1），由于在铰接轴上紧配锥齿轮，使得在保证传动的情况下，机构各部件相对位置可发生变化以适应管径变化，保证机器人稳定运行；中间连杆（6）之间采用挠性杆（7）连接，同时加装导杆辅助轮（5）和连杆辅助轮（8），可以避免机器人与管道壁的干涉，还可适于弯管中运行。