[发明专利]一种高自由度的弯曲管道内壁清理装置及清理方法

权利要求书

1.一种高自由度的弯曲管道内壁清理装置，其特征在于：包括驱动模块、从动模块，所述的驱动模块包括驱动模块壳体(101)及设置在所述的驱动模块壳体(101)内侧的驱动电机(102)，在所述的驱动电机(102)输出端设置有与其相配合的减速机箱，在所述的减速机箱两侧分别设置有驱动轴(103)，在所述的驱动轴(103)上分别设置有蜗杆(104)，在所述的驱动模块壳体(101)上设置有与所述的蜗杆(104)相啮合的传动齿轮(105)，在所述的驱动模块壳体(101)两侧外部分别设置有从动齿轮(106)，所述的传动齿轮(105)与所述的从动齿轮(106)相啮合，所述的从动模块包括中间模块(107)和末端模块(108)，所述的中间模块(107)前端与所述的驱动模块壳体(101)相互球铰连接，所述的中间模块(107)与所述的末端模块(108)相互球铰连接，所述的中间模块(107)外壁上设置有间隔排布的刮板(109)，在所述的末端模块(108)外壁上设置有清洗刷(110)，在所述的驱动模块壳体(101)内设置有控制器，所述的控制器通过线路与所述的驱动电机(102)相连接，所述的刮板(109)和所述的清洗刷(110)的外径等于2个从动齿轮(106)最大外侧边缘距离，在所述的驱动模块壳体(101)远离所述的中间模块(107)一侧端面上设置有2个对称排布的激光传感器，2个所述的激光传感器分别通过线路与所述的控制器相连接，在所述的驱动模块壳体(101)内设置有紧急制动模块，所述的紧急制动模块包括设置在所述的驱动模块壳体(101)内的驱动液压装置(111)和设置在所述的驱动模块壳体(101)外侧的制动装置(112)，所述的驱动液压装置(111)通过线路与所述的控制器相连接，在所述的驱动模块壳体(101)上设置有通孔，所述的制动装置(112)一端铰接在所述的通孔的侧壁上，其另一端与所述的驱动液压装置(111)的伸缩杆相互铰接，所述的驱动液压装置(111)处于收缩状态时所述的制动装置(112)外侧边缘到所述的驱动模块壳体(101)外壁的距离小于所述的从动齿轮(106)外侧边缘到所述的驱动模块壳体(101)外壁的距离，所述的驱动液压装置(111)处于伸长状态时所述的制动装置(112)外侧边缘到所述的驱动模块壳体(101)外壁的距离大于所述的从动齿轮(106)外侧边缘到所述的驱动模块壳体(101)外壁的距离；

所述的中间模块(107)外壁上设置有间隔排布的通孔，在所述的刮板(109)一侧设置有连杆(113)，所述的连杆(113)贯穿所述的中间模块(107)上的通孔，所述的连杆(113)外部套装有压缩弹簧A(114)，所述的压缩弹簧A(114)一端固定连接在所述的刮板(109)面向所述的中间模块(107)一侧的侧壁上，所述的压缩弹簧A(114) 另一端固定连接在所述的中间模块(107)的外壁上；

所述的刮板(109)远离所述的中间模块(107)一侧外壁上设置有间隔设置的凹槽结构，所述凹槽结构的长度方向平行于所述的中间模块(107)的轴线方向；

在所述的末端模块(108)侧壁上设置有间隔排布的通孔，在所述的清洗刷(110)面向所述的末端模块(108)一侧设置有清洗刷固定杆(115)，所述的清洗刷固定杆(115)贯穿所述的末端模块(108)上的通孔，所述的清洗刷固定杆(115)外部套装有压缩弹簧B，所述的压缩弹簧B一端固定连接在所述的清洗刷(110)面向所述的末端模块(108)一侧侧壁上，所述的压缩弹簧B另一端固定连接在所述的末端模块(108)的外壁上。

2.一种高自由度的弯曲管道内壁清理方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：将驱动模块、从动模块放入管道口，控制器向激光传感器发送驱动信号，激光传感器发送激光信号检测管道内径，并将监测数据发送到控制器，控制器判别2个从动齿轮(106)的最大外侧边缘距离等于管道内径时，启动驱动电机(102)；

S2：驱动电机(102)通过减速机箱带动蜗杆(104)转动，蜗杆(104)带动传动齿轮(105)转动，传动齿轮(105)带动与其相啮合的从动齿轮(106)转动，从动齿轮(106)贴合在管道内壁上，沿着管道内壁移动，驱动模块壳体(101)带动与其相连接的中间模块(107)及与中间模块(107)相连接的末端模块沿着管道移动；

S3：激光传感器检测到管道内侧存在障碍物时，控制器向驱动电机(102)发送驱动信号使驱动电机(102)停止运行，控制器向驱动液压装置(111)发送驱动信号，使驱动液压装置(111)推动制动装置贴合到管道内壁上。