[发明专利]一种管道除垢机器人

说明书

本发明公开了一种管道除垢机器人，包括前驱动轮组件、机器人本体框架、打磨除垢组件和后支撑轮组件。前驱动轮组件通过单蜗杆与多蜗轮啮合将动力一分为多，通过同步带传递至驱动轮，实现机器人前进后退。打磨除垢组件同轴安装在机器人本体框架上，通过除垢电机定子产生旋转磁场驱动除垢电机转子及除垢甩块旋转，打磨管道内壁面，实现除垢作用。前驱动轮组件和后支撑轮组件分别安装在机器人本体框架的两端，在管道内支撑起管道除垢机器人。前驱动轮组件和后支撑轮组件可在一定范围内摆动，适应不同口径管道及管道内的复杂环境。管道除垢机器人采用物理方式去除管道内沉积的水垢，能有效去除管道内沉积的水垢，降低管道维护成本。

技术领域

本发明涉及管道机器人领域，特别是涉及一种管道清理机器人。

背景技术

管道因输送介质本身含有矿物质及长期使用，会在内壁沉积水垢，这些水垢不仅难以清除，还会因日积月累而越来越厚，使管道有效输送口径变小。特别是输送热水的管道，极易在管道内壁沉积水垢。水垢沉积在管道内壁会使管道输送液体介质时形成很大的附加水头损失，增加输送成本，甚至无法正常输送，形成重大安全隐患。

目前对于管道内结垢问题还没有切实有效的方法，对于裸露在外的管道，清除内部水垢常通过敲击管道，使水垢震颤脱落，但该方式无法对预埋在地下、墙体或人工不可达的管道实施，且无法评估除垢的有效性。另一种除垢方法使通过特定的溶液如羟基丙三酸、阳离子交换树脂等，与管道内水垢发生化学反应溶解最后排出，但这种方法往往成本较高，只适合长度短，口径小的管道，且对于某些具有食品安全要求的管道，该方式也不适用。

有鉴于在目前管道除垢中存在的种种问题，本发明提出了一种新型的管道除垢机器人。采用纯物理方式清除水垢，不对管道产生有毒有害风险，不受管道所处位置、是否暴露在外界环境及管道规模的影响。机器人直接深入到管道内部，对管道内壁打磨清理实现除垢。保证管道除垢的有效性，降低管道使用与维护成本。

因此本领域人员致力于研究一种适用于各种管道除垢清理的管道除垢机器人。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种管道除垢机器人，解决目前输送管道结垢难以清除，清理成本高的问题。

为实现上述技术目的，本发明提供了一种管道除垢机器人，由前驱动轮组件、机器人本体框架、打磨除垢组件和后支撑轮组件组成。所述前驱动轮组件安装在机器人本体框架的一端面，后支撑轮组件安装在机器人本体框架的另一端面，打磨除垢组件同轴安装在机器人本体框架上，可相对机器人本体框架周向旋转。

前驱动轮组件由驱动轮、驱动轮销轴、臂叉、扭簧、臂叉销轴、主同步带轮、从同步带轮、同步带、涡轮和中心蜗杆组成。以蜗杆为中心，驱动轮和从同步带轮通过驱动轮销轴安装在臂叉的末端；臂叉、扭簧、主同步带轮和蜗轮通过臂叉销轴安装在机器人本体框架上。从所述驱动轮到臂叉销轴之间的部分至少包含三组，等间隔安装在机器人本体框架的端面上。

所述从同步带轮和驱动轮是共轴连接的；所述主同步带轮通过同步带将动力传递至从同步带轮；所述主同步带轮又通过臂叉销轴与蜗轮连接；蜗轮和臂叉安装在机器人本体框架上，通过扭簧一端作用在臂叉上另一端作用在机器人本体框架上，臂叉始终具有向外张开的趋势，使驱动轮能始终紧贴管道内壁面。

机器人本体框架由驱动轮支架、外壳、行走电机、除垢电机支架和支撑轮支架组成。行走电机在外壳中，安装在驱动轮支架上，出轴与蜗杆连接固定；除垢电机支架是中空的台阶轴结构，较大的端面上开有放射状的走线槽，圆周面上设有螺纹安装孔；外壳上设有螺钉沉孔，两端分别与驱动轮支架、除垢电机支架连接固定；支撑轮支架的中心孔设有内螺纹孔，与除垢电机支架上的外螺纹段适配连接；驱动轮支架和支撑轮支架上都设有至少3组均匀分布的铰链座，分别用于安装前驱动轮组件和后支撑轮组件；行走电机同轴安装在外壳中，通过驱动轮支架端面连接固定。