[发明专利]一种管道可变径清洗机器人

说明书

本发明公开一种管道可变径清洗机器人，该机器人包括用于支撑和驱动整个机器人的支撑驱动机构和对管道内壁进行旋转清洗的清洗机构，支撑驱动机构和清洗机构之间可转动连接。本发明的管道可变径清洗机器人的支撑轮在遇到异物或管道变形能够通过压缩弹簧进行伸缩，前进稳定，适用范围更加广泛；支撑轮机构和驱动机构同步变径，能适应不同直径的管道；通过一个电机同时带动三个驱动轮转动，结构紧凑且运行稳定；清洗结构对管道进行清洗和疏堵，从而保证管道的正常使用和安全。

技术领域

本发明属于管道清洗机器人领域，具体涉及一种管道可变径清洗机器人。

背景技术

管道作为油气长距离输送的重要载体，管内杂质的沉积、腐蚀等会对管道造成堵塞和损伤，如果不及时对管道进行清洗就会影响管道运行的效率及安全。然而管道所处的环境不易直接到达或不允许人们直接进入，清洗难度很大。此外，由于地理因素或者管道焊接施工或工艺上的原因，存在一些弯曲管道和变径管道。现有的一些管道清洗机器人并不能很好的对管道进行清洗，例如申请公布号为CN102671898A的发明专利申请，公开了一种“内径可变的管道清洗机器人的清理装置”，但是该装置只有清洗毛刷的长度可伸缩，机器人本体的直径并不能改变；而授权公布号为CN106140746A的发明专利申请，公开了一种“管道清洗机器人”，采用履带驱动，使用过多电机，结构过于复杂，很难保证运行的一致性。除此之外，目前存在的一些机器人专利普遍没有考虑机器人在管道中遇到异物或管道破损无法行进的情况。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供一种管道可变径清洗机器人，具体技术方案如下：

一种管道可变径清洗机器人，其特征在于，该机器人包括用于支撑和驱动整个机器人的支撑驱动机构和对管道内壁进行旋转清洗的清洗机构，所述的支撑驱动机构和清洗机构之间可转动连接；

所述的支撑驱动机构包括行走支撑架、第一步进电机、第一步进电机支撑架、压盖、长丝杠、滑杆、第一丝杠螺母、支撑轮装置、第二丝杠螺母、滑杆弹簧、驱动轮、驱动轮支撑架、驱动轮轮架、内衬套、第二步进电机、皮带、从动锥齿轮、主动锥齿轮、大齿轮、小齿轮、主动皮带轮、从动皮带轮；

所述第一步进电机支撑架固定连接在压盖的左端面，所述的第一步进电机通过第一步进电机支撑架固定在压盖上，电机轴通过压盖的通孔向右固定连接长丝杠的左端；所述的行走支撑架固定连接在压盖的右端面，行走支撑架的内部设置内衬套，行走支撑架和内衬套周向固定连接，所述的行走支撑架的周向开设有沿轴向的长条形通孔，所述的长丝杠的右端可转动地支撑在内衬套上，所述的长丝杠的左右两端分别有一段旋向相同的螺纹，所述第一丝杠螺母和第二丝杠螺母通过依次螺旋在长丝杠上，在压盖右端面和内衬套左端面之间平行设置多根滑杆，且所述的滑杆穿过两个丝杆螺母，在第一丝杆螺母的右端面设置支撑轮装置，所述的支撑轮装置包括支撑轮轮架、支撑轮和支撑轮轮架支撑杆，所述的支撑轮轮架一端可转动连接在第一丝杆螺母的右端面，支撑轮轮架上设置支撑轮，支撑轮轮架支撑杆为支撑轮轮架提供支撑；在所述的滑杆上设置两个滑杆滑套，两个滑杆滑套之间固定设置滑杆弹簧，第一滑杆滑套和支撑轮轮架支撑杆铰接，第二滑杆滑套固定在滑杆上；

第二丝杆螺母的右端面可转动连接驱动轮支撑架，所述的内衬套上可转动连接所述的驱动轮架，所述的驱动轮支撑架的另一端可转动连接在驱动轮轮架的中部，为驱动轮架提供支撑；

所述的第二步进电机固定在内衬套内，所述的内衬套的右端面设置有L形侧板和沿轴向向外延伸的平行侧板，所述的L形侧板的一面沿轴向延伸，另一面与右端面平行，所述的小齿轮和主动锥齿轮同轴连接在L形侧板的与右端面平行的面的两侧，从动锥齿轮和主动皮带轮同轴连接在L形侧板的沿轴向延伸的面的两侧，第二步进电机的电机轴连接大齿轮，大齿轮与小齿轮啮合，小齿轮带动主动锥齿轮转动，主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合，从动锥齿轮带动主动皮带轮，主动皮带轮通过皮带与从动皮带轮传动，所述的从动皮带轮连接在所述的驱动轮轮架上，从动皮带轮同轴连接驱动轮；