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[發明專利]一種管道清淤方法及管道清淤機器人有效

專利信息
申請號: 201410244030.7 申請日: 2014-06-04
公開(公告)號: CN103981942A 公開(公告)日: 2014-08-13
發明(設計)人: 李成群;馬利平;么鴻鵬 申請(專利權)人: 李成群
主分類號: E03F9/00 分類號: E03F9/00
代理公司: 唐山順誠專利事務所 13106 代理人: 于文順
地址: 063009 河北省唐山市*** 國省代碼: 河北;13
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 一種 管道 清淤 方法 機器人
【權利要求書】:

1.一種管道清淤機器人,其特征在于:包含清淤機器人車體(20)、鋼絲繩牽引裝置、后置清淤斗(1)、前置清淤斗(11)、前置清淤斗舉升翻轉機構和同步帶傳動裝置;后置清淤斗與清淤機器人車體后部之間通過圓弧齒同步帶(3)和鋁型材(4)連接,前置清淤斗與清淤機器人車體前部之間通過連桿(14)連接;

所述的清淤機器人車體,底部設有車輪(16),以自攜的蓄電池作為動力源,采用電機驅動車輪(16)的運動方式,帶動前置清淤斗、后置清淤斗和鋼絲繩牽引裝置一起向遠離窨井井口的方向運動;清淤機器人車體的前后分別設有前攝像頭(21)和后攝像頭(19),前攝像頭和后攝像頭是裝有配帶雨刷的紅外防水攝像頭,監控管道內部的清淤作業情況;

所述的鋼絲繩牽引裝置,牽引鋼絲繩(12)的一端和清淤機器人車體連接,另一端通過牽引鋼絲繩支架(18)的過渡和安裝于工程車(23)里的牽引鋼絲繩電機(22)連接;用于拖拽清淤機器人車體連同前置清淤斗、后置清淤斗向靠近窨井井口的方向運動,在運動過程將淤泥收入前置清淤斗和后置清淤斗內,完成清淤作業;

所述的前置清淤斗,整體形狀為橫向放置的筒體,一端封閉為斗底,另一端為開口,開口的上半部為半圓形缺口(25),開口的下部為圓弧狀坡口(26),前置清淤斗靠近管道內壁;前置清淤斗底部裝有前置清淤斗輪(17),便于清淤作業時前置清淤斗在管道內部行走;

前置清淤斗上設有前置清淤斗舉升翻轉機構,通過清淤機器人車體上的電機B(8)帶動傳動軸(10)運動,進而帶動連桿(14)翻轉(轉過一定角度),傳動軸通過軸承底座(15)設置在清淤機器人車體上;電動缸(13)兩端分別和前置清淤斗(11)、連桿(14)鉸接,通過電動缸伸縮桿的伸長和縮短使前置清淤斗進一步翻轉;此機構的作用是清淤作業開始前,將前置清淤斗調整,使前置清淤斗開口位于和管道內壁相切的位置,以便清淤,清淤結束后將前置清淤斗舉升并翻轉,避免前置清淤斗內淤泥外泄;

所述的后置清淤斗(1),整體形狀呈半圓柱體結構,半圓部分(27)為斗底,柱體(28)一端為開口,后置清淤斗和鋁型材(4)鉸接安裝,用于扒平淤泥和收集淤泥;后置清淤斗上設有從動帶輪(2),通過圓弧齒同步帶(3)與清淤機器人車體上的主動帶輪(5)連接;

所述的同步帶傳動裝置,通過清淤機器人車體上的電機A(7)帶動減速器A(6)、主動帶輪(5)轉動,通過圓弧齒同步帶(3)帶動從動帶輪(2)同步運動,進而帶動后置清淤斗根據清淤需要做角度轉動。

2.一種管道清淤方法,具體步驟如下:

①通過權利要求1限定的管道清淤機器人進行,工作開始前,先把窨井井口附近的淤泥清理干凈,由工程車(23)把專用管道清淤機器人通過窨井吊送至城市排水管道(24)內;前置清淤斗、后置清淤斗初始狀態為斗口向上抬起,保證前置清淤斗、后置清淤斗不碰觸到淤泥;

②扒平淤泥:工作開始,驅動清淤機器人車體底部的車輪(16)轉動,向遠離窨井井口的方向運動,前置清淤斗、后置清淤斗和鋼絲繩牽引裝置在清淤機器人車體的帶動下一同運動,運動到計劃進行清淤作業的位置后,清淤機器人車體停止運動;電機A開始工作,通過圓弧齒同步帶(3)帶動后置清淤斗(1)旋轉,將管道內淤積的比較厚的淤泥清至后置清淤斗內;牽引鋼絲繩(12)動作,拖拽清淤機器人車體連同前置清淤斗、后置清淤斗向靠近窨井井口的方向運動,運動距離超過一個清淤機器人車體長度后停止,電機A驅動后置清淤斗繼續旋轉使斗口朝下,將淤泥卸下,扒平淤泥;隨后,清淤機器人車體帶動前置清淤斗、后置清淤斗和鋼絲繩牽引裝置向遠離窨井井口的方向運動至存有淤泥的位置,后置清淤斗重復上述扒平淤泥動作,直至清淤機器人車體可以在管道內部自由行走;

③鋼絲繩牽引清淤作業:管道內淤泥被扒平之后,清淤機器人車體運動在淤泥上方,在電機B和電動缸(13)的共同作用下,將前置清淤斗(11)放下,當前置清淤斗的斗口和管道內壁相切時,電機B和電動缸停止動作;此時,電機A也帶動后置清淤斗(1)旋轉至斗口和管道走向方向垂直的位置,電機A停止動作,準備清淤作業;然后,牽引鋼絲繩(12)動作,拖拽清淤機器人車體連同前置清淤斗、后置清淤斗一起向靠近窨井井口的方向運動,在運動過程中將淤泥收入前置清淤斗和后置清淤斗內;當前置清淤斗裝滿淤泥后,和前置清淤斗相連的連桿(14)在電機B的帶動下反向運動將前置清淤斗舉起,隨后和前置清淤斗相連的電動缸(13)動作將前置清淤斗翻轉,使前置清淤斗斗口朝上,避免前置清淤斗內的淤泥外泄;當后置清淤斗也裝滿淤泥后,在電機A的帶動下使后置清淤斗旋轉至斗口朝上的位置,防止后置清淤斗內淤泥回流至管道內部;最后,牽引鋼絲繩動作拖拽清淤機器人車體連同前置清淤斗、后置清淤斗向靠近窨井井口的方向運動,直至運動至窨井井口處,前置清淤斗內的淤泥由窨井井口上方的淤泥提升裝置清走,后置清淤斗內的淤泥通過后置清淤斗自身旋轉卸下,至此清淤動作完成。

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