一种管道清淤装置的制作方法

1.本实用新型属于管道清淤技术领域，更具体地，涉及一种管道清淤装置。


背景技术：

2.市政排水管道长时间运行后，会因为淤泥影响其通水效率，需要对其中的淤泥进行清理，以保证管道排水通畅。目前，大型管道的清淤工作多采用人工清淤方式，不仅需要消耗大量的人力物力、清淤效率低，还存在安全隐患。或者使用的清淤设备由于结构尺寸的限制，在使用前需要拆除检查井盖板才能将设备放入带作业管道中，工作效率低、工序复杂、作业成本高。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种管道清淤装置，通过伸缩组件驱动多个支撑臂转动，实现支撑臂在管道的径向上的扩张和收缩，方便该管道清淤装置通过检查井向管道内的放入与取出，通过滚轮驱动组件驱动滚轮实现在管道内的行走，支撑臂伸缩机构与摄像头配合实现对管道内障碍的自主跨越，同时配合搅拌组件和吸泥组件，能够实现高效清淤。
4.为了实现上述目的，本实用新型提供一种管道清淤装置，包括：
5.支撑框架，包括中间板和设置于所述中间板两侧的端板；
6.支撑臂机构，设置于两个所述端板相互远离的一侧，所述支撑臂机构包括多个支撑臂、多个支撑杆和伸缩组件，所述支撑臂的一端与所述端板的外周铰接，所述支撑臂的另一端设置有滚轮，至少一个所述滚轮的一侧设置有滚轮驱动组件，所述支撑杆的一端与所述支撑臂的中部铰接，所述支撑杆的另一端与所述伸缩组件铰接，所述伸缩组件能够带动所述支撑杆的所述另一端向靠近和远离所述端板的方向移动；
7.支撑臂伸缩机构，设置在所述支撑臂上；
8.摄像头，设置于所述支撑臂伸缩机构的一侧；
9.清淤机构，可移动地设置于所述支撑框架的一侧，所述清淤机构包括搅拌组件和吸泥组件；
10.控制单元，与所述伸缩组件、滚轮驱动组件、所述支撑臂伸缩机构、所述清淤机构和所述摄像头相连接。
11.可选地，所述中间板设置有两个，两个所述中间板之间设置有间隙，两个所述中间板通过第一连接板连接，所述端板与其靠近的所述中间板通过第二连接板和导向杆连接。
12.可选地，所述伸缩组件包括：
13.丝杆，穿设在所述中间板上，所述丝杆的两端伸出于两个所述中间板并设置有旋向相反的螺纹；
14.移动盘，内部开设有与所述丝杆相配合的螺纹孔，所述支撑杆的所述另一端与所述移动盘铰接；
15.丝杆驱动部件，设置于所述丝杆的一侧，能够驱动所述丝杆转动。
16.可选地，所述丝杆驱动部件包括：
17.第一驱动马达，设置在所述间隙内；
18.第一齿轮，套设于所述丝杆上；
19.第二齿轮，套设于所述第一驱动马达的输出端上，与所述第一齿轮啮合。
20.可选地，每个所述中间板的外周上均布有三个支撑臂，其中两个所述支撑臂上的滚轮为全向轮，另一个所述支撑臂上的滚轮为导轮，所述全向轮与所述滚轮驱动组件相连接，所述滚轮驱动组件包括：
21.第一锥齿轮，套设在所述全向轮的转轴上；
22.第二驱动马达，设置在所述支撑臂机构上；
23.第二锥齿轮，与所述第二驱动马达的输出端相连接，所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮啮合。
24.可选地，所述支撑臂伸缩机构包括第一伸缩杆，所述第一伸缩杆设置在所述支撑臂上，所述第一伸缩杆的壳体端与所述支撑臂相连接，所述第一伸缩杆的伸缩端与所述支撑杆的所述一端铰接。
25.可选地，所述清淤机构还包括：
26.清淤连接板，一端与所述中间板铰接，另一端与所述搅拌组件相连接；
27.第二伸缩杆，所述第二伸缩杆的壳体端与靠近所述中间板的所述端板铰接，所述第二伸缩杆的伸缩端与所述清淤连接板的中部铰接。
28.可选地，所述搅拌组件包括：
29.第三驱动马达，设置于所述清淤连接板的所述另一端；
30.搅拌轴，转动设置于所述清淤连接板的所述另一端，所述搅拌轴与所述第三驱动马达的输出端相连接；
31.螺旋搅拌叶片，设置于所述搅拌轴的外周上。
32.可选地，所述吸泥组件包括：
33.隔膜泵，设置于所述间隙内；
34.吸泥管，一端与所述隔膜泵的输入端相连接，另一端设置于所述搅拌组件的一侧；
35.出泥管，一端与所述隔膜泵的输出端相连接，另一端用于排泥。
36.可选地，所述第三驱动马达设置有两个，两个所述第三驱动马达设置于所述清淤连接板的两侧，两个所述第三驱动马达的转动方向相反，所述清淤连接板的内部设置有空腔，所述吸泥管穿设在所述空腔内。
37.本实用新型提供一种管道清淤装置，其有益效果在于：
38.1、该管道清淤装置通过伸缩组件驱动多个支撑臂移动，实现支撑臂在管道的径向上的扩张和收缩，方便该管道清淤装置通过检查井向管道内的放入与取出，通过滚轮驱动组件驱动滚轮实现在管道内的行走，支撑臂伸缩机构与摄像头配合实现对管道内障碍的自动避让，同时配合搅拌组件和吸泥组件，能够实现高效清淤；
39.2、该管道清淤装置的伸缩组件通过丝杆与螺纹孔的配合驱动两个移动盘相向或反向移动，通过支撑杆与支撑臂的连杆结构驱动支撑臂的开合，方便该管道清淤装置通过检查井向管道内的放入与取出；
40.3、该管道清淤装置的摄像头能够采集管道内影像，当遇到障碍时，支撑臂伸缩机构能够控制支撑臂收缩，使得该伸缩臂上的滚轮缩回，方便越过障碍；
41.4、该管道清淤装置的清淤连接板在第二伸缩杆的伸缩作用下能够实现类似于支撑臂的扩张和收缩，方便对管道内不同位置的淤泥进行搅拌，然后通过吸泥组件将泥水混合物抽出，提高清淤效果。
42.本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
43.通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
44.图1示出了根据本实用新型的一个实施例的一种管道清淤装置的整体结构示意图。
45.图2示出了根据本实用新型的一个实施例的一种管道清淤装置的支撑框架的结构示意图。
46.图3示出了根据本实用新型的一个实施例的一种管道清淤装置的支撑臂机构的结构示意图。
47.图4示出了根据本实用新型的一个实施例的一种管道清淤装置的滚轮驱动组件的结构示意图。
48.图5示出了根据本实用新型的一个实施例的一种管道清淤装置的清淤机构的结构示意图。
49.图6示出了根据本实用新型的一个实施例的一种管道清淤装置的支撑臂机构收缩状态的示意图。
50.图7示出了根据本实用新型的一个实施例的一种管道清淤装置在管道内的工作状态示意图。
51.图8示出了根据本实用新型的一个实施例的一种管道清淤装置的支撑臂伸缩机构的结构示意图。
52.附图标记说明：
53.1、支撑框架；2、中间板；3、端板；4、支撑臂机构；5、支撑臂；6、支撑杆；7、伸缩组件；8、滚轮驱动组件；9、支撑臂伸缩机构；10、摄像头；11、清淤机构；12、搅拌组件；13、吸泥组件；14、第一连接板；15、第二连接板；16、导向杆；17、丝杆；18、移动盘；19、第一驱动马达；20、第一齿轮；21、第二齿轮；22、第一锥齿轮；23、第二驱动马达；24、第二锥齿轮；25、第一伸缩杆；26、清淤连接板；27、第二伸缩杆；28、第三驱动马达；29、搅拌轴；30、螺旋搅拌叶片；31、隔膜泵；32、吸泥管；33、出泥管；34、管道；35、全向轮。
具体实施方式
54.下面将更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然以下描述了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本
实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。
55.本实用新型提供一种管道清淤装置，包括：
56.支撑框架，包括中间板和设置于中间板两侧的端板；
57.支撑臂机构，设置于两个端板相互远离的一侧，支撑臂机构包括多个支撑臂、多个支撑杆和伸缩组件，支撑臂的一端与端板的外周铰接，支撑臂的另一端设置有滚轮，至少一个滚轮的一侧设置有滚轮驱动组件，支撑杆的一端与支撑臂的中部铰接，支撑杆的另一端与伸缩组件铰接，伸缩组件能够带动支撑杆的另一端向靠近和远离端板的方向移动；
58.支撑臂伸缩机构，设置在支撑臂上；
59.摄像头，设置于支撑臂伸缩机构的一侧；
60.清淤机构，可移动地设置于支撑框架的一侧，清淤机构包括搅拌组件和吸泥组件；
61.控制单元，与伸缩组件、滚轮驱动组件、支撑臂伸缩机构、清淤机构和摄像头相连接。
62.具体的，两个端板与中间板通过连接板连接形成框架结构，支撑壁机构设置于两个端板相互远离的一侧，通过伸缩组件的伸缩作用能够带动支撑杆的另一端相向和同向移动，而支撑杆与支撑臂形成的连杆结构使得在支撑杆的另一端移动时支撑臂绕其与端板的铰接点转动，实现支撑臂在管道内的扩张和收缩，改变该装置的外形，方便适应不同的管径并方便通过检查井向管道内的放入和取出；滚轮驱动组件能够驱动滚轮滚动实现该装置在管道内壁上的行走，当管道内壁上出现障碍物阻碍该装置行走时，摄像头能够采集障碍物影像，由于管道内光线很暗，可以配置带有照明功能的摄像头方便实现影像采集，通过支撑臂伸缩机构能够将支撑臂缩短，方便越过障碍物，越过障碍物之后可以伸长支撑臂复原；清淤机构利用搅拌组件搅拌管道内的淤泥，并通过吸泥组件将搅拌后的泥水混合物抽出，提高清淤效果。
63.进一步的，该装置的支撑臂机构的结构使得该装置可以在管道内全角度使用，适用于各种角度的管道的清淤，该装置没有正反面之分。
64.可选地，中间板设置有两个，两个中间板之间设置有间隙，两个中间板通过第一连接板连接，端板与其靠近的中间板通过第二连接板和导向杆连接。
65.具体的，间隙可以容纳几个驱动马达的启动驱动装置和隔膜泵，导向杆贯穿移动盘并于移动盘滑动配合，起到移动盘的移动的导向作用。
66.可选地，伸缩组件包括：
67.丝杆，穿设在中间板上，丝杆的两端伸出于两个中间板并设置有旋向相反的螺纹；
68.移动盘，内部开设有与丝杆相配合的螺纹孔，支撑杆的另一端与移动盘铰接；
69.丝杆驱动部件，设置于丝杆的一侧，能够驱动丝杆转动。
70.具体的，丝杆驱动部件驱动丝杆转动，丝杆通过其两端旋向相反的螺纹与移动盘的配合，驱动位于支撑框架两端的移动盘相向或反向移动，进而实现支撑框架两端的支撑臂机构的扩张和收缩。
71.可选地，丝杆驱动部件包括：
72.第一驱动马达，设置在间隙内；
73.第一齿轮，套设于丝杆上；
74.第二齿轮，套设于第一驱动马达的输出端上，与第一齿轮啮合。
75.具体的，第一驱动马达能够驱动第二齿轮转动，通过第二齿轮与第一齿轮的啮合带动第一齿轮和丝杆转动。
76.在一个示例中，支撑框架两端的支撑臂机构和伸缩组件对称设置，并有前后六个支撑臂，支撑板通过u型座与端板铰接，两个端板相互靠近的一侧中心处设置有丝杆螺母安装孔，丝杆螺母通过螺栓固定在丝杆螺母安装孔上，丝杆通过两个端板上的丝杆轴承座定位，丝杆螺母与丝杆进行螺旋传动配合，第一驱动马达通过螺栓固定在中间板的马达安装孔上，第一驱动马达的输出端贯穿中间板与第二齿轮连接。
77.可选地，每个中间板的外周上均布有三个支撑臂，其中两个支撑臂上的滚轮为全向轮，另一个支撑臂上的滚轮为导轮，全向轮与滚轮驱动组件相连接，滚轮驱动组件包括：
78.第一锥齿轮，套设在全向轮的转轴上；
79.第二驱动马达，设置在支撑臂机构上；
80.第二锥齿轮，与第二驱动马达的输出端相连接，第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合。
81.具体的，导轮为从动轮，全向轮为主动轮，带动该装置在管道内壁上行走，第二驱动马达能够驱动第二锥齿轮转动，通过第二锥齿轮与第一锥齿轮的啮合传动带动第一锥齿轮和全向轮转动，实现行走。
82.在一个示例中，支撑臂的另一端上设置有马达端板，第二驱动马达通过四组螺钉固定在马达端板上，第二驱动马达整体嵌入在支撑臂的内部，第一锥齿轮中心设有通孔，通孔四周均布四个螺纹孔，通过两组短螺钉使得第一锥齿轮与其中一个全向轮固定连接，通过两个长螺钉和另外一个全向轮连接，两个全向轮之间夹有垫管，两个夹持板设置在两个全向轮的外侧，上端设有通孔，并且通过螺栓轴固定在两个全向轮的外侧，夹持板的另一端与马达端板的两侧相连接。
83.可选地，支撑臂伸缩机构包括第一伸缩杆，第一伸缩杆设置在支撑臂上，第一伸缩杆的壳体端与支撑臂相连接，第一伸缩杆的伸缩端与支撑杆的一端铰接。
84.具体的，第一伸缩杆的伸缩端设置在支撑臂的中部，支撑杆的一端与第一伸缩杆的伸缩端铰接，当第一伸缩杆伸缩时，会改变支撑臂与中间板之间的角度，实现支撑臂的开合。
85.在一个示例中，第一伸缩杆为气弹簧，在安装支撑臂伸缩机构时，将支撑臂中部的铰接孔改为槽口结构，上端设有气弹簧安装孔和摄像头安装孔，气弹簧铰接座通过销轴与气弹簧安装孔铰接，气弹簧的尾部通过螺纹和气弹簧铰接座固定连接，气弹簧的伸缩杆头部设有外螺纹并连接另一个气弹簧铰接座，气弹簧的伸缩杆通过气弹簧铰接座和支撑支撑杆的一端铰接，摄像头通过螺栓连接固定在支撑臂上的摄像头安装孔上。
86.可选地，清淤机构还包括：
87.清淤连接板，一端与中间板铰接，另一端与搅拌组件相连接；
88.第二伸缩杆，第二伸缩杆的壳体端与靠近中间板的端板铰接，第二伸缩杆的伸缩端与清淤连接板的中部铰接。
89.具体的，第二伸缩杆与清淤连接板形成连杆式结构，当第二伸缩杆伸缩时，能够带动清淤连接板绕其与中间板的铰接点转动，改变搅拌组件的搅拌位置。
90.可选地，搅拌组件包括：
91.第三驱动马达，设置于清淤连接板的另一端；
92.搅拌轴，转动设置于清淤连接板的另一端，搅拌轴与第三驱动马达的输出端相连接；
93.螺旋搅拌叶片，设置于搅拌轴的外周上。
94.具体的，第三驱动马达能够驱动搅拌轴转动，进而带动螺旋搅拌叶片转动，搅拌管道内壁上的淤泥，使得淤泥与水混合，便于吸泥组件将其抽出。
95.可选地，吸泥组件包括：
96.隔膜泵，设置于间隙内；
97.吸泥管，一端与隔膜泵的输入端相连接，另一端设置于搅拌组件的一侧；
98.出泥管，一端与隔膜泵的输出端相连接，另一端用于排泥。
99.在一个示例中，第二伸缩杆为气缸，第三驱动马达为螺旋气动马达，两个气缸铰接座通过螺柱连接固定在端板上，气缸固定座呈l型，一面设有螺纹孔，与端板连接固定，另一面设有气缸安装孔，气缸通过螺柱铰接在气缸安装孔内，气缸伸缩杆的头部设有外螺纹，鱼眼接头通过螺纹连接固定在气缸伸缩杆上，鱼眼接头通过销轴与清淤连接板上的安装孔铰接；清淤连接板的两侧分别设置有一个螺旋固定板，螺旋固定板为u形，螺旋固定板的一端用来连接固定螺旋气动马达，另一端用来连接搅拌轴轴承座，联轴器一端与螺旋气动马达的输出轴配合连接，搅拌轴穿过搅拌轴轴承座并与联轴器的另一端配合连接；隔膜泵的底部设有四个安装孔，通过四组隔膜泵固定板固定连接在中间板上，弯管接头通过螺纹连接固定在隔膜泵的出泥口上，出泥管通过管卡连接在弯管接头上。
100.具体的，吸泥管的另一端固定在清淤连接板靠近搅拌组件的一端，能够在搅拌组件搅拌过程中将泥水混合物通过隔膜泵进行抽取，排至地面。
101.可选地，第三驱动马达设置有两个，两个第三驱动马达设置于清淤连接板的两侧，两个第三驱动马达的转动方向相反，清淤连接板的内部设置有空腔，吸泥管穿设在空腔内。
102.具体的，吸泥管设置在两个清淤连接板之间，两侧的搅拌轴带动搅拌叶片搅拌淤泥，吸泥管在中间吸泥，避免堵塞吸泥管。
103.实施例
104.如图1至图8所示，本实用新型提供一种管道清淤装置，包括：
105.支撑框架1，包括中间板2和设置于中间板2两侧的端板3；
106.支撑臂机构4，设置于两个端板3相互远离的一侧，支撑臂机构4包括多个支撑臂5、多个支撑杆6和伸缩组件7，支撑臂5的一端与端板3的外周铰接，支撑臂5的另一端设置有滚轮，至少一个滚轮的一侧设置有滚轮驱动组件8，支撑杆6的一端与支撑臂5的中部铰接，支撑杆6的另一端与伸缩组件7铰接，伸缩组件7能够带动支撑杆6的另一端向靠近和远离端板3的方向移动；
107.支撑臂伸缩机构9，设置在支撑臂5上；
108.摄像头10，设置于支撑臂伸缩机构9的一侧；
109.清淤机构11，可移动地设置于支撑框架1的一侧，清淤机构11包括搅拌组件12和吸泥组件13；
110.控制单元，与伸缩组件7、滚轮驱动组件8、支撑臂伸缩机构9、清淤机构11和摄像头10相连接。
111.在本实施例中，中间板2设置有两个，两个中间板2之间设置有间隙，两个中间板2
通过第一连接板14连接，端板3与其靠近的中间板2通过第二连接板15和导向杆16连接。
112.在本实施例中，伸缩组件7包括：
113.丝杆17，穿设在中间板2上，丝杆17的两端伸出于两个中间2板并设置有旋向相反的螺纹；
114.移动盘18，内部开设有与丝杆17相配合的螺纹孔，支撑杆6的另一端与移动盘18铰接；
115.丝杆驱动部件，设置于丝杆17的一侧，能够驱动丝杆17转动。
116.在本实施例中，丝杆驱动部件包括：
117.第一驱动马达19，设置在间隙内；
118.第一齿轮20，套设于丝杆17上；
119.第二齿轮21，套设于第一驱动马达19的输出端上，与第一齿轮20啮合。
120.在本实施例中，每个中间板2的外周上均布有三个支撑臂5，其中两个支撑臂5上的滚轮为全向轮35，另一个支撑臂5上的滚轮为导轮，全向轮35与滚轮驱动组件8相连接，滚轮驱动组件8包括：
121.第一锥齿轮22，套设在全向轮35的转轴上；
122.第二驱动马达23，设置在支撑臂机构4上；
123.第二锥齿轮24，与第二驱动马达23的输出端相连接，第二锥齿轮24与第一锥齿轮22啮合。
124.在本实施例中，支撑臂伸缩机构9包括第一伸缩杆25，第一伸缩杆25设置在支撑臂5上，第一伸缩杆25的壳体端与支撑臂5相连接，第一伸缩杆25的伸缩端与支撑杆6的一端铰接。
125.在本实施例中，清淤机构11还包括：
126.清淤连接板26，一端与中间板2铰接，另一端与搅拌组件12相连接；
127.第二伸缩杆27，第二伸缩杆27的壳体端与靠近中间板2的端板3铰接，第二伸缩杆27的伸缩端与清淤连接板26的中部铰接。
128.在本实施例中，搅拌组件12包括：
129.第三驱动马达28，设置于清淤连接板26的另一端；
130.搅拌轴29，转动设置于清淤连接板26的另一端，搅拌轴29与第三驱动马达28的输出端相连接；
131.螺旋搅拌叶片30，设置于搅拌轴29的外周上。
132.在本实施例中，吸泥组件13包括：
133.隔膜泵31，设置于间隙内；
134.吸泥管32，一端与隔膜泵31的输入端相连接，另一端设置于搅拌组件12的一侧；
135.出泥管33，一端与隔膜泵31的输出端相连接，另一端用于排泥。
136.在本实施例中，第三驱动马达28设置有两个，两个第三驱动马达28设置于清淤连接板26的两侧，两个第三驱动马达28的转动方向相反，清淤连接板26的内部设置有空腔，吸泥管32穿设在空腔内。
137.综上，本实用新型提供的管道清淤装置使用时，首先，将该装置放入检查井口，因此该装置一开始处于支撑臂机构4收缩状态，该装置进入管道34内部后，通过控制单元启动
第一驱动马达19，第一驱动马达19带动第二齿轮21转动，通过第二齿轮21与第一齿轮20的啮合带动第一齿轮20和丝杆17转动，丝杆17两端的外螺纹与移动盘18上的螺纹孔啮合传动，带动移动盘18反向移动，利用支撑杆6推动支撑臂5移动，驱动支撑臂5在管道34内扩张，带动滚轮向靠近管道34内壁的方向移动直至与管道34内壁接触并提供扩张力；然后，通过控制单元启动第三驱动马达28，进而带动搅拌轴29和螺旋搅拌叶片30旋转，这时控制第二伸缩杆27动作可使整个清淤机构11向靠近和远离管道34内壁的方向移动，利用搅拌组件12对管道34内的淤泥进行搅拌；同时，可以启动隔膜泵31进行吸泥工作，使管道34内经过搅拌的淤泥经过吸泥管32进入隔膜泵31，然后经过出泥管33将淤泥输送至地面；还可以通过启动第二驱动马达23，利用第一锥齿轮22和第二锥齿轮24的啮合传动带动全向轮转动，由于扩张力的作用增大正压力使全向轮与管道34内壁之间具有足够的摩擦力，带动使该装置沿管道34进行前进和后退，对管道34内的淤泥进行全面清理；当管道34内壁有障碍物影响该装置行走时，通过第一伸缩杆25的自主缩回，避让障碍物，实现越障功能；最后，该装置完成清淤工作后，通过控制单元控制第二驱动马达23和第三驱动马达28停机，启动第一驱动马达19和第二伸缩杆27，使得第一驱动马达19反转、第二伸缩杆27收缩，带动支撑臂机构4和清淤机构11收缩，方便将该装置整体通过检查井取出到地面，以便进行下一次的清淤作业。
138.以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。