(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 112095772 A(43)申请公布日 2020.12.18
(21)申请号 202011025178.3(22)申请日 2020.09.25
(71)申请人 深圳市博铭维智能科技有限公司
地址 518000 广东省深圳市龙华区龙华街
道清湖社区清湖村宝能科技园9栋10层A座CDEFGH单位(72)发明人 代毅 刘耀森 庞水文
(74)专利代理机构 深圳市创富知识产权代理有
限公司 44367
代理人 曾敬(51)Int.Cl.
E03F 9/00(2006.01)
权利要求书2页 说明书5页 附图7页
CN 112095772 A(54)发明名称
一种管道盾构式清淤机器人(57)摘要
本发明属于管道清淤设备技术领域，公开了一种管道盾构式清淤机器人，包括操作主体、用于提供电能的发电机和用于清淤的盾盘组件，所述操作主体包括主体框架、盘绕在主体框架上的传动软转轴、设于所述主体框架底端的异步电机和串接在所述异步电机与所述发电机间的变频器及脚踏式点动开关，所述异步电机通过设于其输出端的伞齿轮减速机与所述传动软转轴的一端旋转连接，所述盾盘组件与所述传动软转轴的另一端可拆卸连接，其中，在所述主体框架内固定连接有导电滑环，所述导电滑环串接在所述变频器与所述异步电机间，用于所述异步电机360°旋转供电。本发明设计巧妙，结构合理，快捷高效的完成管道清淤作业。
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权 利 要 求 书
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1.一种管道盾构式清淤机器人，包括用于承载各部件的操作主体、用于提供电能的发电机和用于管道清淤的盾盘组件，其特征在于：所述操作主体包括主体框架、盘绕在主体框架上的传动软转轴、设于所述主体框架底端的异步电机和串接在所述异步电机与所述发电机间的变频器及脚踏式点动开关，所述异步电机通过设于其输出端的伞齿轮减速机与所述传动软转轴的一端旋转连接，所述盾盘组件与所述传动软转轴的另一端可拆卸连接，其中，在所述主体框架内固定连接有导电滑环，所述导电滑环串接在所述变频器与所述异步电机间，用于向所述异步电机360°旋转供电。
2.如权利要求1所述的一种管道盾构式清淤机器人，其特征在于，在所述变频器和所述导电滑环间还串接有隔离开关，用于提高安全性，所述主体框架的一侧转接有多个行走轮，多个所述行走轮两两对称，用于提高便携性。
3.如权利要求1所述的一种管道盾构式清淤机器人，其特征在于，所述盾盘组件包括清淤软转轴、设于所述清淤软转轴一端并用于分别连接所述清淤软转轴和所述传动软转轴的锁紧件、设于所述清淤软转轴的另一端并用于清除管道内硬质物体的盾头件和套设在所述清淤软转轴上并位于所述锁紧件和所述盾头件间的刷毛件，所述刷毛件包括沿所述清淤软转轴的轴向依次等间距套设的五级毛刷、四级刷毛、三级柔性刷毛、二级刷毛和一级刷毛，在所述清淤软转轴上并位于所述锁紧件、所述五级毛刷、所述四级刷毛、所述三级柔性刷毛和所述二级刷毛间套设有弹性件，用于分割和缓冲间距。
4.如权利要求3所述的一种管道盾构式清淤机器人，其特征在于，在所述四级刷毛的两侧并位于所述清淤软转轴上对称套设有毛刷固定环，所述毛刷固定环通过螺钉与所述四级刷毛固定连接，用于稳定所述四级刷毛与所述清淤软转轴。
5.如权利要求3所述的一种管道盾构式清淤机器人，其特征在于，所述锁紧件的两端对称开设有连接槽，所述清淤软转轴和所述传动软转轴分别套设在所述连接槽内并通过穿设于所述连接槽的多个紧锁栓与所述锁紧件可拆卸连接。
6.如权利要求5所述的一种管道盾构式清淤机器人，其特征在于，在所述清淤软转轴的另一端依次套设有两个用于连接所述盾头件的固定法兰，所述二级刷毛和所述一级刷毛依次套设在所述固定法兰上。
7.如权利要求6所述的一种管道盾构式清淤机器人，其特征在于，所述盾头件包括盾盘和设于所述盾盘一侧的星形钻头，所述盾盘和所述星形钻头通过多个穿设于其的螺栓与所述固定法兰固定连接，用于管线清淤。
8.如权利要求6所述的一种管道盾构式清淤机器人，其特征在于，所述盾头件包括通过多个螺栓与所述固定法兰固定连接的盾构刀头固定盘和设于所述盾构刀头固定盘一侧并通过螺钉与所述盾构刀头固定盘固定连接的切割刀片，所述切割刀片由金属钨钢材料制成且所述切割刀片呈十字形排列，用于管线清淤。
9.如权利要求6所述的一种管道盾构式清淤机器人，其特征在于，所述盾头件包括通过多个螺栓与所述固定法兰固定连接的固定圆盘和环绕于所述固定圆盘外侧并与所述固定圆盘焊接的清淤铁链，所述清淤铁链的每个链节上均焊接有第一钨钢刀粒，用于管线清淤。
10.如权利要求6所述的一种管道盾构式清淤机器人，其特征在于，所述盾头件包括铁链条和分设于所述铁链条两端并与所述铁链条焊接的固定套，所述固定套套设在所述清淤软转轴并通过螺钉与所述清淤软转轴固定连接，其中，所述铁链条的数量为多个并绕所述
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固定套均匀排列，多个所述铁链条上均焊接有第二钨钢刀粒，用于管线清淤。
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说 明 书
一种管道盾构式清淤机器人
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技术领域
[0001]本发明属于管道清淤设备技术领域，尤其涉及一种管道盾构式清淤机器人。背景技术
[0002]随着人们生活水平的不断提高，城市建设网覆盖也越来越大，一座城市的管道铺设数量剧增，同时也暴露出许多的问题，诸如许多管道由于管内污物的存在，很容易发生堵塞的状况，管道的疏通工作耗费了大量的人力物力，我国城市地下管道错综复杂，雨水井、检查井、沉淀井之间都有不同程度的连接，导致下水管道的污水中除了废水和泥沙之外，还包含了较多的粗渣(污泥长时间沉积的板结物、树枝、铁丝、木板、塑料袋、饮料瓶、布块、卫生用品、石块，管道塌方的混凝土快)这些粗渣是管道堵塞的主要原因。[0003]目前，国内管道清淤都采用人工作业的方式进行，由于管道作业环境受限，人工清淤存在着清淤不彻底、作业长度受限、高压操作不当会发生工伤事件及人工作业效率低等问题，特别是针对密闭非开挖管线，缺点尤为明显，鉴于此，有必要研发一种管道盾构式清淤机器人，以便高效的进行管道清淤作业。发明内容
[0004]本发明的目的在于提供一种管道盾构式清淤机器人，以解决上述背景技术中所提到的问题。
[0005]为实现以上发明目的，采用的技术方案为：[0006]一种管道盾构式清淤机器人，包括用于承载各部件的操作主体、用于提供电能的发电机和用于管道清淤的盾盘组件，所述操作主体包括主体框架、盘绕在主体框架上的传动软转轴、设于所述主体框架底端的异步电机和串接在所述异步电机与所述发电机间的变频器及脚踏式点动开关，所述异步电机通过设于其输出端的伞齿轮减速机与所述传动软转轴的一端旋转连接，所述盾盘组件与所述传动软转轴的另一端可拆卸连接，其中，在所述主体框架内固定连接有导电滑环，所述导电滑环串接在所述变频器与所述异步电机间，用于向所述异步电机360°旋转供电。[0007]本发明进一步设置为：在所述变频器和所述导电滑环间还串接有隔离开关，用于提高安全性，所述主体框架的一侧转接有多个行走轮，多个所述行走轮两两对称，用于提高便携性。
[0008]本发明进一步设置为：所述盾盘组件包括清淤软转轴、设于所述清淤软转轴一端并用于分别连接所述清淤软转轴和所述传动软转轴的锁紧件、设于所述清淤软转轴的另一端并用于清除管道内硬质物体的盾头件和套设在所述清淤软转轴上并位于所述锁紧件和所述盾头件间的刷毛件，所述刷毛件包括沿所述清淤软转轴的轴向依次等间距套设的五级毛刷、四级刷毛、三级柔性刷毛、二级刷毛和一级刷毛，在所述清淤软转轴上并位于所述锁紧件、所述五级毛刷、所述四级刷毛、所述三级柔性刷毛和所述二级刷毛间套设有弹性件，用于分割和缓冲间距。
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说 明 书
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本发明进一步设置为：在所述四级刷毛的两侧并位于所述清淤软转轴上对称套设
有毛刷固定环，所述毛刷固定环通过螺钉与所述四级刷毛固定连接，用于稳定所述四级刷毛与所述清淤软转轴。
[0010]本发明进一步设置为：所述锁紧件的两端对称开设有连接槽，所述清淤软转轴和所述传动软转轴分别套设在所述连接槽内并通过穿设于所述连接槽的多个紧锁栓与所述锁紧件可拆卸连接。
[0011]本发明进一步设置为：在所述清淤软转轴的另一端依次套设有两个用于连接所述盾头件的固定法兰，所述二级刷毛和所述一级刷毛依次套设在所述固定法兰上。[0012]本发明进一步设置为：所述盾头件包括盾盘和设于所述盾盘一侧的星形钻头，所述盾盘和所述星形钻头通过多个穿设于其的螺栓与所述固定法兰固定连接，用于管线清淤。
[0013]本发明进一步设置为：所述盾头件包括通过多个螺栓与所述固定法兰固定连接的盾构刀头固定盘和设于所述盾构刀头固定盘一侧并通过螺钉与所述盾构刀头固定盘固定连接的切割刀片，所述切割刀片由金属钨钢材料制成且所述切割刀片呈十字形排列，用于管线清淤。
[0014]本发明进一步设置为：所述盾头件包括通过多个螺栓与所述固定法兰固定连接的固定圆盘和环绕于所述固定圆盘外侧并与所述固定圆盘焊接的清淤铁链，所述清淤铁链的每个链节上均焊接有第一钨钢刀粒，用于管线清淤。[0015]本发明进一步设置为：所述盾头件包括铁链条和分设于所述铁链条两端并与所述铁链条焊接的固定套，所述固定套套设在所述清淤软转轴并通过螺钉与所述清淤软转轴固定连接，其中，所述铁链条的数量为多个并绕所述固定套均匀排列，多个所述铁链条上均焊接有第二钨钢刀粒，用于管线清淤。[0016]综上所述，与现有技术相比，本发明公开了一种管道盾构式清淤机器人，通过操作主体承载各部件，通过发电机提供电能，通过盾盘组件进行管道清淤，通过主体框架卷缠传动软转轴，通过异步电机驱动传动软转轴转动，通过变频器匹配异步电机的输入电压，通过脚踏式点动开关快捷控制清淤机器人作业，且导电滑环串接在变频器与异步电机间，用于向异步电机360°旋转供电，通过上述设置，使得清淤机器人快捷高效的完成管道清淤作业，提高工作效率。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是本实施例提供的一种管道盾构式清淤机器人的整体结构示意图；[0019]图2是本实施例提供的一种管道盾构式清淤机器人的工作场景应用图；[0020]图3是本实施例提供的一种管道盾构式清淤机器人的俯视图；[0021]图4是本实施例提供的盾盘组件的整体结构示意图；[0022]图5是本实施例提供的盾盘组件的侧视图；
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图6是图5的A-A剖视图；
[0024]图7是本实施例提供的盾头件的整体结构示意图一；[0025]图8是本实施例提供的盾头件的整体结构示意图二；[0026]图9是本实施例提供的盾头件的整体结构示意图三；[0027]图10是本实施例提供的盾头件的整体结构示意图四。[0028]附图标记：1、操作主体；11、主体框架；111、行走轮；12、传动软转轴；13、异步电机；131、伞齿轮减速机；14、变频器；15、脚踏式点动开关；2、发电机；3、盾盘组件；31、清淤软转轴；32、锁紧件；321、连接槽；322、紧锁栓；33、盾头件；331、盾盘；332、星形钻头；333、盾构刀头固定盘；334、切割刀片；335、固定圆盘；336、清淤铁链；337、铁链条；338、固定套；34、刷毛件；341、五级毛刷；342、四级刷毛；343、三级柔性刷毛；344、二级刷毛；345、一级刷毛；35、弹性件；36、固定法兰；4、导电滑环；5、隔离开关；6、毛刷固定环；7、第一钨钢刀粒；8、第二钨钢刀粒。
具体实施方式
[0029]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0030]在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。[0031]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。[0032]此外，上面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0033]一种管道盾构式清淤机器人，如图1-图3所示，包括用于承载各部件的操作主体1、用于提供电能的发电机2和用于管道清淤的盾盘组件3，操作主体1包括主体框架11、盘绕在主体框架11上的传动软转轴12、设于主体框架11底端的异步电机13和串接在异步电机13与发电机2间的变频器14及脚踏式点动开关15，异步电机13通过设于其输出端的伞齿轮减速机131与传动软转轴12的一端旋转连接，盾盘组件3与传动软转轴12的另一端可拆卸连接，其中，在主体框架11内固定连接有导电滑环4，导电滑环4串接在变频器14与异步电机13间，用于向异步电机13进行360°旋转供电。[0034]在具体实施过程中，传动软转轴12盘绕在主体框架11上，提高伸缩性，异步电机13通过伞齿轮减速机131使得传动软转轴12降至适应环境的固定转速，并通过导电滑环4保证持续性供电，通过变频器14匹配异步电机13的输入电压，通过脚踏式点动开关15快捷控制
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清淤机器人作业。[0035]其中，在变频器14和导电滑环4间还串接有隔离开关5，用于提高安全性，主体框架11的一侧转接有多个行走轮111，多个行走轮111两两对称，用于提高便携性。[0036]进一步的，参考图4-图6，盾盘组件3包括清淤软转轴31、设于清淤软转轴31一端并用于分别连接清淤软转轴31和传动软转轴12的锁紧件32、设于清淤软转轴31的另一端并用于清除管道内硬质物体的盾头件33和套设在清淤软转轴31上并位于锁紧件32和盾头件33间的刷毛件34，刷毛件34包括沿清淤软转轴31的轴向依次等间距套设的五级毛刷341、四级刷毛342、三级柔性刷毛343、二级刷毛344和一级刷毛345，在清淤软转轴31上并位于锁紧件32、五级毛刷341、四级刷毛342、三级柔性刷毛343和二级刷毛344间套设有弹性件35，用于分割和缓冲间距。
[0037]在具体实施过程中，一级刷毛345、二级刷毛344、三级柔性刷毛343、四级刷毛342和五级毛刷341位于盾头件33之后并跟随清淤软转轴31同步转动，即在盾头件33攻坚和粉碎管道内硬质物体后，刷毛件34的多级刷毛进一步的清洁管壁，深层次保持管道洁净。[0038]需要说明的是，在四级刷毛342的两侧并位于清淤软转轴31上对称套设有毛刷固定环6，毛刷固定环6通过螺钉与四级刷毛342固定连接，用于稳定四级刷毛342与清淤软转轴31。
[0039]其中，锁紧件32的两端对称开设有连接槽321，清淤软转轴31和传动软转轴12分别套设在连接槽321内并通过穿设于连接槽321的多个紧锁栓322与锁紧件32可拆卸连接，以便于清淤软转轴31和传动软转轴12的快捷拆卸与安装，以便于盾盘组件3与传动软转轴12的快捷拆卸与安装。[0040]进一步的，在清淤软转轴31的另一端依次套设有两个用于连接盾头件33的固定法兰36，二级刷毛344和一级刷毛345依次套设在固定法兰36上。[0041]在具体实施过程中，结合图7，盾头件33包括盾盘331和设于盾盘331一侧的星形钻头332，盾盘331和星形钻头332通过多个穿设于其的螺栓与固定法兰36固定连接，用于管线清淤，即通过星形钻头332和盾盘331粉碎管道内较为坚硬或依附性较强的杂物或淤污。[0042]在具体实施过程中，结合图8，盾头件33包括通过多个螺栓与固定法兰36固定连接的盾构刀头固定盘333和设于盾构刀头固定盘333一侧并通过螺钉与盾构刀头固定盘333固定连接的切割刀片334，切割刀片334由金属钨钢材料制成且切割刀片334呈十字形排列，用于管线清淤，即通过切割刀片334和盾构刀头固定盘333发挥盾头件33功能，提高实用性。[0043]在具体实施过程中，结合图9，盾头件33包括通过多个螺栓与固定法兰36固定连接的固定圆盘335和环绕于固定圆盘335外侧并与固定圆盘335焊接的清淤铁链336，清淤铁链336的每个链节上均焊接有第一钨钢刀粒7，用于管线清淤，即通过清淤铁链336匹配实际清淤作业的管道内的多环境，提高清淤机器人的功能性和实用性。[0044]在具体实施过程中，结合图10，盾头件33包括铁链条337和分设于铁链条337两端并与铁链条337焊接的固定套338，固定套338套设在清淤软转轴31上并通过螺钉与清淤软转轴31固定连接，其中，铁链条337的数量为多个并绕固定套338均匀排列，多个铁链条337上均焊接有第二钨钢刀粒8，用于管线清淤，即通过铁链条337及第二钨钢刀粒8丰富清淤机器人的作业环境，提高其环境适应能力，提高实用性。[0045]综上所述，本发明具有以下有益效果：本发明公开了一种管道盾构式清淤机器人，
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通过操作主体1承载各部件，通过发电机2提供电能，通过盾盘组件3进行管道清淤，通过主体框架11卷缠传动软转轴12，通过异步电机13驱动传动软转轴12转动，通过变频器14匹配异步电机13的输入电压，通过脚踏式点动开关15快捷控制清淤机器人作业，且导电滑环4串接在变频器14与异步电机13间，用于向异步电机360°旋转供电，其，盾盘组件3包括多级刷毛的刷毛件34、清淤软转轴31和清除管道内硬质物体的盾头件33，具体的，盾头件33通过多种结构类型不同的组合，并辅以刷毛件34的进一步清理，实现清淤机器人的多环境、高效率、深层次的管道清淤，提高了市场竞争力。[0046]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
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