CN111672842B - 一种电缆管道疏通清理设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电缆管道疏通清理设备，包括供电舱、电控板、行走机构、导向支架和盾构机构；供电舱内置调压板，调压板的输入端与外界电源电连接，输出端与电控板电连接；行走机构包括行走电机舱和行走支架，行走电机舱内置行走电机和电控板，行走支架可旋转安装于供电舱和行走电机舱之间，且其与行走电机的输出轴传动连接；盾构机构位于行走电机舱远离供电舱的一侧，且盾构机构和行走电机舱之间通过第一连接轴连接；导向支架固定安装于第一连接轴上；且行走电机和盾构机构均与电控板电连接。本发明提供了的电缆管道疏通清理设备，能够对电缆管道中的泥土、砂石等堵塞物进行有效清理，避免因管道堵塞而必须进行的路面开挖工程。

Description

一种电缆管道疏通清理设备

技术领域

本发明涉及电缆管道施工、验收及后期维护技术领域，更具体的说是涉及一种电缆管道疏通清理设备。

背景技术

目前，随着我国整体经济实力的高速发展，城市建设与民生基础工程得以大力发展。由于城市用地紧张，交通压力大，市容建设等原因，因此在城市中大多采用地下电缆输电方式。

地下电缆常常铺设于电缆沟、隧道、管道或室内，其中，最常见的地下管道敷设方法，一般分为顶管与排管。但是，这两类电缆管道施工往往会遇到以下问题：电缆顶管施工为非开挖施工工程，在管道敷设环节中，扩孔器强拉电缆保护管，由于管口包封不严或地下坚硬物体划伤，往往会导致部分泥土、砂石等异物进入电缆保护管中，导致电缆保护管管道内部堵塞；而电缆排管施工过程中，受其他市政工程施工或地质结构变形位移影响，排管被挤压变形，泥土、砂石等异物进入保护管中，导致保护管管道内部堵塞；另外，保护管质量不合格或安装前局部损坏，后期老化，导致部分泥土、砂石由破损处进入管道，造成堵塞。

但是，现有的电缆管道疏通清理装置大多使用简单的铁筒或者是一段双牵引头的电缆进行管道清理，该技术方案只能清理较软的物体，而且，清理不彻底，往往清理过的管道仍然存在可以损伤电缆外护套的碎粒沙石。

因此，如何提供一种清理彻底的电缆管道疏通清理设备是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种电缆管道疏通清理设备，能够对电缆管道中的泥土、砂石等堵塞物进行有效清理，避免因管道堵塞而必须进行的路面开挖工程。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电缆管道疏通清理设备，包括供电舱、电控板、行走机构、导向支架、盾构机构和遥控器；所述供电舱内置调压板，所述调压板的输入端与外界电源电连接，输出端与所述电控板电连接；所述行走机构包括行走电机舱和行走支架，所述行走电机舱内置行走电机和所述电控板，所述行走支架旋转安装于所述供电舱和所述行走电机舱之间，且其与所述行走电机的输出轴传动连接；所述盾构机构位于所述行走电机舱远离所述供电舱的一侧，且所述盾构机构和所述行走电机舱之间通过第一连接轴固定连接；所述导向支架固定安装于所述第一连接轴上；且所述行走电机和所述盾构机构均与所述电控板电连接，所述遥控器与所述电控板无线电连接。

本发明公开了一种电缆管道疏通清理设备，供电舱通过其内部的调压板将外接电源电压降至设备需要电压，输送到电控板为整个设备供电，电控板为行走电机和盾构机构供电，同时控制行走电机和盾构机构工作，行走电机驱动行走支架行走为设备提供前进动力，导向支架为设备提供导向，使设备始终在管道中间行走，方便设备在外力的作用下在管道内部前进或后退，通过盾构机构清理管道内部砂石等杂质，不仅清理速度快，而且清理彻底，为电缆管道疏通带来的极大的便利。

优选的，所述盾构机构包括盾构电机舱和盾头，所述盾构电机舱内置盾构电机，且所述盾构电机舱的一端与所述第一连接轴固定连接，另一端安装所述盾头；且所述盾头与所述盾构电机舱之间设有储物舱，所述盾构电机的输出轴通过加长杆的形式延伸至电机舱外并穿过所述储物舱，所述盾头固定在所述加长杆上；所述盾构电机与所述电控板电连接。

采取上述技术方案的有益效果为，盾头与盾构电机相连，设备通过盾头对管内的砂石、泥土等进行清理，并收集在储物舱内，随设备带出管道。

优选的，所述盾头为收集存储盾头或旋转开挖盾头。

采取上述技术方案的有益效果为，收集存储盾头可将管道内部的松散泥土、砂石直接收集到储物舱内，随设备带出管道，而旋转开挖盾头可将管道内部的坚硬堵塞物粉碎或松动，结束工作后更换收集存储盾头，再由收集存储盾头带出管道。

优选的，供电舱远离所述行走支架的一端固定连接有第二连接轴，所述第二连接轴上固定安装有与所述导向支架结构相同的辅助导向支架。

采取上述技术方案的有益效果是，导向支架和辅助导向支架承受整套设备的自身重量和轴向拉力，使设备运行更加平稳。

优选的，所述行走支架包括行走支架连接轴、第一弹簧、第一套管、第一调节螺母和至少三组可调行走轮组，所述行走支架连接轴的一端与供电舱旋转连接，另一端穿过联轴器与所述行走电机的输出轴传动连接；所述第一套管、所述第一弹簧和所述第一调节螺母依次套设于所述行走支架连接轴上，且所述第一弹簧远离所述供电舱的一端与所述第一套管抵接，另一端与所述第一调节螺母抵接；所述每组可调行走轮组均包括第一连杆、第二连杆和行走轮，所述第一连杆的一端固定于所述第一套管上，另一端与所述第二连杆活动连接；且所述第二连杆的另一端固定于所述联轴器上；所述第一连杆和所述第二连杆的连接处铰接所述行走轮。

采取上述技术方案的有益效果是，根据不同的管道内径，调节第一调节螺母压缩第一弹簧的长短，第一弹簧的弹力给第一套管的反作用力调节第一套管的位置，进一步改变第一连杆和第二连杆之间的夹角，从而实现调整行走轮的位置，使行走轮以一个最合适的力紧贴在管道内壁上。

优选的，所述行走支架连接轴为空心轴，所述调压板的输出端连接的导线穿过所述空心轴与所述电控板电连接。

采取上述技术方案的有益效果是，空心轴两端连接供电舱和行走电机舱，调压板的输出端的导线穿过空心轴与电控板电连接，避免导线在外给清理工作带来不便。

优选的，所述导向支架包括第二弹簧、第二套管、第二调节螺母和至少三组可调导向轮组，所述第二弹簧、第二套管和第二调节螺母套设于所述第一连接轴上，所述第二弹簧远离所述供行走电机舱的一端与所述第二套管抵接，另一端与第二调节螺母抵接；所述每组导向轮组均包括第三连杆、第四连杆和导向轮，所述第三连杆的一端固定于所述第二套管上，另一端与所述第四连杆活动连接；且所述第四连杆的另一端固定于所述第一连接轴上；所述第三连杆和所述第四连杆的连接处铰接所述导向轮。

采取上述技术方案的有益效果是，根据不同的管道内径，调节第二调节螺母压缩第二弹簧的长短，第二弹簧的弹力给第二套管的反作用力调节第二套管的位置，进一步改变第三连杆和第四连杆之间的夹角，从而实现调整导向轮的位置，使导向轮以一个最合适的力紧贴在管道内壁上。

优选的，所述可调行走轮组均为三组，且沿轴向均匀分布。

采取上述技术方案的有益效果是，使得整个设备在工作过程中运行更加平稳，，将整套设备固定在管道正中间，同时方便设备在外力作用下在管道内部前进或后退。

优选的，所述行走轮和所述导向轮与轴向方向成70°-80°夹角。

采取上述技术方案的有益效果是，使得设备采用螺旋式驱动，行走电机带动行走支架转动，行走轮与管壁之间产生一个轴向力和径向力，径向力的反作用力通过导向支架克服，轴向力则拖动整个设备向前行走。

优选的，所述盾头远离所述盾构电机的一侧安装有摄像头，所述摄像头与所述客户端电连接。

采取上述技术方案的有益效果是，以便实时监控管道内部情况，视频结果显示在地面电脑客户端。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种电缆管道疏通清理机器人，可依靠自身驱动力，配合盾头协同工作，完成管道内部堵塞物的清理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的结构示意图。

图2附图为本发明提供的主视图。

图3附图为本发明提供的行走支架的结构示意图。

图4附图为本发明提供的端部视图一。

图5附图为本发明提供的端部视图二。

其中，图中各标号为：

1-供电舱，2-行走机构，21-行走电机舱，22-行走支架，221-行走支架连接轴，222-第一弹簧，223-第一套管，224-第一调节螺母，225-第一连杆，226-第二连杆，227-行走轮，3-导向支架，31-第二弹簧，32-第二套管，33-第二调节螺母，34-第三连杆，35-第四连杆，36-导向轮，4-盾构机构，41-盾构电机舱，42-盾头，5-联轴器，6-第一连接轴，7-第二连接轴，8-辅助导向支架，9-金属防水电滑环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-3，本发明实施例公开了一种电缆管道疏通清理设备，设备总长约1.5米，自首至尾分别为盾构机构4、导向支架3、行走电机舱21、行走支架22、供电舱1和辅助导向支架8，还包括客户端；供电舱1内置调压板，调压板的输入端与外界电源电连接，输出端与电控板电连接；行走电机舱21内置行走电机和电控板，行走支架22旋转安装于供电舱1和行走电机舱21之间，且其与行走电机的输出轴传动连接；盾构机构4位于行走电机舱21远离供电舱1的一侧，且盾构机构4和行走电机舱21之间通过第一连接轴6连接，导向支架3固定安装于第一连接轴6上；供电舱1远离行走支架22的一端，也就是设备的尾端固定连接有第二连接轴7，第二连接轴7上固定安装有与导向支架3结构相同的辅助导向支架8；且行走电机和盾构机构4均与电控板电连接，客户端与电控板无线电连接。

其中，盾构机构4包括盾构电机舱41和盾头42，盾构电机舱41内置盾构电机，盾构电机与电控板电连接；且盾构电机舱41的一端与第一连接轴6固定连接，另一端安装盾头42；且盾头42与盾构电机舱41之间设有储物舱，盾构电机的输出轴通过加长杆的形式延伸至盾构电机舱41外并穿过储物舱，盾头42固定在加长杆上。盾头42设有多种类型盾头，常规盾头为收集存储盾头，可将管道内部的松散泥土、砂石直接收集至储物舱，随设备带出管道；另外一类盾头为旋转开挖盾头，可将管道内部的坚硬堵塞物，粉碎或松动，再由常规盾头收集后带出管道。

行走支架22包括行走支架连接轴221、第一弹簧222、第一套管223、第一调节螺母224和三组可调行走轮组，行走支架连接轴221的一端与供电舱1可旋转连接，另一端穿过联轴器5与行走电机的输出轴传动连接；第一套管223、第一弹簧222和第一调节螺母224依次套设于行走支架连接轴221上，且第一弹簧222远离供电舱1的一端与第一套管223抵接，另一端与第一调节螺母224抵接；每组可调行走轮组均包括第一连杆225、第二连杆226和行走轮227，第一连杆225的一端固定于第一套管223上，另一端与第二连杆226活动连接；且第二连杆226的另一端固定于联轴器5上；第一连杆225和第二连杆226的连接处铰接行走轮227。

行走支架连接轴221为空心轴，调压板的输出端连接的导线穿过空心轴与电控板电连接。

导向支架3包括第二弹簧31、第二套管32、第二调节螺母33和三组可调导向轮组，且沿轴向均匀分布，使之运行平稳。第二弹簧31、第二套管32和第二调节螺母33套设于第一连接轴6上，第二弹簧31远离行走电机舱21的一端与第二套管32抵接，另一端与第二调节螺母33抵接；每组导向轮组均包括第三连杆34、第四连杆35和导向轮36，第三连杆34的一端固定于第二套管32上，另一端与第四连杆35活动连接；且第四连杆35的另一端固定于第一连接轴6上；第三连杆34和第四连杆35的连接处铰接导向轮36。

行走轮227与轴向方向成78°夹角。通过行走电机带动整个行走支架转动，使行走轮227与管壁之间产生一个轴向力和径向力，径向力的反作用力则有导向支架3和辅助导向支架8克服，轴向力则可以拖动整个设备向前行走。

工作过程为：供电舱1通过其内部的调压板将外接电源降至设备需要电压，输送到行走电机舱21内的电控板为整个设备供电；盾构电机舱连接盾头，清理管道内部砂石等；行走支架22连接行走电机，在行走电机的驱动下，行走支架22的行走轮227在管道内壁做螺旋行走，为整套设备提供前进动力，两套导向支架3将整套设备固定在管道正中间，同时方便设备在外力作用下在管道内部前进或后退。

盾头42远离盾构电机的一侧安装有摄像头，摄像头与客户端电连接，以便实时监控管道内部情况，视频结果显示在地面电脑客户端。

供电舱1、行走电机舱21和盾构电机舱41均采用高强度铝合金加工而成，舱体所有接口均采用O型密封圈或水密封接插件等方式；行走电机输出轴和盾构电机输出轴采用机械轴封等方式，其自身结构强度高、防水、防爆安全等级均满足管线工程施工要求。

本实施例公开的电缆管道疏通清理机器人的工作原理为：

电路部分：设备尾部自凯夫拉缆通过防水连接器接入供电舱，为整个设备供电，供电舱1内置调压板，将外界的电压降至设备所需的电压，再由电滑环出线，通过行走支架连接轴221的空心轴接入到行走电机舱21一端的全金属防水电滑环9，金属防水电滑环9的出线接入行走电机舱21，将已降好的低压电供到电控板上。通过电控板的电源分配，为行走电机和盾构电机分别供电；电控板上的控制模块，通过控制行走电机的转速和转向和盾构电机的运行，来实现行走电机和盾构电机的配合工作。

动力部分：

管道疏通清理设备在进入管道前，根据管道的大小选择适合的盾头，装入设备前端，然后通过调节第一调节螺母224和第二调节螺母33，让行走支架22和导向支架3、辅助导向支架8均与管道内壁有一个适合的接触力。

管道疏通清理设备由预先穿入管道内部的钢丝绳拖入电缆管道内，通过设备前端的高清摄像头，观察管道内部的拥堵情况。

遇到管道内部的拥堵部分，停止拖拽设备。通过设备本身的动力机构，配合首部的盾构机构，完成管道的清理。通过首部的高清摄像头，实时观察管道的清理情况。

完成清理工作后，由接在设备尾部的凯夫拉缆反向拉出，带出管道内部拥堵的泥土和砂石等杂质。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种电缆管道疏通清理设备，其特征在于，包括供电舱(1)、电控板、行走机构(2)、导向支架(3)、盾构机构(4)和客户端；

所述供电舱(1)内置调压板，所述调压板的输入端与外界电源电连接，输出端与所述电控板电连接；

所述行走机构(2)包括行走电机舱(21)和行走支架(22)，所述行走电机舱(21)内置行走电机和所述电控板，所述行走支架(22)旋转安装于所述供电舱(1)和所述行走电机舱(21)之间，且其与所述行走电机的输出轴传动连接；

所述盾构机构(4)位于所述行走电机舱(21)远离所述供电舱(1)的一侧，且所述盾构机构(4)和所述行走电机舱(21)之间通过第一连接轴(6)固定连接；所述导向支架(3)固定安装于所述第一连接轴(6)上；

所述行走电机和所述盾构机构(4)均与所述电控板电连接，所述客户端与所述电控板无线电连接；所述盾构机构(4)包括盾构电机舱(41)和盾头(42)，所述盾构电机舱(41)内置盾构电机，且所述盾构电机舱(41)的一端与所述第一连接轴(6)固定连接，另一端安装所述盾头(42)；且所述盾头(42)与所述盾构电机舱(41)之间设有储物舱，所述盾构电机的输出轴通过加长杆的形式延伸至所述盾构电机舱(41)外并穿过所述储物舱，所述盾头(42)固定在所述加长杆上；所述盾构电机与所述电控板电连接；

其中，所述行走支架(22)包括行走支架连接轴(221)、第一弹簧(222)、第一套管(223)、第一调节螺母(224)和至少三组可调行走轮组，

所述行走支架连接轴(221)的一端与供电舱(1)旋转连接，另一端通过联轴器(5)与所述行走电机的输出轴传动连接；所述第一套管(223)、所述第一弹簧(222)和所述第一调节螺母(224)依次套设于所述行走支架连接轴(221)上，且所述第一弹簧(222)远离所述供电舱(1)的一端与所述第一套管(223)抵接，另一端与所述第一调节螺母(224)抵接；

每组可调行走轮组均包括第一连杆(225)、第二连杆(226)和行走轮(227)，所述第一连杆(225)的一端固定于所述第一套管(223)上，另一端与所述第二连杆(226)活动连接；且所述第二连杆(226)的另一端固定于所述联轴器(5)上；所述第一连杆(225)和所述第二连杆(226)的连接处铰接所述行走轮(227)。

2.根据权利要求1所述的一种电缆管道疏通清理设备，其特征在于，所述盾头(42)为收集存储盾头或旋转开挖盾头。

3.根据权利要求1所述的一种电缆管道疏通清理设备，其特征在于，所述供电舱(1)远离所述行走支架(22)的一端固定连接有第二连接轴(7)，所述第二连接轴(7)上固定安装有与所述导向支架(3)结构相同的辅助导向支架(8)。

4.根据权利要求1所述的一种电缆管道疏通清理设备，其特征在于，所述行走支架连接轴(221)为空心轴，所述调压板的输出端连接的导线穿过所述空心轴与所述电控板电连接。

5.根据权利要求1所述的一种电缆管道疏通清理设备，其特征在于，所述导向支架(3)包括第二弹簧(31)、第二套管(32)、第二调节螺母(33)和至少三组可调导向轮组，

所述第二弹簧(31)、第二套管(32)和第二调节螺母(33)套设于所述第一连接轴(6)上，所述第二弹簧(31)远离所述行走电机舱(21)的一端与所述第二套管(32)抵接，另一端与第二调节螺母(33)抵接；

每组导向轮组均包括第三连杆(34)、第四连杆(35)和导向轮(36)，所述第三连杆(34)的一端固定于所述第二套管(32)上，另一端与所述第四连杆(35)活动连接；且所述第四连杆(35)的另一端固定于所述第一连接轴(6)上；所述第三连杆(34)和所述第四连杆(35)的连接处铰接所述导向轮(36)。

6.根据权利要求5所述的一种电缆管道疏通清理设备，其特征在于，所述可调行走轮组均为三组，且沿轴向均匀分布。

7.根据权利要求5所述的一种电缆管道疏通清理设备，其特征在于，所述行走轮(227)与轴向方向成70°-80°夹角。

8.根据权利要求2-5任一项所述的一种电缆管道疏通清理设备，其特征在于，所述盾头(42)远离所述盾构电机的一侧安装有摄像头，所述摄像头与客户端无线电连接。

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