CN117211396A - 一种污水管道自动化清理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污水管道自动化清理装置，本发明涉及地下水管道清理技术领域，包括杂物清理机构、淤泥清理机构、可调节行走机构；杂物清理机构包括：侧支架、底支架、环形齿圈、连接杆、卡圈；侧支架固定焊接在底支架上，环形齿圈的两侧设有延伸架，延伸架固定安装在侧支架上，卡圈通过连接杆固定安装在环形齿圈的中间处，卡圈的位置要高出环形齿圈一定距离；本装置采用分离式抽吸模式对沉积物进行抽吸，首先通过杂物清理机构将上浮的杂物先清理干净，随后通过淤泥清理机构将淤泥进行搅拌，使淤泥进行疏松，从而使抽吸更加轻松。

Description

一种污水管道自动化清理装置

技术领域

本发明涉及地下水管道清理技术领域，特别涉及一种污水管道自动化清理装置。

背景技术

污水管道中的污水含有一定数量的有机物和无机物，其中相对密度小的漂浮在水面并随污水漂流；较重的分布在水流，断面上并呈悬浮状态流动；最重的沿管底移动或淤积在管壁上，污水排污管道在用一段时间后，管道上常常会沉淀一些沉积物，影响其正常使用，需要定时清理。

申请号为CN201720879577.3公开了一种污水管道自动化清理装置，包括防水外壳、清理器与底座，清理器清理淤泥，回运装置可以及时将淤泥运出管道，防止二次堵塞，防水外壳能够适应管道内积水的环境，所述防水外壳顶部前侧设有旋转盘，所述旋转盘上部转动连接有主轴，所述主轴远离旋转台的一端固定连接有伸缩杆的一端。

上述装置在对管道清理的时候，只能对管道内的所有沉积物一并清理，而沉积物内会有多种类型的杂物，上浮处可能会有塑料袋、大块垃圾等杂物，下部会有淤泥，混合一并清理容易使设备堵塞，并且清理难度大，并且上述装置只采用防水形式保证内部零件正常运行，而外部依然会接触大量的淤泥杂物等，使用的时候会使设备外部变得很脏难以打理；本发明针对上述缺陷进行设计，本装置采用分离式抽吸模式对沉积物进行抽吸，首先通过杂物清理机构将上浮的杂物先清理干净，随后通过淤泥清理机构将淤泥进行搅拌，使淤泥进行疏松，从而使抽吸更加轻松；本装置还采用无接触式行走方式，两侧的支腿可以进行调节，使橡胶轮与淤泥上边的管道内壁接触，从而保证了设备的干净整洁，后期无需深度打理。

发明内容

本发明所使用的技术方案是：一种污水管道自动化清理装置，包括杂物清理机构、淤泥清理机构、可调节行走机构；所述的杂物清理机构包括：侧支架、底支架、环形齿圈、连接杆、卡圈；侧支架固定焊接在底支架上，环形齿圈的两侧设有延伸架，延伸架固定安装在侧支架上，卡圈通过连接杆固定安装在环形齿圈的中间处，卡圈的位置要高出环形齿圈一定距离。

优选地，所述的杂物清理机构还包括：正齿轮、传动轴、锥齿轮、横向滑架、步进电机Ⅰ、上滑架、滑轨支架以及清理组件、收纳组件、抽吸组件；正齿轮与环形齿圈内圈的齿相啮合，同时正齿轮固定安装在传动轴的上端处，传动轴的下端处还固定安装有锥齿轮，传动轴转动安装在横向滑架上的圆孔内，锥齿轮同时与步进电机Ⅰ的电机齿轮相啮合，步进电机Ⅰ固定安装在横向滑架的延伸板上；上滑架中间设有滑槽，滑槽内滑动安装有横向滑架，同时上滑架滑动安装在滑轨支架的上面滑轨上，滑轨支架固定安装在侧支架上。

优选地，所述的清理组件包括：下滑架、步进电机Ⅱ、短皮带Ⅰ、滚轮、滑块Ⅰ、压缩弹簧；下滑架滑动安装在滑轨支架下面的滑轨上，步进电机Ⅱ固定安装在下滑架侧面的延伸架上，步进电机Ⅱ的电机轴上安装有皮带轮，电机轴上的皮带轮通过短皮带Ⅰ与滚轮上的皮带轮连接，滚轮上的皮带轮与滚轮的转轴固定连接，滚轮转动安装在滑块Ⅰ的圆孔内，滑块Ⅰ滑动安装在下滑架上设有的滑槽内，滑块Ⅰ上设有短轴，短轴上安装有压缩弹簧。

优选地，所述的收纳组件包括：收纳箱、连杆；收纳箱上的细杆滑动安装在底支架上的若干方孔内，同时收纳箱侧面的延伸板与底支架内侧的圆形滑轨滑动连接，收纳箱通过连杆与下滑架固定连接。

优选地，所述的抽吸组件包括：横向滑轨、滑块Ⅱ、抽吸管道Ⅰ、垂直滑架、小支架、偏心杆、步进电机Ⅲ；横向滑轨固定焊接在底支架上，滑块Ⅱ滑动安装在横向滑轨上，抽吸管道Ⅰ固定安装在滑块Ⅱ上的圆孔内，滑块Ⅱ的其他部分均固定在侧支架上的支架上；垂直滑架滑动安装在小支架上的滑轨上，小支架固定安装在底支架前端的板子上，同时垂直滑架的延伸板插在滑块Ⅱ上的方孔内，与滑块Ⅱ固定连接；偏心杆的中心轴转动安装在小支架上的圆孔内，偏心杆的偏心轴与垂直滑架内的滑槽滑动连接，同时偏心杆的中心轴与步进电机Ⅲ的电机轴固定连接，步进电机Ⅲ固定安装在小支架上。

优选地，所述的淤泥清理机构包括：套筒、圆形齿圈、搅拌杆、步进电机Ⅳ、抽吸管道Ⅱ；套筒的延伸支架固定安装在底支架上，套筒的外圈转动安装有圆形齿圈，圆形齿圈上的齿与步进电机Ⅳ的电机齿轮相啮合，步进电机Ⅳ固定安装在底支架之间的横梁上；圆形齿圈的下端处固定焊接有三个搅拌杆；抽吸管道Ⅱ的端口处固定安装在套筒中间的支架上，其余部分固定安装在底支架之间的横梁上。

优选地，所述的可调节行走机构包括：支腿、短皮带Ⅱ、橡胶轮、步进电机Ⅴ、连接架、气缸、中心支架；支腿转动安装在侧支架侧面的铰座上，短皮带Ⅱ将支腿上的皮带轮连接起来，靠上的皮带轮与步进电机Ⅴ的电机轴固定连接，步进电机Ⅴ固定安装在支腿的下面，靠下的皮带轮与橡胶轮的轴固定连接，橡胶轮的轴转动安装在支腿的圆孔内；连接架将前后的支腿固定连接起来，连接架上的铰座与气缸的伸缩杆转动连接，气缸的缸体上的圆孔与中心支架上的轴转动连接，中心支架固定安装在侧支架上。

优选地，所述的收纳箱上设有格栅，格栅与滚轮上的拨杆交错。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

(1)本装置采用分离式抽吸模式对沉积物进行抽吸，首先通过杂物清理机构将上浮的杂物先清理干净，随后通过淤泥清理机构将淤泥进行搅拌，使淤泥进行疏松，从而使抽吸更加轻松。

(2)本装置还采用无接触式行走方式，两侧的支腿可以进行调节，使橡胶轮与淤泥上边的管道内壁接触，从而保证了设备的干净整洁，后期无需深度打理。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意视图。

图2为本发明的整体结构的正视图。

图3为本发明的整体结构的侧视图。

图4为本发明的杂物清理机构的整体结构示意图。

图5为本发明的侧支架以及底支架的结构示意图。

图6为本发明的杂物清理机构的往复部分的示意图。

图7为本发明的杂物清理机构的动力部分的示意图。

图8为本发明的清理组件的结构示意图。

图9为本发明的收纳组件的结构示意图。

图10为本发明的收纳组件的剖视结构示意图。

图11为本发明的抽吸组件的结构示意图。

图12为本发明的淤泥清理机构的结构示意图。

图13为本发明的淤泥清理机构的局部机构示意图。

图14为本发明的可调节行走机构的结构示意图。

附图标号：1、侧支架；2、底支架；3、环形齿圈；4、连接杆；5、卡圈；6、正齿轮；7、传动轴；8、锥齿轮；9、横向滑架；10、步进电机Ⅰ；11、上滑架；12、滑轨支架；13、下滑架；14、步进电机Ⅱ；15、短皮带Ⅰ；16、滚轮；17、滑块Ⅰ；18、压缩弹簧；19、收纳箱；20、连杆；21、横向滑轨；22、滑块Ⅱ；23、抽吸管道Ⅰ；24、垂直滑架；25、小支架；26、偏心杆；27、步进电机Ⅲ；28、套筒；29、圆形齿圈；30、搅拌杆；31、步进电机Ⅳ；32、抽吸管道Ⅱ；33、支腿；34、短皮带Ⅱ；35、橡胶轮；36、步进电机Ⅴ；37、连接架；38、气缸；39、中心支架。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的简化描述，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，文中为了便于说明可以使用空间相对术语，例如，“下面”、“以下”、“下方”、“以上”、“上方”等，以描述一个元件或特征相对于其他元件或特征的如图所示的关系。空间相对术语意在包含除了附图所示的取向之外的处于使用或操作中的器件的不同取向。装置可以具有其他取向（旋转90度或者处于其他取向上），并且文中使用的空间相对描述词可以同样被相应地解释。

实施例如图1-图14所示，一种污水管道自动化清理装置，包括杂物清理机构、淤泥清理机构、可调节行走机构；

本发明实施例的一个可选实施方式中，如图4、图5、图6所示，杂物清理机构包括：侧支架1、底支架2、环形齿圈3、连接杆4、卡圈5；侧支架1固定焊接在底支架2上，环形齿圈3的两侧设有延伸架，延伸架固定安装在侧支架1上，卡圈5通过连接杆4固定安装在环形齿圈3的中间处，卡圈5的位置要高出环形齿圈3一定距离。

本发明实施例的一个可选实施方式中，如图6、图7所示，杂物清理机构还包括：正齿轮6、传动轴7、锥齿轮8、横向滑架9、步进电机Ⅰ10、上滑架11、滑轨支架12以及清理组件、收纳组件、抽吸组件；正齿轮6与环形齿圈3内圈的齿相啮合，同时正齿轮6固定安装在传动轴7的上端处，传动轴7的下端处还固定安装有锥齿轮8，传动轴7转动安装在横向滑架9上的圆孔内，正齿轮6在带动下转动，与环形齿圈3内圈的齿相啮合，由于环形齿圈3是固定的，所以会通过横向滑架9带动上滑架11往复滑动，锥齿轮8同时与步进电机Ⅰ10的电机齿轮相啮合，步进电机Ⅰ10固定安装在横向滑架9的延伸板上；上滑架11中间设有滑槽，滑槽内滑动安装有横向滑架9，同时上滑架11滑动安装在滑轨支架12的上面滑轨上，滑轨支架12固定安装在侧支架1上。

本发明实施例的一个可选实施方式中，如图8所示，清理组件包括：下滑架13、步进电机Ⅱ14、短皮带Ⅰ15、滚轮16、滑块Ⅰ17、压缩弹簧18；下滑架13滑动安装在滑轨支架12下面的滑轨上，步进电机Ⅱ14固定安装在下滑架13侧面的延伸架上，步进电机Ⅱ14的电机轴上安装有皮带轮，电机轴上的皮带轮通过短皮带Ⅰ15与滚轮16上的皮带轮连接，从而能过够带动滚轮16转动，滚轮16上设有若干细小的拨杆，拨杆可将杂物拨开，滚轮16上的皮带轮与滚轮16的转轴固定连接，滚轮16转动安装在滑块Ⅰ17的圆孔内，滑块Ⅰ17滑动安装在下滑架13上设有的滑槽内，滑块Ⅰ17上设有短轴，短轴上安装有压缩弹簧18，压缩弹簧18产生弹力，滑块Ⅰ17可以滑动的作用是当滚轮16转动时碰到硬物可以进行缓冲，防止滚轮16损坏。

本发明实施例的一个可选实施方式中，如图9、图10所示，收纳组件包括：收纳箱19、连杆20；收纳箱19上的细杆滑动安装在底支架2上的若干方孔内，同时收纳箱19侧面的延伸板与底支架2内侧的圆形滑轨滑动连接，收纳箱19通过连杆20与下滑架13固定连接，从而使下滑架13移动时同步带动收纳箱19滑动。

本发明实施例的一个可选实施方式中，如图11所示，抽吸组件包括：横向滑轨21、滑块Ⅱ22、抽吸管道Ⅰ23、垂直滑架24、小支架25、偏心杆26、步进电机Ⅲ27；横向滑轨21固定焊接在底支架2上，滑块Ⅱ22滑动安装在横向滑轨21上，抽吸管道Ⅰ23固定安装在滑块Ⅱ22上的圆孔内，滑块Ⅱ22的其他部分均固定在侧支架1上的支架上；垂直滑架24滑动安装在小支架25上的滑轨上，小支架25固定安装在底支架2前端的板子上，同时垂直滑架24的延伸板插在滑块Ⅱ22上的方孔内，与滑块Ⅱ22固定连接，垂直滑架24的左右滑动可以带动抽吸管道Ⅰ23左右摇摆，从而使抽吸更加彻底；偏心杆26的中心轴转动安装在小支架25上的圆孔内，偏心杆26的偏心轴与垂直滑架24内的滑槽滑动连接，同时偏心杆26的中心轴与步进电机Ⅲ27的电机轴固定连接，步进电机Ⅲ27固定安装在小支架25上。

本发明实施例的一个可选实施方式中，如图12、图13所示，淤泥清理机构包括：套筒28、圆形齿圈29、搅拌杆30、步进电机Ⅳ31、抽吸管道Ⅱ32；套筒28的延伸支架固定安装在底支架2上，套筒28的外圈转动安装有圆形齿圈29，圆形齿圈29上的齿与步进电机Ⅳ31的电机齿轮相啮合，步进电机Ⅳ31固定安装在底支架2之间的横梁上；圆形齿圈29的下端处固定焊接有三个搅拌杆30，圆形齿圈29在转动时能够带动环形齿圈3将管道内的污泥搅拌松散，方便抽吸；抽吸管道Ⅱ32的端口处固定安装在套筒28中间的支架上，其余部分固定安装在底支架2之间的横梁上。

本发明实施例的一个可选实施方式中，如图14所示，可调节行走机构包括：支腿33、短皮带Ⅱ34、橡胶轮35、步进电机Ⅴ36、连接架37、气缸38、中心支架39；支腿33转动安装在侧支架1侧面的铰座上，支腿33转动的角度进行调节，可以适应管道内的淤泥高度，从而使支腿33始终调整到高于淤泥的位置，使设备保持干净整洁，短皮带Ⅱ34将支腿33上的皮带轮连接起来，靠上的皮带轮与步进电机Ⅴ36的电机轴固定连接，步进电机Ⅴ36固定安装在支腿33的下面，靠下的皮带轮与橡胶轮35的轴固定连接，橡胶轮35的轴转动安装在支腿33的圆孔内；连接架37将前后的支腿33固定连接起来，连接架37上的铰座与气缸38的伸缩杆转动连接，气缸38的缸体上的圆孔与中心支架39上的轴转动连接，中心支架39固定安装在侧支架1上。

本发明实施例的一个可选实施方式中，如图9、图10所示，收纳箱19上设有格栅，格栅与滚轮16上的拨杆交错，格栅也会卡住拨杆带起的杂物，防止杂物缠绕在滚轮16的拨杆上。

工作原理：本发明在使用时，首先人工将设备放入管道内，通过预先观察淤泥的深度，对支腿33进行调节，使橡胶轮35支撑在高于淤泥处的管道内壁上，具体的，气缸38启动，通过连接架37带动支腿33进行转动，从而调整支腿33的角度，使橡胶轮35放置在干燥的管道内壁上，步进电机Ⅴ36启动，通过短皮带Ⅱ34带动橡胶轮35转动，从而使设备进行缓慢的行走；

下一步，步进电机Ⅰ10启动，带动锥齿轮8转动，从而带动正齿轮6转动，正齿轮6与环形齿圈3内圈的齿相啮合，由于环形齿圈3是固定的，所以会带动横向滑架9移动，从而带动上滑架11滑动，横向滑架9在移动到环形齿圈3上的转弯处，会使横向滑架9在上滑架11上的滑槽内滑动，从而实现了上滑架11的往复滑动，上滑架11的往复滑动带动下滑架13往复滑动，下滑架13上的步进电机Ⅱ14启动，通过短皮带Ⅰ15带动滚轮16转动，从而使滚轮16将淤泥上边的杂物，拨动至收纳箱19内，下滑架13的往复可以使拨动杂物的频率增加，从而使上层的清理更加彻底，收纳箱19随着下滑架13的往复同步活动，收纳箱19的往复会将内部的杂物挤压至最前端处，同时步进电机Ⅲ27启动，带动偏心杆26转动，从而带动偏心杆26往复移动，从而带动滑块Ⅱ22往复移动，即带动抽吸管道Ⅰ23往复移动，从而使抽吸管道Ⅰ23将收纳箱19内的杂物抽吸出去；

设备行驶的过程中，前边的杂物清理机构将上层清理干净后，后边的淤泥清理机构工作，步进电机Ⅳ31启动带动圆形齿圈29转动，圆形齿圈29上的搅拌杆30将淤泥搅拌散开，抽吸管道Ⅱ32再将松散的淤泥抽吸出去。

Claims (6)

1.一种污水管道自动化清理装置，其特征在于：包括杂物清理机构、淤泥清理机构、可调节行走机构；所述的杂物清理机构包括：侧支架（1）、底支架（2）、环形齿圈（3）、连接杆（4）、卡圈（5）；侧支架（1）固定焊接在底支架（2）上，环形齿圈（3）的两侧设有延伸架，延伸架固定安装在侧支架（1）上，卡圈（5）通过连接杆（4）固定安装在环形齿圈（3）的中间处，卡圈（5）的位置要高出环形齿圈（3）一定距离；

所述的杂物清理机构还包括：正齿轮（6）、传动轴（7）、锥齿轮（8）、横向滑架（9）、步进电机Ⅰ（10）、上滑架（11）、滑轨支架（12）以及清理组件、收纳组件、抽吸组件；正齿轮（6）与环形齿圈（3）内圈的齿相啮合，同时正齿轮（6）固定安装在传动轴（7）的上端处，传动轴（7）的下端处还固定安装有锥齿轮（8），传动轴（7）转动安装在横向滑架（9）上的圆孔内，锥齿轮（8）同时与步进电机Ⅰ（10）的电机齿轮相啮合，步进电机Ⅰ（10）固定安装在横向滑架（9）的延伸板上；上滑架（11）中间设有滑槽，滑槽内滑动安装有横向滑架（9），同时上滑架（11）滑动安装在滑轨支架（12）的上面滑轨上，滑轨支架（12）固定安装在侧支架（1）上；

所述的抽吸组件包括：横向滑轨（21）、滑块Ⅱ（22）、抽吸管道Ⅰ（23）、垂直滑架（24）、小支架（25）、偏心杆（26）、步进电机Ⅲ（27）；横向滑轨（21）固定焊接在底支架（2）上，滑块Ⅱ（22）滑动安装在横向滑轨（21）上，抽吸管道Ⅰ（23）固定安装在滑块Ⅱ（22）上的圆孔内，滑块Ⅱ（22）的其他部分均固定在侧支架（1）上的支架上；垂直滑架（24）滑动安装在小支架（25）上的滑轨上，小支架（25）固定安装在底支架（2）前端的板子上，同时垂直滑架（24）的延伸板插在滑块Ⅱ（22）上的方孔内，与滑块Ⅱ（22）固定连接；偏心杆（26）的中心轴转动安装在小支架（25）上的圆孔内，偏心杆（26）的偏心轴与垂直滑架（24）内的滑槽滑动连接，同时偏心杆（26）的中心轴与步进电机Ⅲ（27）的电机轴固定连接，步进电机Ⅲ（27）固定安装在小支架（25）上。

2.根据权利要求1所述的一种污水管道自动化清理装置,其特征在于，所述的清理组件包括：下滑架（13）、步进电机Ⅱ（14）、短皮带Ⅰ（15）、滚轮（16）、滑块Ⅰ（17）、压缩弹簧（18）；下滑架（13）滑动安装在滑轨支架（12）下面的滑轨上，步进电机Ⅱ（14）固定安装在下滑架（13）侧面的延伸架上，步进电机Ⅱ（14）的电机轴上安装有皮带轮，电机轴上的皮带轮通过短皮带Ⅰ（15）与滚轮（16）上的皮带轮连接，滚轮（16）上的皮带轮与滚轮（16）的转轴固定连接，滚轮（16）转动安装在滑块Ⅰ（17）的圆孔内，滑块Ⅰ（17）滑动安装在下滑架（13）上设有的滑槽内，滑块Ⅰ（17）上设有短轴，短轴上安装有压缩弹簧（18）。

3.根据权利要求1所述的一种污水管道自动化清理装置,其特征在于，所述的收纳组件包括：收纳箱（19）、连杆（20）；收纳箱（19）上的细杆滑动安装在底支架（2）上的若干方孔内，同时收纳箱（19）侧面的延伸板与底支架（2）内侧的圆形滑轨滑动连接，收纳箱（19）通过连杆（20）与下滑架（13）固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种污水管道自动化清理装置,其特征在于，所述的淤泥清理机构包括：套筒（28）、圆形齿圈（29）、搅拌杆（30）、步进电机Ⅳ（31）、抽吸管道Ⅱ（32）；套筒（28）的延伸支架固定安装在底支架（2）上，套筒（28）的外圈转动安装有圆形齿圈（29），圆形齿圈（29）上的齿与步进电机Ⅳ（31）的电机齿轮相啮合，步进电机Ⅳ（31）固定安装在底支架（2）之间的横梁上；圆形齿圈（29）的下端处固定焊接有三个搅拌杆（30）；抽吸管道Ⅱ（32）的端口处固定安装在套筒（28）中间的支架上，其余部分固定安装在底支架（2）之间的横梁上。

5.根据权利要求1所述的一种污水管道自动化清理装置,其特征在于，所述的可调节行走机构包括：支腿（33）、短皮带Ⅱ（34）、橡胶轮（35）、步进电机Ⅴ（36）、连接架（37）、气缸（38）、中心支架（39）；支腿（33）转动安装在侧支架（1）侧面的铰座上，短皮带Ⅱ（34）将支腿（33）上的皮带轮连接起来，靠上的皮带轮与步进电机Ⅴ（36）的电机轴固定连接，步进电机Ⅴ（36）固定安装在支腿（33）的下面，靠下的皮带轮与橡胶轮（35）的轴固定连接，橡胶轮（35）的轴转动安装在支腿（33）的圆孔内；连接架（37）将前后的支腿（33）固定连接起来，连接架（37）上的铰座与气缸（38）的伸缩杆转动连接，气缸（38）的缸体上的圆孔与中心支架（39）上的轴转动连接，中心支架（39）固定安装在侧支架（1）上。

6.根据权利要求3所述的一种污水管道自动化清理装置,其特征在于，所述的收纳箱（19）上设有格栅，格栅与滚轮（16）上的拨杆交错。