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专利号: 2018106545819
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 清洁
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于无动力管道清洗机器人的管道清洗系统,其特征在于,该系统包括无动力管道清洗机器人(1)、水泵(3)、存水装置(5)、流速传感器(6)和反馈控制系统,所述的无动力管道清洗机器人(1)放置在待清洗管道中,所述的水泵(3)一端与所述的待清洗管道的一端连接,另一端与所述的存水装置(5)连接,所述的待清洗管道的另一端也通过水管与存水装置(5)连接,所述的待清洗管道的两端均设置所述的流速传感器(6);所述的反馈控制系统包括变频器(7)、PLC(8)和报警器(10),所述的变频器(7)与所述的水泵(3)和PLC(8)电连接,所述的流速传感器(6)和报警器(10)也与PLC(8)电连接;

所述的无动力管道清洗机器人(1)包括轴流泵叶轮(101)、轴流泵叶轮支撑组件(102)、机器人外壳(103)、变向轮机构(104)、清洗机构(105)、辅助轮机构(106)和切割叶轮(107),所述的机器人外壳(103)为圆柱形,所述的轴流泵叶轮(101)和切割叶轮(107)分别布置在所述的机器人外壳(103)的两端,所述的变向轮机构(104)、清洗机构(105)、辅助轮机构(106)依次沿轴向布置在所述的机器人外壳(103)的圆周上;所述的机器人外壳(103)由三个120°的相同的圆弧形外壳组装而成,每个外壳上均布置一个变向轮机构(104)、清洗机构(105)、辅助轮机构(106);

所述的机器人外壳(103)的两端开有通孔,外壳的圆柱面向内沿轴向设置有两组带通孔的凸台,每组有三个,所述的清洗机构(105)、辅助轮机构(106)依次布置在两组凸台中;

所述的轴流泵叶轮支撑组件(102)包括轴流泵叶轮轴(1022)和主轴(1023),所述的轴流泵叶轮轴(1022)左端伸出所述的机器人外壳(103)的通孔与轴流泵叶轮(101)固定连接,轴流泵叶轮轴(1022)和主轴(1023)在机器人外壳(103)内固定连接,主轴(1023)的右端伸出机器人外壳(103)与切割叶轮(107)固定连接。

2.根据权利要求1所述的基于无动力管道清洗机器人的管道清洗系统,其特征在于,所述的变向轮机构(104)包括变向轮轮架支撑杆(1041)、变向轮轮架(1042)、变向轮(1043)和变向轮弹簧(1044),所述的变向轮轮架(1042)一端安装变向轮(1043),另一端可转动连接在机器人外壳(103)上,所述的变向轮轮架支撑杆(1041)一端与机器人外壳(103)可转动连接,所述的变向轮轮架(1042)与变向轮轮架支撑杆(1041)与所述的机器人外壳(103)的连接点的连线与机器人外壳(103)的轴向方向呈设定的角度,所述的变向轮轮架支撑杆(1041)的另一端开设有滑动槽,所述的变向轮弹簧(1044)嵌入所述的滑动槽中,所述的变向轮轮架支撑杆(1041)的另一端与变向轮轮架(1042)可转动且可移动连接,且变向轮轮架支撑杆(1041)通过压缩变向轮弹簧(1044)适应不同直径的管道。

3.根据权利要求1所述的基于无动力管道清洗机器人的管道清洗系统,其特征在于,所述的清洗机构(105)包括清洗刷(1051)、清洗杆(1052)和清洗机构弹簧(1053),所述的清洗机构弹簧(1053)放置于所述的凸台的通孔中,下端通过端盖支撑固定;所述的清洗杆(1052)为T形,一端固定所述的清洗刷(1051),另一端深入所述的凸台的通孔中压缩清洗机构弹簧(1053)。

4.根据权利要求1或3所述的基于无动力管道清洗机器人的管道清洗系统,其特征在于,所述的辅助轮机构(106)包括辅助轮(1061)、辅助轮轮架(1062)和辅助轮弹簧(1063),所述的辅助轮弹簧(1063)放置在所述的凸台的通孔中,所述的辅助轮轮架(1062)的一端深入通孔压缩弹簧,另一端伸出通过安装辅助轮(1061)。

5.根据权利要求4所述的基于无动力管道清洗机器人的管道清洗系统,其特征在于,所述的切割叶轮(107)的叶片边缘安装刀片。

6.一种如权利要求1所述的管道清洗系统的清洗方法,其特征在于,该方法具体包括如下步骤:

S1:所述的PLC(8)发出清洗指令,控制所述的水泵(3)开启,管道清洗装置通水,水推动无动力管道清洗机器人(1)的轴流泵叶轮(101)的旋转,同时产生旋转轴推力推动机器人前进,同时与轴流泵叶轮(101)同轴旋转的切割叶轮(107)在管道中进行旋转切割;变向轮机构(104)边前进边带动整个机器人旋转,同时清洗机构(105)进行旋转清洗,所述的流速传感器(6)实时监测待清洗管道的流速,并反馈给所述的PLC(8);

S2:所述的PLC(8)接收实时流速信号,并与预设参数阈值进行比较,通过计算输出调节信号,若流速在预设参数阈值之内,则维持现状不进行调节;若流速超出了预设阈值,则计算、输出调节信号;

S3:所述的变频器(7)实时接收PLC(8)的输出信号,对水泵(3)的转速进行调节,当进行调节时,若水泵(3)的转速超过额定转速的2倍,则进行停机报警操作;若转速正常,则保持正常运行,直至管道清洗结束,停机。