一种高适用性的建筑管道清理用特种机器人

技术领域

本发明涉及高端装备制造技术领域，具体涉及一种高适用性的建筑管道清理用特种机器人。

背景技术

目前，大型工厂建筑中的通风管道会因长时间不清理，而出现严重的积灰，不仅容易滋生病菌，对建筑内工人的呼吸道健康造成影响，而且积灰过多会阻塞通风管道，使得建筑内空气流通受阻。因此，通风管道必须定期清理，而传统的管道清理工作，均由人工使用清理杆刮擦管壁进行清理，不仅效率低，且无法清理到管深位置的积灰，同时工人在高处清理时还有发生跌落的危险。

现有技术中，如中国专利号为：CN 113587300 A的“一种用于建筑暖通工程的除尘通风装置”，包括本体，本体连接有管道，过滤件与本体连接；连接件与过滤件活动连接，连接件上设有第一清扫件和第二清扫件，第一清扫件和第二清扫件紧贴过滤件；引风机与管道连接；引风机将室外空气引入管道内，空气进入风腔并且通过连接件带动第一清扫件和第二清扫件上移远离过滤件，第一清扫件和第二清扫件上移过程中被堵塞的过滤件与外界连通，被过滤件过滤的空气进入室内，关闭风机，第一清扫件和第二清扫件落下，第一清扫件和第二清扫件先后清扫过滤件上的过滤孔，具有可防止装置堵塞和清理杂质效果好的优点。但此装置在实际使用过程中，只能清理部分竖直或斜置安装的通风管道内壁，而建筑内大面积铺放的水平通风管道，无法进行有效清理工作，且清灰装置安装于管道内壁，不仅增大了通风管道的铺放难度，提升了通风管道的维护成本，并且清灰装置长期安装在通风管道内，其表面也会粘接大量积灰，会大大影响清灰效果。

所以现提出一种高适用性的建筑管道清理用特种机器人，以便于解决上述中提出的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种能够对管道深处的积灰进行清理、对建筑内大面积铺放的管道进行清理的高适用性的建筑管道清理用特种机器人。

为实现上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种高适用性的建筑管道清理用特种机器人，包括：

支撑架，设计呈环状柱体结构，用于支撑位于其上的零部件；

清洁组件，呈圆环状安装在支撑架的一端，所述清洁组件包括环板以及设置在环板上的充气件，所述充气件充入气体后可改变其直径，所述充气件用于在管道内沿内壁刮擦下管内积灰；

位移组件，设置在支撑架上，用于带动支撑架连同支撑架上的零部件在管道内移动；

集尘组件，包括储灰环和至少一个储灰袋，该至少一个储灰袋设置在支撑架上，储灰袋的袋口朝向清洁组件的一侧，储灰环位于支撑架远离清洁组件的一端，储灰环与各储灰袋的底部连通；

气泵，设置在支撑架上，所述气泵的吸气端与储灰环连通，所述气泵的出气端与充气件连通。

进一步地，所述储灰环包括硬质密封的环形壳体，以及设置有壳体内的集尘袋，自储灰袋的灰尘进入集尘袋中，所述集尘袋具有透气过滤作用，所述气泵的吸气端与壳体的内腔连通，不直接与集尘袋的内部连通。

进一步地，所述支撑架上设置有图像采集器和传输装置。

进一步地，所述位移组件包括两个设置在支撑架外侧的半圆环，以及与各半圆环一一对应设置在支撑架上的伸缩件，所述伸缩件用于推动与之对应的半圆环靠近和远离支撑架；

各半圆环的外部设置有行进部件，所述行进部件用于与管道的内壁接触，并推动位移组件产生位移。

进一步地，所述行进部件包括主壳、设置在主壳内的至少一个滚轮以及设置在主壳内的电机，所述电机通过传动带带动各滚轮转动。

进一步地，所述支撑架内设置有支撑杆，支撑杆上设置有活动块，活动块的两端分别滑动安装有伸缩杆，各伸缩杆的另一端分别与对应的半圆环相连接，所述伸缩件滑动设置在活动块上，伸缩件的伸缩方向与伸缩杆的滑动方向相同；

活动块相应两个伸缩件之间的位置处设置有挡块，各伸缩件与挡块之间设置有弹性件。

进一步地，所述支撑架内位于支撑架的中部设置有风力驱动件，所述风力驱动件包括多个扇叶，所述风力驱动件与支撑架固定连接，各扇叶与支撑架之间不产生转动。

进一步地，所述半圆环的两端设置有挤压件，所述挤压件包括弧形板，该弧形板转动安装在对应的半圆环上，弧形板与半圆环之间的连接位置处设置有扭簧，通过扭簧使弧形板呈向外张开的状态。

进一步地，所述半圆环上相应储灰袋的位置处设置有贯穿的限位槽，储灰袋设置在对应的限位槽内，各储灰袋的袋口内侧设置有撑张环，所述撑张环用于将储灰袋的袋口撑开，所述撑张环的内侧设置有转轴，所述转轴长度方向的两侧设置有转板。

进一步地，所述充气件包括卡壳、设置在卡壳内的气囊和设置在气囊顶部的刮擦板，所述气囊的内部设置有限位架，限位架上安装有偏心轮，偏心轮上设置有吹动叶，气囊内的气体在流经吹动叶时，吹动叶在气流的吹动下带动偏心轮进行转动，使充气件产生振动。

本发明的有益效果体现在：

本发明，通过设置直径可变的充气件，这样设备可以更加便捷的进入管道内，在设备进入管道后，通过充气可以使充气件与管道的内壁贴合，更好的对管道的内壁进行刮擦除灰，同时直径可变的充气件其能够适在多种不同尺寸的管道内使用，适用性强。通过设置位移组件可使设备在管道内移动，对管道深处的积灰进行清理。通过仅设置一个气泵就可以在对储灰环和储灰袋制造负压的同时，对充气件进行充气，使设备更高效。

附图说明

在附图中：

图1为本发明一种高适用性的建筑管道清理用特种机器人前端的立体图；

图2为本发明一种高适用性的建筑管道清理用特种机器人后端的立体图；

图3为本发明一种高适用性的建筑管道清理用特种机器人牵引状态的结构立体图；

图4为本发明一种高适用性的建筑管道清理用特种机器人位移组件前端的结构立体图；

图5为本发明一种高适用性的建筑管道清理用特种机器人位移组件后端的结构示意图；

图6为图5中的A处放大示意图；

图7为本发明一种高适用性的建筑管道清理用特种机器人中清洁组件的部分结构示意图；

图8为本发明一种高适用性的建筑管道清理用特种机器人中充气件的结构示意图；

图9为本发明一种高适用性的建筑管道清理用特种机器人中储灰袋开口的结构示意图。

附图标记说明：

1-支撑架，11-蓄电池，12-图像采集器，13-传输装置，14-支撑杆，15-活动块，151-挡块，152-弹性件，16-伸缩杆，17-钩挂件，18-连索，2-清洁组件，21-环板，22-充气件，221-泄压阀，222-卡壳，223-气囊，224-刮擦板，225-限位架，226-偏心轮，227-吹动叶，3-位移组件，31-半圆环，311-卡槽，312-限位槽，32-伸缩件，33-行进部件，331-主壳，332-滚轮，333-电机，334-传动带，335-防滑块，34-卡板，35-挤压件，351-弧形板，352-扭簧，4-储灰环，41-壳体，42-集尘袋，5-储灰袋，51-撑张环，52-转轴，53-转板，6-气泵，7-风力驱动件。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明做进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅仅是发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于发明保护的范围。

需要说明，若发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，“多个”指两个以上。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在发明要求的保护范围之内。

参见图1至图9。

如图1至图5所示，一种高适用性的建筑管道清理用特种机器人，包括：

环形的支撑架1，用于支撑位于其上的零部件；

呈圆环状的清洁组件2，安装在支撑架1的一端，该清洁组件2包括环板21以及设置在环板21上的充气件22，该充气件22充入气体后可改变其直径，该充气件22用于在管道内沿内壁刮擦下管内积灰；

位移组件3，设置在支撑架1上，用于带动支撑架1连同支撑架1上的零部件在管道内移动；

集尘组件，包括储灰环4和至少一个储灰袋5，该至少一个储灰袋5设置在支撑架1上，储灰袋5的袋口朝向清洁组件2的一侧，储灰环4位于支撑架1远离清洁组件2的一端，储灰环4与各储灰袋5的底部连通；

气泵6，设置在支撑架1上，该气泵6的吸气端与储灰环4连通，该气泵6的出气端与充气件22连通。

具体实施中，将设备放入管道内，并使设备的移动方向与管内气流为同向位移时，环形的支撑架1、括环板21、充气件22以及储灰环4能够确保设备在管道内清灰工作时，不堵塞气流通道，管道能继续保持正常工作，并且利用管道内的对向气流，还可加快积灰被吸入储灰袋5内。在工作时，启动气泵6和位移组件3，气泵6吸入储灰环4内的气体，使储灰环4处于负压状态，又因储灰环4与各储灰袋5的底部连通，因此储灰袋5也处于负压状态。气泵6在吸气的同时向充气件22内泵送气体，充气件22充入气体后直径变大，更好的管道内壁贴合，对管道的内壁进行刮擦除灰，被刮擦下来的灰尘吸入储灰袋5和储灰环4内。

需要指出的是，为了防止充气件22内的气体只进不出，撑坏充气件22，该充气件22可采用非密封式材料制成，充入充气件22内的气体可透过充气件22溢散开，且随着充气件22内部的气压越大，气体溢散的速度越快；亦或者可以在充气件22上或充气件22与气泵6之间的管道上增设泄压阀221(如图1、图7所示)，以此避免充气件22被撑坏，同时还能确保充气件22的内部气压，进而确保在管道内的刮擦力度。

其中，在本实施例中，虽然气泵6是直接吸入储灰环4内的气体，并将气体泵送至充气件22内，气体中会带有一些灰尘，但需要注意的是，进入充气件22内的灰尘并不影响本设备的使用，充气件22依然可以正常运作。

本发明，通过设置直径可变的充气件，这样设备可以更加便捷的进入管道内，在设备进入管道后，通过充气可以使充气件与管道的内壁贴合，更好的对管道的内壁进行刮擦除灰，同时直径可变的充气件其能够适在多种不同尺寸的管道内使用，适用性强。通过设置位移组件可使设备在管道内移动，对管道深处的积灰进行清理。通过仅设置一个气泵就可以在对储灰环和储灰袋制造负压的同时，对充气件进行充气，使设备更高效。

优选的，该支撑架1上设置有蓄电池11，通过蓄电池11为气泵6以及位移组件3提供能量来源。

优选的，该储灰袋5设置有四个，均匀分布在支撑架1的四周。这样设计，能够更好更及时的将刮擦下来的灰尘进行收集。

如图7所示，在一实施例中，储灰环4包括一个硬质密封的环形壳体41，以及设置有壳体41内的集尘袋42，自储灰袋5的灰尘进入集尘袋42中，该集尘袋42具有透气过滤作用，能够将灰尘留存在集尘袋42内，该气泵6的吸气端与壳体41的内腔连通，不直接与集尘袋42的内部连通。这样设计，吸入气泵的气体中灰尘的含量会大大降低，进而使进入充气件内的灰尘量降低，能够延长气泵使用寿命和充气件的清理周期。

如图1、图2所示，在一实施例中，该支撑架1上设置有图像采集器12和传输装置13。这样设计，通过在外部设置一个接收信号接收装置，用于对图像采集器通过传输装置发送过来信号进行接收，工作人员即可远程观看管道内的清理情况。

如图4、图5所示，在一实施例中，该位移组件3包括两个设置在支撑架1外侧的半圆环31，以及与各半圆环31一一对应设置在支撑架1上的伸缩件32，该伸缩件32用于推动与之对应的半圆环31靠近和远离支撑架1；

各半圆环31的外部设置有行进部件33，该行进部件33用于与管的内壁相接触，并推动位移组件3产生位移。这样设计，通过伸缩件推动半圆环靠近和远离支撑架，可改变位移组件的直径，以配合不同尺寸的管道，同时也便于本设备在管道内出入。

优选的，该伸缩件32为电动伸缩件，如电动推杆。可用蓄电池11为该电动伸缩件供电。

如图6所示，在一实施例中，该行进部件33包括主壳331、设置在主壳331内的至少一个滚轮332以及设置在主壳331内的电机333，该电机333通过传动带334带动各滚轮332转动。其中，因电机通过传动带带动滚轮转动的具体结构为公知常识，故此处只做大致描述。这样设计，通过电机带动各滚轮沿管壁滚动，从而带动本装置在管道内位移。

优选的，各滚轮332的外表面均匀固定安装有多个防滑块335防滑。这样设计，能够防止滚轮在管道的内转动时，相对管道的内壁打滑，确保设备的正常使用。

如图4、图5所示，在一实施例中，支撑架1内设置有支撑杆14，支撑杆14上设置有活动块15，活动块15的两端分别滑动安装有伸缩杆16，各伸缩杆16的另一端分别与对应的半圆环31相连接，该伸缩件32滑动设置在活动块15上，其中伸缩件32的伸缩方向与伸缩杆16的滑动方向相同；

活动块15的相应两个伸缩件32之间的位置处设置有挡块151，各伸缩件32与挡块151之间设置有弹性件152。这样设计，通过设置支撑杆、活动块和伸缩杆，并使伸缩杆与对应的半圆环连接，能够进一步确保半圆环的稳定性，使其能够平稳的进行靠近和远离支撑架的移动。由于管道内不同位置处的积尘厚度不同，因此通过设置弹性件，能够补偿由于积尘厚度不同而在管道与半圆环之间产生的间隙量，使行进部件始终贴合管道的内壁，确保装置能够在管道内顺利行进下去。

优选的，该弹性件152为弹簧。

优选的，半圆环31的相应伸缩件32和伸缩杆16的位置处设置有卡槽311，该卡槽311内卡设有卡板34，伸缩件32和伸缩杆16的端部与卡板34连接。这样设计，半圆环与伸缩件和伸缩杆能够更好的进行连接和分离，方便进行维修和更换。

如图4、图5所示，在一实施例中，支撑架1内位于支撑架1的中部设置有风力驱动件7，该风力驱动件7包括多个扇叶，该风力驱动件7与支撑架1固定连接，各扇叶与支撑架1之间不产生转动。这样设计，当本装置放置于管道内时，管道内的气流吹向扇叶，扇叶因此而产生旋转的力，该旋转的力传递至支撑架上，使装置整体具有一个旋转的力，在这种力的作用下，结合位移组件，能够使本装置在管道内移动时旋转前进，可更好的对管内积灰进行擦除。这种利用管内的风能没有使用蓄电池的电力即可使本装置在行进的过程中发生旋转的方式，复合当下对节能环保的要求，设计较为巧妙。

如图5所示，在一实施例中，该半圆环31的两端设置有挤压件35，该挤压件35包括弧形板351，该弧形板351转动安装在对应的半圆环31上，弧形板351与半圆环31之间的连接位置处设置有扭簧352，通过扭簧352使弧形板351呈向外张开的状态。这样设计，当处于管道内时，弧形板受到扭簧的作用始终与管道内壁保持挤压，从而使得本装置在清灰工作时，始终处于管道中间状态，更好的对管道内壁进行清灰。

优选的，所述支撑架的底部一设置有钩挂件17，且钩挂件17的后端活动卡接有连索18。这样设计，可通过连索对本装置进行牵引工作，当本装置在管道内被卡住或没电时，可通过连索快速将本装置拖拽出管道。

如图4、图9所示，在一实施例中，半圆环31内相应储灰袋5的位置处设置有贯穿的限位槽312，储灰袋5设置在对应的限位槽312内，各储灰袋5的袋口内侧设置有撑张环51，该撑张环51用于将储灰袋5的袋口撑开，该撑张环51的内侧设置有转轴52，该转轴52的长度方向的两侧设置有转板53。这样设计，利用撑张环使得储灰袋的袋口始终保持张开状态，便于吸附被清洁组件刮擦下的积灰，通过设置转轴和转板，转板在受到向后的吸附力后，在撑张环内发生快速转动，从而避免积灰堵塞储灰袋的前端开口。

如图8所示，在一实施例中，充气件22包括卡壳222、设置在卡壳222内的气囊223，设置在气囊223顶部的刮擦板224。气囊223在涨大时，推动刮擦板224向上移动，利用刮擦板224将管道内壁上的灰尘刮擦下来。气囊223的内部相应气囊223进气口的位置处安装有限位架225，限位架225上安装有偏心轮226，偏心轮226上设置有吹动叶227，气囊223内的气体在流经吹动叶227时，吹动叶227在气流的吹动下带动偏心轮226进行转动，从而使得充气件22在刮擦清灰时产生振动，能快速将管内的灰尘以及粘连在充气件22表面上的灰尘抖下，提升清灰效率。

需要注意的是，本申请不仅能够用于通风管道内的刮擦除灰清理，同时还可适用在其他管道内的刮擦除灰工作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同更换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。