一种地下管道清淤机器人的制作方法

本技术涉及管道封堵，具体为一种地下管道清淤机器人。

背景技术：

1、目前排水管道清淤、检测、修复、闭水试验等作业均需气囊封堵管道口。封堵气囊是一种橡胶或pvc夹网布材料通过粘结工艺加工而成的空芯制品，通过充入压缩空气涨紧在排水管道壁实现封堵，是最常用的管道封堵工具。常用气囊均为单舱室结构，在复杂排水管道环境存在大量淤积物、生活垃圾和建筑垃圾等物品，加上材料、加工及外力因素极易造成气囊泄露甚至爆裂导致封堵失效，严重影响施工人员和设备安全。

2、目前清淤机器人，多以平坦开阔的场景为主，重量和体积都比较大，更多偏向于工程机械方向，不适用于狭窄相对封闭的地下管道环境。现有技术，专利公开号为cn1103309211a的发明专利，一种适用于高水位运行的污水管道封堵系统及使用方法，先用清淤装置清理污水管道入口，通过旋转清理头表层毛刷的作用下，管道表面的沉积物等被刮下，以确保气囊膨胀时可与管道内壁紧密贴合，再用气囊安装装置，用于将所述气囊远程安装至污水管道入口部位。现有技术，清淤装置只针对管道的内壁表面的沉积物进行清理，避免膨胀的气囊被管道内壁上的沉积物扎破。但是，在日常生活中，城市道路上的砖石、垃圾、泥土等杂物经常会经窨井落入城市管道，随着这些杂物在管道内积攒的越来越多，这些杂物在管道内形成硬质污泥，现有技术无法清理管道内沉积的硬质淤泥。现有技术，清淤区域受制转轴长度，只能清理垂直井口附近区域，清理出来一个封堵区域。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题在于：解决管道内沉积的硬质淤泥清理，且不限制清理区域的问题。

2、为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种地下管道清淤机器人，包括：行走装置(100)和位于所述行走装置(100)前端的清淤装置(200)；所述行走装置(100)携带所述清淤装置(200)进入排水管，所述清淤装置(200)在所述排水管内清理硬质淤积物；所述清淤装置(200)包括吸料斗(210)、螺旋辊筒(220)和泥浆泵(240)；所述吸料斗(210)与所述泥浆泵(240)连接；所述螺旋辊筒(220)与所述吸料斗(210)偏心装配。

4、优点：清淤装置将排水管道底部沉淀后硬质淤泥切碎与水混合搅拌为泥浆，通过泥浆泵吸出并排入封堵区域外。固体小颗粒垃圾通过清淤装置过滤与淤泥一起被搅拌为泥浆由泥浆泵吸走、排出，固体大块垃圾由清淤装置向前推出封堵区外。清淤装置集成在车体上，使清淤装置不限制清理区域。

5、在本实用新型的一实施例中，行走装置(100)包括行走躯干(110)，所述行走躯干(110)底部设置有容纳空间(111)，所述清淤装置(200)的泥浆泵(240)位于所述容纳空间(111)内与所述行走躯干(110)固接。

6、在本实用新型的一实施例中，行走装置(100)还包括位于所述行走躯干(110)之上的气囊连接装置(120)；所述气囊连接装置(120)包括连接壳体(121)，所述连接壳体(121)中部的两侧设置有凹部(122)，使两个凹部(122)之间形成一凸部(123)，以及与所述凸部(123)连接的前壳体(124)和后壳体(125)。

7、在本实用新型的一实施例中，所述前壳体(124)设置有进污口(1241)，所述后壳体(125)上设置有出污口(1251)，所述进污口(1241)与所述凸部(123)的内部以及所述出污口(1251)连通，形成排污通道，所述泥浆泵(240)的排泥口(241)连接排污管(242)，所述排污管(242)穿过所述排污通道，将污泥排出所述排水管。

8、在本实用新型的一实施例中，所述吸料斗(210)包括顶板(211)、底板(212)、侧板(213)、前挡板(214)和后挡板(215)；一对所述侧板(213)的两端分别与所述顶板(211)和所述底板(212)连接；所述前挡板(214)与所述顶板(211)和一对所述侧板(213)连接，且与所述螺旋辊筒(220)同侧；多个所述后挡板(215)的一端分别与所述顶板(211)、所述底板(212)和所述侧板(213)连接，另一端向所述行走装置(100)的方向拢起，形成一吸料口(230)，所述吸料口(230)与所述泥浆泵(240)管接。

9、在本实用新型的一实施例中，所述吸料斗(210)还包括支撑轮(216)，一对所述支撑轮(216)分别与一对所述侧板(213)连接，支撑所述吸料斗(210)伴随所述行走装置(100)在管道内移动。

10、在本实用新型的一实施例中，所述侧板(213)和所述顶板(211)的连接边与所述侧板(213)和所述前挡板(214)的连接边之间的角度(a)为钝角，使所述前挡板(214)具有一定坡度，所述底板(212)与侧板(213)垂直连接，使所述吸料斗(210)呈“偏心漏斗型”设置，且所述前挡板(214)和所述底板(212)靠近所述螺旋辊筒(220)的侧边均呈圆弧设置。

11、在本实用新型的一实施例中，所述螺旋辊筒(220)通过滚筒安装板(250)与所述吸料斗(210)可拆卸连接；其中，所述螺旋辊筒(220)包括滚筒(221)和缠绕固定位于所述滚筒(221)上的一对螺旋叶片(222)，且一对螺旋叶片(222)在所述滚筒(221)上呈圆锥状缠绕，以及一对螺旋叶片(222)的螺旋方向相反，使所述螺旋辊筒(220)在纵向上，中间位置的直径最大。

12、在本实用新型的一实施例中，一对螺旋叶片(222)的高度与所述前挡板(214)的圆弧侧边形成的上半径差(r)大于一对螺旋叶片(222)的高度与所述底板(212)的圆弧侧边形成的下半径差。

13、在本实用新型的一实施例中，每个所述螺旋叶片(222)的螺距(d)以及所述上半径差(r)根据所述泥浆泵(240)的固体颗粒物通过能力设置。

14、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

15、吸料斗与行走装置下部铰接，上部软连接，同时通过软管，将吸料口与泥浆泵进口连接，使吸料斗可绕交接点向上摆动。靠清淤装置自身重力压在淤积物上切割、搅拌淤泥，防止机器人本体重力压在螺旋辊筒上造成旋转驱动阻力太大，以及螺旋辊筒遇上高硬度垃圾太高、造成清淤装置和行走装置的后行走轮支撑、中前行走轮悬空，大幅降低机器人行走驱动力。

16、螺旋叶片在滚筒上呈圆锥状缠绕，以及一对螺旋叶片的螺旋方向相反，使螺旋辊筒在纵向上，中间位置的直径最大，螺旋辊筒的直径最大处正对吸料口。螺旋叶片旋转过程中将排水管道底部硬质淤积物切碎、与水搅拌成糊状泥浆，通过左右不同螺旋方向的螺旋叶片旋转，将泥浆由两侧向吸料口正对的中间位置聚集，由泥浆泵吸入并排出。

17、一对螺旋叶片的高度与前挡板的圆弧侧边形成的上半径差大于一对螺旋叶片的高度与底板的圆弧侧边形成的下半径差。吸料斗呈“偏心漏斗型”设置，螺旋辊筒与前挡板和底板下形成的半径差，上大下小，适应进料宽松，出料阻尼，实现上部进料空间大，下部出料空间小的特点，降低无效清淤，提高清淤效率。且吸料口为前大后小缩口对污泥产生一定导向挤压力。

18、每个螺旋叶片的螺距以及上半径差根据泥浆泵的固体颗粒物通过能力设置，上半径差按小于泥浆泵的固体颗粒物通过能力设计，对较大固体颗粒物起阻挡作用。有较大固体颗粒物卡在螺旋叶片与吸料斗之间时，通过螺旋辊筒反向旋转挤出。

19、不等距三舱室设计，既解决安全封堵问题，又减小气囊长度，便利携带进出井道。不等距三舱布局，两端大舱室、中间小舱室，单一大舱室可满足封堵能力需求。在气囊未泄漏时，三舱室同时涨紧在排水管道内壁，增加安全系数。单个舱室泄露或外物刺破中间某个隔断导致中间小舱室和相邻大舱室泄露时，剩余一个大舱室正常封堵。中间设计小舱室相对三个大舱室，缩短了气囊长度，同样保证相邻两个舱室泄露时不影响安全封堵。

20、通过适当加长中间舱室穿舱气管长度实现气囊排气吸瘪时隔断往两侧变形需求。

21、为保证气囊折叠状态充气时后部折叠部分不会抵在管壁无法展开伸直和过渡室的气管无法伸展影响充气，充气的顺序为，独立气囊舱室和过渡室依次连接的顺序。为保证排气、吸瘪时气囊能摊平，排气时的顺序为：先向排独立气囊舱室，再排过渡室。

22、防止气囊吸气、气囊吸瘪时中间隔断无规则堆在一起形成鼓包，影响气囊折叠，则轴向中间折痕、轴向外缘折痕和封堵径向折痕起导向作用，吸气排气时封堵径向折痕按折痕设定方向变形。

23、直通气嘴用于和多芯气管组件快速连接，为气囊充气、放气，内外接盘夹紧气囊封堵层扣合，夹紧配合面处设计有相吻合的圆周凹凸环槽，将气囊封堵层夹紧增强密封性。