一种自适应管道内壁清洁车

本发明涉及管道清洁的，更具体地，涉及一种自适应管道内壁清洁车。

背景技术：

1、常见的管道清洗装置只能对特定内径的管道内壁进行清洗，不能根据所要清洗管道内径的变化去做出相应调整，只能清洗单一内径的管道，或者是通过更换相应的部件完成不同内径管道的清洗，过程繁琐，成本较高，由于管道内壁并不平整，还存在直径变化，通过简单的毛刷长短的固定调节，无法更好的保证毛刷始终与管道内壁相贴合。

2、专利cn115138650b公开了一种管道机器人，包括机体，所述机体上设有移动机构及清洗机构，移动机构包括多个驱动轮，机体上还设有用于机体在不同内径管道中移动的变径组件，变径组件包括可拆卸变径组件以及自适应变径组件，机体上还设有用于多个驱动轮同步转向的偏转组件，清洗机构包括安装在机体端部的毛刷，且机体端部还安装有带动毛刷转动的旋转组件，所述机体的一端开设有环形槽，所述环形槽内转动安装有六边形固定块，所述六边形固定块的一端延伸至所述机体的一侧外并在外壁上固定安装有多个分布均匀的延长座，多个所述延长座上间接连接有用于转动安装多个所述毛刷的清理座，通过变径组件与偏转组件配合使用，提高了管道机器人的作业范围，还提高了管道机器人在不同内径管道内作业时的稳定性，优化了对管道内壁的清洗效果。

3、但在上述方案中，毛刷只围绕管道壁面转动，沿一个方向清洗管道壁面，部分污垢容易穿过刷毛之间的缝隙，造成污垢的残留。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种自适应管道内壁清洁车，在通过旋转毛刷组件清洗管道的同时，毛刷组件绕自身轴线旋转，增加了刷洗管道的方向，减少污垢的遗漏，并提高了毛刷组件绕管道壁面转动一圈时对壁面的刷洗次数，强化清洗效果。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

3、提供一种自适应管道内壁清洁车，包括供能模块、移动模块、第一旋转机构、第一伸缩机构、第二旋转机构、毛刷组件和控制器，所述移动模块连接在所述供能模块上，所述第一旋转机构转动连接在所述供能模块上，所述移动模块的运动方向与所述第一旋转机构的旋转轴线方向相同，所述第一伸缩机构设置在所述第一旋转机构的外周，所述第一伸缩机构的输出端与所述第二旋转机构连接，所述第二旋转机构的输出端与所述毛刷组件连接，所述毛刷组件上设有压力传感组件，所述压力传感组件连接于控制器的输入端，所述第一伸缩机构、第一旋转机构、第二旋转机构均连接于控制器的输出端。

4、本发明的自适应管道内壁清洁车，第一伸缩机构可以驱动毛刷组件伸出、缩回，调整清洁车的直径，管道内壁直径变化时，毛刷组件受到压力变化，压力传感组件向控制器传输信号，控制器使第一伸缩机构驱动毛刷组件伸长或缩短，压力传感组件检测到毛刷组件受管道内壁压力达到一定值时，控制器使第一伸缩机构停止工作，毛刷组件不再伸长，能够在管道内壁直径变化的情况下，使毛刷组件所受压力维持在确定的范围；供能模块提供能量使第一旋转机构旋转，带动毛刷组件围绕第一旋转机构的轴线旋转，使毛刷组件围绕管道内壁运动，清洁车通过移动组件向前移动，带动毛刷组件向前移动，清洗管道；同时第二旋转机构绕其轴线旋转，使毛刷组件围绕第二旋转机构的轴线旋转，增加了毛刷清洗管道内壁的方向，减少污垢残留，并提高了毛刷组件绕管道壁面转动一圈时对壁面的刷洗次数，强化清洗效果。

5、进一步地，所述毛刷组件包括第一毛刷、第二毛刷、毛刷连接杆以及毛刷壳体，所述第一毛刷连接在所述毛刷壳体的端面上，所述第二毛刷通过毛刷连接杆连接在所述第一毛刷的外周，所述毛刷壳体与所述第二旋转机构的输出端连接。在第一毛刷外周设置第二毛刷，可以扩大毛刷的清洗范围，提高毛刷组件每次旋转的清洗面积，提高清洗效果。

6、进一步地，还包括用于限制所述第二毛刷位置的约束机构，所述约束机构活动安装在所述毛刷壳体上，所述约束机构与所述第二毛刷转动连接，所述毛刷连接杆与所述第一毛刷转动连接，且与所述第二毛刷固定连接，所述压力传感组件安装在所述第二毛刷上。清洗管道时，第一伸缩机构将毛刷组件伸出，毛刷组件触碰管道内壁，第一伸缩机构继续伸长，毛刷连接杆向内转动，毛刷组件受管道压力增大到一定值时，压力传感器控制第一伸缩机构停止伸长，同时约束机构锁紧，支撑毛刷组件，使毛刷组件的位置不再改变。

7、进一步地，所述压力传感组件包括挤压板、压力传感器和弹簧，所述挤压板通过所述弹簧与所述第二毛刷连接，所述压力传感器安装在所述第二毛刷的端面上，且位于所述挤压板和所述第二毛刷之间。当毛刷组件触碰并挤压管道内壁时，其上的挤压板将会挤压压力传感器从而驱动毛刷连接杆旋转以适应内壁曲面，当旋转到压力传感器失去挤压作用时，第一伸缩机构停止。

8、进一步地，所述约束机构包括支撑杆、第二伸缩机构和第二支撑架，所述第二毛刷背面固定连接有第一约束件，所述毛刷壳体的外表面上转动连接有第二约束件，所述支撑杆的两端分别与所述第一约束件和所述第二约束件转动连接，所述第二支撑架和第二伸缩机构均安装在所述毛刷壳体内部，所述第二伸缩机构安装在所述第二支撑架上且穿过所述毛刷壳体的侧壁，且与所述第二约束件转动连接，所述第二约束件和所述第二伸缩机构的连接点与所述第二约束件与所述毛刷壳体的连接点不同。支撑杆、毛刷连接杆和第二旋转机构组成了稳定的三角形结构，使第二毛刷在第二旋转机构轴向的位置固定；毛刷组件压紧管道内壁后，第一伸缩机构继续伸长，使毛刷连接杆向内转动，第二毛刷通过第一约束件对支撑杆施加朝向第一旋转机构的力，第二伸缩机构伸缩，使第二约束件远离第二旋转机构转动，辅助支撑杆向第一旋转机构方向运动，毛刷组件受到的压力达到一定值后，第一伸缩机构停止伸长，将支撑杆卡住，使第二毛刷的位置稳定。

9、进一步地，所述第二伸缩机构包括第二伺服电机和第二伸缩杆，所述第二伺服电机与所述第二伸缩杆连接，所述第二伸缩杆与所述第二约束件转动连接。第一伸缩机构伸长时，第二旋转机构和毛刷组件远离第一旋转机构移动，使清洁车的直径增大，可以根据管道内壁的直径随时调整清洁车的直径，使毛刷组件始终与管壁贴合，保证清洗效果，同时避免管道内壁直径过小导致清洁车难以通过。

10、进一步地，所述第一旋转机构包括第一旋转电机和第一传动机构，所述第一旋转电机与所述供能模块连接，所述第一旋转电机的输出端与所述第一传动机构连接，所述第一传动机构与所述第二旋转机构连接。清洗壁面时，使毛刷组件与管道壁面接触，启动第一旋转电机，通过第一传动机构带动第二旋转机构围绕第一旋转电机转动，使毛刷组件围绕管道内壁旋转，清洗管道内壁。

11、进一步地，所述第一传动机构包括太阳齿轮、行星齿轮和齿圈，所述齿圈底部与所述第一旋转电机固定连接，所述第一旋转电机的输出端穿过所述齿圈的圆心，并与所述太阳齿轮的中心固定连接，所述行星齿轮分布在太阳齿轮的外周，并与所述太阳齿轮啮合，所述齿圈内壁设有与行星齿轮啮合的齿条，所述第二旋转机构的侧壁固定连接在所述行星齿轮的端面上。太阳齿轮转动时，行星齿轮会沿着齿条转动，带动所述第二旋转机构围绕第一旋转机构的轴线转动，使毛刷组件围绕管道内壁旋转，清洗管道内壁，通过齿轮、齿条啮合传动，传动效率高，能量消耗少。

12、进一步地，所述第二旋转机构包括第二旋转电机和连接环，所述连接环的侧面固定在所述行星齿轮的端面上，所述连接环套在所述毛刷壳体外侧，并与所述毛刷壳体转动连接，所述第一伸缩机构一端与所述连接环固定连接，另一端与所述第二旋转电机固定连接，所述太阳齿轮端面上设有第一支撑架，所述第二旋转电机滑动安装在所述第一支撑架上，所述第二旋转电机的输出端与所述毛刷壳体底部固定连接。第一旋转电机驱动毛刷组件围绕第一旋转机构轴线转动的同时，启动第二旋转电机，使毛刷壳体围绕自身轴线转动，带动毛刷组件围绕自身轴线转动，强化清洗效果。

13、进一步地，所述移动模块包括固定杆、驱动机构、第二传动机构和两组车轮组件，所述固定杆与所述供能模块固定连接，所述两组车轮组件沿移动模块的前进方向分布在所述移动模块的底部，所述车轮组件通过旋转轴与所述固定杆连接，所述旋转轴通过转动阀与所述固定杆连接，所述驱动机构和两组旋转轴通过第二传动机构依次连接。驱动机构驱动第二传动机构，使旋转轴与转动阀间的角度发生变化，从而改变车轮组件的位置，实时调整清洁车的直径以适应管道的直径变化。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

15、本发明的自适应管道内壁清洁车，能够根据管道内壁直径自动改变清洁车的直径，使毛刷组件挤压管道内壁时所受压力维持在确定的值，使清洗力度固定不变，在保证清洗效果的同时，避免毛刷组件受到压力过大导致毛刷损坏。