1.一種單驅(qū)雙向蠕行式管道清理機(jī)器人,其特征在于,包括前機(jī)體組件(1)、傳動組件(2)和后機(jī)體組件(3);
其中,所述傳動組件(2)由一個動力驅(qū)動,且通過連桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)和等休凸輪機(jī)構(gòu)的傳動作用,實現(xiàn)前機(jī)體組件(1)和后機(jī)體組件(3)沿徑向的交替收縮與支撐,以及前機(jī)體組件(1)和后機(jī)體組件(3)之間的軸向伸縮,同時實現(xiàn)清淤刀盤(1-2)的同步旋轉(zhuǎn),從而實現(xiàn)機(jī)器人沿水平管道正反雙向的蠕動式行走以及管道清理作業(yè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單驅(qū)雙向蠕行式管道清理機(jī)器人,其特征在于,所述前機(jī)體組件(1)包括前機(jī)殼(1-1)、清淤刀盤(1-2)、前機(jī)架(1-3)、上下兩側(cè)的前彈性伸縮臂(1-4)以及左右兩側(cè)的前彈性支撐輪(1-5);
其中,所述前機(jī)殼(1-1)套裝在前機(jī)架(1-3)外,且與前機(jī)架(1-3)固接;清淤刀盤(1-2)設(shè)置于前機(jī)架(1-3)前側(cè),其包括輪盤(1-2-3)、沿輪盤(1-2-3)周向均布的刀桿(1-2-2)以及與刀桿(1-2-2)固接的清淤刀片(1-2-1);
所述前彈性伸縮臂(1-4)包括彈性橡膠墊(1-4-1)、滑動桿(1-4-2)、第一壓簧(1-4-3)、彈簧限位片(1-4-4)以及滾子(1-4-5),且彈性橡膠墊(1-4-1)設(shè)置于滑動桿(1-4-2)的頂端;所述第一壓簧(1-4-3)套裝在滑動桿(1-4-2)上,并通過滑動桿(1-4-2)底部的彈簧限位片(1-4-4)實現(xiàn)第一壓簧(1-4-3)的下限位;滑動桿(1-4-2)一側(cè)外壁處設(shè)置有連通底部的凹槽(1-4-6),所述滾子(1-4-5)通過支撐桿(1-4-7)安裝于凹槽(1-4-6)底部,并通過支撐桿(1-4-7)沿凹槽(1-4-6)的滑動固定實現(xiàn)滾子(1-4-5)與滑動桿(1-4-2)間距的調(diào)整;所述前彈性伸縮臂(1-4)的底部穿過前機(jī)殼(1-1),并通過前機(jī)殼(1-1)實現(xiàn)滑動桿(1-4-2)上第一壓簧(1-4-3)的上限位;
所述前彈性支撐輪(1-5)包括伸縮軸(1-5-2)、套設(shè)于伸縮軸(1-5-2)外的伸縮套(1-5-3)及設(shè)置于伸縮軸(1-5-2)頂端的輪子(1-5-1),且伸縮套(1-5-3)內(nèi)設(shè)置有與伸縮軸(1-5-2)底部相連的第二壓簧,通過第二壓簧實現(xiàn)伸縮軸(1-5-2)與伸縮套(1-5-3)的伸縮運動;所述前彈性支撐輪(1-5)通過伸縮套(1-5-3)設(shè)置于前機(jī)殼(1-1)的左右兩側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種單驅(qū)雙向蠕行式管道清理機(jī)器人,其特征在于,所述后機(jī)體組件(3)包括后機(jī)殼(3-1)、后機(jī)架(3-2)、上下兩側(cè)的后彈性伸縮臂(3-3)以及左右兩側(cè)的后彈性支撐輪(3-4);其中,所述后機(jī)殼(3-1)套裝在后機(jī)架(3-2)外,且與后機(jī)架(3-2)固接;所述后彈性伸縮臂(3-3)及后彈性支撐輪(3-4)的結(jié)構(gòu)分別與前機(jī)體組件(1)中的前彈性伸縮臂(1-4)、前彈性支撐輪(1-5)相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種單驅(qū)雙向蠕行式管道清理機(jī)器人,其特征在于,所述傳動組件(2)包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)(2-6)、刀盤驅(qū)動組件、前驅(qū)組件、后驅(qū)組件及中驅(qū)組件;其中,所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(2-6)設(shè)置于后機(jī)架(3-2)前側(cè),其穿過后機(jī)架(3-2)前側(cè)板的輸出軸上套設(shè)有第一直齒輪(2-7),且第一直齒輪(2-7)與后機(jī)架(3-2)前側(cè)板的后側(cè)相貼合;
所述中驅(qū)組件包括連接前機(jī)架(1-3)與后機(jī)架(3-2)的若干導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)(2-12)及曲柄連桿機(jī)構(gòu);所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于前機(jī)架(1-3)后側(cè)板上的導(dǎo)向桿(2-4)及設(shè)置于后機(jī)架(3-2)前側(cè)板上的直線軸承(2-5),通過導(dǎo)向桿(2-4)與直線軸承(2-5)的滑動配合實現(xiàn)前機(jī)架(1-3)與后機(jī)架(3-2)的伸縮連接;
所述傳動機(jī)構(gòu)(2-12)包括一組相適配的滑動軸(2-12-3)及軸承套(2-12-5),所述軸承套(2-12-5)的側(cè)壁上設(shè)置有長條形通槽(2-12-6),且滑動軸(2-12-3)的側(cè)壁上設(shè)置有圓柱銷(2-12-4),通過圓柱銷(2-12-4)與通槽(2-12-6)的滑動配合實現(xiàn)滑動軸(2-12-3)與軸承套(2-12-5)的同步轉(zhuǎn)動及伸縮滑動;所述滑動軸(2-12-3)遠(yuǎn)離軸承套(2-12-5)的一側(cè)貫穿前機(jī)架(1-3)的后側(cè)板,且滑動軸(2-12-3)上設(shè)置有兩個第一限位環(huán)(2-12-2),所述第一限位環(huán)(2-12-2)分別與前機(jī)架(1-3)后側(cè)板的前后兩側(cè)相貼合,通過兩個第一限位環(huán)(2-12-2)限制滑動軸(2-12-3)相對于前機(jī)架(1-3)后側(cè)板的軸向滑動;所述軸承套(2-12-5)遠(yuǎn)離滑動軸(2-12-3)的一側(cè)貫穿后機(jī)架(3-2)的前側(cè)板,且軸承套(2-12-5)上設(shè)置有第二限位環(huán)(2-12-7)及第二直齒輪(2-12-8),所述第二限位環(huán)(2-12-7)與后機(jī)架(3-2)前側(cè)板的前側(cè)相貼合,第二直齒輪(2-12-8)與后機(jī)架(3-2)前側(cè)板的后側(cè)相貼合;通過第二限位環(huán)(2-12-7)及第二直齒輪(2-12-8)限制軸承套(2-12-5)相對于后機(jī)架(3-2)前側(cè)板的軸向滑動,且第二直齒輪(2-12-8)與第一直齒輪(2-7)嚙合傳動;所述滑動軸(2-12-3)遠(yuǎn)離軸承套(2-12-5)的一端套設(shè)有第一錐齒輪(2-12-1),且軸承套(2-12-5)遠(yuǎn)離滑動軸(2-12-3)的一端套設(shè)有第二錐齒輪(2-12-9);
所述前驅(qū)組件包括設(shè)置于前機(jī)架(1-3)內(nèi)的前轉(zhuǎn)軸(2-15)、前等休凸輪組(2-3)及第三錐齒輪(2-14),且前等休凸輪組(2-3)及第三錐齒輪(2-14)套設(shè)于前轉(zhuǎn)軸(2-15)上;所述第三錐齒輪(2-14)與第一錐齒輪(2-12-1)嚙合傳動,并帶動前轉(zhuǎn)軸(2-15)及前等休凸輪組(2-3)的同步轉(zhuǎn)動;所述前等休凸輪組(2-3)包括兩個完全相同的前等休凸輪,且兩個前等休凸輪180°錯位疊裝;所述前機(jī)體組件(1)中上下兩側(cè)的前彈性伸縮臂(1-4)底部的滾子(1-4-5)分別與兩個前等休凸輪抵觸安裝,通過兩個前等休凸輪實現(xiàn)兩個前彈性伸縮臂(1-4)的同步徑向伸縮調(diào)整;
所述后驅(qū)組件包括設(shè)置于后機(jī)架(3-2)內(nèi)的后轉(zhuǎn)軸(2-8)、后等休凸輪組(2-9)及第四錐齒輪(2-10),且后驅(qū)組件的連接結(jié)構(gòu)與前驅(qū)組件相同;所述第四錐齒輪(2-10)與第二錐齒輪(2-12-9)嚙合傳動,并帶動后轉(zhuǎn)軸(2-8)及后等休凸輪組(2-9)的同步轉(zhuǎn)動;所述后等休凸輪組(2-9)包括兩個完全相同的后等休凸輪,通過兩個后等休凸輪實現(xiàn)兩個后彈性伸縮臂(3-3)的同步徑向伸縮調(diào)整;
所述刀盤驅(qū)動組件包括第五錐齒輪(2-16)、帶傳動機(jī)構(gòu)(2-2)及刀盤轉(zhuǎn)軸(2-1),所述第五錐齒輪(2-16)與第三錐齒輪(2-14)嚙合傳動,并通過帶傳動機(jī)構(gòu)(2-2)帶動刀盤轉(zhuǎn)軸(2-1)的轉(zhuǎn)動,且清淤刀盤(1-2)的輪盤(1-2-3)套設(shè)于刀盤轉(zhuǎn)軸(2-1)穿過前機(jī)架(1-3)前側(cè)板的一側(cè);
所述曲柄連桿機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于前機(jī)架(1-3)及后機(jī)架(3-2)左右兩側(cè)的連桿(2-13)及曲柄(2-11),且曲柄(2-11)套設(shè)于延伸至后機(jī)架(3-2)外的后轉(zhuǎn)軸(2-8)上而與后轉(zhuǎn)軸(2-8)同步轉(zhuǎn)動;所述連桿(2-13)的一端鉸接于前機(jī)架(1-3)的左/右側(cè)板上,其另一端鉸接于該側(cè)的曲柄(2-11)上,通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)實現(xiàn)前機(jī)體組件(1)和后機(jī)體組件(3)之間的軸向伸縮調(diào)整。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種單驅(qū)雙向蠕行式管道清理機(jī)器人,其特征在于,所述清淤刀盤(1-2)的刀桿(1-2-2)及清淤刀片(1-2-1)均為可拆卸式。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種單驅(qū)雙向蠕行式管道清理機(jī)器人,其特征在于,所述支撐桿(1-4-7)上開有第一長槽,且凹槽(1-4-6)內(nèi)開有第一螺紋孔,通過緊固螺栓穿過第一長槽后與第一螺紋孔的緊固配合實現(xiàn)支撐桿(1-4-7)沿凹槽(1-4-6)的伸縮調(diào)整。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種單驅(qū)雙向蠕行式管道清理機(jī)器人,其特征在于,所述伸縮套(1-5-3)的側(cè)壁上開有第二長槽,且伸縮軸(1-5-2)的側(cè)壁上設(shè)置有第二圓柱銷,通過第二圓柱銷與第二長槽的配合限制伸縮軸(1-5-2)沿伸縮套(1-5-3)的伸縮運動。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種單驅(qū)雙向蠕行式管道清理機(jī)器人,其特征在于,所述前等休凸輪的遠(yuǎn)休止角小于180°。