用于清洁管道内部的机器人的制作方法

本发明涉及机器人，尤其涉及一种用于清洁管道内部的机器人。属于石油化工、工厂模块化建造领域。

背景技术：

目前，在管线预制、临时存放倒运、喷砂喷涂、现场总装过程中，管线内部或多或少都存在着受污染的问题。为了改善管线的污染问题，传统的做法是通过气吹、水洗、爆破、人工机械清洁的方式，对管线内部进行粗放式的内壁清洁。但是，一旦管线现场总装完成后，再发现管线系统内壁存在不清洁的问题，管线内部将十分难于清洁。因此，在一定程度上，不仅对工程进度有所影响，进而影响资源的投入；而且，在管线受限空间内作业，还存在一定的安全风险。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种用于清洁管道内部的机器人，其结构合理简单，不仅能够在管内内部自由灵活的前进与后退，解决了管线内部难于清洁的问题，对管线内部进行彻底清洁；而且，大大节省了施工所需的各种资源，提高了清洁的工作效率，进而优化施工进度、关键路径与节省施工工期，从而达到节能减排，降本增效的目的。

本发明的目的是由以下技术方案实现的：

一种用于清洁管道内部的机器人，其特征在于：包括：旋转进取结构、安装在旋转进取结构上的数个清洁刷子、旋转机械工作臂、内窥镜、安装在旋转机械工作臂上的清洁工具头，其中，旋转进取结构内装有内置旋转电机，内置旋转电机是由电机定子铁芯、安装在电机定子铁芯上第三线圈绕组、电机转子铁芯及安装在电机转子铁芯上的第四线圈绕组构成；且电机转子铁芯及第四线圈绕组嵌入旋转进取机构内部并沿管线内壁圆周布置，并与旋转进取结构的外部轮廓连接；旋转进取结构和旋转机械工作臂与控制操作盘相连。

所述旋转机械工作臂包括：工作臂、安装在工作臂内的定子铁芯、安装在定子铁芯上第一线圈绕组、嵌入工作臂内并沿中心轴圆周布置的转子铁芯、第二线圈绕组，其中，定子铁芯上第一线圈绕组与转子铁芯上第二线圈绕组之间安装有旋转轴承。

所述控制操作盘上装有控制器，控制器通过控制通电和调节电流的大小来调整旋转的快慢；且控制操作盘设有数条控制电缆，数条控制电缆分别与旋转进取结构和工作臂内的第一线圈绕组及第二线圈绕组相连，通过通电后，电磁感应原理产生旋转的动力，使定子和转子之间产生相对运动而旋转前进。

所述旋转进取结构与管线内壁接触面为斜形螺纹面，旋转的时候，能够形成向前的抓紧力和向后的推力，从而，使旋转进取机构旋转前进。

所述旋转进取结构的后面套装有一垃圾收纳装置，垃圾收纳装置为垃圾收纳盒或垃圾收纳袋。

本发明的有益效果：本发明由于采用上述技术方案，其结构合理简单，不仅能够在管内内部自由灵活的前进与后退，解决了管线内部难于清洁的问题，对管线内部进行彻底清洁；而且，大大节省了施工所需的各种资源，提高了清洁的工作效率，进而优化施工进度、关键路径与节省施工工期，有效地规避了管线内部受限作业空间所存在的安全风险，从而达到节能减排，降本增效，安全施工的目的。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明使用状态图。

图中主要标号说明：

1.旋转进取结构，2.旋转机械工作臂，21.定子铁芯、22.第一线圈绕组、23.转子铁芯、24.第二线圈绕组、3.内窥镜，4.旋转轴承,5.清洁工具头，6.清洁刷子，7.垃圾收纳装置，8.内置旋转电机、81.电机定子铁芯、82.第三线圈绕组、83.电机转子铁芯、84.第四线圈绕组、9.控制操作盘。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括：旋转进取结构1、安装在旋转进取结构1上的数个清洁刷子6、旋转机械工作臂2、内窥镜3、安装在旋转机械工作臂2上的清洁工具头5，其中，旋转进取结构1内装有内置旋转电机8，内置旋转电机8是由电机定子铁芯81、安装在电机定子铁芯81上第三线圈绕组82、电机转子铁芯83及安装在电机转子铁芯83上的第四线圈绕组84构成；且电机转子铁芯83及第四线圈绕组84嵌入旋转进取结构1的内部并沿管线内壁圆周布置，并与旋转进取结构1的外部轮廓连接；旋转进取结构1和旋转机械工作臂2与控制操作盘9相连。

上述旋转机械工作臂2包括：工作臂、安装在工作臂内的定子铁芯21、安装在定子铁芯21上第一线圈绕组22、嵌入工作臂内并沿中心轴圆周布置的转子铁芯23、第二线圈绕组24，其中，定子铁芯21上第一线圈绕组22与转子铁芯23上第二线圈绕组24之间安装有旋转轴承4。

上述控制操作盘9上装有控制器，控制器通过控制通电和调节电流的大小来调整旋转的快慢；且控制操作盘9设有数条控制电缆，控制电缆分别与旋转进取结构1和工作臂内的第一线圈绕组22及第二线圈绕组24相连，通过通电后，电磁感应原理产生旋转的动力，使定子和转子之间产生相对运动而旋转前进。

上述的旋转进取结构1与管线内壁接触面为斜形螺纹面，旋转的时候，能够形成向前的抓紧力和向后的推力，从而，使旋转进取机构1旋转前进。

上述旋转进取结构1的后面采用轴孔连接方式套装有一垃圾收纳装置7，垃圾收纳装置7为垃圾收纳盒或垃圾收纳袋。

如图2所示，实施清洁作业时，将本发明放入管口内，调整旋转进取结构1与管线内壁的贴近程度，然后，打开旋转进取结构1的电源开关，使得本发明能够旋转前进；同时，根据需要打开旋转机械工作臂2的电源开关，使得旋转机械工作臂2沿着管线内壁进行旋转，用来清洁管线内部的异物或污染物；再通过清洁刷子6，将异物或污染物收集到垃圾收纳装置7内；最后，通过旋转进取结构1的反转，从管线内部退出，将垃圾污物带出，从而解决现有的受限空间内管线清洁困难的疑难杂症，达到方便快捷，安全可靠，彻底有效地清洁管线内部的目的。

上述控制器、内置旋转电机为现有技术，故不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

技术特征：

技术总结
一种用于清洁管道内部的机器人，包括：旋转进取结构、安装在旋转进取结构上的数个清洁刷子、旋转机械工作臂、内窥镜、安装在旋转机械工作臂上的清洁工具头，其中，旋转进取结构内装有内置旋转电机，内置旋转电机是由电机定子铁芯、安装在电机定子铁芯上第三线圈绕组、电机转子铁芯及安装在电机转子铁芯上的第四线圈绕组构成；且电机转子铁芯及第四线圈绕组嵌入旋转进取机构内部并沿管线内壁圆周布置，并与旋转进取结构的外部轮廓连接；旋转进取结构和旋转机械工作臂与控制操作盘相连。本发明能够在管内内部自由灵活的前进与后退，解决了管线内部难于清洁的问题，对管线内部进行彻底清洁；大大节省了施工所需的各种资源，提高了清洁的工作效率。

技术研发人员：杜光;徐静静;单吉华;宋峥嵘;任博;赵刚;庄宏昌;唐健;王勇建;王娴;宋广兴;王金豪;徐庚;左丰建;刘庆国;姜鹏;董磊;田冲
受保护的技术使用者：中国海洋石油总公司;海洋石油工程（青岛）有限公司;海洋石油工程股份有限公司
技术研发日：2017.10.25
技术公布日：2018.02.16