本實用新型涉及水下管道清洗裝置領(lǐng)域，具體涉及一種水下清洗機器人。

背景技術(shù)：

水下平臺導(dǎo)管上附著有大量的海生物，現(xiàn)有技術(shù)中對于導(dǎo)管清洗主要是潛水員攜帶高壓水射流設(shè)備下潛至水中進行作業(yè)，通過高壓水射出水壓約30～50MPa，但是使用該裝置進行清洗時，高壓水射流的巨大沖擊會對潛水員造成極大的安全威脅，尤其是在海水渾濁能見度低或在漩渦的海域，根本無法通過潛水員進行導(dǎo)管架的清洗。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種水下清洗機器人，能夠取代水下人工清洗導(dǎo)管作業(yè)，在提高清洗工作效率的同時節(jié)約成本，具有安全、可靠和效率高的優(yōu)點。

為達到以上目的，本實用新型采取的技術(shù)方案是：

一種水下清洗機器人，用于對水下導(dǎo)管進行清洗作業(yè)，包括：

機器人本體，沿所述機器人本體設(shè)有容納所述導(dǎo)管的工作區(qū)；

行走部件，所述行走部件包括至少兩夾持器，所述夾持器與所述機器人本體相連，所述夾持器的夾持中心與所述導(dǎo)管中心線重合，且其中至少一夾持器與所述機器人本體之間設(shè)有升降機構(gòu)，所述升降機構(gòu)驅(qū)動所述夾持器或所述機器人本體升降；

清洗裝置，所述清洗裝置包括高壓清洗頭，所述高壓清洗頭安裝 于所述機器人本體上，且所述高壓清洗頭朝向所述工作區(qū)，用于清洗所述導(dǎo)管表面。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，旋轉(zhuǎn)裝置，其包括導(dǎo)軌板組件和導(dǎo)向輪組件，所述導(dǎo)向輪組件與所述導(dǎo)軌板組件轉(zhuǎn)接，且所述導(dǎo)軌板組件與所述機器人本體相連，所述導(dǎo)向輪組件與所述高壓清洗頭相連，所述導(dǎo)向輪組件與所述導(dǎo)軌板組件配合，所述導(dǎo)向輪組件帶動所述高壓清洗頭可繞所述導(dǎo)管作360度往復(fù)旋轉(zhuǎn)運動。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述導(dǎo)軌板組件包括環(huán)狀的第一導(dǎo)軌片、第二導(dǎo)軌片、齒輪片和第三導(dǎo)軌片，所述第一導(dǎo)軌片、第二導(dǎo)軌片、齒輪片和第三導(dǎo)軌片從上至下依次間隔設(shè)置，且所述第一導(dǎo)軌片、第二導(dǎo)軌片、齒輪片和第三導(dǎo)軌片的中心與所述導(dǎo)管中心線重合，所述第一導(dǎo)軌片與所述機器人本體相連；

所述導(dǎo)向輪組件包括固定板，所述固定板位于所述導(dǎo)軌板組件的下方，所述固定板朝向所述導(dǎo)軌板組件的一側(cè)面板上設(shè)有連接桿和液壓馬達，所述連接桿上設(shè)有兩導(dǎo)向輪，且所述導(dǎo)向輪分別與所述第二導(dǎo)軌片和第三導(dǎo)軌片轉(zhuǎn)接，所述液壓馬達的輸出端設(shè)有與所述齒輪片嚙合的齒輪；所述固定板的另一側(cè)面板與所述高壓清洗頭相連。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述機器人本體上方設(shè)有圍繞所述導(dǎo)管的環(huán)形軌道，所述軌道上設(shè)有可沿所述軌道滑動的滑片，與所述高壓清洗頭相連的清洗管與所述滑片相連，所述滑片帶動所述清洗管繞所述機器人本體移動。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述行走部件包括上夾持器和下夾持器，所述下夾持器與所述機器人本體固接，所述上夾持器與所述機器人本體通過所述升降機構(gòu)相連，所述下夾持器位于所述上夾持器的正下方。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述夾持器包括：

夾持器本體，所述夾持器本體朝向所述管體的一側(cè)為弧形面，所述夾持器本體的另一側(cè)設(shè)有一對油缸；

一對夾持臂，分別與所述夾持器本體的兩端鉸接，所述夾持臂包括夾持端和連接端，所述連接端連接所述油缸的伸縮端，所述夾持臂受所述油缸的活塞桿伸縮而轉(zhuǎn)動，兩所述夾持臂的夾持端和所述夾持器本體的弧形面共圓，所述夾持端設(shè)有橡膠滾輪，所述橡膠滾輪的軸線與所述導(dǎo)管的軸線平行。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述升降機構(gòu)包括滑軌、滑塊和升降油缸，所述滑軌設(shè)于所述機器人本體上，所述滑塊與所述滑軌滑動連接，所述升降油缸的伸縮端與所述滑塊相連，驅(qū)動所述滑塊相對所述滑軌升降，所述滑塊與所述夾持器固定連接。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述清洗裝置還包括：

安裝基座，所述安裝基座位于所述機器人本體下方，且與所述機器人本體相連；

安裝板，所述高壓清洗頭安裝于所述安裝板上，且所述安裝板與所述安裝基座滑動連接；

液壓缸，所述液壓缸與所述安裝板固定連接，所述液壓缸驅(qū)動所述安裝板相對所述安裝基座滑動，所述安裝板帶動與其相連的高壓清洗頭靠近或遠離運動，且所述高壓清洗頭的運動路徑為所述導(dǎo)管的徑向。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述高壓清洗頭包括：

殼體，所述殼體上設(shè)置有第一水流通道；

旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸與所述殼體之間設(shè)置有密封組件，所述旋轉(zhuǎn)軸部分位于所述殼體內(nèi)，所述旋轉(zhuǎn)軸沿軸線方向開設(shè)有第二水流通 道，所述第二水流通道與所述第一水流通道聯(lián)通，且靠近第二水流通道與所述第一水流通道的聯(lián)通處設(shè)有密封組件；

噴頭本體，所述噴頭本體內(nèi)設(shè)有與所述第二水流通道聯(lián)通的第三水流通道，所述噴頭本體與所述旋轉(zhuǎn)軸的一端相連，所述旋轉(zhuǎn)軸帶動所述噴頭本體旋轉(zhuǎn)；

噴頭，所述噴頭安裝于所述噴頭本體。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述第三水流通道為Y型圓孔通道，所述圓孔通道的靠近所述殼體的一端連接所述第二水流通道，所述圓孔通道的另一端連接兩所述噴頭。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于：

(1)本實用新型的水下清洗機器人包括行走部件和清洗噴頭，行走部件可沿導(dǎo)管表面上下爬行，在爬行的同時通過清洗噴頭噴出的高壓水清洗導(dǎo)管表面，本實用新型能夠代替人工進行水下清洗作業(yè)，清洗清潔度高、效率高且成本低。

(2)本實用新型的水下清洗機器人包括旋轉(zhuǎn)裝置，旋轉(zhuǎn)裝置帶動清洗噴頭繞導(dǎo)管表面旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)一邊旋轉(zhuǎn)一邊清洗，實現(xiàn)360度無死角清洗代管表面，清洗清潔度高；為防止清洗噴頭旋轉(zhuǎn)的過程中清洗管旋轉(zhuǎn)纏繞設(shè)置了環(huán)形軌道和繞環(huán)形軌道滑動的滑片，滑片帶動清洗管隨清洗噴頭的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。

(3)本實用新型的水下清洗機器人包括驅(qū)動安裝板相對安裝基座滑動，使得安裝在安裝板上的清洗噴頭可以做朝向和遠離導(dǎo)管的徑向運動，可以防止清洗噴頭碰觸導(dǎo)管表面，保護清洗噴頭碰觸損壞。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的主視圖；

圖2為本實用新型實施例的側(cè)視圖；

圖3為本實用新型實施例的俯視圖；

圖4為圖2中A的局部放大圖；

圖5為本實用新型實施例中夾持器的俯視圖；

圖6為本實用新型實施例中夾持器的側(cè)視圖；

圖7為本實用新型實施例中機器人本體的側(cè)視圖；

圖8為本實用新型實施例中清洗裝置的側(cè)視圖；

圖9為本實用新型實施例中清洗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本實用新型實施例中清洗裝置的高壓清洗頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為本實用新型實施例中升降機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-導(dǎo)管，10-機器人本體，11-工作區(qū)，12-升降機構(gòu)，121-滑軌，122-滑塊，123-升降油缸，124-夾持器固定板，13-軌道，14-滑片，15-吊耳，16-連接片；

2-行走部件，20-夾持器，20a-上夾持器，20b-下夾持器，21-夾持器本體，22-油缸，23-夾持臂，24-夾持端，25-連接端，26-橡膠滾輪，27-橡膠塊，28-固定耳座，29-鉸接耳座；

3-清洗裝置，30-高壓清洗頭，301-殼體，302-第一水流通道，303-旋轉(zhuǎn)軸，304-密封組件，305-第二水流通道，306-噴頭本體，307-第三水流通道，308-噴頭，309-套管，310-前端蓋，311-后端蓋，312-壓蓋，313-軸承，314-環(huán)形通道，31-安裝基座，32-安裝板，321-上安裝板，322-鋼棒，323-下安裝板，324-連接板，33-液壓缸，34-導(dǎo)向槽，35-馬達，36-聯(lián)軸器，37-活塞桿，38-清洗罩；

4-旋轉(zhuǎn)裝置，40a-導(dǎo)軌板組件，41a-第一導(dǎo)軌片，42a-第二導(dǎo)軌片，43a-齒輪片，44a-第三導(dǎo)軌片，45a-螺栓，40b-導(dǎo)向輪組件，41b-固 定板，42b-連接桿，43b-液壓馬達，44b-導(dǎo)向輪，45b-齒輪。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步詳細說明。

參見圖1至圖7所示，本實用新型實施例提供一種水下清洗機器人，用于對水下導(dǎo)管1進行清洗作業(yè)，包括：

機器人本體10，參見圖7所示，機器人本體10為鋼架結(jié)構(gòu)，鏤空的結(jié)構(gòu)減少了機器人在水中的阻力，同時節(jié)省材料、降低成本。鋼架結(jié)構(gòu)為中空結(jié)構(gòu)，沿機器人本體10的腹腔中心線設(shè)有容納導(dǎo)管1的工作區(qū)11，工作狀態(tài)下，機器人本體10套于導(dǎo)管1外，導(dǎo)管1貫穿整個工作區(qū)11，工作區(qū)11的中心線與導(dǎo)管1的中心線重合，使得機器人平穩(wěn)的沿導(dǎo)管1表面行走。機器人本體10的上方架設(shè)有圍繞導(dǎo)管1的環(huán)形軌道13，軌道13上設(shè)有可沿軌道13滑動的滑片14，滑片14設(shè)有用于與高壓清洗頭30相連的清洗管的環(huán)圈，滑片14可帶動清洗管繞機器人本體10移動。機器人本體10的上方還設(shè)有吊耳15，吊耳15用于連接吊裝機器人本體10進出水，機器人本體10下部具有間隔設(shè)置的若干連接片16。

行走部件2，行走部件2包括至少兩夾持器20，夾持器20安裝于機器人本體10朝向工作區(qū)的一側(cè)內(nèi)壁上，夾持器20的夾持中心與導(dǎo)管1中心線重合，且其中至少一夾持器20與機器人本體10之間設(shè)有升降機構(gòu)12，升降機構(gòu)12驅(qū)動夾持器20或機器人本體10升降。本實施例中，行走部件2包括上夾持器20a和下夾持器20b，下夾持器20b固定于機器人本體10內(nèi)壁靠近底部處，上夾持器20a與機器人本體10的內(nèi)壁之間通過升降機構(gòu)12相連，升降機構(gòu)12帶動上夾持器20a沿機器人本體10內(nèi)壁升降，且下夾持器20b位于上夾持器20a的正下方。參見圖1、圖2和圖3所示，在進行導(dǎo)管1表面清洗 作業(yè)時，下夾持器20b夾緊導(dǎo)管1，升降機構(gòu)12驅(qū)動上夾持器20a上升一定的距離后，上夾持器20a夾緊導(dǎo)管1后，下夾持器20b松開導(dǎo)管1，升降機構(gòu)12帶動機器人本體10上移一定距離后，下夾持器20b夾緊導(dǎo)管1后，如此往復(fù)和實現(xiàn)機器人在導(dǎo)管1上爬行上升，反之亦可以爬行下降。

兩組升降機構(gòu)12，參見圖11所示，升降機構(gòu)包括滑軌121、滑塊122和升降油缸123，兩滑軌121設(shè)于機器人本體10上的相對位置處構(gòu)成機器人本體10的一部分，滑軌121朝向工作區(qū)11的一側(cè)設(shè)有導(dǎo)向槽，滑塊122部分位于滑軌121內(nèi)，可沿軌道121滑動，升降油缸123位于滑軌121內(nèi)部，且升降油缸123的伸縮方向沿滑軌121的長度方向延伸，且升降油缸123的伸縮端與滑塊122相連，驅(qū)動滑塊122相對滑軌121升降，滑塊122上設(shè)有用于固定夾持器20的夾持器固定板124。

參見圖5和圖6所示，本實施例中的，夾持器20包括：夾持器本體21，夾持器本體21呈半弧形，且其朝向管體的一側(cè)為弧形面，在工作狀態(tài)時，該弧形面環(huán)抱于導(dǎo)管1的表面，夾持器本體21的另一側(cè)設(shè)有一對固定耳座28，兩固定耳座28沿夾持器本體21的中心線對稱設(shè)置，且該固定耳座28連接油缸22的固定端。夾持器本體的上下兩側(cè)設(shè)有21橡膠塊27，橡膠塊27位于弧形面的上下延伸面內(nèi)，在工作狀態(tài)時，橡膠塊27緊密貼合與導(dǎo)管1的表面，增大夾持器本體21與導(dǎo)管1之間的摩擦力，保證穩(wěn)固夾持；

一對夾持臂23，夾持器本體21上位于固定耳座28的旁側(cè)設(shè)有鉸接耳座29，鉸接耳座29與固定耳座28位于同一圓周上。夾持臂23的中部通過轉(zhuǎn)軸與夾持器本體21的鉸接耳座29鉸接，夾持臂23包括夾持端24和連接端25，連接端25連接油缸22的伸縮端，夾持 臂23隨油缸22的活塞桿伸縮而轉(zhuǎn)動，兩夾持臂23的夾持端24和夾持器本體21的弧形面共圓，共同夾緊抱箍導(dǎo)管的表面，夾持端24設(shè)有橡膠滾輪26，橡膠滾輪26的軸線與導(dǎo)管1的軸線平行，增大夾持器本體21與導(dǎo)管1之間的摩擦力，保證穩(wěn)固夾持。

旋轉(zhuǎn)裝置4，其包括導(dǎo)軌板組件40a和導(dǎo)向輪組件40b，導(dǎo)向輪組件40b與導(dǎo)軌板組件40a轉(zhuǎn)接，且導(dǎo)軌板組件40a與機器人本體10相連，導(dǎo)向輪44b組件40b與高壓清洗頭30相連，導(dǎo)向輪組件40b與導(dǎo)軌板組件40a配合，導(dǎo)向輪組件40b帶動高壓清洗頭30可繞導(dǎo)管1作360度往復(fù)旋轉(zhuǎn)運動。

參見圖1和圖4所示，本實施例中，導(dǎo)軌板組件40a包括環(huán)狀的第一導(dǎo)軌片41a、第二導(dǎo)軌片42a、齒輪片43a和第三導(dǎo)軌片44a，第一導(dǎo)軌片41a、第二導(dǎo)軌片42a、齒輪片43a和第三導(dǎo)軌片44a的外徑相同，且第一導(dǎo)軌片41a、第二導(dǎo)軌片42a、齒輪片43a和第三導(dǎo)軌片44a從上至下依次間隔設(shè)置通過若干螺栓45a連接，螺栓45a沿圓周方向依次間隔設(shè)置，第一導(dǎo)軌片41a、第二導(dǎo)軌片42a、齒輪片43a和第三導(dǎo)軌片44a形成的圓筒狀空間與工作區(qū)11貫穿，且圓筒狀空間的軸線與導(dǎo)管1中心線重合，第一導(dǎo)軌片41a與機器人本體10的連接片16相連；

導(dǎo)向輪44b組件40b包括固定板41b，固定板41b位于導(dǎo)軌板組件40a的下方，固定板41b朝向?qū)к壈褰M件40a的一側(cè)面板上設(shè)有連接桿42b和液壓馬達43b，連接桿42b上設(shè)有兩導(dǎo)向輪44b，且導(dǎo)向輪44b分別與第二導(dǎo)軌片42a和第三導(dǎo)軌片44a轉(zhuǎn)接，液壓馬達43b的輸出端設(shè)有與齒輪片43a嚙合的齒輪45b；固定板41b的另一側(cè)面板與高壓清洗頭30相連。液壓馬達43b帶動齒輪45b轉(zhuǎn)動，齒輪45b沿與齒輪片43a嚙合的嚙合軌跡轉(zhuǎn)動，導(dǎo)向輪44b沿第二導(dǎo)軌片42a 和第三導(dǎo)軌片44a轉(zhuǎn)動，固定板41b整體轉(zhuǎn)動，帶動與其相連的高壓清洗頭30轉(zhuǎn)動，對導(dǎo)管1的表面360環(huán)繞清洗，在高壓清洗頭30移動的過程中，與高壓清洗頭30相連的清洗管被拖動，帶動滑片14沿軌道13滑動，防止清洗管扭轉(zhuǎn)打結(jié)，避免了了管道憋壓爆開的情況發(fā)生。

參見圖8和圖9所示的，清洗裝置3，包括：

參見圖10所示，高壓清洗頭30包括：

殼體301，殼體301包括圓筒狀套管309、前端蓋310和后端蓋311，前端蓋310和后端蓋311分別封裝與套管309的前后端成一體，前端蓋310、后端蓋311和套管309沿軸線開設(shè)有貫通的容納腔，套管309中部設(shè)置有垂直于套管309軸線的第一水流通道302，套管309內(nèi)壁位于第一水流通道302處設(shè)有一圈環(huán)形凹槽。

旋轉(zhuǎn)軸303，旋轉(zhuǎn)軸303穿過前端蓋310、后端蓋311和套管309且部分位于該容納腔中，所述旋轉(zhuǎn)軸303靠近前端蓋310和后端蓋311處均套設(shè)有壓蓋312，壓蓋312遠離第一水流通道302的一側(cè)設(shè)有軸承313，軸承313連接旋轉(zhuǎn)軸303和套管309，旋轉(zhuǎn)軸303與套管309的內(nèi)腔之間設(shè)置有密封組件304，密封組件304位于壓蓋312靠近第一水流通道302的一側(cè)，密封組件304包括位于壓蓋312旁側(cè)的直角密封環(huán)和O型密封圈，直角密封環(huán)與旋轉(zhuǎn)軸之間緊密配合，直角密封環(huán)和O型密封圈壓緊旋轉(zhuǎn)軸303和套管309的密封面上，壓力越高，密封效果越好，實現(xiàn)動態(tài)密封的效果。

旋轉(zhuǎn)軸303沿軸線開設(shè)有第二水流通道305，第二水流通道305的一端開口位于旋轉(zhuǎn)軸303靠近前端蓋310的一端中心處，第二水流通道305的另一端位于第一水流通道302處，且旋轉(zhuǎn)軸303與環(huán)形凹槽相對位置處也設(shè)置有若干腰型沉槽，腰型沉槽與環(huán)形凹槽對接形成 聯(lián)通第一水流通道302和第二水流通道305的環(huán)形通道314，腰型沉槽處徑向設(shè)有與環(huán)形通道314和第二水流通道305貫通的連通通道。

密封套設(shè)于旋轉(zhuǎn)軸303端部的噴頭本體306，旋轉(zhuǎn)軸帶動噴頭本體306旋轉(zhuǎn)，噴頭本體306內(nèi)設(shè)有與第二水流通道305聯(lián)通的第三水流通道307，第三水流通道307為Y型圓孔通道，圓孔通道的靠近殼體301的一端連接第二水流通道305，圓孔通道的另一端連接兩噴頭308。

安裝基座31，安裝基座31位于機器人本體10下方，且與固定板41b的另一側(cè)面板相連，安裝基座31上設(shè)有導(dǎo)向槽34；

安裝板32，安裝板32包括位于導(dǎo)向槽34內(nèi)的上安裝板321、鋼棒322、下安裝板323和連接板324，上安裝板321與下安裝板323通過鋼棒322相對固定連接；連接板324包括一水平板和兩豎板，該水平板通過螺栓一下安裝板323固定連接，兩豎板相對平行設(shè)置，分別與水平板固定連接；高壓清洗頭30安裝于連接板324上；

液壓缸33，液壓缸33與上安裝板321固定連接，液壓缸33的活塞桿37與安裝基座31固定連接，液壓缸33驅(qū)動上安裝板321在導(dǎo)向槽34內(nèi)相對安裝基座31滑動，帶動與連接板324相連的高壓清洗頭30做靠近或遠離導(dǎo)管1的徑向運動，在清洗作業(yè)時，液壓缸33的活塞桿37回縮，帶動液壓缸33向安裝基座31一側(cè)移動，從而驅(qū)動高壓清洗頭30朝靠近待清洗導(dǎo)管表面移動，液壓缸33的活塞桿37伸出，推動液壓缸33向遠離安裝基座31一側(cè)移動，從而驅(qū)動高壓清洗頭30朝遠離待清洗導(dǎo)管表面移動，可以防止高壓清洗頭30碰觸導(dǎo)管表面，保護高壓清洗頭30碰觸損壞。

馬達35，其安裝于連接板324的其中一豎板上，且馬達35位于靠近液壓缸33一側(cè)的下方，馬達35的輸出端設(shè)有聯(lián)軸器36，聯(lián)軸 器36位于連接板324的兩豎板之間且與豎板垂直。

清洗罩38，清洗罩38安裝于連接板324的另一豎板，高壓清洗頭30總成于清洗罩38內(nèi)。

本實用新型不局限于上述實施方式，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本實用新型的保護范圍之內(nèi)。本說明書中未作詳細描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。