本發(fā)明屬于管道清潔設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種便攜式管道內(nèi)壁電動(dòng)清潔裝置。

背景技術(shù)：

目前一些高壓及超高壓管道的管材普遍采用鋼制等金屬管道。管道在施工或使用過程中會(huì)沉積一些有害物質(zhì)，如銹蝕、凝液、雜質(zhì)、油污、電解質(zhì)等，影響氣、液輸送能力。在管道運(yùn)行一段時(shí)間后，需要定期采取清管作業(yè)，以提高輸送效率，減小管道內(nèi)壁腐蝕。目前工程上普遍采用的是清通球、清管器、絞車、管道機(jī)器人等對管道進(jìn)行清通。清通球、清管器、絞車等非智能設(shè)備通過外力直接作用于刷把上進(jìn)行清潔，帶來的問題是操作繁瑣、效率低。管道機(jī)器人智能化程度高，其在實(shí)際使用中也存在設(shè)備笨重、不便于攜帶，成本高不便于推廣的現(xiàn)實(shí)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)合理而實(shí)用的便攜式管道內(nèi)壁電動(dòng)清潔裝置；本裝置使用成本低且具備較強(qiáng)的便攜性，同時(shí)也符合目前管道清洗所需求的高效率、自動(dòng)化和高清洗效果的操作目的，工作可靠而穩(wěn)定。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種便攜式管道內(nèi)壁電動(dòng)清潔裝置，包括用于深入管道管腔內(nèi)并清洗管道管腔的工作組件、用于提供工作組件以動(dòng)力的動(dòng)力控制器以及連接工作組件的動(dòng)力輸入軸與動(dòng)力控制器的輸出軸的軟軸；其特征在于：動(dòng)力輸入軸上套設(shè)并固定有異型槽輪，所述異型槽輪外形呈圓柱體狀且在其柱面處環(huán)繞有波浪狀的凹槽部，所述凹槽部的波浪起伏方向平行異型槽輪的軸線方向，且凹槽部是以異型槽輪軸線為對稱軸的軸對稱構(gòu)造；異型槽輪外同軸套設(shè)有清潔軸套，所述清潔軸套的內(nèi)筒壁處凹設(shè)有滾珠容納孔或滾珠容納槽，所述滾珠容納孔或滾珠容納槽與凹槽部間共同圍合形成供滾珠容納并可作滾動(dòng)動(dòng)作的容納空間；清潔軸套外壁處固接清潔刷。

所述清潔軸套包括外套筒以及同軸的固接于外套筒筒腔內(nèi)的內(nèi)套筒；內(nèi)套筒筒壁處徑向貫穿布置貫穿孔，所述貫穿孔至少為兩個(gè)且在內(nèi)套筒同一橫截面處相對內(nèi)套筒軸線環(huán)繞均布；清潔軸套還包括用于嵌入并固定于貫穿孔內(nèi)的壓蓋，壓蓋的朝向異型槽輪的一側(cè)板面處凹設(shè)所述滾珠容納孔。

所述貫穿孔外形呈二段式的階梯孔結(jié)構(gòu)，且貫穿孔的小孔徑端位于內(nèi)套筒內(nèi)筒壁處；壓蓋外形呈與貫穿孔孔型輪廓一致的階梯形弧面板狀，壓蓋處的軸肩與貫穿孔處的孔肩間構(gòu)成止口配合，且壓蓋的外側(cè)面與外套筒的內(nèi)筒壁間構(gòu)成面抵靠配合。

外套筒筒腔外形呈二段式階梯孔構(gòu)造，且外套筒筒腔的大孔徑端朝向軟軸所在方向；內(nèi)套筒的其中一筒端面面抵靠于外套筒的孔肩處，緊固螺釘沿外套筒軸向貫穿外套筒孔肩并與內(nèi)套筒的相應(yīng)筒端面間構(gòu)成固接配合。

工作組件還包括同軸且夾設(shè)于內(nèi)套筒內(nèi)筒壁與異型槽輪柱面之間的定向套筒，所述定向套筒的筒腔外形呈桶口朝向動(dòng)力輸入軸所在方向的桶形構(gòu)造；動(dòng)力輸入軸外同軸且可回轉(zhuǎn)的套設(shè)有帶有法蘭盤的外軸套，定向套筒的筒端與法蘭盤間彼此面貼合并構(gòu)成螺紋固接配合；所述法蘭盤與定向套筒的桶腔共同圍合形成用于容納異型槽輪的空間；定向套筒筒壁處對應(yīng)滾珠位置而貫穿布置有供滾珠穿過的腰形孔，該腰形孔孔長方向平行定向套筒軸線方向，且該腰形孔的孔型長度大于或等于波浪狀的凹槽部的波峰高度。

所述異型槽輪的兩端部處均軸向內(nèi)凹有供推力軸承安置的環(huán)形槽，推力軸承上的相對配合環(huán)形槽槽底所在面的另一面分別抵靠在定向套筒桶底面以及外軸套的法蘭盤緊固面處。

所述定向套筒外壁外形呈二段式的階梯軸構(gòu)造，其軸肩處平行其軸線布置螺紋孔從而與外軸套的法蘭盤間構(gòu)成螺紋配合；外套筒沿其軸向延伸至定向套筒的大直徑段處；內(nèi)套筒的軸向長度小于外套筒的大孔徑段深度，且內(nèi)套筒與定向套筒的軸肩之間以及外套筒孔肩與定向套筒桶底所在端面之間存有可供清潔軸套產(chǎn)生軸向高頻往復(fù)運(yùn)動(dòng)的軸向間隙。

外套筒的外筒壁外形呈二段式階梯軸構(gòu)造，且其小軸徑段構(gòu)成用于固接清潔刷的固定段。

本發(fā)明的有益效果在于：

1)、有別于先前采用的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，本發(fā)明以滾珠配合凹槽部的純機(jī)械配合方式，搭配獨(dú)特的以滾珠作為清潔軸套與異型槽輪的銜接體，無需額外設(shè)置連接件，即可實(shí)現(xiàn)本裝置的低使用成本且和較強(qiáng)便攜性的基本功能，同時(shí)也符合目前管道清洗所需求的高效率、自動(dòng)化和高清洗效果的操作目的。與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，一方面，滾珠在作為滾動(dòng)件而配合凹槽部實(shí)現(xiàn)清潔刷的軸向高頻振動(dòng)。具體而言，當(dāng)動(dòng)力控制器處的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而帶動(dòng)軟軸回轉(zhuǎn)，最終帶動(dòng)與之連接的動(dòng)力輸入軸及異型槽輪產(chǎn)生回轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)，因異型槽輪處的凹槽部與滾珠的配合結(jié)構(gòu)，滾珠受力而推動(dòng)清潔軸套產(chǎn)生相對管道管腔的軸向高頻往復(fù)運(yùn)動(dòng)及高頻振動(dòng)動(dòng)作。此時(shí)，利用清潔軸套外固接的清潔刷，通過清潔刷處刷毛的倒向作用即可實(shí)現(xiàn)清潔刷在管壁內(nèi)往復(fù)清潔功能。另一方面，滾珠還作為銜接件或者說是連接件，從而擔(dān)負(fù)了清潔軸套及清潔刷相對異型槽輪的連接固定目的。具體而言，則是作為回轉(zhuǎn)件的異型槽輪和作為往復(fù)件的清潔軸套之間，完全無需額外的固定架之類的部件，只需通過滾珠相對凹槽部的安設(shè)，即可保證異型槽輪與清潔軸套的軸向及徑向固定及組裝功能。本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)極為簡潔，清潔軸套和清潔刷相對異型槽輪配合穩(wěn)固，無論是初期的生產(chǎn)制作成本和后期的組裝成本及組裝效率均可得到極大提升，顯然一舉多得。

2)、實(shí)際上，對于上述清潔軸套處安裝滾珠的布置方式可為多種，比如采用類似軸承的保持架方式來固定滾珠，并使得滾珠可相對保持架產(chǎn)生滾動(dòng)動(dòng)作，同時(shí)將該保持架固定在清潔軸套內(nèi)筒壁處以便于配合凹槽部。本發(fā)明優(yōu)選采用內(nèi)套筒套接外套筒的方式，通過在內(nèi)套筒處開設(shè)貫穿孔并以壓蓋來進(jìn)行滾珠的安置及裝配，以實(shí)現(xiàn)其模塊化的生產(chǎn)及便捷組裝操作。組裝時(shí)，通過先將內(nèi)套筒套于異型槽輪外，再在貫穿孔內(nèi)填入滾珠，并通過壓蓋來配合異型槽輪的凹槽部從而固定滾珠，隨后套設(shè)外套筒從而以外套筒的內(nèi)筒壁來進(jìn)行壓蓋的固定，最后再進(jìn)行內(nèi)套筒和外套筒的螺紋固接，即可很方便的實(shí)現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)的工作穩(wěn)固性。

3)、壓蓋采用二段式止口配合的方式配合貫穿孔，從而避免壓蓋內(nèi)側(cè)面直接接觸異型槽輪的柱面。而壓蓋的向外動(dòng)作，則通過外套筒的內(nèi)筒壁的面抵靠來實(shí)現(xiàn)。一旦壓蓋被固定了，滾珠自然也就無法徑向滑出滾珠容納孔外，而滾珠徑向向內(nèi)的動(dòng)作又被凹槽部的槽型所限定，最終也就確保了滾珠的動(dòng)作可靠性。

4)、定向套筒的布置，一方面為了提供推力軸承一個(gè)安裝載體，從而更方便異型槽輪作回轉(zhuǎn)動(dòng)作；另一方面，則以腰形孔來約束滾珠，并使整個(gè)定向套筒形成了類似軸承保持架的功能。在定向套筒、外軸套以及異型槽輪組裝完成后即可形成一體結(jié)構(gòu)，此時(shí)即可再與清潔軸套間進(jìn)行相應(yīng)裝配操作，其組裝流程極為便捷，組裝效率亦可得到有效保證。

5)、考慮到清潔軸套需要帶動(dòng)清潔刷產(chǎn)生軸向高頻往復(fù)運(yùn)動(dòng)，因此必然需要相對定向套筒存有一定的軸向間隙。外套筒延伸至定向套筒的大直徑段處，使得兩者間的徑向間隙盡可能減少，從而減少甚至杜絕管道管腔內(nèi)原有垃圾因清潔刷的清潔動(dòng)作而漏入甚至滲入上述徑向間隙內(nèi)，進(jìn)而保證其結(jié)構(gòu)的使用可靠性及使用壽命。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為工作組件的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為振動(dòng)器的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3結(jié)構(gòu)的剖視示意圖；

圖5為圖3的結(jié)構(gòu)爆炸圖；

圖6為異型槽輪的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為圖6的剖視示意圖；

圖8為定向套筒的立體示意圖；

圖9為壓蓋的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中各標(biāo)號(hào)與本發(fā)明的各部件名稱對應(yīng)關(guān)系如下：

a-緊固螺釘 10a-振動(dòng)器

11-動(dòng)力輸入軸 12-異型槽輪 12a-凹槽部 12b-環(huán)形槽

13-推力軸承 14-滾珠 15-清潔刷 16-外套筒

17-內(nèi)套筒 171-壓蓋 171a-滾珠容納孔 17a-貫穿孔

18-定向套筒 18a-腰形孔 19-外軸套 19a-法蘭盤

20-動(dòng)力控制器 30-軟軸

具體實(shí)施方式

為便于理解，此處結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施結(jié)構(gòu)及工作流程作以下描述：

本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)，如圖1至圖9所示，其主要包括動(dòng)力控制器20、工作組件以及連接上述兩者的作為動(dòng)力傳遞件使用的軟軸30。其中，動(dòng)力控制器20作為按需輸出動(dòng)力的動(dòng)力輸出端，其同時(shí)設(shè)計(jì)了用于輸出動(dòng)力的電機(jī)結(jié)構(gòu)以及用于控制電機(jī)產(chǎn)生相應(yīng)速率和/或轉(zhuǎn)向的控制線路結(jié)構(gòu)。軟軸30作為扭力傳遞件，其結(jié)構(gòu)及應(yīng)用已經(jīng)較為成熟，此處就不再一一贅述。

對于工作組件，為本發(fā)明的設(shè)計(jì)重點(diǎn)。工作組件，如圖1至圖5所示的，可以簡單的包括可相對待清理管道管壁產(chǎn)生軸向高頻往復(fù)運(yùn)動(dòng)動(dòng)作的振動(dòng)器10a及套設(shè)在振動(dòng)器外的清潔刷15。清潔刷15從管道入口推入，通過刷毛形變而使得刷毛在一開始倒向管道入口，之后，振動(dòng)器的軸向高頻往復(fù)運(yùn)動(dòng)動(dòng)作而使得刷毛不斷產(chǎn)生倒伏變化，進(jìn)而產(chǎn)生相對管道管腔的清潔功能。而對于振動(dòng)器10a，則包括了動(dòng)力輸入軸11、異型槽輪12、推力軸承13、滾珠容納孔171a、外軸套19、定向套筒18以及外套筒16。如圖4至圖6所示的，裝配時(shí)，動(dòng)力輸入軸11穿入異型槽輪12的管腔且兩者同軸固定，并在異型槽輪12的兩端處環(huán)形凹槽內(nèi)嵌入推力軸承13。之后，在動(dòng)力輸入軸11外套設(shè)外軸套19，在異型槽輪12外套設(shè)如圖8所示的定向套筒18。確認(rèn)定向套筒18及外軸套19相對推力軸承13可靠貼合后，通過螺紋配合來緊固定向套筒18及外軸套19。再后，由于清潔軸套被分為內(nèi)套筒17及外套筒16，而清潔刷15為一段或多段式設(shè)計(jì)。此時(shí)，取來內(nèi)套筒17套在定向套筒18外，將內(nèi)套筒17處貫穿孔17a與定向套筒18處腰形孔18a彼此對準(zhǔn)。待滾珠14進(jìn)入貫穿孔17a且落入凹槽部12a槽腔內(nèi)時(shí)，將壓蓋171嵌入貫穿孔17a內(nèi)，并確保容納孔171a卡住滾珠14。隨后，再進(jìn)行外套筒16相對內(nèi)套筒17的套設(shè)操作，從而壓緊壓蓋171于內(nèi)套筒17的貫穿孔17a處。取來緊固螺釘a并緊固配合外套筒16與內(nèi)套筒17。此時(shí)，整個(gè)工作組件即可初步組裝完成。

如圖2至圖4所示的，可考慮在外套筒16和/或外軸套19處設(shè)置小軸徑段以便于套設(shè)和固接清潔刷15，隨后即可進(jìn)行相應(yīng)的管道管腔的清潔流程。