悬挂式倾角自调恒重心履带清污机器人的制作方法

1.本实用新型涉及污水处理技术领域，特别涉及一种悬挂式倾角自调恒重心履带清污机器人。

背景技术：

2.污水处理是对水进行净化后使其排放达标，目前污水处理会流经多个处理池，通常把生物处理后的沉淀池称为二沉池。二沉池的作用是泥水分离，使混合液澄消、污泥浓缩并将分离的污泥回流到生物处理段。其效果的好坏，直接影响出水的水质和回流污泥的浓度。
3.现有技术中在对二沉池清理时，需要人工在出水围堰的边缘处进行清理，费时费力，且清理效率很低，劳动强度较大。

技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决上述技术的不足，提供一种悬挂式倾角自调恒重心履带清污机器人，对出水围堰、铁板、墙壁自动进行清污处理，省时省力。
5.为此，本实用新型提供一种悬挂式倾角自调恒重心履带清污机器人，其包括行走履带装置、电机驱动装置、定位夹持装置和清污装置，定位夹持装置设有两组，分别铰接于行走履带装置的两侧，与行走履带装置之间倾角可调，同时与出水围堰的两侧壁抵接对行走履带装置的行走线路进行约束，使行走履带装置沿出水围堰行走。清污装置铰接在行走履带装置的两侧用于清污处理。
6.优选的，行走履带装置包括固定架、主动支架和从动支架，主动支架和从动支架分别转动连接在固定架的两端，主动支架与从动支架相背的一端分别铰接设有履带主动轮和履带从动轮，履带主动轮和履带从动轮的外圆周首尾相接设有履带。
7.优选的，主动支架和从动支架相对的一端均设有支架旋转销轴，固定架的两端对应开设有销轴孔，支架旋转销轴设于销轴孔内使主动支架、从动支架与固定架转动连接。
8.优选的，主动支架和从动支架还开设有弧形孔，固定架的两端均设有定位销，定位销设于弧形孔内，并可沿弧形孔旋转。
9.优选的，定位夹持装置包括夹持连接板，夹持连接板设有两个，分别设于固定架的前后两侧且与固定架铰接，夹持连接板的底端转动连接设有导向杆，导向杆的末端设有导向夹持辊轮。
10.优选的，夹持连接板的底端还固定连接设有夹持支撑，导向杆通过轴承与夹持支撑转动连接。
11.优选的，清污装置包括围堰内辊刷、围堰外辊刷、铁板辊刷、墙辊刷和地辊刷，围堰内辊刷和铁板辊刷固定在与固定架铰接的摆臂安装板的底端。围堰外辊刷安装在与固定架另一侧铰接的夹持连接板的底端。墙辊刷和地辊刷安装在与固定架铰接的臂梁底端。
12.优选的，固定架的下方还铰接设有拉伸臂，拉伸臂与臂梁同轴固定，拉伸臂的另一
端与固定架之间固定连接设有弹簧。
13.优选的，电机驱动装置包括电机座板和电机，电机座板的两端分别与主动支架、从动支架的顶端固定连接，电机固定安装在电机座板上，履带主动轮的轴端设有同步带轮，同步带轮通过皮带与电机的输出端传动连接。
14.优选的，行走履带装置设有多组，相邻两组行走履带装置通过同步连杆相连接。
15.本实用新型提供一种悬挂式倾角自调恒重心履带清污机器人，有如下有益效果：
16.本实用新型采用人字形履带悬浮行走于出水围堰的顶部斜面，利用定位夹持装置的导向夹持辊轮夹持住出水围堰的内外两侧壁，对行走履带装置的行走线路进行导向约束，使行走履带装置沿出水围堰做圆周运动。在行走履带装置行走的过程中，固定架始终处于与地面平行状态，保持装置整体重心不变，主动支架、从动支架悬挂于固定架的两端，利用固定架与主动支架、从动支架之间转动连接、倾角自调，使行走履带装置按照出水围堰表面状况，在重力作用下单独自由调整倾角，保证清污机器人始终保持重心在水平方向上的稳定性，实现清理污物时的平稳运行。
17.本实用新型充分利用在有限约束下连杆机构的稳定性及灵活性，在不改变清污池原建筑结构的基础上，保证清污机器人适应清污池既有曲线运行，替代传统人工清污方式，省时省力。
附图说明
18.图1是本实用新型的结构示意图；
19.图2是本实用新型去掉履带的结构示意图；
20.图3是本实用新型去掉履带的仰视结构示意图；
21.图4是本实用新型固定架的结构示意图；
22.图5是本实用新型主动支架的结构示意图；
23.图6是污水处理二沉池出水围堰剖视图的结构示意图；
24.图7是污水处理二沉池出水围堰俯视图的结构示意图。
25.图中标记：1.行走履带装置，11.固定架，111.销轴孔，112.定位销，12.主动支架，121.支架旋转销轴，13.从动支架，131.弧形孔，14.履带主动轮，15.履带从动轮，16.履带，2.电机驱动装置，21.电机座板，22.电机，23.同步带轮，24.锂电池，25.电机驱动器，26.减速机，3.定位夹持装置，31.夹持连接板，32.导向杆，33.导向夹持辊轮，34.夹持支撑，4.清污装置，41.围堰内辊刷，42.围堰外辊刷，43.铁板辊刷，44.墙辊刷，441.直流电机，45.地辊刷，46.摆臂安装板，461.长槽孔，47.臂梁，471.支撑杆，472.万向轮，48.拉伸臂，49.弹簧，5.出水围堰，6.铁板，7.外墙，8.同步连杆。
具体实施方式
26.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以助于理解本实用新型的内容。本实用新型中所使用的方法如无特殊规定，均为常规的方法；所使用的原料和装置，如无特殊规定，均为常规的市售产品。
27.由图1、图2、图6、图7所示，本实用新型提供一种悬挂式倾角自调恒重心履带清污机器人，其包括行走履带装置1、电机驱动装置2、定位夹持装置3和清污装置4，电机驱动装
置2固定安装在行走履带装置1的上方，其输出端与行走履带装置1的输入端传动连接，用于对行走履带装置1提供动力。定位夹持装置3设有两组，分别铰接于行走履带装置1的两侧，当行走履带装置1在出水围堰5的斜面上行走时，其两侧的定位夹持装置3夹持出水围堰5的两侧壁，对行走履带装置1的行走线路进行导向约束，使行走履带装置1沿出水围堰5做圆周运动，并带动与行走履带装置1铰接的清污装置4进行清污处理。在行走履带装置1行走的过程中，由于行走履带装置1与定位夹持装置3之间倾角可调，在保持装置整体重心不变的情况下，行走履带装置1可根据高低不平的出水围堰5表面自由调整倾角，做到平稳运行。
28.行走履带装置1可以设有多组，相邻两组行走履带装置1之间通过前后两个同步连杆8相连接。相邻两组行走履带装置1之间用同步连杆8铰接，可以保证机器人运动时，多组行走履带装置1始终能够保持同步联动。本实施例具体采用两组行走履带装置1进行说明。
29.由图4、图5所示，每组行走履带装置1均包括固定架11、主动支架12和从动支架13，主动支架12和从动支架13分别转动连接在固定架11的左右两端，定位夹持装置3铰接在固定架11的前后两侧。具体的，主动支架12和从动支架13相对的一端均设有支架旋转销轴121，固定架11的左右两端对应开设有销轴孔111，支架旋转销轴121设于销轴孔111内使主动支架12、从动支架13与固定架11转动连接，从而使主动支架12、从动支架13可以以支架旋转销轴121为轴旋转，实现行走履带装置1与定位夹持装置3之间倾角可调。主动支架12与从动支架13相背的一端分别铰接设有履带主动轮14和履带从动轮15，履带主动轮14和履带从动轮15的外圆周首尾相接设有履带16。橡胶履带16的外表面还设有人字形凸起，采用人字形花纹结构的履带16，一方面便于整个装置悬浮于出水围堰5的顶部斜面并平稳行走，另一方面人字形花纹也能将出水围堰5顶部的青苔藻类等污物清除掉，同时因为履带16的齿形为人字斜形，可以将刮掉的青苔藻类等污物抛落到水池底部再由清污装置4进一步清理。
30.为了避免行走履带装置1在行走时与其他部件之间发生干涉，主动支架12和从动支架13还开设有弧形孔131，固定架11的两端设有定位销112，定位销112设于弧形孔131内，并可沿弧形孔131有限旋转，从而对主动支架12和从动支架13的旋转角度进行约束，使主动支架12、从动支架13的最大旋转角度等于出水围堰5斜面与水平面的最大夹角(约为12
°
)，进而保证行走履带装置1根据高低不平的出水围堰5斜面自由调整倾角的同时做到平稳运行。
31.定位夹持装置3包括夹持连接板31，夹持连接板31设有两个，分别设于固定架11的前后两侧且与固定架11铰接，每个夹持连接板31的底端转动连接设有两个导向杆32，导向杆32的末端设有导向夹持辊轮33，导向夹持辊轮33采用耐磨橡胶材质，形状为圆柱形或者其它能形成点或线接触的形状。机器人行走时，前后两列对称布置的导向夹持辊轮33夹持住出水围堰5的内外两侧壁，对行走履带装置1的行走线路进行导向约束，使行走履带装置1沿出水围堰5做圆周运动，以保障机器人整体进行清理工作过程的平稳性。
32.夹持连接板31的底端还固定连接设有夹持支撑34，夹持支撑34设于导向杆32的外侧，对导向杆32起支撑作用，导向杆32通过轴承与夹持支撑34转动连接。
33.清污装置4包括围堰内辊刷41、围堰外辊刷42、铁板辊刷43、墙辊刷44和地辊刷45，所有清污辊刷均采用316不锈钢钢丝辊刷制成，耐磨抗腐蚀，且清污更彻底。安装时，围堰内辊刷41和铁板辊刷43固定在与固定架11铰接的摆臂安装板46的底端，用于清理出水围堰5内侧壁及铁板6上的青苔污物。具体的，摆臂安装板46上开设有数个长槽孔461，可以根据实
际工况将围堰内辊刷41和铁板辊刷43安装在摆臂安装板46的不同位置，以调整其与出水围堰5内侧壁及铁板6的接触面积，使青苔污物清理的更彻底。围堰外辊刷42安装在行走履带装置1的另一侧，与夹持连接板31的底端固定连接，用于清理出水围堰5外侧的青苔污物。墙辊刷44和地辊刷45安装在与固定架11铰接的臂梁47底端，用于清理外墙7和地面的青苔污物。墙辊刷44和地辊刷45的顶端还连接设有直流电机441，在直流电机441的作用下，墙辊刷44和地辊刷45通过轴承与臂梁47转动连接。直流电机441的设置增加了墙辊刷44和地辊刷45的旋转动力，间接延长了墙辊刷44和地辊刷45的使用寿命。臂梁47的底端还固定设有支撑杆471，支撑杆471的底部设有万向轮472，用于对臂梁47起支撑作用，进一步增强机器人整体的平稳性。
34.由图3所示，固定架11的下方还铰接设有拉伸臂48，拉伸臂48与臂梁47同轴固定，拉伸臂48的另一端与固定架11之间固定连接设有弹簧49。因为二沉池出水围堰5为正圆曲线，外墙7为渐开线曲线，所以出水围堰5外侧与外墙7之间自然形成渐变宽度的渠道，为了使墙辊刷44始终贴紧外墙7清理污物，在使用时，初始设计为墙辊刷44处于最宽的渠道，随着行走履带装置1行进渠道变窄，弹簧49始终处于被拉伸的状态，从而保证墙辊刷44始终贴紧外墙7行走清理青苔污物。
35.电机驱动装置2包括电机座板21和电机22，电机座板21的两端分别与主动支架12、从动支架13的顶端固定连接，电机22固定安装在电机座板21上，履带主动轮14的轴端同轴固定连接设有同步带轮23，同步带轮23通过皮带与电机22的输出端传动连接，通过设置电机驱动装置2对行走履带装置1提供行走动力，提高传动和运动的平稳性。因为电机座板21与主动支架12、从动支架13固定连接，故履带主动轮14、履带从动轮15、主动支架12、从动支架13以及电机座板21在水平方向上会保持同一倾角，满足动力的同步传输。行走时，机器人利用导向夹持辊轮33夹持住出水围堰5的内外两侧壁，使固定架11始终处于与地面平行状态，由于固定架11与主动支架12、从动支架13之间倾角可调，从而保证装置整体重心不变，行走履带装置1根据高低不平的出水围堰5表面自由调整倾角，平稳运行清理污物。
36.电机驱动装置2还包括锂电池24和电机驱动器25，电机驱动器25、电机22均与锂电池24电连，锂电池24和电机驱动器25均固定安装在同步连杆8上。电机22的输出端还设有减速机26，节能环保的同时还可延长电机22的使用寿命。锂电池24选用大容量可充电定制锂电池组，通过双(单)驱动设计，保证清污机器人在连续作业时运行平稳可靠且充放电简单易行。
37.本实用新型的工作原理为：
38.本实用新型采用履带16行走于出水围堰5的顶部斜面，利用定位夹持装置3的n个对称设置的导向夹持辊轮33夹持住出水围堰5的内外侧壁，对行走履带装置1的行走线路进行导向约束，在电机驱动装置2的作用下，使行走履带装置1沿出水围堰5做圆周运动。在行走履带装置1行走的过程中，固定架11始终处于与地面平行状态，保持装置整体重心不变，利用固定架11与主动支架12、从动支架13之间转动连接、倾角自调，使行走履带装置1按照出水围堰5表面状况，在重力作用下自由调整倾角，实现清理污物时的平稳运行。行走的过程中，围堰内辊刷41和铁板辊刷43对出水围堰5内侧壁及铁板6进行清理，围堰外辊刷42对出水围堰5外侧进行清理，墙辊刷44和地辊刷45对外墙7和水池底面进行清理。为了使墙辊刷44始终贴紧外墙7清理污物，初始设计为墙辊刷44处于出水围堰5与外墙7之间最宽的渠
道，随着行走履带装置1的行进，弹簧49始终处于被拉伸的状态，从而保证墙辊刷44始终贴紧外墙7行走清理青苔污物。同时，同步连杆8的两端与前后两组行走履带装置1的固定架11铰接形成四连杆机构，保证了装置的稳定性和灵活性，在不改变清污池原建筑结构的基础上，保证清污机器人适应清污池既有曲线运行。
39.本实用新型针对污水处理场进行清污处理，可以更快捷、高效地把圆形出水池的周圈围坝墙体和底部的青苔和藻类等滋生污物定期地清理刷除干净，以进一步改善出水水质和提高水池围坝整体的美观性，代替传统的人工清理方式，省时省力。除此之外，本实用新型的清污机器人还可以通过更换清污装置4的方式，适用于污泥、沉渣等的清理工作。
40.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“前”、“后”、“内”、“外”、“背”、“中间”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具备特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
41.惟以上所述者，仅为本实用新型的具体实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，故其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修改，皆应仍属本实用新型权利要求书涵盖之范畴。

技术特征：

1.一种悬挂式倾角自调恒重心履带清污机器人，其特征在于，其包括行走履带装置、电机驱动装置、定位夹持装置和清污装置，所述定位夹持装置设有两组，分别铰接于所述行走履带装置的两侧，与所述行走履带装置之间倾角可调，同时与出水围堰的两侧壁抵接对所述行走履带装置的行走线路进行约束，使行走履带装置沿出水围堰行走；所述清污装置铰接在所述行走履带装置的两侧用于清污处理。2.根据权利要求1所述的一种悬挂式倾角自调恒重心履带清污机器人，其特征在于，所述行走履带装置包括固定架、主动支架和从动支架，所述主动支架和所述从动支架分别转动连接在所述固定架的两端，所述主动支架与所述从动支架相背的一端分别铰接设有履带主动轮和履带从动轮，所述履带主动轮和所述履带从动轮的外圆周首尾相接设有履带。3.根据权利要求2所述的一种悬挂式倾角自调恒重心履带清污机器人，其特征在于，所述主动支架和所述从动支架相对的一端均设有支架旋转销轴，所述固定架的两端对应开设有销轴孔，所述支架旋转销轴设于所述销轴孔内使所述主动支架、所述从动支架与所述固定架转动连接。4.根据权利要求3所述的一种悬挂式倾角自调恒重心履带清污机器人，其特征在于，所述主动支架和所述从动支架还开设有弧形孔，所述固定架的两端均设有定位销，所述定位销设于所述弧形孔内，并可沿所述弧形孔旋转。5.根据权利要求2所述的一种悬挂式倾角自调恒重心履带清污机器人，其特征在于，所述定位夹持装置包括夹持连接板，所述夹持连接板设有两个，分别设于所述固定架的前后两侧且与所述固定架铰接，所述夹持连接板的底端转动连接设有导向杆，所述导向杆的末端设有导向夹持辊轮。6.根据权利要求5所述的一种悬挂式倾角自调恒重心履带清污机器人，其特征在于，所述夹持连接板的底端还固定连接设有夹持支撑，所述导向杆通过轴承与所述夹持支撑转动连接。7.根据权利要求5所述的一种悬挂式倾角自调恒重心履带清污机器人，其特征在于，所述清污装置包括围堰内辊刷、围堰外辊刷、铁板辊刷、墙辊刷和地辊刷，所述围堰内辊刷和所述铁板辊刷固定在与所述固定架铰接的摆臂安装板的底端；所述围堰外辊刷安装在与所述固定架另一侧铰接的夹持连接板的底端；所述墙辊刷和所述地辊刷安装在与所述固定架铰接的臂梁底端。8.根据权利要求7所述的一种悬挂式倾角自调恒重心履带清污机器人，其特征在于，所述固定架的下方还铰接设有拉伸臂，所述拉伸臂与所述臂梁同轴固定，所述拉伸臂的另一端与所述固定架之间固定连接设有弹簧。9.根据权利要求2所述的一种悬挂式倾角自调恒重心履带清污机器人，其特征在于，所述电机驱动装置包括电机座板和电机，所述电机座板的两端分别与所述主动支架、所述从动支架的顶端固定连接，所述电机固定安装在所述电机座板上，所述履带主动轮的轴端设有同步带轮，所述同步带轮通过皮带与所述电机的输出端传动连接。10.根据权利要求1所述的一种悬挂式倾角自调恒重心履带清污机器人，其特征在于，所述行走履带装置设有多组，相邻两组行走履带装置通过同步连杆相连接。

技术总结

本实用新型提供一种悬挂式倾角自调恒重心履带清污机器人，其包括行走履带装置、电机驱动装置、定位夹持装置和清污装置，电机驱动装置固定安装在行走履带装置的上方，用于对行走履带装置提供动力。定位夹持装置设有两组，分别铰接于行走履带装置的两侧，与行走履带装置之间倾角可调，同时与出水围堰的两侧壁抵接对行走履带装置的行走线路进行约束，使行走履带装置沿出水围堰行走。清污装置铰接在行走履带装置的两侧用于清污处理。本实用新型利用定位夹持装置对行走履带装置进行定位约束，使其能沿出水围堰做圆周运动，并利用固定架与主动支架、从动支架转动连接，自动调整行走履带装置倾斜角度，使其在行走过程中适应高低不平的围堰表面。围堰表面。围堰表面。