[发明专利]后置自适应方管三面清扫机器人

说明书

技术领域

本发明提供一种后置自适应方管三面清扫机器人，主要用于中央空调管道的清扫工作。

背景技术

随着经济发展和人民生活水平的不断提高，中央空调越来越得到广泛应用。但是，由于中央空调自身结构以及室内装修等原因，致使中央空调及其通风管道清扫困难，多数中央空调的通风管道长年未曾清扫过，由此而导致的空气污染也越来越引起人们的高度重视。

目前，市场上出现了一些空调管道清扫设备，但由于结构复杂、清洁效果差、设备自身笨重等原因，导致其难易推广应用。因此，我们研制了一种行星式管道清扫机器人，试验证明，该设备清洁效率高、结构简单、操作方便，因此申请了国家发明专利，申请号为：201210416953.7，公开号：CN102921683A；电机支架及行星架等改为伸缩结构后，提高了清扫机器人适应管道直径变化的能力，因此又申请了国家发明专利，申请号为：201210430663.8，公开号：CN102873066A；驱动装置改为后置式结构后，提高了清扫机器人的转弯灵活性，因此又申请了国家发明专利，申请号为：201210433148.5，公开号：CN102921684A。但是，上述专利技术只适应于圆形管道，对于方形管道无能为力，因此又申请了国家发明专利，申请号为：201310263319.9。不过，该专利所涉及的管道清扫机器人适应管道尺寸变化的能力不够理想。

综观中央空调管道清扫设备发展现状，急需一种清洁效率高、适应管道尺寸变化的能力强、转弯灵活的方形管道清扫设备。

发明内容

本发明提供一种能够达到彻底清扫中央空调方形通风管道之目的，且清洁效率高、适应管道尺寸变化能力强、转弯灵活的后置自适应方管三面清扫机器人。

其技术方案为：包括行进装置、传动装置和清扫装置，其中行进装置包括底盘、行进电机、驱动轮、电机支架、万向轮和行星安装架，水平布置的T形底盘的T形长边沿着机器人的前进方向，T形短边的中点与T形长边沿着机器人前进方向的后端端部固定连接，T形长边沿着机器人前进方向的最前端左右两侧各水平伸出一连接耳，圆环形电机支架的一侧固定有连接套，与电机支架轴线同轴的加强环对应于连接套的一侧与连接套的上表面固定连接，电机支架外圆与连接套相垂直的方向上固定有红外传感器，两个内部安装有压缩弹簧Ⅰ的连接套与电机支架的组合体，通过连接套使电机支架在下、加强环在上对称套装在底盘前端向外伸出的两个连接耳上，且电机支架固定有红外传感器的一侧朝着机器人的前进方向，两个行进电机分别安装在电机支架上，行进电机中部支承在加强环的圆孔内，行进电机的电机轴向下穿过电机支架的圆孔后，端部均安装有驱动轮，底盘远离连接耳的另一端T形短边中点上表面固定有圆孔轴线垂直于底盘上平面的行星安装架，底盘T形长边中部两侧各对称固定有圆孔轴线平行于底盘上平面、且平行于底盘T形短边的行星安装架，底盘T形短边两端下表面各安装一个回转轴线垂直于底盘上平面的叉形凸耳，底盘T形长边行星安装架沿着前进方向的前方中心处下表面也安装一叉形凸耳，各凸耳均设有两个同轴圆孔，一端安装有两个同轴万向轮的万向轮架的另一端分别通过销轴安装在凸耳的两圆孔内，万向轮架靠近万向轮的端部上表面与底盘下表面之间均安装有压缩弹簧Ⅱ，传动装置包括圆锥齿轮、圆柱齿轮、传动轴、支承轴、主动轴和减速电机，减速电机固定在底盘T形长边远离T形短边一端的上表面中部，减速电机的输出轴朝着底盘的T形短边方向、且输出轴轴线平行于底盘的T形长边，与减速电机输出轴同轴的传动轴两端同向各固定一圆锥齿轮Ⅰ，且圆锥齿轮Ⅰ的齿面远离减速电机，两个圆锥齿轮Ⅰ之间的传动轴外面安装一套筒，传动轴朝着减速电机方向的伸出端通过联轴器与减速电机的输出轴固定连接，3条主动轴分别空套支承在位于底盘的T形短边中点处和T形长边中部两侧行星安装架的圆孔内，与固定在传动轴靠近减速电机一端的圆锥齿轮Ⅰ啮合的两个圆锥齿轮Ⅱ，分别固定在两条主动轴穿过位于底盘T形长边中部两侧行星安装架圆孔后向内侧伸出的端部，与固定在传动轴远离减速电机一端的圆锥齿轮Ⅰ啮合的另一个圆锥齿轮Ⅱ，固定在一端固定于底盘T形长边上的支承轴Ⅰ向上伸出的端部，支承轴Ⅰ的圆锥齿轮Ⅱ与底盘之间固定有圆柱齿轮Ⅰ，与圆柱齿轮Ⅰ啮合的圆柱齿轮Ⅱ固定在一端固定于底盘T形长边上的支承轴Ⅱ向上伸出端的中部，支承轴Ⅱ向上伸出的端部固定有另一圆柱齿轮Ⅱ，并与固定在另一条主动轴穿过位于底盘T形短边中点处行星安装架圆孔后向下伸出端的另一个圆柱齿轮Ⅰ啮合，其特征在于：清扫装置包括行星传动装置和毛刷，行星传动装置包括中心处加工有圆孔的太阳轮、行星轮、花键主轴、行星架、行星轴、伸缩支承、惰轮、惰轮轴和惰轮架，1个行星传动装置的太阳轮固定在位于底盘T形短边上表面中点处的行星安装架的上面，太阳轮中心处圆孔轴线与行星安装架的圆孔轴线同轴，中部空套支承在行星安装架圆孔内的主动轴穿过太阳轮中心处圆孔后向上伸出的端部设有花键套，且花键套内安装有压缩弹簧Ⅲ，一端设有外花键的花键主轴插入主动轴的花键套内，两个行星架中心分别固定在主动轴朝上伸出端的中部和花键主轴远离外花键的另一端，两惰轮架分别空套支承在主动轴上的行星架与花键套之间和花键主轴上的外花键与行星架之间，惰轮架沿径向向外伸出的各支腿外端均设有支承套，各支承套中心处的圆孔轴线位于以主动轴轴线为中心的同一圆周上，与主动轴轴线平行的3条惰轮轴两端空套支承在两惰轮架支承套的圆孔内，惰轮轴朝下的伸出端各装有与太阳轮啮合的惰轮，另一端向上穿过位于上面惰轮架的支承套圆孔后向上伸出，行星架沿主动轴径向向外伸出的各套筒形支腿内部均安装有压缩弹簧Ⅳ，伸缩支承的外圆沿径向伸出一支承杆，并通过支承杆插入行星架安装有压缩弹簧Ⅳ的套筒形支腿内，行星轴包括行星花键套和行星花键轴，与主动轴轴线平行的3个行星花键套中部分别空套支承在插入固定于主动轴上的行星架套筒形支腿内的伸缩支承的孔内，朝下的伸出端各装有与惰轮啮合的行星轮，朝上的伸出端均设有花键套，且花键套内均安装有压缩弹簧Ⅴ，3条行星花键轴中部分别空套支承在插入固定于花键主轴上的行星架套筒形支腿内的伸缩支承的孔内，朝下的伸出端均设有插入行星花键套的花键套内的外花键，朝上的伸出端各固定有圆盘形毛刷，各伸缩支承的外圆与相邻的惰轮架支腿外端的支承套外圆之间分别对应挂有拉伸弹簧，另外两个与安装在底盘T形短边上方中点处的行星传动装置相同的行星传动装置的太阳轮分别固定在位于底盘T形长边中部上表面的两个行星安装架的外侧，太阳轮中心处圆孔的轴线与行星安装架的圆孔轴线同轴。