[发明专利]一种适用于弯曲管道的柔性激光清洗系统

权利要求书

1.一种适用于弯曲管道的柔性激光清洗系统，包括激光器(6)、爬行装置和控制系统(5)，激光器(6)在使用时设置在管道的外部，所述爬行装置包括前壳体(1)、后壳体(3)和激光清洗头(4)，所述前壳体(1)具有驱动电机(11)、前驱动轮(15)和激光接入端口，所述驱动电机(11)内置在前壳体(1)内，与前驱动轮(15)相连接，驱动前驱动轮(15)转动，所述后壳体(3)具有清洗电机(31)和后从动轮(33)，清洗电机(31)内置在后壳体(3)内，后从动轮(33)安装在后壳体(3)上，清洗电机(31)与激光清洗头(4)相连接，能够带动激光清洗头(4)转动，其特征在于：所述前壳体(1)与后壳体(3)之间通过弹簧套筒(2)形成柔性连接，使得所述爬行装置能够适用于弯曲管道，弹簧套筒(2)内还设置有传能光纤(7)，所述激光器(6)发射的激光光束经激光接入端口传输至传能光纤(7)，再经过传能光纤(7)传输至激光清洗头(4)，从而对管道内壁进行清洗，所述控制系统(5)分别与所述的激光器(6)、驱动电机(11)和清洗电机(31)相连接，用于控制激光器(6)的开启以及激光光束的发射强度、控制驱动电机(11)驱动前驱动轮(15)的行走速度、以及控制清洗电机(31)带动激光清洗头(4)的转动角度。

2.根据权利要求1所述的适用于弯曲管道的柔性激光清洗系统，其特征在于：所述激光器(6)为光纤激光器、脉冲激光器、二氧化碳激光器、半导体激光器中的任一种。

3.根据权利要求2所述的适用于弯曲管道的柔性激光清洗系统，其特征在于：所述光纤激光器输出的激光波长为1064nm。

4.根据权利要求1所述的适用于弯曲管道的柔性激光清洗系统，其特征在于：所述驱动电机(11)通过前齿轮箱和蜗轮蜗杆机构与所述前驱动轮(15)相连接，所述前齿轮箱安装在所述前壳体(1)内，所述驱动电机(11)的输出端与所述前齿轮箱相连接，所述前齿轮箱的输出端与蜗杆(12)相连接，蜗杆(12)与蜗轮(13)相啮合，所述前驱动轮(15)具有前轮弹簧连接杆(14)，前轮弹簧连接杆(14)使得前驱动轮(15)能够自适应管道内径，所述前轮弹簧连接杆(14)与所述蜗轮(13)相连接，在蜗轮(13)驱动下带动所述前驱动轮(15)转动。

5.根据权利要求1所述的适用于弯曲管道的柔性激光清洗系统，其特征在于：所述弹簧套筒(2)的前后端分别挂接在所述前壳体(1)与后壳体(3)上。

6.根据权利要求1所述的适用于弯曲管道的柔性激光清洗系统，其特征在于：所述清洗电机(31)通过后齿轮箱和传动连接杆(34)与所述激光清洗头(4)相连接，所述后齿轮箱安装在所述后壳体(3)内，所述清洗电机(31)的输出端与所述后齿轮箱相连接，所述后齿轮箱的输出端与传动连接杆(34)相连接，传动连接杆(34)与所述激光清洗头(4)相连接。

7.据权利要求1所述的适用于弯曲管道的柔性激光清洗系统，其特征在于：所述后从动轮(33)具有后轮弹簧连接杆(32)，后轮弹簧连接杆(32)安装在后壳体(3)上，后轮弹簧连接杆(32)使得后从动轮(33)能够自适应管道内径。

8.据权利要求1所述的适用于弯曲管道的柔性激光清洗系统，其特征在于：所述管道为金属管道。

9.据权利要求1至8任一项所述的适用于弯曲管道的柔性激光清洗系统，其特征在于：所述激光清洗头(4)内安装有分光棱镜(41)、反射镜(42)和聚焦透镜(43)，所述分光棱镜(41)、反射镜(42)和聚焦透镜(43)按照激光光束经分光、反射、聚焦的传输路径来设置，来自于传能光纤(7)的激光光束经分光棱镜(41)分光、反射镜(42)反射和聚焦透镜(43)后将激光光束聚焦在待清洗的管道内部，实现管道内壁的激光清洗。

10.据权利要求9所述的适用于弯曲管道的柔性激光清洗系统，其特征在于：所述的反射镜(42)和聚焦透镜(43)均为两面，两面聚焦透镜(43)分别置于激光清洗头(4)的两个侧面，形成双光束激光清洗系统，能够同时完成大角度的清洗。