本发明涉及自动清洗装置领域，具体是一种共轴式可变径自行走炮管清洗装置，包括机身、设置在机身上的共轴支撑架、与机身端部配合的1#毛刷、2#毛刷，还包括：共轴正反转驱动模块，与1#毛刷、2#毛刷插装连接且通过共轴支撑架与机身串行连接，用于实现1#毛刷、2#毛刷反向等速回转运动；自行走爬行模块，采用销轴和螺栓通过共轴支撑架与机身固定安装，通过齿轮间的啮合运动形成回转运动，从而实现清洗装置沿管壁攀爬运动；变径扩张支撑模块，采用销轴和螺栓通过共轴支撑架与机身固定安装，通过类似伞撑结构传动设计实现驱动轮系的扩张和变径运动，通过调节螺母沿传动螺杆左右移动，调节螺母在移动过程中带动平行连杆沿机身径向扩张运动。