[发明专利]管道轮式爬行装置

说明书

技术领域

本发明涉及管道检测装置领域，尤其涉及一种管道轮式爬行装置。

背景技术

现有许多管道用于输送高温高压气体，有毒放射性物质，强酸强碱腐蚀流体，这类管道长期承受高温高压腐蚀等损坏，极易发生泄漏现象，由于管道内输送特殊流体，一旦管道破损，若不及时发现，会引起火灾爆炸，人员中毒等事故。由于管道内输送流体的危险性，以及管道布置的错综复杂，这类管道根本不能靠工作人员进行检测，因此，亟待设计出一种能在管道外壁进行移动的装置来完成管道检测的工作。

现有的管道外壁的检测装置一般采用蠕动式、螺旋式、滚动式、交替攀爬等多种移动方式，但是普遍存在如下缺点：1，不能跨越管道上的障碍，很难通过弯管或者十字管道；2，检测装置与管道固定不牢靠；3，对于一根外径连续变化的管道，运行不平稳。

中国实用新型专利(授权公告号为CN 2747088Y授权公告日为2005.12.21)公开了一种单电机单驱动直进轮式小型管道机器人移动机构，该机器人适用在小直径的直管道内移动，不适用弯管的爬行。再如中国发明专利(授权公告号CN101138994A授权公告日2009.6.24)公开了一种轮式永磁吸附管道爬行机器人，是一种能在倾斜管道上沿管道轴向运动的装置；该机器人能在管道外壁移动，该机器人在其底部安装永磁吸附机构，通过永磁吸附机构与管道间的吸引力使小车在任何角度，任何位置可靠的吸附在管道外壁上，不发生脱落，但是由于磁力的不稳定性，磁力会受到外界的干扰较大，而且磁力的大小较难把控，磁力太大，会对小车的运行造成较大的阻力，因此，采用磁力固定的方式较难在实际中得到应用。

发明内容

为解决以上问题，本发明的目的是提供一种管道轮式爬行装置，该管道轮式爬行装置具有与管道固定牢靠，能平稳通过外径连续变化的管道，以及能通过各类弯管或十字管的特点。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

管道轮式爬行装置，包括车架、主动轮系、从动轮系与检测传感器；

所述车架包括主支撑板、侧支撑板与连接板，所述主支撑板两端分别通过连接板与侧支撑板连接，所述主支撑板、侧支撑板以及连接板形成六边形的五条边，所述六边形缺失的一条边形成车架的开口端；所述主支撑板上设有主动轮系，所述侧支撑板上设有从动轮系，所述连接板上设有检测传感器；

所述主动轮系包括主动轮、驱动主动轮转向的转向机构以及与所述主动轮连接的第一压紧机构；所述转向机构包括与主支撑板固定的转向座和设于转向座上的驱动组件与从动组件，所述驱动组件包括转向电机，主动转向轴与主动转向齿轮；所述主动转向轴上端与转向电机连接，所述主动转向轴中部与主动转向齿轮连接；所述从动组件包括从动转向轴与从动转向齿轮，所述从动转向轴中部与从动转向齿轮连接，所述从动转向轴下端内设有空腔，所述从动转向齿轮与主动转向齿轮相啮合；所述第一压紧机构包括第一伸缩杆与第一压缩弹簧，所述第一伸缩杆上端穿过转向座套设于从动转向轴的空腔内，所述第一伸缩杆下端与主动轮固定，所述伸缩杆上套有第一压缩弹簧，所述第一压缩弹簧一端抵顶在转向座上，所述第一压缩弹簧另一端与主动轮固定；所述主动轮上设有驱动主动轮直行的驱动电机；

所述从动轮系包括从动轮、与所述从动轮连接的第二压紧机构以及固定第二压紧机构的安装座；所述第二压紧机构包括滑道、第二伸缩杆与第二压缩弹簧，所述滑道与安装座固定，所述第二伸缩杆上端穿过安装座套设于滑道内，所述第二伸缩杆下端与从动轮固定，所述第二伸缩杆上套有第二压缩弹簧，所述第二压缩弹簧一端抵顶在安装座上，所述弹簧另一端与从动轮固定。

作为优选，所述主动轮为定向轮，所述从动轮为万向轮。

作为优选，所述主动轮与从动轮沿圆周方向均匀布置。均匀布置主动轮与从动轮有利于装置的平衡，在管道上爬行更加平稳。

作为优选，所述第一伸缩杆与第二伸缩杆均为方形杆，所述与第一伸缩杆配合的空腔以及与第二压缩杆配合的滑道均为方形。具有方形结构的第一伸缩杆与第二伸缩杆有利于定向轮的转向操作。

作为优选，所述车架开口端的长度大于管道的直径。开口端的长度若太小，不利于将该装置安装于管道上，需将该装置的开口用力拉开后卡入管道，长时间的拉动会使支架变形。

作为优选，所述主动转向轴与主动转向齿轮键连接，所述从动转向轴与从动转向齿轮键连接。