[发明专利]一种蠕动式管道检测装置及设计方法

权利要求书

1.一种蠕动式管道检测装置，其特征在于：所述的蠕动式管道检测装置包括支撑行走机构（1）、驱动装置（2）、管道检测仪（3）、能源模块（4）、控制模块（5）、外壳（6）；支撑行走机构（1）安装在外壳（6）前中端，用于支撑管道检测装置行走，驱动装置（2）安装在支撑行走机构（1）中间，管道检测仪（3）安装在外壳（6）后端，能源模块（4）和控制模块（5）安装在外壳（6）内，控制模块（5）分别与管道检测仪（3）和能源模块（4）电连接；

所述的驱动装置（2）为液压驱动装置，包括伸缩式液压缸（21）、调速阀（22）、电磁换向阀（23）、单向阀（24）、储能器（25）、液压泵（26）、滤油器（27）、油箱（28）和溢流阀（29），伸缩式液压缸（21）连接在支撑行走机构（1）之间，伸缩式液压缸（21）的两端与电磁换向阀（23）电连接，调速阀（22）安装在伸缩式液压缸（21）后端与电磁换向阀（23）之间，电磁换向阀（23）、单向阀（24）和溢流阀（29）形成闭合回路，通过储能器（25）供能，且依次连接有液压泵（26）、滤油器（27）和油箱（28）进行供油。

2.根据权利要求1所述的一种蠕动式管道检测装置，其特征在于：所述的支撑行走机构（1）包括前体机（11）、后体机（12）、行进轮（13），前体机（11）和后体机（12）之间通过驱动装置（2）连接，前体机（11）与驱动装置（2）的伸缩端相连接，其中一个机体实现自锁时，另一个机体向前行进，前体机（11）和后体机（12）两侧均安装有行进轮（13），前体机（11）和后体机（12）结构相同，由支撑杆和支撑腿彼此铰接组成，根据支撑杆可调范围内的最大倾角确定前体机和后体机支撑杆长度；前后两侧的支撑杆和支撑腿间安装有弹簧（15），前体机（11）的前端设置有配重块（14）。

3.根据权利要求2所述的一种蠕动式管道检测装置，其特征在于：所述的行进轮（13）由外棘轮（131）、内轮（132）、棘爪（133）、扭簧（134）组成，外棘轮（131）、扭簧（134）和内轮（132）自外向内依次套设布置，棘爪（133）一端铰接在扭簧（134）上，另一端与外棘轮（131）内圈匹配贴合，当外棘轮（131）顺时针旋转时则可以正常行进，逆时针旋转时外棘轮（131）则被棘爪（133）卡住实现自锁。

4.根据权利要求1所述的一种蠕动式管道检测装置，其特征在于：所述的控制模块（5）内置定位模块与信息集成模块，用于装置的远程控制和信息交互。

5.一种蠕动式管道检测装置设计方法，应用于权利要求1-4任一项所述的一种蠕动式管道检测装置设计方法，其特征在于：所述蠕动式管道检测装置设计方法包括以下步骤：

S1，根据管道检测装置基础模型和需检测管道，收集管道检测装置基础模型重量、行进轮（13）直径、液压缸行程范围、管道直径、行进轮（13）与管壁之间的滚动摩擦系数和滑动摩擦系数；

S2，根据S1收集数据的管道检测装置支撑行走机构的前体机（11）和后体机（12）支撑杆长度、前后弹簧（15）规格和所需提供的预紧力、前后轮轮心间距范围、管道检测装置最大驱动力；

S3，根据最大驱动力计算伸缩式液压缸（21）驱动力，并进行越障能力计算分析；

S4，通过AD-AMS仿真软件构建蠕动式管道检测装置模型，并进行运动数据分析验证。