[发明专利]一种优化的支撑轮式管道内检测机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种优化的支撑轮式管道内检测机器人，是能够实现管道内运行的管道机器行走装置。

背景技术

管道在日常生活中随处可见，特别是在工业中发挥着不可替代的作用，例如在石油、天然气、化工原料及市政给排水工程等各个方面发挥着重要的作用。管道在长期的使用时，难免会出现各种问题如腐蚀、裂缝、淤积等各种缺陷，对管道的正常使用会产生严重的影响。管道机器人作为一种高效准确故障诊断、缺陷检测、管道维修载体正被广泛应用于管道运行前期的管道清理、检测维修等作业中。

管道机器人可以携带检测装置进入到管道内部，运用各种无损检测方法对管道进行检测。近年来，随着研究的不断深入，管道机器人领域进入崭新的阶段。管道机械人主要应用在石油、化工、天然气及核工业等领域中，以完成检测探伤、清理和维护管道的工作。现有的管道机器人有轮式、履带式、蠕动式、螺旋式等等。支撑轮式管道机器人因驱动能力强、运动平稳、管径适应能力强等特点正成为国、内外相关领域的研究重点。

在进行作业过程中，机器人运行会遇到很多障碍。一般轮式管道机器人中间控制部分采用丝杠螺纹副结构，不仅摩擦磨损大，行程慢，而且运动过程中振动大，对管道的检测精度有很大的限制，如专利号CN 205534830U所述的“一种管道机器人”，需要设置行走轮与扶正轮共同工作，行程较慢。为保证机器人管内的正常运行，需要提供一种易于驱动、柔性化、移动平稳、运行速度快、行程较远的管道内行走装置。管道内部运行装置的研究在实际应用中具有重要的价值和意义。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种优化的支撑轮式管道内检测机器人，具有管道内径适应性强、牵引力大、运行平稳可靠、行程远、使用范围广等的特点。

本发明的目的是这样实现的：包括前机体、后机体、用于连接前机体和后机体的中间连接杆，所述前机体包括截面是方形的前机体框架、设置在前机体框架端面上的电机、安装在电机输出轴上的大锥齿轮、设置在前机体框架四个侧面上的四个传动轴、安装在每个传动轴一端上的小锥齿轮，所述大锥齿轮与小锥齿轮啮合且大锥齿轮与小锥齿轮均位于前机体框架内，所述前机体框架的四个侧面上均设置有前支撑轮机构，每个前支撑轮机构包括设置在前机体框架上的前支座，前支座的两端对称设置有两个前限位块，两个前限位块之间设置有前滑槽支座，且前滑槽支座的两个相对的侧面设置滑槽，限位块通过其上端的凸起设置在滑槽中，前滑槽支座的端面设置有带孔凸台，所述传动轴的另一端通过与蜗杆轴连接，且蜗杆轴穿过所述带孔凸台，滑前槽支座上端设置有前滚轮轴，前滚轮轴的中间位置安装有涡轮、两端安装有前滚轮，蜗杆轴与蜗轮啮合，所述前滑槽支座下端与前支座之间设置有前弹簧；

所述后机体包括截面形状后机体框架、设置在后机体框架四个侧面上的后支撑轮机构，每个后支撑轮机构包括设置在后机体框架上的后支座、对称设置在后支座两端的两个后限位滑块、设置在两个后限位块之间的后滑槽支座、设置在后滑槽支座下端与后支座之间的后弹簧、设置在后滑槽支座上端的后滚轮轴、设置在后滚轮轴两端的两个后滚轮。

本发明还包括这样一些结构特征：

1.所述连接杆有四个，且均匀设置在前机体和后机体之间。

2.所述前滑槽支座下端与前支座之间设置有前弹簧是指：所述前滑槽支座下端设置有孔一，前支座上设置有前立柱，前立柱与孔一之间设置有前弹簧。

3.设置在后滑槽支座下端与后支座之间的后弹簧是指：所述后滑槽支座下端设置有孔二，后支座上设置有后立柱，后立柱与孔二之间设置有前弹簧。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的技术方案提出了一种新的支撑轮式行走机构，本设计采用电机带动锥齿轮旋转，通过锥齿轮机构与蜗轮蜗杆机构控制支撑轮的运转，支撑轮机构与机体框架之间垂直安装，并作用于管道内壁，大大提高了可靠性；支撑轮安装座与机体框架之间通过弹簧组件调节支撑部分相对于机体框架伸出的长度，可以适应不同管径的环境，扩大了机器人的使用范围，使得机构更加柔性化；前后机体通过连接杆对称安装，运行过程中振动较小，有利于延长机体寿命。本发明装置机械结构简单紧凑、行程较大、管道内径适应性强、速度可调、运行稳定、工作效率高、安全可靠，为管道机器人的发展提供了一种新的设计思维，拥有广阔的应用前景。本发明具有对管道内径变化适应能力强、运行平稳可靠等特点，特别适用于管内检测作业。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的前机体结构示意图；