[实用新型]一种直轮驱动式变径管道巡检机器人

说明书

本实用新型一种直轮驱动式变径管道巡检机器人，属于管道机器人技术领域；所要解决的技术问题为提供一种可应对复杂管道的直轮驱动式变径管道巡检机器人；采用的技术方案为：驱动单元的结构为：两个驱动轮系统安装在底板后端的两侧，一个万向支撑轮安装在底板前端，底板上安装有变径主动调节系统；转弯与对心系统的结构为：方杆竖直设置，其下端与驱动单元中的底板前端铰接，其中部套装有直线轴承，直线轴承上固定有轴承连接器；检测单元的结构为：壳体上安装有多个检测装置，壳体通过轴承和轴承连接器连接，多个类L形支架的一端铰接在壳体上，另一端安装有万向轮，每个类L形支架与壳体之间均安装有弹簧自适应调节系统；本实用新型用于管道巡检。

技术领域

本实用新型一种直轮驱动式变径管道巡检机器人，属于管道机器人技术领域。

背景技术

现有的管道机器人多为轮式、履带式和螺旋式管道机器人，前两者无法满足复杂环境下驱动轮正压力的自主调节，只能依靠机器人自重来提供正压力。螺旋式机器人结构复杂，多采用电机输出扭矩驱动轮架使其转动，在轮与管道内壁的摩擦力作用下迫使被动轮与轮架分别自传和公转形成行星轮系，利用被动轮轴线与轮架轴线之间的角度关系提供轴向推力的被动驱动形式，牵引力小，传动效率低。另外，现有管道机器人多为固定管径机器人，无法自动适应管径变化，严重影响管道机器人的通用性。

实用新型内容

本实用新型克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为提供一种对管道变形或变径部位适应能力强，可应对复杂管道的直轮驱动式变径管道巡检机器人。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种直轮驱动式变径管道巡检机器人，包括：驱动单元、转弯与对心系统和检测单元，驱动单元和检测单元通过转弯与对心系统连接；

所述驱动单元的结构为：两个驱动轮系统安装在底板后端的两侧，一个万向支撑轮安装在底板前端，底板上安装有变径主动调节系统；

所述驱动轮系统的结构为：电机和驱动轮均安装在安装板上，电机的输出轴通过一对锥齿轮与驱动轮的转轴连接，安装板与底板连接；

所述变径主动调节系统的结构为：丝杠水平设置，其一端通过轴承安装在丝杠支座上，另一端通过联轴器与变径调节电机的输出轴连接，滑块通过螺纹套装在丝杠上，支撑轮由连杆机构控制随滑块在丝杠上水平移动而上下移动，支撑轮上安装有压力传感器，变径调节电机和丝杠支座均固定安装在底板上；

所述转弯与对心系统的结构为：方杆竖直设置，其下端与驱动单元中的底板前端铰接实现水平转动，其中部套装有直线轴承，直线轴承上固定有轴承连接器；

所述检测单元的结构为：壳体上安装有多个检测装置，壳体通过轴承和转弯与对心系统中的轴承连接器连接实现径向旋转，多个类L形支架围绕壳体径向均布，类L形支架的一端铰接在壳体上，另一端安装有万向轮，每个类L形支架与壳体之间均安装有弹簧自适应调节系统。

所述驱动轮系统中安装板与底板之间通过变径被动调节系统连接，所述变径被动调节系统的结构为：合页的转动轴上套装扭簧，扭簧的两端分别与合页的两个页片固定；

所述驱动单元中的万向支撑轮通过弹簧套筒与底板连接实现被动调节。

进一步的，所述连杆机构的结构为：第一连杆倾斜设置，下端固定在底板上，上端与第二连杆的下端铰接，第三连杆的下端与滑块铰接，上端与第二连杆的中部铰接，第二连杆的上端安装支撑轮。

进一步的，所述转弯与对心系统中方杆的下端与双层夹板固定，底板插入双层夹板中后用销轴铰接。

进一步的，所述弹簧自适应调节系统的结构为：套筒的底端铰接在所述壳体上，套筒内套装有弹簧，弹簧的一端固定在套筒的底面上，另一端固定在弹簧压盖上，弹簧压盖套装在套筒内部，连接杆的一端固定在弹簧压盖上，另一端伸出套筒外并与类L形支架铰接。