專利名稱：雙驅(qū)動(dòng)輪式管道檢測驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種管線自動(dòng)檢測系統(tǒng)用驅(qū)動(dòng)裝置，尤其是用于管線在線片企
測作業(yè)中的雙驅(qū)動(dòng)輪式管道;險(xiǎn)測驅(qū)動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
管道運(yùn)輸是石油、天然氣運(yùn)輸?shù)闹饕绞?，由于輸送管線穿越地域廣，服役
環(huán)境復(fù)雜，位置隱蔽， 一旦發(fā)生事故，將^i成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，對社會(huì)和環(huán)境 也會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，因此，必須定期對管道進(jìn)行檢測。常用檢測方法有漏磁法、 超聲法、電渦流法等，不論用何種檢測方法，驅(qū)動(dòng)裝置行走的可靠性和穩(wěn)定性對 檢測和定位質(zhì)量都有很大的影響，驅(qū)動(dòng)裝置都是關(guān)鍵課題之一。 一般來說，驅(qū)動(dòng)
裝置應(yīng)滿足以下條件(l)牽引力大，負(fù)載能力強(qiáng)；(2)結(jié)構(gòu)合理，能適應(yīng)一定程度 的管徑變化；(3)有一定的障礙跨越能力；(4)可以順利通過一定直徑的彎道。
目前，管道內(nèi)一僉測驅(qū)動(dòng)方式主要是壓差驅(qū)動(dòng)和電驅(qū)動(dòng)。壓差驅(qū)動(dòng)，常用于遠(yuǎn) 程管if^線抬r測，需要配套的實(shí)時(shí)GIS系統(tǒng)和管道沿線標(biāo)志點(diǎn)等輔助設(shè)施。電驅(qū) 動(dòng)作為非常有效的驅(qū)動(dòng)方法之一，定位簡單、精確高，常在短距離作業(yè)中應(yīng)用， 也可以在實(shí)驗(yàn)過程中使用。電驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置形式也多式多樣，有壓電元件驅(qū)動(dòng)、 直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)、螺旋式驅(qū)動(dòng)和輪式驅(qū)動(dòng)等。前三種驅(qū)動(dòng)方式具有結(jié)構(gòu)可靠和尺寸 小的優(yōu)點(diǎn)。但是，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高，而JU爭越障礙能力差，適應(yīng)于孩i型管道才幾 器人驅(qū)動(dòng)。相反輪式驅(qū)動(dòng)則結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低、跨越障礙能力強(qiáng)，牽引力大，在 常規(guī)油氣管道檢測驅(qū)動(dòng)中更為實(shí)用。
隨著國內(nèi)管道檢測技術(shù)的快il^jL,國內(nèi)的管道驅(qū)動(dòng)裝置也得到了長足的發(fā) 展。天津大學(xué)于2001年6月申請的專利CN2487515Y中的闡述的履帶式管道機(jī) 器人，采月增壓履帶代替驅(qū)動(dòng)輪，支撐輪垂直安^機(jī)體上，直徑較大的增壓履 帶增強(qiáng)了機(jī)構(gòu)的行走穩(wěn)定性。但是，增壓履帶尺寸較大，轉(zhuǎn)彎性能差，而且增壓 履帶變形小，驅(qū)動(dòng)增壓履帶的正壓力主要靠機(jī)器人自身重量，運(yùn)行不可靠，僅適 用于直管中運(yùn)行。
東華大學(xué)于2003年11月申請的專利CN1544211A中闡述的高度可調(diào)的自主 變位履帶式管道機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu)，采用四電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)四個(gè)驅(qū)動(dòng)輪，四驅(qū)動(dòng)輪 成對稱式分開，驅(qū)動(dòng)輪與擺腿才A4勾連接，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的高度通過擺腿擺角的變化進(jìn)
行調(diào)節(jié)。這種調(diào)節(jié)方式，不僅適應(yīng)圓形管道而且能在矩形管道中運(yùn)行。在運(yùn)行前，
才艮據(jù)管i!X寸手動(dòng)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)才;U勾的高度。然而，保證驅(qū)動(dòng)才A4勾運(yùn)行過程中尺寸不 變，在圓形管道中運(yùn)行時(shí)， 一旦發(fā)生旋轉(zhuǎn)，將出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)輪打滑現(xiàn)象。因此，該驅(qū) 動(dòng)才M勾只能在水平放置的矩形管道運(yùn)行。
北京工業(yè)大學(xué)于2004年申請的實(shí)用專利CN2747088Y和發(fā)明專利 CN1586942A中闡述了一種單電機(jī)驅(qū)動(dòng)直進(jìn)輪式小型管道機(jī)器人驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng) 輪通過渦輪蝸桿與電機(jī)連接，除驅(qū)動(dòng)輪外，在圓形驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)外還分布相間120。 的兩個(gè)彈簧滑塊式的支撐輪。據(jù)專利所述該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過兩彈性支撐來保證驅(qū)動(dòng) 輪的正壓力，利用支撐輪的彈簧變化來適應(yīng)管徑變形。理論上該積^勾是可以通過 有一定變形的管道，但—是，垂直安裝的彈性支撐4侖在遇到障礙時(shí)，滑塊和導(dǎo)軌間 產(chǎn)生的徑向推力使滑塊和導(dǎo)軌間摩擦力增加。 一方面，被卡住的支撐輪使阻力增 大；另一方面，由于滑塊沒有順利下壓，導(dǎo)致彈簧伸縮量不變，驅(qū)動(dòng)輪的正壓力 并不增加。所以，這種垂直彈性支撐輪才幾構(gòu)在遇到障礙時(shí)有可能發(fā)生驅(qū)動(dòng)輪打滑 現(xiàn)象。
鑒于上述原因，有必要進(jìn)一步研制開發(fā)新型的管道才全測裝置，以促進(jìn)管道檢 測技術(shù)的M。 發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)背景技術(shù)所述,本實(shí)用新型的目的在于提供一種在管道中行走穩(wěn)定性好， 牽引力大，并且彎道通過能力強(qiáng)，以直流電才幾為動(dòng)力，以減速器為中心，在其前 后設(shè)置驅(qū)動(dòng)輪^^勾，通過減速器輸出軸傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)鏈輪，《連^^《連條從而驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng) 輪機(jī)構(gòu)，在機(jī)體與驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)之間連接有調(diào)節(jié)彈簧，在機(jī)體上還設(shè)置有支撐輪機(jī) 構(gòu)的雙驅(qū)動(dòng)4&式管道檢測驅(qū)動(dòng)裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的 一種雙驅(qū)動(dòng)輪式管道檢測驅(qū)動(dòng)裝置，主要由機(jī)體(l)，動(dòng)力裝置(2)，驅(qū)動(dòng) 臂(3)，驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)(4)和支撐輪機(jī)構(gòu)(5)組成，其中由調(diào)節(jié)彈簧固定結(jié)構(gòu) (12 )，減速器(22)和直流電機(jī)(21)由前往后按序構(gòu)成機(jī)體(1),在減速器輸 出軸(26)上裝置有驅(qū)動(dòng)臂(3),對稱分布在減速器(22)的兩側(cè)，并可以繞減 速器輸出軸(26)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在減速器輸出軸(26)上鍵接有驅(qū)動(dòng)鏈輪(23),在 驅(qū)動(dòng)臂(3 )的端部設(shè)置驅(qū)動(dòng)輪軸(42 ),在其上裝置有《連4侖(24)和驅(qū)動(dòng)輪(43 )， 鏈輪(24)可驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)4侖(43 )轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)鏈輪(23 )與鏈輪(24)通過鏈條(25 ) 作為二者的傳動(dòng)構(gòu)件；驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)(4)通過驅(qū)動(dòng)輪支架(41)和調(diào)節(jié)彈簧(11) 與機(jī)體(1)的調(diào)節(jié)彈簧固定結(jié)構(gòu)(12)連接，非工作狀態(tài)下調(diào)節(jié)彈簧(11)處于 非壓縮的》文開狀態(tài)；支撐輪機(jī)構(gòu)(5)沿機(jī)體(1)均布i殳置在減速器(22)和直
流電機(jī)(21)的兩端，在機(jī)體(1)的同一剖面內(nèi)兩支撐輪(53)和驅(qū)動(dòng)4侖(43) 三者間的夾角約為120。，三者可同時(shí)著點(diǎn)在同一圓柱內(nèi)表面上。 由于采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果
1、 本實(shí)用新型驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)為彈性機(jī)構(gòu)，由調(diào)節(jié)彈簧提供正壓力，保證裝置有 足夠大的牽引力；驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)上不設(shè)任何限位裝置，通過調(diào)節(jié)彈簧和驅(qū)動(dòng)臂與機(jī) 體連接，整個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置適應(yīng)管徑變化能力和彎道通過能力強(qiáng)；支撐輪才;L構(gòu)固定安 a才琳上，同驅(qū)動(dòng)輪才;i4勾錯(cuò)開一定距離安裝，驅(qū)動(dòng)裝置障礙跨越能力強(qiáng)。
2、 本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，緊湊，造價(jià)低廉，使用維護(hù)和修理簡易。

圖1A為本實(shí)用新型總體結(jié)構(gòu)示意圖
圖lB為本實(shí)用tf型圖1A的A向示意圖
圖2為本實(shí)用新型驅(qū)動(dòng)輪才/U勾示意圖
圖3為本實(shí)用新型支撐輪才;^勾示意圖具體實(shí)施方式
由圖1A和圖1B示出， 一種雙驅(qū)動(dòng)4侖式管道4企測驅(qū)動(dòng)裝置，主要由才幾體l， 動(dòng)力裝置2，驅(qū)動(dòng)臂3，驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)4和支撐輪機(jī)構(gòu)5組成，其中由調(diào)節(jié)彈簧固 定結(jié)構(gòu)12，減速器22和直流電機(jī)21由前往后按序構(gòu)成機(jī)體1，在減速器輸出軸 26上裝置有驅(qū)動(dòng)臂3，對稱分布在減速器22的兩側(cè)，并可以繞減速器輸出軸26 自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在減速器輸出軸26上4建接有驅(qū)動(dòng)鏈輪23,在驅(qū)動(dòng)臂3的端部設(shè)置驅(qū) 動(dòng)輪軸42,在其上裝置有鏈輪24和驅(qū)動(dòng)輪43,鏈輪24可驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪43轉(zhuǎn)動(dòng)， 驅(qū)動(dòng)鏈輪23與鏈輪24通過鏈條25作為二者的傳動(dòng)構(gòu)件;驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)4通過驅(qū)動(dòng) 輪支架41和調(diào)節(jié)彈簧11與機(jī)體1的調(diào)節(jié)彈簧固定結(jié)構(gòu)12連接，非工作狀態(tài)下調(diào) 節(jié)彈簧11處于非壓縮的放開狀態(tài)；支撐輪機(jī)構(gòu)5沿機(jī)體1均布設(shè)置在減速器22 和直流電機(jī)21的兩端，在機(jī)體1的同一剖面內(nèi)兩支撐輪53和驅(qū)動(dòng)輪43三者間的 夾角約為120。，三者可同時(shí)著點(diǎn)在同一圓柱內(nèi)表面上。
由圖2示出驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成，驅(qū)動(dòng)輪43通過驅(qū)動(dòng)輪軸42安裝在驅(qū)動(dòng) 專侖支架41上。
由圖3示出支撐輪才M勾的結(jié)構(gòu)組成，支撐輪53通過支撐庫侖軸52安M支撐 輪座51上。
另知，驅(qū)動(dòng)裝置的總體技術(shù)方案設(shè)計(jì)過程中必須確保驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)和支撐輪機(jī) 構(gòu)的安裝精度以保證裝置運(yùn)行的穩(wěn)定性，檢查并調(diào)整前后驅(qū)動(dòng)輪上方的壓緊彈簧 使前后驅(qū)動(dòng)輪輪壓力的合理分配。
又知，本實(shí)用新型支撐輪機(jī)構(gòu)5固定安裝在機(jī)體1上，均布在直流電機(jī)21 和減速器22兩端，與驅(qū)動(dòng)輪才/U勾4錯(cuò)開一定距離安裝。
本實(shí)用新型的使用過程如下首先將驅(qū)動(dòng)裝置同電池艙連接，然后，手動(dòng)將 驅(qū)動(dòng)裝置壓入管道內(nèi)，在調(diào)節(jié)彈簧ll作用下，驅(qū)動(dòng)輪43一^H緊在管道壁上。打 開遙控器開關(guān)，驅(qū)動(dòng)裝置開始運(yùn)行。在實(shí)際才喿作中，借助調(diào)節(jié)彈簧ll的壓緊力將 驅(qū)動(dòng)輪43壓在管壁上，驅(qū)動(dòng)輪43的正壓力由調(diào)節(jié)彈簧11提供，在管徑發(fā)生變化 或通過彎道時(shí)，調(diào)節(jié)彈簧ll自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的自適應(yīng)直徑。
權(quán)利要求1、一種雙驅(qū)動(dòng)輪式管道檢測驅(qū)動(dòng)裝置，主要由機(jī)體(1)，動(dòng)力裝置(2)，驅(qū)動(dòng)臂(3)，驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)(4)和支撐輪機(jī)構(gòu)(5)組成，其特征在于由調(diào)節(jié)彈簧固定結(jié)構(gòu)(12)，減速器(22)和直流電機(jī)(21)由前往后按序構(gòu)成機(jī)體(1)，在減速器輸出軸(26)上裝置有驅(qū)動(dòng)臂(3)，對稱分布在減速器(22)的兩側(cè)，并可以繞減速器輸出軸(26)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在減速器輸出軸(26)上鍵接有驅(qū)動(dòng)鏈輪(23)，在驅(qū)動(dòng)臂(3)的端部設(shè)置驅(qū)動(dòng)輪軸(42)，在其上裝置有鏈輪(24)和驅(qū)動(dòng)輪(43)，鏈輪(24)可驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪(43)轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)鏈輪(23)與鏈輪(24)通過鏈條(25)作為二者的傳動(dòng)構(gòu)件；驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)(4)通過驅(qū)動(dòng)輪支架(41)和調(diào)節(jié)彈簧(11)與機(jī)體(1)的調(diào)節(jié)彈簧固定結(jié)構(gòu)(12)連接，非工作狀態(tài)下調(diào)節(jié)彈簧(11)處于非壓縮的放開狀態(tài)；支撐輪機(jī)構(gòu)(5)沿機(jī)體(1)均布設(shè)置在減速器(22)和直流電機(jī)(21)的兩端，在機(jī)體(1)的同一剖面內(nèi)兩支撐輪(53)和驅(qū)動(dòng)輪(43)三者間的夾角約為120°，三者可同時(shí)著點(diǎn)在同一圓柱內(nèi)表面上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙驅(qū)動(dòng)輪式管道檢測驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于驅(qū)動(dòng)輪(43)通過驅(qū)動(dòng)輪軸(42)安裝在驅(qū)動(dòng)^侖支架(41)上組成驅(qū)動(dòng)4侖才A^構(gòu)(4)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙驅(qū)動(dòng)輪式管道檢測驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于支撐輪(53 )通過支撐輪軸(52)安裝在支撐輪座(51)上組成支撐輪機(jī)構(gòu)(5 )。
專利摘要一種雙驅(qū)動(dòng)輪式管道檢測驅(qū)動(dòng)裝置，主要由機(jī)體(1)，動(dòng)力裝置(2)，驅(qū)動(dòng)臂(3)，驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)(4)和支撐輪機(jī)構(gòu)(5)組成，其中，由調(diào)節(jié)彈簧固定結(jié)構(gòu)(12)，減速器(22)和直流電機(jī)(21)按序構(gòu)成機(jī)體(1)；以直流電機(jī)為動(dòng)力，以減速器(22)為中心兩對驅(qū)動(dòng)臂(3)成一定角度設(shè)置在減速器(22)的兩側(cè)，驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)(4)上方連接有開放式調(diào)節(jié)彈簧(11)，支撐輪機(jī)構(gòu)(5)對稱分布在直流電機(jī)(21)和減速器(22)的兩端。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單緊湊，造價(jià)低廉，工作可靠，行走姿態(tài)穩(wěn)定，使用維護(hù)和修理簡易。
文檔編號B25J11/00GK201206698SQ200820114539
公開日2009年3月11日 申請日期2008年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月15日
發(fā)明者波 吳, 姬宜朋, 波 戴, 李合增, 王保山 申請人:北京石油化工學(xué)院