具有清障功能的管道檢測機器人推進(jìn)機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公布一種具有清障功能的管道檢測機器人推進(jìn)機構(gòu)，涉及用于管道定期維護(hù)的自動化檢測機器人【技術(shù)領(lǐng)域】。包括圓柱形中空主體、旋轉(zhuǎn)式雙葉鋸齒形刀片、多個支撐輪和固定在主體后部的推進(jìn)器；刀片通過旋轉(zhuǎn)軸固定在中空主體前端；旋轉(zhuǎn)軸連接有直流電機；支撐輪均勻固定在中空主體前端圓柱面上；推進(jìn)器包括電機、聯(lián)軸器和驅(qū)動輪；聯(lián)軸器位于主體中心軸線上，聯(lián)軸器一端連接電機，另一端連接驅(qū)動輪；驅(qū)動輪位于主體后方，包括后氣彈簧和與后氣彈簧連接并沿管道內(nèi)壁徑向傾斜運動的后車輪。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，易于搭載工程檢測，能保障管道運輸?shù)男Чc安全，提高管道使用壽命。
【專利說明】具有清障功能的管道檢測機器人推進(jìn)機構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及用于管道定期維護(hù)的自動化檢測機器人【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種具有清障功能的管道檢測機器人推進(jìn)機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]管道運輸在當(dāng)今社會的多種行業(yè)起到至關(guān)重要的作用，資源領(lǐng)域的油氣運輸、城市建筑的給排水、通風(fēng)系統(tǒng)中，管道的使用都是必不可少的。但由于管道設(shè)計的復(fù)雜性與密閉性，在使用過程中的定期維護(hù)檢測成為工程技術(shù)人員的一大難題，對于管道內(nèi)部的實時狀況采用固定設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，成本高，并且易受損壞。儀器設(shè)備長期處在某些特種物質(zhì)中，其自身精度、采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性難以為技術(shù)人員掌握。同時，固定設(shè)備僅能檢測較小范圍內(nèi)的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，并且不便更新?lián)Q代，隨管道使用年限增加，局部老化、損毀、囤積異物的現(xiàn)象可能無法及時發(fā)現(xiàn)并處理，極易引發(fā)相關(guān)事故，造成經(jīng)濟(jì)損失與環(huán)境破壞，給人們的生產(chǎn)生活帶來不利影響。現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)式管道機器人行進(jìn)過程中如果遇到較大異物，可能不會立即阻止機器人前進(jìn)，隨著障礙物的積累會給推進(jìn)器增加負(fù)荷，進(jìn)而損壞驅(qū)動系統(tǒng)。在粉塵較多的通風(fēng)管道內(nèi)，一旦較大異物囤積在推進(jìn)器電機的傳動軸上，會直接影響電機的有效旋轉(zhuǎn)，打破系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種便于加載工程設(shè)備并能在管道內(nèi)部自由行進(jìn)的具有清障功能的管道檢測機器人推進(jìn)機構(gòu)。
[0004]本實用新型采用以下方案實現(xiàn):一種具有清障功能的管道檢測機器人推進(jìn)機構(gòu)，包括圓柱形中空主體、旋轉(zhuǎn)式雙葉鋸齒形刀片、多個支撐輪和固定在主體后部的推進(jìn)器；所述的刀片通過旋轉(zhuǎn)軸固定在中空主體前端；所述的旋轉(zhuǎn)軸連接有直流電機；所述的支撐輪均勻固定在中空主體前端圓柱面上；所述的推進(jìn)器包括電機、聯(lián)軸器和驅(qū)動輪；所述的聯(lián)軸器位于主體中心軸線上，聯(lián)軸器一端連接電機，另一端連接驅(qū)動輪；所述的驅(qū)動輪位于主體后方，包括后氣彈簧和與后氣彈簧連接并沿管道內(nèi)壁徑向傾斜運動的后車輪。
[0005]其進(jìn)一步是:所述的支撐輪包括前氣彈簧和沿管道內(nèi)壁徑向運動的前車輪；所述的前氣彈簧一端連接前車輪，另一端均勻固定在主體前部的圓周面上。
[0006]所述的后氣彈簧一端連接后車輪，另一端均勻固定在聯(lián)軸器端部；所述的后車輪包括兩車輪片和垂直連接兩車輪片的車輪軸；所述的車輪軸與后氣彈簧連接，車輪軸與管道徑向呈一夾角；所述的夾角在10度至30度之間。
[0007]所述的支撐輪共三個。
[0008]所述的驅(qū)動輪共三個。
[0009]使用時，按測量要求在主體中配置相關(guān)檢測用數(shù)據(jù)采集裝置，然后將管道待測段節(jié)點打開放入本設(shè)備，固定本設(shè)備與管道相對位置，打開電機使驅(qū)動輪隨聯(lián)軸器繞主體中心軸線轉(zhuǎn)動，后車輪將在管道壁上運動來推動本設(shè)備前進(jìn)或后退。刀片在直流電機的帶動下轉(zhuǎn)動以清理遇到的障礙。依據(jù)不同需求在設(shè)備檢測相關(guān)數(shù)據(jù)后，可通過控制器命令設(shè)備原路返回或行進(jìn)至預(yù)定節(jié)點，實施回收。
[0010]本實用新型搭載特定參數(shù)監(jiān)測用設(shè)備相比某些管道內(nèi)現(xiàn)行的固定監(jiān)測系統(tǒng)，便于連續(xù)感知管道內(nèi)部狀況，當(dāng)搭載的工程設(shè)備更新升級時，無需作過多調(diào)整即能滿足新任務(wù)的要求。
[0011]本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，方便對管道內(nèi)部進(jìn)行定期檢查，能保障管道運輸?shù)男Чc安全，提高管道使用壽命；主體內(nèi)部用于放置工程測量設(shè)備，緊湊的設(shè)計節(jié)約機器人整體所占空間；支撐輪及驅(qū)動輪輪分置機器人前后兩端，確保該機構(gòu)穩(wěn)定運行，避免內(nèi)部設(shè)備受管道內(nèi)異物影響；旋轉(zhuǎn)式雙葉鋸齒形刀片的設(shè)計能清除管道中遇到的較大的障礙物。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是圖1左視圖；
[0014]圖3是前氣彈簧和前車輪結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖4是刀片結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中:1、主體；2、支撐輪；21、前氣彈簧；22、前車輪；3、聯(lián)軸器；4、驅(qū)動輪；41、后氣彈簧；42、后車輪；5、旋轉(zhuǎn)軸；6、刀片。
【具體實施方式】
[0017]以下是本實用新型的一個具體實施例，并結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步說明。
[0018]如圖1至圖4所示，一種具有清障功能的管道檢測機器人推進(jìn)機構(gòu)，包括圓柱形中空主體1、旋轉(zhuǎn)式雙葉鋸齒形刀片6、3個支撐輪2和固定在主體后部的推進(jìn)器；刀片6通過旋轉(zhuǎn)軸5固定在中空主體I前端；旋轉(zhuǎn)軸5連接有直流電機；支撐輪2包括前氣彈簧21和沿管道內(nèi)壁徑向運動的前車輪22;前氣彈簧21 —端連接前車輪22，另一端均勻固定在主體I前部的圓周面上；推進(jìn)器包括電機、聯(lián)軸器3和3個對稱布置的驅(qū)動輪4 ;聯(lián)軸器3位于主體I中心軸線上，聯(lián)軸器3 —端連接電機，另一端連接驅(qū)動輪4 ;驅(qū)動輪4包括后氣彈簧41和與沿管道內(nèi)壁徑向傾斜運動的后車輪42;后氣彈簧41 一端連接后車輪42，另一端均勻固定在聯(lián)軸器3端部；所述的后車輪42包括兩車輪片和垂直連接兩車輪片的車輪軸；所述的車輪軸與后氣彈簧41連接，車輪軸與管道徑向呈一 15度夾角。
[0019]主體I為圓筒形中空設(shè)計，用于裝置工程測量設(shè)備。支撐輪2與推進(jìn)器采用小型車輪及氣彈簧，一方面使車輪與管道內(nèi)壁緊密貼合，在狹長管道內(nèi)部自由進(jìn)退，另一方面還能使主體I固定在管道內(nèi)部，并使主體I與管道同軸，確保本設(shè)備沿管道徑向前進(jìn)。旋轉(zhuǎn)式雙葉鋸齒形刀片6固定在主體I前端，當(dāng)行進(jìn)過程中遇到較大障礙物時，雙葉鋸齒形刀片高速旋轉(zhuǎn)，對其進(jìn)行清除處理。
[0020]使用時，按測量要求在主體I中配置相關(guān)檢測用數(shù)據(jù)采集裝置，然后將管道待測段節(jié)點打開放入本設(shè)備，固定本設(shè)備與管道相對位置，打開電機使驅(qū)動輪4隨聯(lián)軸器3繞主體I中心軸線轉(zhuǎn)動，后車輪42將在管道壁上運動來推動本設(shè)備前進(jìn)或后退。依據(jù)不同需求在設(shè)備檢測相關(guān)數(shù)據(jù)后，可通過控制器命令設(shè)備原路返回或行進(jìn)至預(yù)定節(jié)點，實施回收。
【權(quán)利要求】
1.一種具有清障功能的管道檢測機器人推進(jìn)機構(gòu)，其特征在于:包括圓柱形中空主體(I)、旋轉(zhuǎn)式雙葉鋸齒形刀片(6)、多個支撐輪(2)和固定在主體后部的推進(jìn)器；所述的刀片(6)通過旋轉(zhuǎn)軸(5)固定在中空主體(I)前端；所述的旋轉(zhuǎn)軸(5)連接有直流電機；所述的支撐輪(2)均勻固定在中空主體(I)前端圓柱面上；所述的推進(jìn)器包括電機、聯(lián)軸器(3)和驅(qū)動輪(4);所述的聯(lián)軸器(3)位于主體(I)中心軸線上，聯(lián)軸器(3)—端連接電機，另一端連接驅(qū)動輪(4);所述的驅(qū)動輪(4)位于主體(I)后方，包括后氣彈簧(41)和與后氣彈簧(41)連接并沿管道內(nèi)壁徑向傾斜運動的后車輪(42 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有清障功能的管道檢測機器人推進(jìn)機構(gòu)，其特征在于:所述的支撐輪(2)包括前氣彈簧(21)和沿管道內(nèi)壁徑向運動的前車輪(22);所述的前氣彈簧(21)—端連接前車輪(22)，另一端均勻固定在主體(I)前部的圓周面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有清障功能的管道檢測機器人推進(jìn)機構(gòu)，其特征在于:所述的后氣彈簧(41) 一端連接后車輪(42)，另一端均勻固定在聯(lián)軸器(3)端部；所述的后車輪(42)包括兩車輪片和垂直連接兩車輪片的車輪軸；所述的車輪軸與后氣彈簧(41)連接，車輪軸與管道徑向呈一夾角；所述的夾角在10度至30度之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有清障功能的管道檢測機器人推進(jìn)機構(gòu)，其特征在于:所述的支撐輪(2)共三個。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有清障功能的管道檢測機器人推進(jìn)機構(gòu)，其特征在于:所述的驅(qū)動輪(4)共三個。
【文檔編號】F16L55/26GK203571334SQ201320704377
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月11日
【發(fā)明者】韓厚德, 侯博正, 韓星, 張興奎, 黃艷 申請人:江蘇師范大學(xué)