CN101839385A - 复杂管系钻道鼠 - Google Patents

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许星元
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张天
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许星元
宫新一
张天
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Abstract

一种复杂管系钻道鼠,解决了管道内的移动装置不能有效地通过复杂管系并攀爬垂直管道的问题,它包括组装在管壁内的保持架和驱动体,其技术要点是:保持架和驱动体组装在同一主轴上,驱动体的两个电机驱动体通过连杆机构分别对称铰接在主轴的连接座与驱动体滑块之间,使驱动轮张紧在管壁内,电机驱动体设置直流驱动电机和直流转向电机,保持架的带有支撑轮的四杆机构铰接在主轴的连接座与保持架滑块之间,使支撑轮张紧在管壁内。其结构设计合理,操作容易、作业灵活、稳定可靠,既能适应圆型管道变径的要求,又能够在方型管道内移动,并能攀爬垂直管道,达到在T型管系、L型管系或U型管系等复杂管系中完成复合驱动的自适应管道移动的目的。

Description

复杂管系钻道鼠
技术领域
[0001] 本发明涉及一种带有主动可调驱动的管内移动装置,尤其涉及一种用于带有复合运动方式的管内移动的复杂管系钻道鼠。主要用作各种工业管道的检测、维修及其类似作 业的移动装置。
背景技术
[0002] 目前,用于普通管系的各种工业管道的检测、维修及其类似作业的管内移动装置 大多采用螺旋驱动,腿式,履带式等结构形式进行驱动。如专利公告号为CN201074720Y的 “圆管道机器人螺旋式驱动机构”中介绍了一种螺旋式驱动机构,在其直流电机轴上安装有 驱动轮架,驱动轮架的三条支臂端部分别与沿机体长度方向的驱动轮杆中部铰接,驱动轮 杆后端安装有驱动轮,驱动轮的回转轴线与机体轴线的夹角为3〜30度。其中由于受结构 的限制,致使在管道内运动最有效的螺旋驱动机构尽管其直线运动的驱动力比较大,但作 业时不能实现转弯运动,限制了该机构的普遍应用。而腿式机构虽然运动速度较低,但只能 直线移动。因此,现有公知结构的移动装置均不能适用于结构复杂的管道系统,如T型管 系、L型管系或U型管系等无法实现转弯作业。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种复杂管系钻道鼠,解决了现有技术存在的管道内的移动 装置不能有效地通过L型或T型管系并攀爬垂直管道的问题,其结构设计合理,操作容易、 作业灵活、稳定可靠,既能适应圆型管道变径的要求,又能够在方型管道内移动,并能攀爬 垂直管道,达到在T型管系、L型管系或U型管系等复杂管系中完成复合驱动的自适应管道 移动的目的。
[0004] 本发明所采用的技术方案是:该复杂管系钻道鼠包括组装在管壁内的保持架和驱 动体,其技术要点是:所述保持架和驱动体组装在同一主轴上,所述主轴中部固定有连接 座,轴的两端分别利用弹簧活动组装保持架滑块和驱动体滑块,所述驱动体的两个电机驱 动体通过连杆机构分别对称铰接在所述主轴上的连接座与驱动体滑块之间,使所述电机驱 动体的驱动轮张紧在所述管壁内,所述电机驱动体设置直流驱动电机和直流转向电机,所 述保持架的带有支撑轮的四杆机构分别铰接在所述主轴上的连接座与保持架滑块之间,使 所述支撑轮张紧在所述管壁内。
[0005] 所述电机驱动体上的直流驱动电机输出轴通过齿轮组驱动所述电机驱动体的驱 动轮转动,所述直流转向电机输出轴通过齿轮组驱动所述电机驱动体绕连杆机构的固定架 上的转轴转动。
[0006] 本发明的有益效果:由于本发明采用组装在同一主轴上的保持架和驱动体的结 构,并使电机驱动体的驱动轮张紧在管壁内,使保持架的四杆机构分别铰接的支撑轮张紧 在管壁内,电机驱动体设置直流驱动电机和直流转向电机,来对运动方向以及螺旋角和转 弯角度进行有效地控制,实现管内水平、垂直或转弯运动,所以其结构设计合理,操作容易、作业灵活、稳定可靠。因该装置在作业时,能够完成螺旋驱动和各种转弯动作,并可实现驱动力的调整,依靠保持架保持运动的稳定性,故使之既能适应圆形管道变径的要求,又能够 在方形管道内移动,达到在T型管系、L型管系或U型管系等复杂管系中完成复合驱动的自 适应管道移动的目的。在运动过程中,主动驱动体可以根据环境的变化调整移动装置在管 内的位姿,实现在各种复杂管道系统的作业。特别是在转弯运动过程中,主动驱动体可以从 螺旋运动调整到转弯运动,使驱动轮沿着转弯曲线运动。可压缩的连杆机构使该装置能够 适应在一定范围内管道直径的变化,而且该机构可以在中央空调的方形管道内运动,增强 该机构的适应性。
附图说明
[0007] 以下结合附图对本发明作进一步描述。
[0008] 图1是本发明的一种具体结构示意图。
[0009] 图2是图1中的驱动体的局部放大结构示意图。
[0010] 图中序号说明:1保持架滑块、2弹簧、3支撑轮、4四杆机构、5电机驱动体、6连杆 机构、7驱动体滑块、8弹簧、9连接座、10主轴、11直流驱动电机、12齿轮组、13驱动轮、14 直流转向电机、15固定架、16齿轮组。
具体实施方式
[0011] 根据图1〜2详细说明本发明的具体结构。该复杂管系钻道鼠包括组装在管壁 (图中点划线所示)内的组装在同一主轴10上的保持架和驱动体。其中主轴10的中部固 定有连接座9,主轴10的两端分别活动组装有保持架滑块1和驱动体滑块7。保持架包括 弹簧2,利用弹簧2活动组装在主轴10上的保持架滑块1,铰接在主轴10的连接座9与保 持架滑块1之间的四杆机构4,组装在四杆机构4外端部的支撑轮3等件。通过调整主轴 10端部的弹簧2使支撑轮3张紧在管壁内。驱动体包括弹簧8,利用弹簧8活动组装在主 轴10上的驱动体滑块7,铰接在主轴10的连接座9与驱动体滑块7之间的连杆机构6,组 装在连杆机构6外端部的固定架15上的两个相同结构的电机驱动体5,并分别对称铰接在 主轴10上的连接座9与驱动体滑块7之间。每个电机驱动体5是由直流驱动电机11、直流 转向电机14、齿轮组12、驱动轮13、齿轮组16组成的。其中通过调整主轴10端部的弹簧8 使电机驱动体5的驱动轮13张紧在管壁内。电机驱动体5上的直流驱动电机11的输出轴 通过齿轮组12驱动驱动轮13转动,直流转向电机14的输出轴通过齿轮组16驱动电机驱 动体5绕连杆机构6的固定架15上的转轴转动。
[0012] 在工作过程中,保持架依靠弹簧2的作用力张紧在管壁内,同时驱动体的连杆机 构通过弹簧8的作用使驱动轮13张紧在管壁内。两个机构的共同作用保证了该装置运行 的稳定性。当对称分布的两个驱动轮13的方向与管道轴线一致的时候,两个驱动轮13驱 动该装置在管道内作直线运动。当两个驱动轮13被直流转向电机14驱动与管道轴线成大 小相同、方向相反倾斜角度的时候,驱动体在管内作螺旋运动,带动该装置前进或后退。当 两个驱动轮13被直流转向电机14驱动与管道轴线成大小相同、方向相同倾斜角度的时候, 驱动体在管内实现转弯运动。在方形管道内,当两个驱动轮13被直流转向电机14驱动驱 动轮按曲线行走时,可以在方管内实现运动。

Claims (2)

  1. 一种复杂管系钻道鼠,包括组装在管壁内的保持架和驱动体,其特征在于:所述保持架和驱动体组装在同一主轴上,所述主轴中部固定有连接座,轴的两端分别利用弹簧活动组装保持架滑块和驱动体滑块,所述驱动体的两个电机驱动体通过连杆机构分别对称铰接在所述主轴上的连接座与驱动体滑块之间,使所述电机驱动体的驱动轮张紧在所述管壁内,所述电机驱动体设置直流驱动电机和直流转向电机,所述保持架的带有支撑轮的四杆机构分别铰接在所述主轴上的连接座与保持架滑块之间,使所述支撑轮张紧在所述管壁内。
  2. 2.根据权利要求1所述的复杂管系钻道鼠,其特征在于:所述电机驱动体上的直流驱 动电机输出轴通过齿轮组驱动所述电机驱动体的驱动轮转动,所述直流转向电机输出轴通 过齿轮组驱动所述电机驱动体绕连杆机构的固定架上的转轴转动。
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