CN104791578B - 具有变螺距螺线型爬行能力的管道机器车 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种具有变螺距螺线型爬行能力的管道机器车。为三段式结构，前端运动机构和后端运动机构结构相同并分别安装在管道机器车的前段和后段，运动角度调整机构安装于管道机器车的中段；前端运动机构与运动角度调整机构连接，运动角度调整机构经轴向随动结构与后端运动机构轴向连接，前端运动机构和后端运动机构底部均装有用于爬行的磁性吸附轮。本发明能够在各种小曲率曲面管道表面爬行，并能自适应焊缝进行螺旋线性爬行，可用于绕缝焊管焊缝质量检测；可实现柔性的无极螺距调整；结构紧凑，远远小于目前的广泛使用的探伤设备；对于不同螺距的螺旋焊管，可以快速调整车体行进方向以贴合焊缝轨迹。

Description

具有变螺距螺线型爬行能力的管道机器车

技术领域

本发明涉及了一种管道机器车，具体涉及的是一种具有变螺距螺线型爬行能力的管道机器车，可应用于绕缝焊管焊缝质量检测。

背景技术

螺旋形绕缝焊管作为一种特殊类型的管道，在现代工业、国防建设、航空航天等高新技术产业以及人们的日常生活中具有日益广泛地应用。由于焊缝的薄弱性，且焊接成形后在焊口处存在较大应力，加之常处于高温、高压和腐蚀性的工作环境中，螺旋形绕缝焊管在焊缝处易产生裂纹和穿孔等缺陷，需要无损检测技术对其工作状况和质量进行检测与监控。并且，随着管道铺设的高空化和地下化以及相关设备的大型化，人工方式检测管道已日益难以满足这种发展需求，必须研发自动化的无损检测手段。

针对焊缝的质量监控，目前已有超声TOFD（Time of Flight Diffraction ）（1）检测技术这样行之有效的方法，如图1所示。然而，要实现自动化的超声TOFD检测并非易事，尤其对于螺旋形焊缝，因为超声TOFD发射和接受换能器必须分置于焊缝两侧，并必须确保它们中心连线垂直于焊缝中心线，而螺旋形焊缝的中心线随空间角度的变化而改变。

目前使用较广的螺旋焊管焊缝自动化探伤系统由超声波探伤仪、运输小车和焊缝跟踪机构组成。检测时，钢管需要放在小车上，通过探测跟踪系统检测；小车一边前进，一边旋转钢管，两种运动合成螺旋运动。这种结构存在以下问题：

1）需要大型设备来实现钢管的螺旋运动。

2）焊缝的升角固定，一旦角度改变，需要立即调整各种参数。

关于吸附方案，爬壁机器人按爬壁机构划分可以分成6大类：真空吸附型、微针吸附型、抓握型、粘结剂吸附型、静电力吸附型、以及磁力吸附型。

其中，磁力吸附型机器人利用电磁铁或永磁铁吸附导体面的一种爬璧机器人，由于磁铁的吸附力比较可靠，建立吸附过程比较稳定，而且无需给吸附机构提供额外的能源，所以很多管道机器人都采用这种吸附方式，较为典型的有东京科技大学的Anchor Climber爬壁机器人和苏黎世大学的Magnebike。本产品采用的便是这种磁力吸附型机的器人，这种吸附方式在钢铁管道爬行领域具有巨大的价格优势和稳定性优势。

纵观目前磁性吸附爬壁机器车的研究现状，目前已有的几种磁性爬行机器人大部分采用磁性履带或者永磁块来提供磁性吸附力，并且为了降低重心都采取扁平形状，如《磁吸附爬壁机器人》(CN104443098A)，《一种永磁吸附爬壁机器人》（CN204223014U0），《磁吸附式爬壁机器人》(CN204223015U)，这种结构主要运用于钢制平面或者大曲率的曲面，由于转向灵活性差以及车身结构限制，难以在小曲率曲面，尤其是管道外爬行难度极大。而爬行小曲率管道的机器，又主要集中在管道内爬行，如《无线遥控自适应管道爬行机器人》（CN201320439757），而面对数量庞大的钢制管道，不仅仅是其内部需要进行检测，其外部也需要进行严密的检测诊断，尤其是对于刚出厂的绕缝钢管。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种具有变螺距螺线型爬行能力的管道机器车，本发明以绕缝焊管焊缝质量检测为技术背景，利用触摸屏上位机和基于单片机的控制系统进行控制，具有柔性无级调整螺距能力，可绕管随动爬行能力的管道机器车；为超声TOFD检测技术在不同螺距螺旋形焊缝质量的自动化检测应用奠定必要的技术和设备基础。

本发明采用的技术方案是：

本发明的管道机器车为三段式结构，包括前端运动机构、后端运动机构、运动角度调整机构、磁性吸附轮和轴向随动机构；前端运动机构和后端运动机构结构相同并分别安装在管道机器车的前段和后段，运动角度调整机构安装于管道机器车的中段；前端运动机构与运动角度调整机构连接，运动角度调整机构经轴向随动机构与后端运动机构轴向连接，前端运动机构和后端运动机构底部均装有用于爬行的磁性吸附轮。

所述的前端运动机构和后端运动机构均包括运动车架、驱动直流减速电机、行进主动同步带轮、行进从动同步带轮和驱动轴，运动车架主要由通过角码相互连接的左侧板、顶板、右侧板、背侧板和底护板组成，驱动直流减速电机固定在运动车架上，驱动直流减速电机的输出轴水平并与行进主动同步带轮连接，行进主动同步带轮经行进同步带与行进从动同步带轮连接，行进从动同步带轮与驱动轴的一端同轴固定连接，驱动轴通过驱动轴轴承水平安装在运动车架底部，驱动轴的另一端上固定套有磁性吸附轮；后端运动机构的行进从动同步带轮和前端运动机构的行进从动同步带轮分别安装在管道机器车两侧。

所述的运动角度调整机构包括转向步进电机、转向架、转向轴挡板、转向主动同步带轮、带轮张紧机构，转向架主要由通过角码相互连接的中顶板、中背侧板和中侧板组成，转向步进电机固定在转向架上，转向步进电机的输出轴朝上并与转向主动同步带轮同轴安装，转向主动同步带轮经转向同步带与转向从动同步带轮连接，转向从动同步带轮与转向架前端的转向轴同轴连接，转向轴向下穿过转向架和转向轴挡板后插入到前端运动机构的运动车架中并通过转向轴挡板固定，转向轴挡板与前端运动机构的运动车架固定连接，使得转向轴与运动车架固定连接；转向架上安装有用于调整转向同步带松紧的带轮张紧机构。

所述的转向轴底端设有凸缘，凸缘直径小于转向轴挡板的通孔直径，凸缘装在运动车架内。

所述的带轮张紧机构包括张紧轮定架、张紧轮动架、张紧轮轴和张紧轮，张紧轮定架固定在转向架上并位于转向同步带侧方，张紧轮动架的一端铰接在张紧轮定架上，张紧轮动架的中间开有弧形槽，弧形槽装有螺栓和螺母，螺栓穿过弧形槽和张紧轮定架后通过螺母紧固实现张紧轮动架的安装角度调整；张紧轮动架另一端装有竖直的张紧轮轴，张紧轮轴上装有张紧轮，张紧轮与转向同步带接触压紧。

所述的磁性吸附轮包括两片轭铁、环形稀土磁铁，环形稀土磁铁和两片轭铁均固定套装在驱动轴上，两片轭铁分别固定套装在环形稀土磁铁两侧，轭铁、环形稀土磁铁与驱动轴之间均为过盈配合。

所述的轴向随动机构包括随动轴、随动轴轴承、随动轴挡板和随动轴承外挡板，随动轴的后端设有凸缘，随动轴后端的凸缘装在后端运动机构运动车架的孔内，随动轴挡板套装在随动轴后端凸缘的台阶上固定限位，随动轴挡板与后端运动机构运动车架固定连接；随动轴前端通过随动轴轴承装在运动角度调整机构转向架后部的通孔内，随动轴轴承的内外侧面设有用于对其轴向限位的随动轴承外挡板和随动轴承内挡板，随动轴承外挡板和随动轴承内挡板固定连接到转向架。

所述管道机器车经中心控制器连接带触摸屏的上位机，带触摸屏的上位机经过RS232串口连接中心控制器，中心控制器连接前端运动机构、后端运动机构和运动角度调整机构中的电机进行控制。

本发明的机械本体采用类自行车的双轮结构，以“工字”形磁性轮实现与钢制管道的吸附，并通过直流电机单轮驱动实现机器车的前进与后退运动。同时，采用步进电机调整运动角度，并结合沿车身轴向的随动扭转自由度，柔性地达到无级调整螺距的目的。

本发明具有以下有益效果：

本发明机器车能够在各种小曲率曲面管道表面爬行，并能自适应焊缝进行螺旋线性爬行，在绕缝焊管焊缝质量检测方面具有特有的优势。

1）机器车具有工字型磁性轮和柔性随动能力，可以适应圆形管道螺距的变化，实现变螺距的爬行，应用于变螺距绕缝焊的无损检测。

2）在装载检测设备实施检测的过程中，能够根据螺旋形焊缝中心线的变化而调整收、发换能器的方位，从而实现螺线形焊缝的自动化质量检测。

3）利用便携式控制箱和触摸屏上位机对机器车进行有线运动控制，方便可靠，稳定性高。

4.）机器车存在扭转随动自由度，且车身大部分配件布局高于车轮轴线，这可以使机器车实现在各类不同直径的管壁径上的爬行，实现小曲率管道上绕形焊缝的检测。

本发明机器车采用类自行车的双轮运动机构，采用前后分别驱动实现前进或后退的运动；同时，在赋予该小车转弯角度无级在线调节能力的基础上，结合随动机构达到变螺距运动的目的。

相比较现有的螺旋焊管焊缝自动化探伤系统，本发明机器车可实现柔性的无极螺距调整；并且整车结构紧凑，远远小于目前的广泛使用的探伤设备；对于不同螺距的螺旋焊管，可以快速调整车体行进方向以贴合焊缝轨迹。

附图说明

图1是本发明管道机器车的整体结构示意图。

图2是本发明管道机器车的侧视图。

图3是本发明管道机器车的俯视图。

图4是磁性吸附轮套装在驱动轴上的示意图。

图5是轴向随动机构的结构示意图。

图6是前端运动机构和运动角度调整机构的连接结构示意图。

图7是带轮张紧机构的使用状态图之一。

图8是带轮张紧机构的使用状态图之二。

图9是本发明在钢管上爬行的工况图之一。

图10是本发明在钢管上爬行的工况图之二。

图11本发明连接中心控制器和上位机的示意图。

图12是本发明应用于螺旋绕缝焊管的检测原理图。

图中：1.前左侧板，2.前顶板，3.前右侧板，4.前背侧板，5.前底护板，6.中顶板，7. 中背侧板，8. 中侧板，9.转向轴挡板，10.转向轴，11.转向主动同步带轮，12.转向从动同步带轮，13.转向传动同步带，14.转向步进电机，15.转向轴轴承，16.张紧轮定架，17.张紧轮动架，18.张紧轮轴，19.张紧轮，20.随动轴，21.随动轴承外挡板，22.随动轴承内挡板，23.随动轴挡板，24.随动轴轴承，25.轮轴承挡板，26.轭铁，27.环形稀土磁铁，28.驱动轴，29.行进主动同步带轮，30.行进从动同步带轮，31.行进同步带，32.驱动直流减速电机，33.驱动轴轴承，34.角码，35.后端运动机构，36.运动角度调整机构，37.前端运动机构，38.轴向随动机构，39.磁性吸附轮，40.绕缝焊管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明的管道机器车为三段式结构，包括前端运动机构37、后端运动机构35、运动角度调整机构36、磁性吸附轮39和轴向随动机构38；前端运动机构37和后端运动机构35结构相同并分别安装在管道机器车的前段和后段，运动角度调整机构36安装于管道机器车的中段；前端运动机构37与运动角度调整机构36连接，运动角度调整机构36经轴向随动机构38与后端运动机构35轴向连接，前端运动机构37和后端运动机构35底部均装有用于爬行的磁性吸附轮39。

如图2和图3所示，前端运动机构37和后端运动机构35结构相同，均包括运动车架、驱动直流减速电机32、行进主动同步带轮29、行进从动同步带轮30和驱动轴28，运动车架主要由通过角码34相互连接的左侧板1、顶板2、右侧板3、背侧板4和底护板5组成，驱动直流减速电机32固定在运动车架上，驱动直流减速电机32的输出轴水平并与行进主动同步带轮29连接，行进主动同步带轮29经行进同步带31与行进从动同步带轮30连接，行进从动同步带轮30与驱动轴28的一端同轴固定连接，驱动轴28通过驱动轴轴承33水平安装在运动车架底部，驱动轴28外端通过轮轴承挡板25轴向限位固定，驱动轴28的另一端上固定套有磁性吸附轮39；后端运动机构35的行进从动同步带轮30和前端运动机构37的行进从动同步带轮30分别安装在管道机器车两侧。

如图2和图3所示，运动角度调整机构36包括转向步进电机14、转向架、转向轴挡板9、转向主动同步带轮11、带轮张紧机构14，转向架主要由通过角码34相互连接的中顶板6、中背侧板7和中侧板8组成，转向步进电机14固定在转向架上，转向步进电机14的输出轴朝上并与转向主动同步带轮11同轴安装，转向主动同步带轮11经转向同步带与转向从动同步带轮12连接，转向从动同步带轮12与转向架前端的转向轴10同轴连接，如图6所示，转向轴10向下穿过转向架和转向轴挡板9后插入到前端运动机构37的运动车架中并通过转向轴挡板9固定，转向轴10与穿过的转向架的中顶板6之间通过转向轴轴承15连接，转向轴挡板9与前端运动机构37的运动车架固定连接，转向轴10底端设有凸缘，凸缘直径小于转向轴挡板9的通孔直径，凸缘装在运动车架内，从而使得转向轴10与运动车架固定连接；转向架上安装有用于调整转向同步带松紧的带轮张紧机构14。

如图7和图8所示，带轮张紧机构14包括张紧轮定架16、张紧轮动架17、张紧轮轴18和张紧轮19，张紧轮定架16固定在转向架上并位于转向同步带侧方，张紧轮动架17的一端铰接在张紧轮定架16上，张紧轮动架17的中间开有弧形槽，弧形槽装有螺栓和螺母，螺栓穿过弧形槽和张紧轮定架16后通过螺母紧固实现张紧轮动架17的安装角度调整；张紧轮动架17另一端装有竖直的张紧轮轴18，张紧轮轴18上装有张紧轮19，张紧轮19与转向同步带接触压紧。

如图4所示，磁性吸附轮39包括两片轭铁26、环形稀土磁铁27，环形稀土磁铁27和两片轭铁26均固定套装在驱动轴28上，两片轭铁26分别固定套装在环形稀土磁铁27两侧，轭铁26、环形稀土磁铁27与驱动轴28之间均为过盈配合。

如图5所示，轴向随动机构38包括随动轴20、随动轴轴承24、随动轴挡板19和随动轴承外挡板21，随动轴20的后端设有凸缘，随动轴20后端的凸缘装在后端运动机构35运动车架的孔内，随动轴挡板23套装在随动轴20后端凸缘的台阶上固定限位，随动轴挡板23与后端运动机构35运动车架固定连接；随动轴20前端通过随动轴轴承24装在运动角度调整机构36转向架后部的通孔内，随动轴轴承的内外侧面设有用于对其轴向限位的随动轴承外挡板21和随动轴承内挡板22，随动轴承外挡板21和随动轴承内挡板22固定连接到转向架。

如图11所示，管道机器车经中心控制器连接带触摸屏的上位机，中心控制器可采用STC系列单片机的中心控制器，带触摸屏的上位机经过RS232串口连接中心控制器，中心控制器连接前端运动机构37、后端运动机构35和运动角度调整机构36中的电机进行控制；带触摸屏的上位机发送控制信号，经过RS232串口传输到中心控制器，再发送到前端运动机构37、后端运动机构35和运动角度调整机构36进行变螺距柔性随动的机械本体运动。

中心控制器的单片机可采用STC89C52型号。

本发明可选择了不可变磁极吸附及轮式移动，应用于小型机器车驱动的动力源以电动马达为主，其中直流电机可以避免供电线路的限制，原理简单，磁场恒定（不致影响吸附磁轮的原有磁场），因而可采用直流电机。因机器车前进或后退时需克服较大力矩，而小型电机直接输出的力矩不足以驱动整机，而且直流电机直接输出的速度过快，与探测需求速度不符，故采用减速齿轮组进行力矩放大、减速，然后输出到磁轮轴。

由于目前已具备类似功能的机器采取了四轮驱动、差动转向的方式，此类机器的功耗相对较大，不适用于小径螺旋焊缝管的探测，不宜采用这种方式。由此，为实现变螺距绕管功能，须使整机在任意位置实现可控转向，同时须保证吸附稳定，因而本发明采用了自行车式结构，以步进电机作为舵机、通过大传动比带轮组合进行转向调控。为保证该机器能更自如地吸附和移动，本发明设计了重合于车身前进方向的扭转自由度（从动）。

本发明的实施例及其具体实施工作过程如下：

前、后端运动机构的驱动直流减速电机均采用7字形直流减速电机，均以5mm铝合金板材做为基本材料做出结构件设计。

运动角度调整机构中，以步进电机为转向原动机，将其固定在大刚度机架上，且机架与前轮组件构成回转副，采用同步带将步进电机输出转矩传递给转向轴。

轴向随动机构中，扭转自由度的随动轴仅受较小轴向力、径向力作用，且轴颈较短。

带轮张紧机构可拆卸，其角度位置调整螺母松开后角度可调，旋紧后张紧程度固定。采取弧形槽便于随时调整张紧程度，张紧轮、张紧轮轴采取隙配合方式，同时采用胶层防止张紧轮和张紧轮轴直接接触，发生干摩擦和偏心转动。该机构整体结构刚度较大，工作时同步带对于张紧轮的垂直度影响可忽略。

本发明使用磁轮来提供吸附，材料使用NdFeB稀土永磁材料，磁轮结构采取工字型截面结构。磁性吸附轮以永磁体吸附的方式可吸附在螺旋焊管上，选择NdFeB材料。在圆柱的环形稀土磁铁两端加上比磁铁直径略大的轭铁26，形成“工”字轮结构，如图4所示。这种设计可以将磁感线集中于轭铁26上，然后磁化轭铁26，有效增加环形稀土磁铁的永磁体吸附力，同时适应不同曲率的钢管。

具体实施中本发明机器车的两端可装有超声波探头对存在缺陷的钢管沿着螺旋路线进行检测，检测原理如图12所示。

当该机器车上电以后，通过带触摸屏的上位机设置相关运动参数，经过RS232串口传输给中心控制器，由其发布指令，控制7字形直流减速电机和步进电机带动相应机构运动，实现变螺距的爬行。

如图8所示的直线运动：

当接受到前进的指令，前端运动机构37上的驱动直流减速电机32开始正转，前端运动机构35上的驱动直流减速电机32悬空，前端运动机构37上的驱动直流减速电机32输出轴通过行进主动同步带轮29，行进传动同步带31，行进从动同步带轮30将动力里传递给前端运动机构37上的磁性吸附轮39，磁性吸附轮39开始转动，并且在转动的同时吸附在钢管表面，从而带支整个机架向前运动。

当接受到后退的指令，后端运动机构35上的驱动直流减速电机32开始反转，前端运动机构37上的驱动直流减速电机32的悬空，前端运动机构37上的驱动直流减速电机32输出轴通过行进主动同步带轮29，行进从动同步带轮30将动力里传递给后端运动机构37上的磁性吸附轮39，磁性吸附轮39开始转动，并且在转动的同时吸附在绕缝焊管40表面，从而带支整个机架向前运动。

如图9所示的螺旋三维曲线爬行：

当接受到转向指令，运动角度调整机构36上的转向步进电机14的输出轴转过一定角度，步进电机输出轴通过转向主动同步带轮11、转向传动同步带13、转向从动同步带轮12将转过的角度传递给前端运动机构35上的转向轴10，转向轴10带动前端运动机构35转过一定角度从而使机架转向。

转向前进时，运动角度调整机构36和后端运动机构35分别与随动轴20之间发生相对旋转，通过随动轴的同轴旋转，运动角度调整机构36和后端运动机构35之间相对角度关系发生相应的改变，从而使机架整体发生轴向扭转以适应螺距的改变和运动角度的改变。

通过转向前进的过程之后，再将运动角度调整至与焊缝平行，这时运动角度调整机构36和后端运动机构35之间的角度由调整后的新螺距确定，并且在前进或后退的过程中不再变化，车体爬行的螺旋轨迹线已调整至新螺距。这时，本发明机器小车就适应了新的绕缝焊螺距，并且可以沿特定螺距的螺旋型焊缝自动爬行，从而使超声检测的发射探头和接收探头的连线中垂线与具有新螺距的焊缝重合，实现绕缝焊管上螺线形焊缝的自动化质量检测。

由此可见，本发明能变螺距螺线爬行，可实现柔性的无极螺距调整；且整车结构紧凑，体积远远小于现有探伤设备，可快速调整车体行进方向以贴合焊缝轨迹，具有显著的技术效果。

上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种具有变螺距螺线型爬行能力的管道机器车，其特征在于：所述管道机器车为三段式结构，包括前端运动机构（37）、后端运动机构（35）、运动角度调整机构（36）、磁性吸附轮（39）和轴向随动机构（38）；前端运动机构（37）和后端运动机构（35）结构相同并分别安装在管道机器车的前段和后段，运动角度调整机构（36）安装于管道机器车的中段；前端运动机构（37）与运动角度调整机构（36）连接，运动角度调整机构（36）经轴向随动机构（38）与后端运动机构（35）轴向连接，前端运动机构（37）和后端运动机构（35）底部均装有用于爬行的磁性吸附轮（39）；

所述的前端运动机构（37）和后端运动机构（35）均包括运动车架、驱动直流减速电机（32）、行进主动同步带轮（29）、行进从动同步带轮（30）和驱动轴（28），运动车架主要由通过角码（34）相互连接的左侧板（1）、顶板（2）、右侧板（3）、背侧板（4）和底护板（5）组成，驱动直流减速电机（32）固定在运动车架上，驱动直流减速电机（32）的输出轴水平并与行进主动同步带轮（29）连接，行进主动同步带轮（29）经行进同步带（31）与行进从动同步带轮（30）连接，行进从动同步带轮（30）与驱动轴（28）的一端同轴固定连接，驱动轴（28）通过驱动轴轴承（33）水平安装在运动车架底部，驱动轴（28）的另一端上固定套有磁性吸附轮（39）；

后端运动机构（35）的行进从动同步带轮（30）和前端运动机构（37）的行进从动同步带轮（30）分别安装在管道机器车两侧；

所述的运动角度调整机构（36）包括转向步进电机（14）、转向架、转向轴挡板（9）、转向主动同步带轮（11）、带轮张紧机构，转向架主要由通过角码（34）相互连接的中顶板（6）、中背侧板（7）和中侧板（8）组成，转向步进电机（14）固定在转向架上，转向步进电机（14）的输出轴朝上并与转向主动同步带轮（11）同轴安装，转向主动同步带轮（11）经转向同步带与转向从动同步带轮（12）连接，转向从动同步带轮（12）与转向架前端的转向轴（10）同轴连接，转向轴（10）向下穿过转向架和转向轴挡板（9）后插入到前端运动机构（37）的运动车架中并通过转向轴挡板（9）固定，转向轴挡板（9）与前端运动机构（37）的运动车架固定连接，使得转向轴（10）与运动车架固定连接；转向架上安装有用于调整转向同步带松紧的带轮张紧机构。

2.根据权利要求1所述的一种具有变螺距螺线型爬行能力的管道机器车，其特征在于：所述的转向轴（10）底端设有凸缘，凸缘直径小于转向轴挡板（9）的通孔直径，凸缘装在运动车架内。

3.根据权利要求1所述的一种具有变螺距螺线型爬行能力的管道机器车，其特征在于：所述的带轮张紧机构包括张紧轮定架（16）、张紧轮动架（17）、张紧轮轴（18）和张紧轮（19），张紧轮定架（16）固定在转向架上并位于转向同步带侧方，张紧轮动架（17）的一端铰接在张紧轮定架（16）上，张紧轮动架（17）的中间开有弧形槽，弧形槽装有螺栓和螺母，螺栓穿过弧形槽和张紧轮定架（16）后通过螺母紧固实现张紧轮动架（17）的安装角度调整；张紧轮动架（17）另一端装有竖直的张紧轮轴（18），张紧轮轴（18）上装有张紧轮（19），张紧轮（19）与转向同步带接触压紧。

4.根据权利要求1所述的一种具有变螺距螺线型爬行能力的管道机器车，其特征在于：所述的磁性吸附轮（39）包括两片轭铁（26）、环形稀土磁铁（27），环形稀土磁铁（27）和两片轭铁（26）均固定套装在驱动轴（28）上，两片轭铁（26）分别固定套装在环形稀土磁铁（27）两侧，轭铁（26）、环形稀土磁铁（27）与驱动轴（28）之间均为过盈配合。

5.根据权利要求1所述的一种具有变螺距螺线型爬行能力的管道机器车，其特征在于：所述的轴向随动机构（38）包括随动轴（20）、随动轴轴承（24）、随动轴挡板（23）和随动轴承外挡板（21），随动轴（20）的后端设有凸缘，随动轴（20）后端的凸缘装在后端运动机构（35）运动车架的孔内，随动轴挡板（23）套装在随动轴（20）后端凸缘的台阶上固定限位，随动轴挡板（23）与后端运动机构（35）运动车架固定连接；随动轴（20）前端通过随动轴轴承（24）装在运动角度调整机构（36）转向架后部的通孔内，随动轴轴承的内外侧面设有用于对其轴向限位的随动轴承外挡板（21）和随动轴承内挡板（22），随动轴承外挡板（21）和随动轴承内挡板（22）固定连接到转向架。

6.根据权利要求1所述的一种具有变螺距螺线型爬行能力的管道机器车，其特征在于：

所述管道机器车经中心控制器连接带触摸屏的上位机，带触摸屏的上位机经过RS232串口连接中心控制器，中心控制器连接前端运动机构（37）、后端运动机构（35）和运动角度调整机构（36）中的电机进行控制。