CN104896258A - 一种自适应轮式管道内移动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自适应轮式管道内移动装置，其包括：驱动电机、差速器组件、三个前腿组件以及三个后腿组件，其中：驱动电机与差速器组件相连，前腿组件和后腿组件分别安装在差速器组件的两端。本发明的自适应轮式管道内移动装置，能够自适应调整驱动轮的转速，避免了过弯时的轮胎磨损，减小了自身体积和重量、提高了驱动效率。

Description

一种自适应轮式管道内移动装置
技术领域
本发明涉及管道内移动装置，特别涉及一种自适应轮式管道内移动装置。
背景技术
目前，管道作为输送工具，因其实用性和便捷性，在社会生活中得到了广泛的应用，管道在长期的使用中难免会破裂、堵塞、积於，但是管道的检测、清理、维护却不是很方便，往往需要花费大量的人力和物力。管道内移动装置是一种检查管道的有效设备，主要用于管道探伤、修补、清淤和物料传输，节省了很多的人力和物力。
常见的管道内移动装置包括轮式、压差式和螺旋式。轮式管道内移动装置移动效率高，但同时面临过弯时的轮胎磨损；压差式管道内移动装置构造简单，但需要提供压差环境；螺旋式管道内移动装置传动简单，但是过弯时需要实时调整每个驱动轮的攻角。
发明内容
本发明针对上述现有技术中存在的问题，提出一种自适应轮式管道内移动装置，避免了过弯时的轮胎磨损，减小了自身体积和重量、提高了驱动效率。
为解决上述技术问题，本发明是通过如下技术方案实现的：
本发明提供一种自适应轮式管道内移动装置，其包括：驱动电机、差速器组件、三个前腿组件以及三个后腿组件，其中：所述驱动电机与所述差速器组件相连，所述前腿组件和所述后腿组件分别安装在所述差速器组件的两端。
本发明的自适应轮式管道内移动装置工作时，驱动电机将运动输出至差速器组件，经差速器组件解耦后分三路输出至三个前腿组件，前腿组件为驱动机构，后腿组件为从动机构，因此，在三个后腿组件的配合下带动整个装置运动。
较佳地，三个所述前腿组件沿径向均匀分布。
较佳地，三个所述后腿组件沿径向均匀分布。
较佳地，从轴向看，所述前腿组件和所述后腿组件的相位错开60度，这样使得六条腿均匀分布在圆周上，便于提高在弯曲管道中的通过能力。
较佳地，所述差速器组件包括三轴差速器机构、前法兰、前支架、后法兰以及后支架，其中：所述三轴差速器机构的前端连接前法兰，后端连接后法兰，所述前法兰连接所述前支架，所述后法兰连接所述后支架。
较佳地，所述三个前腿组件分别包括前轴、前锥齿轮、前肩齿轮、前惰轮轴、前惰轮、前轮胎轴、前腕齿轮、前轮胎、前侧板、前连杆、前弹簧以及前螺栓，其中：
所述前轴经轴承安装在所述前法兰上；所述前侧板包括两副且相互平行，所述前轴、所述前惰轮轴以及所述前轮胎轴分别经轴承安装于所述两副前侧板之间，所述前惰轮轴位于所述前轴与所述前轮胎轴之间；所述前锥齿轮以及所述前肩齿轮安装在所述前轴上，所述前锥齿轮带动所述前轴转动，所述前轴带动所述前肩齿轮转动；所述前惰轮安装在所述前惰轮轴上，所述前惰轮与所述前肩齿轮相啮合，所述前肩齿轮带动所述前惰轮转动；所述前腕齿轮与所述前轮胎安装在所述前轮胎轴上，所述前腕齿轮与所述前惰轮相啮合，所述前惰轮带动所述前腕齿轮转动，所述前腕齿轮带动所述前轮胎轴转动，所述前轮胎轴带动所述前轮胎转动；所述前肩齿轮、所述前惰轮、所述前腕齿轮以及所述前轮胎位于所述两副前侧板之间；所述前连杆与所述前惰轮轴相连；所述前螺栓的一端与所述前连杆相连，另一端与所述前支架相连，所述前弹簧套设于所述前螺栓上。
较佳地，所述三个后腿组件分别包括后轴、后惰轮轴、后轮胎轴、后轮胎、后侧板、后连杆、后弹簧以及后螺栓，其中：
所述后轴经轴承安装在所述后法兰上；所述后侧板包括两副，且相互平行，所述后轴、所述后惰轮轴以及所述后轮胎轴分别经轴承安装于所述两副后侧板之间，所述后惰轮轴位于所述后轴与所述后轮胎轴之间；所述后螺栓的一端与所述后连杆相连，另一端与所述后支架相连，所述后弹簧套设于所述后螺栓上；所述后轮胎安装在所述后轮胎轴上，所述后轮胎位于所述两副后侧板之间。
较佳地，所述驱动电机为减速电机。
相较于现有技术，本发明具有以下优点：
本发明提供的自适应轮式管道内移动装置采用三轴差速结构自适应调整驱动轮的转速，避免了过弯时的轮胎磨损，而且采用单一的驱动源有助于提高驱动效率，减小了自身体积和重量，有效增强了驱动能力。
附图说明
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明：
图1为本发明的自适应轮式管道内移动装置的整体结构示意图；
图2为本发明的自适应轮式管道内移动装置的轴向示意图；
图3为本发明的前法兰的剖视图；
图4为本发明的后法兰的剖视图；
图5为本发明的前腿组件的结构示意图；
图6为沿图5中A-A方向的剖视图；
图7为本发明的后腿组件的结构示意图；
图8为沿图7中A-A方向的剖视图。
标号说明：1-减速电机，2-差速器组件，3-前腿组件，4-后腿组件；
201-三轴差速机构，202-前法兰，203-前支架，204-后法兰，205-后支架；
301-前轴、302-前锥齿轮、303-前肩齿轮、304-前惰轮轴、305-前惰轮、306-前轮胎轴、307-前腕齿轮、308-前轮胎、309-前侧板、310-前连杆、311-前弹簧、312-前螺栓；
401-后轴、402-后惰轮轴、403-后轮胎轴、404-后轮胎、405-后侧板、406-后连杆、407-后弹簧、408-后螺栓。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示为本发明的自适应轮式管道内移动装置的整体结构示意图，其包括：减速电机1、差速器组件2、三个前腿组件3以及三个后腿组件4，减速电机1连接差速器组件2，差速器组件2的一端连接前腿组件3、另一端连接后腿组件4。其中：差速器组件2包括：三轴差速机构201、前法兰202、前支架203、后法兰204以及后支架205，三轴差速机构201的前端连接前法兰202，经前法兰202与前腿组件3相连，后端连接后法兰204，经后法兰204与后腿组件4相连，前法兰202连接前支架203，后法兰204连接后支架205，前腿组件3为驱动机构，后腿组件4为从动机构。减速电机1将运动输出至差速器组件2，经差速器组件2解耦后分三路输出至三个前腿组件3，在三个后腿组件4的配合下带动整个移动装置运动。
三个前腿组件3沿径向均匀分布，三个后腿组件4沿径向也均匀分布，且从轴向看，三个前腿组件3和三个后腿组件4之间的相位错开60度，如图2所示为自适应轮式管道内移动装置的轴向示意图，从图中可看出六条腿均匀分布在圆周上。
如图5所示为前腿组件的结构示意图，图6为图5的A-A方向的剖视图，前腿组件3包括：前轴301、前锥齿轮302、前肩齿轮303、前惰轮轴304、前惰轮305、前轮胎轴306、前腕齿轮307、前轮胎308、前侧板309、前连杆310、前弹簧311以及前螺栓312。其中：前轴301经轴承安装在前法兰202上，即三轴差速机构201的前端通过前法兰202与前轴301相连；前侧板309包括两副且相互平行，前轴301、前惰轮轴304以及前轮胎轴306分别经轴承安装于两副前侧板309之间，前惰轮轴304位于中间，如图5中所示从上至下依次为前轮胎轴306、前惰轮轴304、前轴301；前锥齿轮302以及前肩齿轮303安装在前轴301上，前锥齿轮302带动前轴301转动，前轴301带动前肩齿轮303转动；前惰轮305安装在前惰轮轴304上，前惰轮305与前肩齿轮303相啮合，前肩齿轮303带动前惰轮305转动；前腕齿轮307以及前轮胎308安装在前轮胎轴306上，前腕齿轮307与前惰轮305相啮合，前惰轮305带动前腕齿轮307转动，前腕齿轮307带动前轮胎轴306转动，前轮胎轴306带动前轮胎308转动；前肩齿轮303、前惰轮305、前腕齿轮307以及前轮胎308位于两副前侧板309之间；前连杆310与前惰轮轴304相连；前螺栓312的一端与前连杆310相连，另一端与前支架203相连，前弹簧311套设于前螺栓312上。
如图7所示为后腿组件的结构示意图，图8为图7的A-A方向的剖视图，后腿组件4包括：后轴401、后惰轮轴402、后轮胎轴403、后轮胎404、后侧板405、后连杆406、后弹簧407以及后螺栓408。其中：后轴401经轴承安装在后法兰204上，即三轴差速结构201的后端通过后法兰204与后轴401相连；后侧板405包括两副，且相互平行，后轴401、后惰轮轴403以及后轮胎轴403分别经轴承安装于两副后侧板405之间，后惰轮轴403位于中间，如图7所示从左至右依次为后轴401、后惰轮轴403、后轮胎轴403；后螺栓408的一端与后连杆406相连，另一端与后支架205相连，后弹簧407套设于后螺栓408上；后轮胎404安装在后轮胎轴403上，后轮胎404位于两副后侧板405之间。
此处公开的仅为本发明的优选实施例，本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，并不是对本发明的限定。任何本领域技术人员在说明书范围内所做的修改和变化，均应落在本发明所保护的范围内。

Claims (8)

1.一种自适应轮式管道内移动装置，其特征在于，包括：驱动电机、差速器组件、三个前腿组件以及三个后腿组件，其中：
所述驱动电机与所述差速器组件相连，所述前腿组件和所述后腿组件分别安装在所述差速器组件的两端。
2.根据权利要求1所述的自适应轮式管道内移动装置，其特征在于，三个所述前腿组件沿径向均匀分布。
3.根据权利要求2所述的自适应轮式管道内移动装置，其特征在于，三个所述后腿组件沿径向均匀分布。
4.根据权利要求3所述的自适应轮式管道内移动装置，其特征在于，从轴向看，所述前腿组件和所述后腿组件的相位错开60度。
5.根据权利要求1所述的自适应轮式管道内移动装置，其特征在于，所述差速器组件包括三轴差速器机构、前法兰、前支架、后法兰以及后支架，其中：
所述三轴差速器机构的前端连接前法兰，后端连接后法兰，所述前法兰连接所述前支架，所述后法兰连接所述后支架。
6.根据权利要求1所述的自适应轮式管道内移动装置，其特征在于，所述三个前腿组件分别包括前轴、前锥齿轮、前肩齿轮、前惰轮轴、前惰轮、前轮胎轴、前腕齿轮、前轮胎、前侧板、前连杆、前弹簧以及前螺栓，其中：
所述前轴经轴承安装在所述前法兰上；
所述前侧板包括两副且相互平行，所述前轴、所述前惰轮轴以及所述前轮胎轴分别经轴承安装于所述两副前侧板之间，所述前惰轮轴位于所述前轴与所述前轮胎轴之间；
所述前锥齿轮以及所述前肩齿轮安装在所述前轴上，所述前锥齿轮带动所述前轴转动，所述前轴带动所述前肩齿轮转动；
所述前惰轮安装在所述前惰轮轴上，所述前惰轮与所述肩齿轮相啮合，所述肩齿轮带动所述惰轮转动；
所述前腕齿轮与所述前轮胎安装在所述前轮胎轴上，所述前腕齿轮与所述前惰轮相啮合，所述前惰轮带动所述前腕齿轮转动，所述前腕齿轮带动所述前轮胎轴转动，所述前轮胎轴带动所述前轮胎转动；
所述前肩齿轮、所述前惰轮、所述前腕齿轮以及所述前轮胎位于所述两副前侧板之间；
所述前连杆与所述前惰轮轴相连；
所述前螺栓的一端与所述前连杆相连，另一端与所述前支架相连，所述前弹簧套设于所述前螺栓上。
7.根据权利要求6所述的自适应轮式管道内移动装置，其特征在于，所述三个后腿组件分别包括后轴、后惰轮轴、后轮胎轴、后轮胎、后侧板、后连杆、后弹簧以及后螺栓，其中：
所述后轴经轴承安装在所述后法兰上；
所述后侧板包括两副，且相互平行，所述后轴、所述后惰轮轴以及所述后轮胎轴分别经轴承安装于所述两副后侧板之间，所述后惰轮轴位于所述后轴与所述后轮胎轴之间；
所述后螺栓的一端与所述后连杆相连，另一端与所述后支架相连，所述后弹簧套设于所述后螺栓上；
所述后轮胎安装在所述后轮胎轴上，所述后轮胎位于所述两副后侧板之间。
8.根据权利要求1所述的自适应轮式管道内移动装置，其特征在于，所述驱动电机为减速电机。
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