CN108561675A - 一种手持式小型管道作业装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种手持式小型管道作业装置，包括：定位模块，工作模块，十字万向铰，定位模块通过十字万向铰与工作模块相连接；定位模块和工作模块上分别设置有多个移动腿，移动腿使得定位模块和工作模块在管道中移动。本发明具有能在不同直径的管道中实现行走、夹紧定位、使装置中心与管道中心自动对中的优点，且可根据需要安装不同的探测工具，进行不同种类的作业，结构简单，可靠性高。

Description

一种手持式小型管道作业装置
技术领域
本发明属于管道机器人技术领域，涉及一种手持式小型管道作业装置。
背景技术
在工程中，大量的小型管道内部都需要进行无损探伤、内部检测、喷砂除锈、砂轮除锈以及化学除锈等处理工作，但是在小型管道的加工和施工现场，经常会遇到这种情况——由于管道内径实在太小，通常小于100mm，没有合适大小的管道机械装置能够进入，严重影响工作效率。经过对现有的处理管道探测装置的研究，现有的管道内壁机器人或探测装置多为超大型的悬臂式结构，这种结构形式庞大并且制造成本很高，基本不能处理内径较小的管道。另外一些移动式的管道内壁机器人由于采用伸缩支撑机构等方式来适应不同内径的管道，在小型管道中，当期遇到弯曲管道部分时，会出现无法通过的现象，故应用范围受限。
发明内容
针对现有的技术及其缺陷，本发明的目的是提供一种手持式小型管道作业装置，解决了由于管道半径过小，装置无法进入和装置顺利通过管道弯曲部分这两大难题，并能保证探测作业过程不损伤管道内壁。具有能在不同直径的管道中实现行走、定位、使装置中心与管道中心自动对中的功能，且可根据需要安装不同的探测工具，进行不同种类的作业，结构简单，可靠性高等特点。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种手持式小型管道作业装置，包括：定位模块，工作模块，十字万向铰，定位模块通过十字万向铰与工作模块相连接；定位模块和工作模块上分别设置有多个移动腿，移动腿使得定位模块和工作模块在管道中移动。
进一步，还包括圆柱导杆，圆柱导杆与定位模块固定连接，圆柱导杆提供的动力依次通过定位模块、十字万向铰链传递给工作模块，当工作模块到达管道的弯曲部分时，传递过来的动力可使工作模块通过管道的弯曲部分作360°回转运动。
优选地，移动腿至少有两组，两组相隔设定距离；每组移动腿有三个，在定位模块或工作模块的同一横截面的周面上均布。
更进一步，移动腿的末端嵌设有若干可滚动自如的被动式橡胶球。
优选地，移动腿通过伞状支撑装置与管道的管壁紧密接触。
优选地，伞状支撑装置包括被动式弹簧和调节螺母，两组移动腿通过同一个伞状支撑装置来支撑和调节。
进一步，在管道的入口处设置有卡套和直线轴承，圆柱导杆的自由端通过直线轴承并伸出管道外。
优选地，十字万向铰为一个或若干个串联而成。
本发明与现有技术相比，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著进步：
本发明的结构简单，使用方便，直接手持便可提供探测器进出管道动力以及回转动力。
本发明采用十字万向铰链分别与定位模块、工作模块相串联，显著提高手持式探测器顺利通过管道弯曲部分的能力。
本发明采用嵌入移动腿的橡胶球贴合管壁，既能实现直线行走，也能实现回转运动，大大减少探测器的体积，使其能顺利通过小型管道，有很强的适用性。
附图说明
图1是本发明的一个较佳实施例的一种手持式小型管道作业装置的整体装配示意图；
图2是本发明的一个较佳实施例的一种手持式小型管道作业装置的定位模块主视图；
图3是本发明的一个较佳实施例的一种手持式小型管道作业装置的定位模块左视图；
图4是本发明的一个较佳实施例的一种手持式小型管道作业装置的移动腿结构示意图。
图中标号：1.卡套，2.直线轴承，3.圆柱导杆，4.定位模块，5.移动腿，6.十字万向铰链，7.工作模块，8.弹簧，9.螺母，10.管道，11.橡胶球，12.伞状支撑装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1-4所示，本发明的一个较佳实施例提供了一种手持式小型管道作业装置，包括：定位模块4，工作模块7，十字万向铰6，定位模块4通过十字万向铰6与工作模块7相连接；定位模块4上设置有多个移动腿5，工作模块7的移动腿与定位模块4的移动腿的设置相同，移动腿5使得定位模块4和工作模块7在管道10中移动。还包括圆柱导杆3，圆柱导杆3与定位模块4固定连接，圆柱导杆3提供的动力依次通过定位模块4、十字万向铰链6传递给工作模块7，当工作模块7到达管道10的弯曲部分时，传递过来的动力可使工作模块4通过管道10的弯曲部分作360°回转运动。
本实施例中，移动腿5有两组，两组相隔设定距离（参见图2）；每组移动腿5有三个，在定位模块4或工作模块7的同一横截面的周面上均布（参见图3）。移动腿5的末端嵌设有若干可滚动自如的被动式橡胶球11，使机器人能够作360°回转运动，同时可缩小管道作业装置的体积。移动腿5通过伞状支撑装置12与管道10的管壁紧密接触。
如图4所示，伞状支撑装置12包括被动式弹簧8和调节螺母9，两组移动腿5通过同一个伞状支撑装置12来支撑和调节。
上述实施例中的被动式橡胶球11也可改为滚珠加缓冲装置的机构，例如可使用滚珠加弹簧的装置。移动腿5包括但不限于伞状支撑，也可采用如蜗轮蜗杆等其他支撑结构。
如图1所示，在管道10的入口处设置有卡套1和直线轴承2，圆柱导杆3的自由端通过直线轴承2并伸出管道10外。圆柱导杆3固结在定位模块4上，便可通过手持为装置提供动力。
2~3个十字万向铰链6串联后，一端与定位模块4连接，一端与工作模块7连接。传递到定位模块4的动力便可通过串联的十字万向铰链6使工作模块7作360°回转运动，也可使定位模块7顺利通过管道弯曲部分。
工作模块7上可放置不同的作业装置，从而完成不同的管道内作业。
本实施例为手动驱动，在其他实施例中，也可以通过管道内设或者外设的驱动装置驱动定位模块。

Claims (8)

1.一种手持式小型管道作业装置，其特征在于，包括定位模块，工作模块，十字万向铰，所述定位模块通过所述十字万向铰与所述工作模块相连接；所述定位模块和工作模块上分别设置有多个移动腿，所述移动腿使得所述定位模块和所述工作模块在管道中移动。
2.如权利要求1所述的手持式小型管道作业装置，其特征在于，还包括圆柱导杆，所述圆柱导杆与所述定位模块固定连接，圆柱导杆提供的动力依次通过定位模块、十字万向铰链传递给工作模块，当工作模块到达所述管道的弯曲部分时，传递过来的动力使所述工作模块通过所述管道的弯曲部分作360°回转运动。
3.如权利要求1所述的手持式小型管道作业装置，其特征在于，所述移动腿至少有两组，两组相隔设定距离；每组移动腿有三个，在所述定位模块或所述工作模块的同一横截面的周面上均布。
4.如权利要求3所述的手持式小型管道作业装置，其特征在于，所述移动腿的末端嵌设有若干能够滚动自如的被动式橡胶球。
5.如权利要求3所述的手持式小型管道作业装置，其特征在于，所述移动腿通过伞状支撑装置与管道的管壁紧密接触。
6.如权利要求5所述的手持式小型管道作业装置，其特征在于，所述伞状支撑装置包括被动式弹簧和调节螺母，所述两组移动腿通过同一个伞状支撑装置来支撑和调节。
7.如权利要求2所述的手持式小型管道作业装置，其特征在于，在所述管道的入口处设置有卡套和直线轴承，所述圆柱导杆的自由端通过直线轴承并伸出所述管道外。
8.如权利要求1所述的手持式小型管道作业装置，其特征在于，所述十字万向铰为一个或若干个串联而成。
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