CN111975480A - 一种圆管外壁自动爬行打磨机器人 - Google Patents

一种圆管外壁自动爬行打磨机器人 Download PDF

Info

Publication number
CN111975480A
CN111975480A CN202010968635.6A CN202010968635A CN111975480A CN 111975480 A CN111975480 A CN 111975480A CN 202010968635 A CN202010968635 A CN 202010968635A CN 111975480 A CN111975480 A CN 111975480A
Authority
CN
China
Prior art keywords
shell
polishing
module
tightening
pipeline
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010968635.6A
Other languages
English (en)
Inventor
袁建军
管仁明
徐锦辉
董远
施宇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou shenzhizhu Technology Service Co.,Ltd.
Original Assignee
Jiaxing Gaowei Intelligent Control Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiaxing Gaowei Intelligent Control Co ltd filed Critical Jiaxing Gaowei Intelligent Control Co ltd
Priority to CN202010968635.6A priority Critical patent/CN111975480A/zh
Publication of CN111975480A publication Critical patent/CN111975480A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B5/00—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor
    • B24B5/02—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centres or chucks for holding work
    • B24B5/04—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centres or chucks for holding work for grinding cylindrical surfaces externally
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B5/00—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor
    • B24B5/35—Accessories
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/005—Manipulators for mechanical processing tasks
    • B25J11/0065—Polishing or grinding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D57/00—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
    • B62D57/02—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members
    • B62D57/024—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members specially adapted for moving on inclined or vertical surfaces

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

一种圆管外壁自动爬行打磨机器人，属于圆管的除垢技术领域，本装置包括壳体、主驱动模块、内部模块、打磨模块及爬行模块，壳体包括由左向右依次设置的左侧壳体、中部壳体和右侧壳体，待打磨的管道沿轴线方向贯穿壳体；左侧壳体的外端面上安装主驱动模块、弹簧预紧轮组和支撑轮组，所述右侧壳体的外端面上安装爬行模块和支撑轮组，所述内部模块安装于左侧壳体与中部壳体内，所述打磨模块安装于右侧壳体内。本装置适用范围广，单人操作便可完成打磨机的拆装打磨工作，并且在壳体的外端面上设置有检测装置，打磨管道的同时实现管壁厚度、裂纹及腐蚀情况的检测，一机多用。

Description

一种圆管外壁自动爬行打磨机器人
技术领域
本发明属于圆管的除垢技术领域，涉及放喷管线除垢技术领域，具体涉及一种圆管外壁自动爬行打磨机器人。
背景技术
放喷管线是典型的圆管(通常圆管的两端还固定安装法兰)，放喷管线作为石油钻井井控装置的一部分，在其中起着至关重要的作用。由于放喷管线受管内流体介质的流体冲刷、电化学腐蚀、化学腐蚀等作用，放喷管线会逐步发生管壁减薄、腐蚀、裂纹等缺陷，一旦发生泄漏失效，将造成严重的安全事故。因此，需要对返场放喷管线定期进行无损检测，以保证管道质量与运行安全。
目前常用的放喷直管线检测方法为漏磁检测技术，但在检测前需要对放喷管线水泥、油漆及锈蚀等附着物进行整体打磨，以保证检测正确性。放喷直管线返场后堆砌在料架上，首先经过打磨，然后再由漏磁检测仪器进行缺陷检测。放喷直管线打磨空间受到限制，只能在料架上进行打磨处理，不能实现大范围的移动，只能采用简洁轻便的打磨方式。
目前放喷管线外圆抛光设备一般采用人工手持打磨机进行打磨，例如，利用结构简单的砂光机进行手动打磨。打磨机一般包括砂光轮、安装在砂光轮上的打磨片以及驱动打磨轮转动的电机。在抛光轮高速旋转下，通过工件与转旋打磨片相接触，将管线外圆上的锈蚀和油漆清理干净，这种人工手动砂光方式安全风险高，工人操作不当极易导致手部与抛光轮接触，造成人员受伤。传统的打磨方式效率低和污染严重，人工打磨工作量大，且劳动强度高，打磨过程中会产生大量的灰尘及严重噪声，影响工人身体健康。并且，打磨质量差，工人手持打磨机与管柱之间的作用力角度难以把握，从而影响砂光质量，影响检测设备的通过性。
而且，现有的放喷管线两端存在法兰连接，一般现有的打磨装置采用管线本体旋转方式进行打磨，这种打磨装置虽然可以较好的除去管线的附着物，但管线本体旋转无防护，易造成机械伤害。因此，这种打磨装置仅适用管线外壁无需人员接触的场所。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种圆管外壁自动爬行打磨机器人。
本发明的设计构思为：打磨装置中壳体的一端通过等角度支撑轮组与弹簧预紧轮组固定在管壁上，防止内部模块在旋转过程中周向跳动；另一端通过等角度支撑轮组与爬行模块固定在管壁上。壳体安装有主驱动模块，主驱动齿轮与内部模块的齿轮相啮合，实现内部模块旋转。内部模块设计了两个滑轨，并沿着壳体内壁上安装的滑轨导向轮旋转。内部模块等角度安装四组齿轮组，齿轮组随着内部模块旋转而绕着管道径向旋转，并在壳体内齿圈作用下驱动本身自转。四个打磨模块等角度安装，由内部模块齿轮组驱动自转并随着内部模块旋转沿着管道径向公转，实现管道径向全覆盖打磨。爬行模块的主动轮动力通过无刷电机驱动，控制打磨装置打磨过程轴向行走方向及打磨节拍。打磨装置壳体与内部模块由均分的两部分组成，壳体与内部模块通过插销实现两个半圆连接，内部模块带着打磨模块沿着管道外壁径向旋转，壳体在爬行模块驱动下保持前后移动。
本发明通过以下技术方案予以实现。
一种圆管外壁自动爬行打磨机器人，它包括壳体、主驱动模块、内部模块、打磨模块及爬行模块，其中：所述壳体包括由左向右依次设置的左侧壳体、中部壳体和右侧壳体，左侧壳体、中部壳体和右侧壳体均设置为相对扣合的半圆筒形状壳体，左侧壳体、中部壳体和右侧壳体的内腔连通，待打磨的管道沿轴线方向贯穿壳体；所述主驱动模块、弹簧预紧轮组和若干支撑轮组沿圆周方向安装于左侧壳体的外端面上，并且支撑轮组与弹簧预紧轮组等角度布置；所述爬行模块和若干支撑轮组沿圆周方向安装于右侧壳体的外端面上，并且支撑轮组与爬行模块等角度布置；所述内部模块安装于左侧壳体与中部壳体内，所述打磨模块安装于内部模块靠近右侧壳体一侧的端面上并位于右侧壳体内；所述爬行模块驱动打磨装置沿管道的外壁作直线运动，主驱动模块通过齿轮传动驱动内部模块中设置的内部基座沿管道的圆周方向作旋转运动，内部模块通过齿轮传动驱动打磨模块上安装的打磨片沿管道的径向作旋转运动；
所述主驱动模块的电机转子贯穿左侧壳体的外端面延伸至左侧壳体中，主驱动模块的电机转子上安装主驱动齿轮；中部壳体的内壁上安装内齿圈，在中部壳体的内壁上位于内齿圈两侧端面位置处沿圆周方向分别均布若干滑轨导向轮，左侧壳体的圆柱面和右侧壳体的圆柱面设置有旋转销轴组件，左侧壳体、中部壳体和右侧壳体上相互扣合的半圆筒形状壳体铰接于旋转销轴组件位置处，左侧壳体和右侧壳体外端面的骑缝位置处安装有锁扣组件，左侧壳体、中部壳体和右侧壳体中两侧半圆筒形状的壳体通过锁扣组件固定连接。
进一步地，所述内部模块包括主传动外齿圈、传动齿轮、滑轨、内部基座和小锥齿轮，所述内部基座设置为相对扣合的两个半圆筒形状的基座，主传动外齿圈与滑轨均设置为相对扣合的半圆弧，主传动外齿圈安装于内部基座靠近左侧壳体一侧的端面上，主传动外齿圈与所述主驱动齿轮啮合，内部基座的周壁上设置有凹槽，滑轨设置于凹槽两侧侧板的外圆面上，滑轨与所述滑轨导向轮相配合；传动齿轮安装于传动齿轮轴上，若干传动齿轮沿圆周方向均布于凹槽中，传动齿轮与所述内齿圈啮合，传动齿轮轴上靠近打磨模块一端安装小锥齿轮；内部基座与左侧壳体之间设有若干拆卸销轴，并且拆卸销轴可拆卸地由外向内依次插在左侧壳体与内部基座的周壁上的凹槽两侧的侧板上。
进一步地，所述打磨模块包括滑动轴、打磨基座、打磨模块轴承、大锥齿轮、轴套、端盖、打磨预紧弹簧、打磨片安装块、打磨片固定环和打磨片，若干所述打磨基座沿圆周方向均布于所述内部基座靠近右侧壳体一侧的端面上，端盖对应安装于打磨基座靠近管道一侧的端面上，滑动轴沿管道的径向贯穿打磨基座，滑动轴的两端分别延伸至打磨基座的外部，打磨基座内部的滑动轴上安装轴套，大锥齿轮安装于轴套上，大锥齿轮与小锥齿轮啮合，轴套的一端通过打磨模块轴承安装于打磨基座上，轴套的另一端通过打磨模块轴承安装于端盖上；
所述打磨片安装块与打磨片固定环由外向内依次安装于打磨基座外部靠近管道一侧的滑动轴上，打磨预紧弹簧安装于打磨片安装块与端盖之间的滑动轴上，打磨片安装于打磨片安装块与打磨片固定环之间的滑动轴上，打磨片的外端面与管道的外侧壁接触。
进一步地，所述爬行模块包括主动轮电机，电机支撑件，爬行模块轴承、主动轮、轴套、轴承挡圈和主动轮支撑座，所述主动轮支撑座安装于右侧壳体的外端面上，主动轮电机水平向前安装于主动轮支撑座上，电机支撑件设置于主动轮电机与主动轮支撑座相对的侧面之间，主动轮电机的电机转子上安装轴套，主动轮安装于轴套的外部并位于主动轮支撑座的两侧侧板之间，主动轮的外圆面与管道的外侧壁接触，主动轮电机的电机转子与主动轮支撑座的两侧侧板接触位置处设置有爬行模块轴承，爬行模块轴承的内侧端面位置处的轴套上设置有轴承挡圈，主动轮电机驱动主动轮旋转，爬行模块驱动打磨装置沿管线的轴线方向移动。
进一步地，所述支撑轮组包括支撑轮，支撑轮销钉与支撑轮支架，支撑轮通过支撑轮销钉对应安装于支撑轮支架上，支撑轮的外圆面与管道的外侧壁接触。
进一步地，所述弹簧预紧轮组包括预紧轮、预紧轮销钉、预紧轮组支架、预紧支架、预紧弹簧、锁紧螺母和预紧轮销轴，所述预紧轮组支架两侧的侧板固定安装于左侧壳体的外端面上，预紧轮组支架的底板设置于预紧轮组支架的两侧侧板之间，预紧轮组支架的开口方向指向管道一侧，预紧支架安装于预紧轮组支架的开口中，预紧轮销轴贯穿预紧轮组支架的底板与预紧支架固定连接，锁紧螺母安装于预紧轮组支架外部的预紧轮销轴上，预紧弹簧安装于预紧支架与预紧轮组支架底板之间的预紧轮销轴上，预紧轮销钉贯穿预紧支架的两侧侧板与预紧轮组支架的两侧侧板，预紧轮通过预紧轮销钉安装于预紧支架的两侧侧板之间，预紧轮组支架的两侧侧板上与预紧轮销钉位置对应处设置有腰型孔，管道压紧预紧轮驱动预紧轮销钉在腰型孔中沿预紧轮销轴的轴线方向滑动。
进一步地，所述支撑轮和预紧轮均为V型轮。
进一步地，所述右侧壳体的外端面与管道的侧壁接触位置处设置有防尘密封圈，所述内部基座的内壁与管道的侧壁接触位置处设置有防尘密封圈，所述内部基座靠近右侧壳体的滑轨的两侧侧壁上设置有用于防尘的台阶，中部壳体和右侧壳体的内壁上与台阶位置对应处设置有环形防尘凹槽。
进一步地，所述左侧壳体的外端面上安装有传感器，主传动外齿圈靠近左侧壳体一侧的端面上安装有与传感器相匹配的感应销，当感应销与传感器共线时，拆卸销轴可由外向内插入左侧壳体与内部基座的周壁上的凹槽两侧的侧板上，使半圆筒形状的基座与对应的半圆筒形状壳体固定连接。
进一步地，横跨左侧壳体的圆柱面与右侧壳体的圆柱面设置有把手，右侧壳体的圆柱面上设置有用于清理右侧壳体中除垢的排料管，右侧壳体的外端面上设置有用于检测管道的管壁厚度、裂纹及腐蚀情况的检测装置。
与现有技术相比本发明的有益效果为：
1、本打磨装置适用范围广，能够促使打磨装置沿着管壁自动爬行移动，避免了管线自身旋转带来的机械伤害。打磨装置结构长度短，适用于空间受到限制场所的打磨。打磨装置设计为两半圆对接安装形式，并通过锁扣固定锁紧，适用于存在两端法兰连接的直管线。
2、本打磨装置设计简单，现场使用操作便捷。打磨装置上、下打磨部分开启与关闭设置了固定拆装点位，通过插销确保上下打磨部分整体到位，锁扣连接方式方便拆卸，易损件砂轮片拆卸方便。单人操作便可完成打磨机的安装、拆卸等整个打磨工作，避免消耗大量的人力资源。
3、本装置的打磨装置能够实现全径向、轴向全覆盖打磨、打磨效率高。打磨模块自转并随着内部模块旋转而沿着管道径向360度旋转，实现了径向、轴向全覆盖打磨。打磨装置的控制系统通过遥控手柄控制，可根据实际打磨效果调节移动爬行速度，提高打磨效率。
4、本装置的打磨装置为全自动化打磨。打磨装置在打磨过程中为全自动化打磨，避免人为打磨影响的打磨效果，保证了检测设备的通过性，提高了检测的准确率。
5、本装置在壳体的外端面上设置有检测装置，在打磨管道的同时实现管壁厚度、裂纹及腐蚀情况的检测，一机多用。
附图说明
图1为本发明立体结构示意图；
图2为图1的倾斜向上方向立体结构示意图；
图3为本发明展开状态立体结构示意图；
图4为本发明使用状态立体结构示意图；
图5为图4的左视方向立体结构示意图；
图6为半圆筒形状壳体立体结构示意图；
图7为图6的主视结构示意图；
图8为内部模块与对应的半圆筒形状壳体装配结构示意图；
图9为内部模块与打磨模块装配结构示意图；
图10为图9的纵截面剖视结构示意图；
图11为图9的主视剖视结构示意图；
图12为打磨模块主视剖视结构示意图；
图13为爬行模块立体结构主视剖视示意图；
图14为支撑轮组立体结构示意图；
图15为弹簧预紧轮组立体结构示意图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。若未特别指明，实施例均按照常规实验条件。另外，对于本领域技术人员而言，在不偏离本发明的实质和范围的前提下，对这些实施方案中的物料成分和用量进行的各种修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
如图1至图7所示的一种圆管外壁自动爬行打磨机器人，它包括壳体1、主驱动模块2、内部模块3、打磨模块4及爬行模块5，其中：所述壳体1包括由左向右依次设置的左侧壳体1-7、中部壳体1-6和右侧壳体1-1，左侧壳体1-7、中部壳体1-6和右侧壳体1-1均设置为相对扣合的半圆筒形状壳体，左侧壳体1-7、中部壳体1-6和右侧壳体1-1的内腔连通，待打磨的管道9沿轴线方向贯穿壳体1；所述主驱动模块2、弹簧预紧轮组7和若干支撑轮组6沿圆周方向安装于左侧壳体1-7的外端面上，并且支撑轮组6与弹簧预紧轮组7等角度布置；所述爬行模块5和若干支撑轮组6沿圆周方向安装于右侧壳体1-1的外端面上，并且支撑轮组6与爬行模块5等角度布置；所述内部模块3安装于左侧壳体1-7与中部壳体1-6内，所述打磨模块4安装于内部模块3靠近右侧壳体1-1一侧的端面上并位于右侧壳体1-1内；所述爬行模块5驱动打磨装置沿管道9的外壁作直线运动，主驱动模块2通过齿轮传动驱动内部模块3中设置的内部基座3-5沿管道9的圆周方向作旋转运动，内部模块3通过齿轮传动驱动打磨模块4上安装的打磨片4-10沿管道9的径向作旋转运动；
所述主驱动模块2的电机转子贯穿左侧壳体1-7的外端面延伸至左侧壳体1-7中，主驱动模块2的电机转子上安装主驱动齿轮1-2，中部壳体1-6的内壁上安装内齿圈1-3，在中部壳体1-6的内壁上位于内齿圈1-3两侧端面位置处沿圆周方向分别均布若干滑轨导向轮1-4，左侧壳体1-7的圆柱面和右侧壳体1-1的圆柱面设置有旋转销轴组件1-5，左侧壳体1-7、中部壳体1-6和右侧壳体1-1上相互扣合的半圆筒形状壳体铰接于旋转销轴组件1-5位置处，左侧壳体1-7和右侧壳体1-1外端面的骑缝位置处安装有锁扣组件8，左侧壳体1-7、中部壳体1-6和右侧壳体1-1中两侧半圆筒形状的壳体通过锁扣组件8固定连接。
为便于加工和组装，壳体由三部分构成，左侧外壳1-7为主驱动模块安装侧，驱动齿轮为内部模块提供旋转力；中部外壳1-6为内部模块旋转提供支撑，滑轨导向轮为内部模块轨道提供稳定运行空间，确保内部模块不发生跳动；右侧外壳1-1为打磨模块提供密闭打磨空间，确保打磨过程粉尘不外漏。
如图8至图11所示，内部模块3包括主传动外齿圈3-2、传动齿轮3-3、滑轨3-4、内部基座3-5和小锥齿轮3-6，所述内部基座3-5设置为相对扣合的两个半圆筒形状的基座，主传动外齿圈3-2与滑轨3-4均设置为相对扣合的半圆弧，主传动外齿圈3-2安装于内部基座3-5靠近左侧壳体1-7一侧的端面上，主传动外齿圈3-2与所述主驱动齿轮1-2啮合，内部基座3-5的周壁上设置有凹槽，滑轨3-4设置于凹槽两侧侧板的外圆面上，滑轨3-4与所述滑轨导向轮1-4相配合；传动齿轮3-3安装于传动齿轮轴上，若干传动齿轮3-3沿圆周方向均布于凹槽中，传动齿轮3-3与所述内齿圈1-3啮合，传动齿轮轴上靠近打磨模块4一端安装小锥齿轮3-6；内部基座3-5与左侧壳体1-7之间设有若干拆卸销轴3-1，并且拆卸销轴3-1可拆卸地由外向内依次插在左侧壳体1-7与内部基座3-5的周壁上的凹槽两侧的侧板上。
其中，四个打磨模块4等角度安装在内部基座3-5上，主传动外齿圈3-2在驱动电机作用下带动内部模块旋转，滑轨3-4与壳体内壁上设置的滑轨导向轮形成封闭运行空间，保证内部模块旋转过程不发生窜动。内部基座3-5由两个半圆组成，分别与壳体的两个半圆通过拆卸销轴3-1形成打磨装置两部分。四个传动齿轮3-3等角度安装在内部基座3-5上，跟随主传动外齿圈3-2绕着管道9径向旋转并与壳体内壁上设置的内齿圈啮合，实现自转。传动齿轮3-3带动小锥齿轮3-6驱动打磨模块4旋转。
如图12所示的打磨模块4包括滑动轴4-1、打磨基座4-2、打磨模块轴承4-3、大锥齿轮4-4、轴套4-5、端盖4-6、打磨预紧弹簧4-7、打磨片安装块4-8、打磨片固定环4-9和打磨片4-10，若干所述打磨基座4-2沿圆周方向均布于所述内部基座3-5靠近右侧壳体1-1一侧的端面上，端盖4-6对应安装于打磨基座4-2靠近管道9一侧的端面上，滑动轴4-1沿管道9的径向贯穿打磨基座4-2，滑动轴4-1的两端分别延伸至打磨基座4-2的外部，打磨基座4-2内部的滑动轴4-1上安装轴套4-5，大锥齿轮4-4安装于轴套4-5上，大锥齿轮4-4与小锥齿轮3-6啮合，轴套4-5的一端通过打磨模块轴承4-3安装于打磨基座4-2上，轴套4-5的另一端通过打磨模块轴承4-3安装于端盖4-6上；
所述打磨片安装块4-8与打磨片固定环4-9由外向内依次安装于打磨基座4-2外部靠近管道9一侧的滑动轴4-1上，打磨预紧弹簧4-7安装于打磨片安装块4-8与端盖4-6之间的滑动轴4-1上，打磨片4-10安装于打磨片安装块4-8与打磨片固定环4-9之间的滑动轴4-1上，打磨片4-10的外端面与管道9的外侧壁接触。
大锥齿轮4-4被小锥齿轮3-6驱动，带动轴套4-5、滑动轴4-1、打磨片安装块4-8、打磨片4-10、打磨片固定环4-9绕着打磨模块的轴承4-3旋转。打磨预紧弹簧4-7保证打磨片4-10打磨过程始终与管道9外壁紧密接触。
如图13所示，爬行模块5包括主动轮电机5-1，电机支撑件5-2，爬行模块轴承5-3、5-7、主动轮5-4、轴套5-5、轴承挡圈5-6和主动轮支撑座5-8，所述主动轮支撑座5-8安装于右侧壳体1-1的外端面上，主动轮电机5-1水平向前安装于主动轮支撑座5-8上，电机支撑件5-2设置于主动轮电机5-1与主动轮支撑座5-8相对的侧面之间，主动轮电机5-1的电机转子上安装轴套5-5，主动轮5-4安装于轴套5-5的外部并位于主动轮支撑座5-8的两侧侧板之间，主动轮5-4的外圆面与管道9的外侧壁接触，主动轮电机5-1的电机转子与主动轮支撑座5-8的两侧侧板接触位置处设置有爬行模块轴承5-3、5-7，爬行模块轴承5-3、5-7的内侧端面位置处的轴套5-5上设置有轴承挡圈5-6，主动轮电机5-1驱动主动轮5-4旋转，爬行模块5驱动打磨装置沿管线9的轴线方向移动。
如图14所示的支撑轮组6包括支撑轮6-1，支撑轮销钉6-2与支撑轮支架6-3，支撑轮6-1通过支撑轮销钉6-2对应安装于支撑轮支架6-3上，支撑轮6-1的外圆面与管道9的外侧壁接触。
如图15所示的弹簧预紧轮组7包括预紧轮7-1、预紧轮销钉7-2、预紧轮组支架7-3、预紧支架7-4、预紧弹簧7-5、锁紧螺母7-6和预紧轮销轴7-7，所述预紧轮组支架7-3两侧的侧板固定安装于左侧壳体1-7的外端面上，预紧轮组支架7-3的底板设置于预紧轮组支架7-3的两侧侧板之间，预紧轮组支架7-3的开口方向指向管道9一侧，预紧支架7-4安装于预紧轮组支架7-3的开口中，预紧轮销轴7-7贯穿预紧轮组支架7-3的底板与预紧支架7-4固定连接，锁紧螺母7-6安装于预紧轮组支架7-3外部的预紧轮销轴7-7上，预紧弹簧7-5安装于预紧支架7-4与预紧轮组支架7-3底板之间的预紧轮销轴7-7上，预紧轮销钉7-2贯穿预紧支架7-4的两侧侧板与预紧轮组支架7-3的两侧侧板，预紧轮7-1通过预紧轮销钉7-2安装于预紧支架7-4的两侧侧板之间，预紧轮组支架7-3的两侧侧板上与预紧轮销钉7-2位置对应处设置有腰型孔，管道9压紧预紧轮7-1驱动预紧轮销钉7-2在腰型孔中沿预紧轮销轴7-7的轴线方向滑动。
如图14和图15所示，支撑轮6-1和预紧轮7-1均为V型轮，可以防止打磨装置在沿管道轴向运行时，发生转动。
进一步地，所述右侧壳体1-1的外端面与管道9的侧壁接触位置处设置有防尘密封圈，所述内部基座3-5的内壁与管道9的侧壁接触位置处设置有防尘密封圈，所述内部基座3-5靠近右侧壳体1-1的滑轨3-4的两侧侧壁上设置有用于防尘的台阶，中部壳体1-6和右侧壳体1-1的内壁上与台阶位置对应处设置有环形防尘凹槽。
进一步地，所述左侧壳体1-7的外端面上安装有传感器，主传动外齿圈3-2靠近左侧壳体1-7一侧的端面上安装有与传感器相匹配的感应销，当感应销与传感器共线时，拆卸销轴3-1可由外向内插入左侧壳体1-7与内部基座3-5的周壁上的凹槽两侧的侧板上，使半圆筒形状的基座与对应的半圆筒形状壳体固定连接。
进一步地，横跨左侧壳体1-7的圆柱面与右侧壳体1-1的圆柱面设置有把手，右侧壳体1-1的圆柱面上设置有用于清理右侧壳体1-1中除垢的排料管，右侧壳体1-1的外端面上设置有用于检测管道9的管壁厚度、裂纹及腐蚀情况的检测装置10。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种圆管外壁自动爬行打磨机器人，它包括壳体(1)、主驱动模块(2)、内部模块(3)、打磨模块(4)及爬行模块(5)，其特征在于：所述壳体(1)包括由左向右依次设置的左侧壳体(1-7)、中部壳体(1-6)和右侧壳体(1-1)，左侧壳体(1-7)、中部壳体(1-6)和右侧壳体(1-1)均设置为相对扣合的半圆筒形状壳体，左侧壳体(1-7)、中部壳体(1-6)和右侧壳体(1-1)的内腔连通，待打磨的管道(9)沿轴线方向贯穿壳体(1)；所述主驱动模块(2)、弹簧预紧轮组(7)和若干支撑轮组(6)沿圆周方向安装于左侧壳体(1-7)的外端面上，并且支撑轮组(6)与弹簧预紧轮组(7)等角度布置；所述爬行模块(5)和若干支撑轮组(6)沿圆周方向安装于右侧壳体(1-1)的外端面上，并且支撑轮组(6)与爬行模块(5)等角度布置；所述内部模块(3)安装于左侧壳体(1-7)与中部壳体(1-6)内，所述打磨模块(4)安装于内部模块(3)靠近右侧壳体(1-1)一侧的端面上并位于右侧壳体(1-1)内；所述爬行模块(5)驱动打磨装置沿管道(9)的外壁作直线运动，主驱动模块(2)通过齿轮传动驱动内部模块(3)中设置的内部基座(3-5)沿管道(9)的圆周方向作旋转运动，内部模块(3)通过齿轮传动驱动打磨模块(4)上安装的打磨片(4-10)沿管道(9)的径向作旋转运动；
所述主驱动模块(2)的电机转子贯穿左侧壳体(1-7)的外端面延伸至左侧壳体(1-7)中，主驱动模块(2)的电机转子上安装主驱动齿轮(1-2)；中部壳体(1-6)的内壁上安装内齿圈(1-3)，在中部壳体(1-6)的内壁上位于内齿圈(1-3)两侧端面位置处沿圆周方向分别均布若干滑轨导向轮(1-4)，左侧壳体(1-7)的圆柱面和右侧壳体(1-1)的圆柱面设置有旋转销轴组件(1-5)，左侧壳体(1-7)、中部壳体(1-6)和右侧壳体(1-1)上相互扣合的半圆筒形状壳体铰接于旋转销轴组件(1-5)位置处，左侧壳体(1-7)和右侧壳体(1-1)外端面的骑缝位置处安装有锁扣组件(8)，左侧壳体(1-7)、中部壳体(1-6)和右侧壳体(1-1)中两侧半圆筒形状的壳体通过锁扣组件(8)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种圆管外壁自动爬行打磨机器人，其特征在于：所述内部模块(3)包括主传动外齿圈(3-2)、传动齿轮(3-3)、滑轨(3-4)、内部基座(3-5)和小锥齿轮(3-6)，所述内部基座(3-5)设置为相对扣合的两个半圆筒形状的基座，主传动外齿圈(3-2)与滑轨(3-4)均设置为相对扣合的半圆弧，主传动外齿圈(3-2)安装于内部基座(3-5)靠近左侧壳体(1-7)一侧的端面上，主传动外齿圈(3-2)与所述主驱动齿轮(1-2)啮合，内部基座(3-5)的周壁上设置有凹槽，滑轨(3-4)设置于凹槽两侧侧板的外圆面上，滑轨(3-4)与所述滑轨导向轮(1-4)相配合；传动齿轮(3-3)安装于传动齿轮轴上，若干传动齿轮(3-3)沿圆周方向均布于凹槽中，传动齿轮(3-3)与所述内齿圈(1-3)啮合，传动齿轮轴上靠近打磨模块(4)一端安装小锥齿轮(3-6)；内部基座(3-5)与左侧壳体(1-7)之间设有若干拆卸销轴(3-1)，并且拆卸销轴(3-1)可拆卸地由外向内依次插在左侧壳体(1-7)与内部基座(3-5)的周壁上的凹槽两侧的侧板上。
3.根据权利要求1或2所述的一种圆管外壁自动爬行打磨机器人，其特征在于：所述打磨模块(4)包括滑动轴(4-1)、打磨基座(4-2)、打磨模块轴承(4-3)、大锥齿轮(4-4)、轴套(4-5)、端盖(4-6)、打磨预紧弹簧(4-7)、打磨片安装块(4-8)、打磨片固定环(4-9)和打磨片(4-10)，若干所述打磨基座(4-2)沿圆周方向均布于所述内部基座(3-5)靠近右侧壳体(1-1)一侧的端面上，端盖(4-6)对应安装于打磨基座(4-2)靠近管道(9)一侧的端面上，滑动轴(4-1)沿管道(9)的径向贯穿打磨基座(4-2)，滑动轴(4-1)的两端分别延伸至打磨基座(4-2)的外部，打磨基座(4-2)内部的滑动轴(4-1)上安装轴套(4-5)，大锥齿轮(4-4)安装于轴套(4-5)上，大锥齿轮(4-4)与小锥齿轮(3-6)啮合，轴套(4-5)的一端通过打磨模块轴承(4-3)安装于打磨基座(4-2)上，轴套(4-5)的另一端通过打磨模块轴承(4-3)安装于端盖(4-6)上；
所述打磨片安装块(4-8)与打磨片固定环(4-9)由外向内依次安装于打磨基座(4-2)外部靠近管道(9)一侧的滑动轴(4-1)上，打磨预紧弹簧(4-7)安装于打磨片安装块(4-8)与端盖(4-6)之间的滑动轴(4-1)上，打磨片(4-10)安装于打磨片安装块(4-8)与打磨片固定环(4-9)之间的滑动轴(4-1)上，打磨片(4-10)的外端面与管道(9)的外侧壁接触。
4.根据权利要求1所述的一种圆管外壁自动爬行打磨机器人，其特征在于：所述爬行模块(5)包括主动轮电机(5-1)，电机支撑件(5-2)，爬行模块轴承(5-3、5-7)、主动轮(5-4)、轴套(5-5)、轴承挡圈(5-6)和主动轮支撑座(5-8)，所述主动轮支撑座(5-8)安装于右侧壳体(1-1)的外端面上，主动轮电机(5-1)水平向前安装于主动轮支撑座(5-8)上，电机支撑件(5-2)设置于主动轮电机(5-1)与主动轮支撑座(5-8)相对的侧面之间，主动轮电机(5-1)的电机转子上安装轴套(5-5)，主动轮(5-4)安装于轴套(5-5)的外部并位于主动轮支撑座(5-8)的两侧侧板之间，主动轮(5-4)的外圆面与管道(9)的外侧壁接触，主动轮电机(5-1)的电机转子与主动轮支撑座(5-8)的两侧侧板接触位置处设置有爬行模块轴承(5-3、5-7)，爬行模块轴承(5-3、5-7)的内侧端面位置处的轴套(5-5)上设置有轴承挡圈(5-6)，主动轮电机(5-1)驱动主动轮(5-4)旋转，爬行模块(5)驱动打磨装置沿管线(9)的轴线方向移动。
5.根据权利要求1所述的一种圆管外壁自动爬行打磨机器人，其特征在于：所述支撑轮组(6)包括支撑轮(6-1)，支撑轮销钉(6-2)与支撑轮支架(6-3)，支撑轮(6-1)通过支撑轮销钉(6-2)对应安装于支撑轮支架(6-3)上，支撑轮(6-1)的外圆面与管道(9)的外侧壁接触。
6.根据权利要求1所述的一种圆管外壁自动爬行打磨机器人，其特征在于：所述弹簧预紧轮组(7)包括预紧轮(7-1)、预紧轮销钉(7-2)、预紧轮组支架(7-3)、预紧支架(7-4)、预紧弹簧(7-5)、锁紧螺母(7-6)和预紧轮销轴(7-7)，所述预紧轮组支架(7-3)两侧的侧板固定安装于左侧壳体(1-7)的外端面上，预紧轮组支架(7-3)的底板设置于预紧轮组支架(7-3)的两侧侧板之间，预紧轮组支架(7-3)的开口方向指向管道(9)一侧，预紧支架(7-4)安装于预紧轮组支架(7-3)的开口中，预紧轮销轴(7-7)贯穿预紧轮组支架(7-3)的底板与预紧支架(7-4)固定连接，锁紧螺母(7-6)安装于预紧轮组支架(7-3)外部的预紧轮销轴(7-7)上，预紧弹簧(7-5)安装于预紧支架(7-4)与预紧轮组支架(7-3)底板之间的预紧轮销轴(7-7)上，预紧轮销钉(7-2)贯穿预紧支架(7-4)的两侧侧板与预紧轮组支架(7-3)的两侧侧板，预紧轮(7-1)通过预紧轮销钉(7-2)安装于预紧支架(7-4)的两侧侧板之间，预紧轮组支架(7-3)的两侧侧板上与预紧轮销钉(7-2)位置对应处设置有腰型孔，管道(9)压紧预紧轮(7-1)驱动预紧轮销钉(7-2)在腰型孔中沿预紧轮销轴(7-7)的轴线方向滑动。
7.根据权利要求5或6所述的一种圆管外壁自动爬行打磨机器人，其特征在于：所述支撑轮(6-1)和预紧轮(7-1)均为V型轮。
8.根据权利要求2所述的一种圆管外壁自动爬行打磨机器人，其特征在于：所述右侧壳体(1-1)的外端面与管道(9)的侧壁接触位置处设置有防尘密封圈，所述内部基座(3-5)的内壁与管道(9)的侧壁接触位置处设置有防尘密封圈，所述内部基座(3-5)靠近右侧壳体(1-1)的滑轨(3-4)的两侧侧壁上设置有用于防尘的台阶，中部壳体(1-6)和右侧壳体(1-1)的内壁上与台阶位置对应处设置有环形防尘凹槽。
9.根据权利要求2所述的一种圆管外壁自动爬行打磨机器人，其特征在于：所述左侧壳体(1-7)的外端面上安装有传感器，主传动外齿圈(3-2)靠近左侧壳体(1-7)一侧的端面上安装有与传感器相匹配的感应销，当感应销与传感器共线时，拆卸销轴(3-1)可由外向内插入左侧壳体(1-7)与内部基座(3-5)的周壁上的凹槽两侧的侧板上，使半圆筒形状的基座与对应的半圆筒形状壳体固定连接。
10.根据权利要求1所述的一种圆管外壁自动爬行打磨机器人，其特征在于：横跨左侧壳体(1-7)的圆柱面与右侧壳体(1-1)的圆柱面设置有把手，右侧壳体(1-1)的圆柱面上设置有用于清理右侧壳体(1-1)中除垢的排料管，右侧壳体(1-1)的外端面上设置有用于检测管道(9)的管壁厚度、裂纹及腐蚀情况的检测装置(10)。
CN202010968635.6A 2020-09-15 2020-09-15 一种圆管外壁自动爬行打磨机器人 Pending CN111975480A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010968635.6A CN111975480A (zh) 2020-09-15 2020-09-15 一种圆管外壁自动爬行打磨机器人

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010968635.6A CN111975480A (zh) 2020-09-15 2020-09-15 一种圆管外壁自动爬行打磨机器人

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111975480A true CN111975480A (zh) 2020-11-24

Family

ID=73449820

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010968635.6A Pending CN111975480A (zh) 2020-09-15 2020-09-15 一种圆管外壁自动爬行打磨机器人

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111975480A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113910077A (zh) * 2021-10-19 2022-01-11 中南大学 一种整体式管道打磨机器人
CN114211372A (zh) * 2021-12-23 2022-03-22 王凯 一种公路桥梁用护栏高效除漆打磨装置
CN114290137A (zh) * 2022-01-05 2022-04-08 浙江野牛工具有限公司 一种钻头加工装置
CN114833654A (zh) * 2022-06-01 2022-08-02 杜海海 一种暖通金属管道修补装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113910077A (zh) * 2021-10-19 2022-01-11 中南大学 一种整体式管道打磨机器人
CN114211372A (zh) * 2021-12-23 2022-03-22 王凯 一种公路桥梁用护栏高效除漆打磨装置
CN114290137A (zh) * 2022-01-05 2022-04-08 浙江野牛工具有限公司 一种钻头加工装置
CN114290137B (zh) * 2022-01-05 2022-11-15 浙江野牛工具有限公司 一种钻头加工装置
CN114833654A (zh) * 2022-06-01 2022-08-02 杜海海 一种暖通金属管道修补装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111975480A (zh) 一种圆管外壁自动爬行打磨机器人
CN111941247A (zh) 一种圆管外壁自动爬行打磨装置
CN111941246A (zh) 一种圆管内壁自动爬行打磨机器人
CN206797508U (zh) 一种压力管道内除锈及视频检测机器人
CN111469000B (zh) 管道打磨机器人机械机构及其工作方法
CN212578189U (zh) 一种圆管外壁自动爬行打磨机器人
CN110842684B (zh) 一种压力管道焊缝打磨装置
CN104551995A (zh) 轮毂抛光传动装置
CN208303120U (zh) 一种新型涂装工具
CN212497115U (zh) 一种圆管内壁自动爬行打磨机器人
CN107520727A (zh) 一种管道内壁除锈设备及其除锈方法
CN204685602U (zh) 海上输油管道检测清洗装置
CN116021367A (zh) 一种金属管端部打磨装置
CN209737198U (zh) 一种轮毂表面抛光处理设备
CN212578320U (zh) 一种圆管外壁自动爬行打磨装置
CN112917036B (zh) 一种不锈钢管焊接处理工艺
CN101745512A (zh) 用于清洗轴类零件的夹具
Liu et al. Design and prototyping of cleaning systems for cylinder head and engine block conveying lines
CN210703103U (zh) 一种激光除锈机
CN207642815U (zh) 简易的轴类零件表面打磨设备
CN111496586A (zh) 一种管线打磨装置
CN110919516B (zh) 动静压轴承式除锈组件及轮对除锈装置
CN109955123B (zh) 一种细长管道全方位除瘤机器人
CN108941088B (zh) 一种密集管道在线清淤装置
CN218427384U (zh) 一种船体管道焊接处打磨自动吸附装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20211207

Address after: 215000 building 3, No. 10, Jindu Road, Southeast street, Changshu, Suzhou, Jiangsu

Applicant after: Suzhou shenzhizhu Technology Service Co.,Ltd.

Address before: Room 409, building 10, 988 Xinxing 2nd Road, Pinghu Economic and Technological Development Zone, Jiaxing City, Zhejiang Province, 314200

Applicant before: JIAXING GAOWEI INTELLIGENT CONTROL CO.,LTD.

TA01 Transfer of patent application right