CN112124336A - 一种管廊巡检装置 - Google Patents

Abstract

一种管廊巡检装置，包括壳体、底板、驱动源、动力轴、从动轴，驱动源输出端的输出链轮通过第一传动链连接动力轴上的输入链轮，动力轴两端的主动链轮通过第二传动链连接从动轴两端的从动链轮，底板底部安装滚动轴承、棘轮机构，棘轮机构上部伸出底板与定位板滑动连接，从动轴中部还安装有减速机构。工作时，滚动轴承嵌入管廊轨道中进行导向，爬坡时依靠棘轮机构与管廊轨道底面配合止退，下坡时利用减速机构中的电磁制动器配合制动盘进行制动减速。通过在装置底部安装棘轮机构，上坡时防止装置倒退，在从动轴上安装减速机构，防止装置在重力作用下加速过快，保证装置在上坡段及下坡段能平稳前进。

Description

一种管廊巡检装置

技术领域

本发明涉及一种管廊巡检装置。

背景技术

地下城市综合管廊，就是“地下城市管道综合走廊”，又称“共同沟”，即在城市地下建造一个隧道空间，将市政、电力、通讯、燃气、给排水等各种管线集于一体，并设有检修口、吊装口和监测系统，实施统一规划、设计、建设和管理。通常需要对输电管廊、市政管廊等进行巡检，以便及时发现管道有无滴漏、锈蚀、漏气、损坏等现象，并对巡检发现的隐患及时进行处理。传统的管廊巡检一般由人工完成，其通常是指定专业人员沿管道铺设线路进行定时巡查，其人工成本高。这种巡查方式，一方面因管道铺设距离较长，使得巡查人员工作强度大，易于疲惫；另一方面在巡检时常常是由巡检人员肉眼观察并依据经验来对隐患进行判断，难以确保巡检结果的准确性。

现阶段，随着机器人技术的发展，各种智能化的巡检监控机器人应用越来越广泛，其中包括地面轨道巡检机器人，即在管廊地面上铺设线路设置轨道，巡检机器人架设在行走装置上，通过控制行走装置在轨道上行走来实现机器人对管廊的自动巡检。由于管廊的复杂性，管廊轨道通常设置有水平段、上坡段和下坡段，现有技术中，行走装置在管廊轨道的上坡段和下坡段移动时，通常需要借助额外的机构进行限位，保证其在上坡段和下坡段的平稳性，结构较为复杂。

发明内容

针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种管廊巡检装置。

为实现上述目的，本发明提供一种管廊巡检装置，包括底板，所述底板两端分别安装第一轴承座、第二轴承座，所述底板上方安装驱动源，所述驱动源的输出端设有输出链轮，所述第一轴承座上转动安装动力轴，所述动力轴两端安装有主动链轮，所述动力轴中部安装输入链轮，第一传动链绕制于所述输出链轮和所述输入链轮的外周，所述第二轴承座上转动安装从动轴，所述从动轴两端安装从动链轮，第二传动链绕制于所述主动链轮和所述从动链轮之间，所述底板底部中间安装滚动轴承，所述滚动轴承左方设有棘轮机构，所述棘轮机构上部伸出所述底板与定位板滑动连接，所述从动轴中部还安装有减速机构。

作为本发明进一步改进，所述棘轮机构包括支架，所述支架左侧上部安装滑块，所述滑块与所述定位板形成滑动连接，所述支架下部安装棘轮，所述棘轮上方设有止退棘爪。

作为本发明进一步改进，所述棘轮机构右方安装有电机，所述电机的输出端设有一动力齿轮，所述支架右侧加工齿面，所述齿面与所述动力齿轮相啮合。

作为本发明进一步改进，所述减速机构包括电磁制动器，所述电磁制动器中部安装有一对相对设置的电磁铁，所述电磁铁之间设有制动盘，所述电磁制动器与所述第二轴承座固定连接，所述制动盘与所述从动轴固定连接。

作为本发明进一步改进，所述底板上方安装有壳体，所述壳体顶壁中心安装重力球，所述重力球左方设有第一接近开关，所述重力球右方设有第二接近开关，所述壳体顶部安装检测机构。

作为本发明进一步改进，所述滚动轴承下方为管廊轨道，所述管廊轨道呈凹字形，管廊轨道上坡段加工有齿状面。

本发明的有益效果为：

1、本装置中底板底部安装滚动轴承，通过滚动轴承在管廊轨道内壁上滚动，以滚动连接的方式对装置整体进行导向；

2、通过在装置底部安装棘轮机构，上坡时，棘轮机构下行，棘轮边缘与管廊导轨下部的齿状面卡合，利用棘轮机构的单向运动，防止装置倒退，保证装置在上坡段能平稳前进；

3、通过在从动轴上安装减速机构，下坡时，减速机构中的电磁制动器通电后对制动盘产生夹紧力，从而降低从动轴的转动速度，防止装置在重力作用下加速过快，保证装置在下坡段能平稳前进。

附图说明

图1为本发明一种管廊巡检装置的俯视图；

图2为本发明一种管廊巡检装置的主视图；

图3为图2中A-A向剖视图；

图4为部件8减速机构的结构示意图；

图5为部件16的结构示意图；

图6为本发明一种管廊巡检装置的工作示意图Ⅰ；

图7为本发明一种管廊巡检装置的工作示意图Ⅱ。

图中：1、底板；2、动力轴；3、第一轴承座；4、主动链轮；5、第二传动链；6、从动链轮；7、第二轴承座；8、减速机构；81、电磁制动器；811、电磁铁；82、制动盘；9、从动轴；10、驱动源；11、输出链轮；12、第一传动链；13、输入链轮；14、电机；15、动力齿轮；16、棘轮机构；161、支架；162、滑块；163、齿面；164、止退棘爪；165、棘轮；17、定位板；18、壳体；19、第一接近开关；20、重力球；21、第二接近开关；22、检测机构；23、滚动轴承；24、管廊轨道；25、齿状面。

具体实施方式

如图1，图2所示，本发明所述的一种管廊巡检装置，包括底板1，底板1两端分别安装第一轴承座3、第二轴承座7，底板1上方安装驱动源10，驱动源10的输出端设有输出链轮11，第一轴承座3上转动安装动力轴2，动力轴2两端安装有主动链轮4，动力轴2中部安装输入链轮13，第一传动链12绕制于输出链轮11和输入链轮13的外周，第二轴承座7上转动安装从动轴9，从动轴9两端安装从动链轮6，第二传动链5绕制于主动链轮4和从动链轮6之间，底板1底部中间安装滚动轴承23，滚动轴承23左方设有棘轮机构16，棘轮机构16上部伸出底板1与定位板17滑动连接，定位板17下部与底板1固定连接，从动轴9中部还安装有减速机构8。

棘轮机构16包括支架161，支架161左侧上部安装滑块162，滑块162与定位板17形成滑动连接，支架161下部安装棘轮165，棘轮165上方设有止退棘爪164(参见图5)。

棘轮机构16右方安装有电机14，电机14的输出端设有一动力齿轮15，支架161右侧加工齿面163，齿面163与动力齿轮15相啮合，电机14可以进行正转或反转，电机14正转时，动力齿轮15逆时针转动，支架161相应向下移动，电机14反转时，动力齿轮15顺时针转动，支架161相应向上移动。

减速机构8包括电磁制动器81，电磁制动器81中部安装有一对相对设置的电磁铁811，电磁铁811之间设有制动盘82(参见图4)，电磁制动器81与第二轴承座7固定连接，制动盘82与从动轴9固定连接，电磁制动器81通电时，相对设置的两块电磁铁811之间产生磁力，相互吸引，由此对中间的制动盘82产生夹紧力，由于制动盘82随从动轴9一起转动，制动盘82两侧受到压力后与电磁铁811的相对壁面之间产生摩擦力，该摩擦力限制了制动盘82的转动速度，从而减缓从动轴9的转速，电磁制动器81失电时，相对设置的两块电磁铁811之间磁力消失，制动盘82与电磁铁811之间相互分离，制动盘82两侧的压力相应消失。

底板1上方安装有壳体18，壳体18顶壁中心安装重力球20，重力球20左方设有第一接近开关19，重力球20右方设有第二接近开关21，壳体18顶部安装检测机构22，检测机构22可以对管廊内部的线路进行实时监测。当装置在管廊轨道24的水平段行驶时，重力球20位于第一接近开关19和第二接近开关21的中间位置；当装置在管廊轨道24的上坡段行驶时，重力球20靠近第一接近开关19，由第一接近开关19向电机14发送信号，电机14正转，电机14输出端的动力齿轮15带动棘轮机构16下移；当装置在管廊轨道24的下坡段行驶时，重力球20靠近第二接近开关21，由第二接近开关21向电磁制动器81发送信号，电磁制动器81收到信号后通电，相对的两块电磁铁811之间产生磁力，对制动盘82产生夹紧力，从动轴9相应减速。

滚动轴承23下方为管廊轨道24，管廊轨道24呈凹字形，滚动轴承23伸入管廊轨道24中，滚动轴承23的外径小于管廊轨道24间隙，滚动轴承23与管廊轨道24侧壁之间始终发生滚动摩擦，管廊轨道24上坡段加工有齿状面25，当装置在管廊轨道24的上坡段行驶时，棘轮机构16下移，棘轮165与齿状面25相互匹配，通过止退棘爪164限制棘轮165的转动方向，保证装置在上坡段不会发生倒退。

本装置中底板底部安装滚动轴承，通过滚动轴承在管廊轨道内壁上滚动，以滚动连接的方式对装置整体进行导向；通过在装置底部安装棘轮机构，上坡时，棘轮机构下行，棘轮边缘与管廊导轨下部的齿状面卡合，利用棘轮机构的单向运动，防止装置倒退，保证装置在上坡段能平稳前进；通过在从动轴上安装减速机构，下坡时，减速机构中的电磁制动器通电后对制动盘产生夹紧力，从而降低从动轴的转动速度，防止装置在重力作用下加速过快，保证装置在下坡段能平稳前进。

具体使用时，为方便理解本发明，结合附图进行描述；

本方案中的巡检装置在移动时，保持动力轴位于前侧，管廊中设有管廊轨道，管廊轨道呈凹字形，并且管廊轨道上坡段加工有齿状面，滚动轴承23伸入管廊轨道中；

当装置在廊轨道的水平段行驶时，重力球位于第一接近开关和第二接近开关的中间位置；

如图6所示，当装置在管廊轨道的上坡段行驶时，重力球靠近第一接近开关，由第一接近开关向电机发送信号，电机正转，电机输出端的动力齿轮带动棘轮机构下移，棘轮与齿状面相互匹配，通过止退棘爪限制棘轮的转动方向，保证装置在上坡段不会发生倒退，通过上坡段后，重力球离开第一接近开关，由第一接近开关向电机发送信号，电机反转，电机输出端的动力齿轮带动棘轮机构上移；

如图7所示，当装置在管廊轨道的下坡段行驶时，重力球靠近第二接近开关，由第二接近开关向电磁制动器发送信号，电磁制动器收到信号后通电，相对的两块电磁铁之间产生磁力，对制动盘产生夹紧力，从动轴相应减速，通过下坡段后，重力球离开第二接近开关，由第二接近开关向电磁制动器发送信号，电磁制动器收到信号后失电，两块电磁铁之间磁力消失，制动盘与电磁铁之间相互分离，制动盘两侧的压力相应消失，从动轴正常转动。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种管廊巡检装置，其特征在于：包括底板(1)，所述底板(1)两端分别安装第一轴承座(3)、第二轴承座(7)，所述底板(1)上方安装驱动源(10)，所述驱动源(10)的输出端设有输出链轮(11)，所述第一轴承座(3)上转动安装动力轴(2)，所述动力轴(2)两端安装有主动链轮(4)，所述动力轴(2)中部安装输入链轮(13)，第一传动链(12)绕制于所述输出链轮(11)和所述输入链轮(13)的外周，所述第二轴承座(7)上转动安装从动轴(9)，所述从动轴(9)两端安装从动链轮(6)，第二传动链(5)绕制于所述主动链轮(4)和所述从动链轮(6)之间，所述底板(1)底部中间安装滚动轴承(23)，所述滚动轴承(23)左方设有棘轮机构(16)，所述棘轮机构(16)上部伸出所述底板(1)与定位板(17)滑动连接，所述从动轴(9)中部还安装有减速机构(8)。

2.根据权利要求1所述的一种管廊巡检装置，其特征在于：所述棘轮机构(16)包括支架(161)，所述支架(161)左侧上部安装滑块(162)，所述滑块(162)与所述定位板(17)形成滑动连接，所述支架(161)下部安装棘轮(165)，所述棘轮(165)上方设有止退棘爪(164)。

3.根据权利要求2所述的一种管廊巡检装置，其特征在于：所述棘轮机构(16)右方安装有电机(14)，所述电机(14)的输出端设有一动力齿轮(15)，所述支架(161)右侧加工齿面(163)，所述齿面(163)与所述动力齿轮(15)相啮合。

4.根据权利要求1所述的一种管廊巡检装置，其特征在于：所述减速机构(8)包括电磁制动器(81)，所述电磁制动器(81)中部安装有一对相对设置的电磁铁(811)，所述电磁铁(811)之间设有制动盘(82)，所述电磁制动器(81)与所述第二轴承座(7)固定连接，所述制动盘(82)与所述从动轴(9)固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种管廊巡检装置，其特征在于：所述底板(1)上方安装有壳体(18)，所述壳体(18)顶壁中心安装重力球(20)，所述重力球(20)左方设有第一接近开关(19)，所述重力球(20)右方设有第二接近开关(21)，所述壳体(18)顶部安装检测机构(22)。

6.根据权利要求1所述的一种管廊巡检装置，其特征在于：所述滚动轴承(23)下方为管廊轨道(24)，所述管廊轨道(24)呈凹字形，所述管廊轨道(24)上坡段加工有齿状面(25)。

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