CN112963661A

CN112963661A - 基于自动化的智能检测装置

Info

Publication number: CN112963661A
Application number: CN202110246827.0A
Authority: CN
Inventors: 王晓东; 王书伟
Original assignee: Zhengzhou University of Science and Technology
Current assignee: Zhengzhou University of Science and Technology
Priority date: 2021-03-05
Filing date: 2021-03-05
Publication date: 2021-06-15
Anticipated expiration: 2041-03-05
Also published as: CN112963661B

Abstract

本发明提供基于自动化的智能检测装置，解决了由于受检测手段的制约，管道内部的损伤状况多数不能确切判别及定位的问题；包括左右两侧开口的外筒，外筒的右端安装有行走装置，外筒的左端安装有刮板装置，外筒的内外侧面上均固定安装有多个检测仪，行走装置包括贯穿开设在外筒的筒壁上的多个调节槽，每个调节槽的左端均转动安装有转动杆，每个转动杆上均固定安装有伸向调节槽右端的调节支架，每个调节支架的右端均转动安装有行走轮；本发明通过多个行走轮紧贴管道内壁转动并带动本装置在管道内行走，本装置在管道内部行走时能够通过多个检测仪对管道内壁进行检测。

Description

基于自动化的智能检测装置

技术领域

本发明涉及智能检测技术领域，具体是基于自动化的智能检测装置。

背景技术

近年来，我国油气长输管道发展迅猛，同时管线运营管理面临着严峻的挑战，因管道腐蚀、磨损、意外损伤等原因导致的管线泄漏时有发生，当前由应力腐蚀裂纹而引起的安全隐患使管道业主面临着新的挑战，特别是目前输气管道输送压力越来越高、排量越来越大，管道上存在的裂纹缺陷在达到特定条件时会迅速扩展引发爆管事故，且瞬间将管道破坏数百米甚至上千米，北美钢制天然气长输管道曾发生过裂纹扩展达十几公里的事故，国内也有管道在气压试验中发生裂纹扩展的事例，为了提高管道的寿命，防止泄漏等事故的发生，必须定期对管道进行有效的检测维护，及时修补缺陷。

然而由于受检测手段的制约，管道内部的损伤状况多数不能确切判别及定位，往往造成盲目开挖、盲目报废、维修缺少科学性，造成严重的损失。

因此，本发明提供基于自动化的智能检测装置来解决上述问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供基于自动化的智能检测装置，有效的解决了由于受检测手段的制约，管道内部的损伤状况多数不能确切判别及定位，往往造成盲目开挖、盲目报废、维修缺少科学性，造成严重的损失的问题。

基于自动化的智能检测装置，包括左右两侧开口的外筒，其特征在于，所述外筒的右端安装有行走装置，所述外筒的左端安装有刮板装置，所述外筒的内外侧面上均固定安装有多个检测仪；

所述行走装置，包括贯穿开设在所述外筒的筒壁上的多个调节槽，每个所述调节槽的左端均转动安装有转动杆，每个所述转动杆上均固定安装有伸向调节槽右端的调节支架，每个所述调节支架的右端均转动安装有行走轮，每个所述转动杆上均固定安装有调节半齿轮，所述外筒上同轴左右滑动安装有调节圆环，所述调节圆环的右侧面上固定安装有多个齿面向下且分别与多个调节半齿轮一一啮合的调节齿条，每个所述行走轮均同轴固定安装有行走传动链轮，每个所述转动杆上均转动安装有行走驱动链轮，所述行走驱动链轮与对应的行走传动链轮之间连接有行走驱动链条，每个所述行走驱动链轮均同轴固定安装有行走驱动蜗轮，所述外筒的内壁上转动安装有多个分别于多个行走驱动蜗轮啮合的行走驱动蜗杆。

优选的，多个所述行走驱动蜗杆的左端分别同轴固定安装有行走驱动齿轮，所述外筒的内部同轴安装有与多个行走驱动齿轮啮合的行走驱动齿圈，所述外筒的内壁上固定安装有行走驱动电机，所述行走驱动电机的转动轴上同轴固定安装有与行走驱动齿圈啮合的行走电机齿轮。

优选的，所述外筒的外表面上设有调节外螺纹，所述外筒上同轴转动安装有与调节外螺纹螺纹配合的调节内螺套，所述调节内螺套的右侧面上开有环形槽，所述调节圆环的左侧面上固定安装有多个连接销，多个所述连接销的左端分别滑动安装在环形槽内。

优选的，多个所述调节支架均采用伸缩杆，且调节支架上安装有与行走驱动链条配合的张紧轮。

优选的，所述刮板装置，包括同轴转动安装在外筒左端的刮板外筒，所述刮板外筒的左侧面上固定安装有支撑环，所述支撑环的外边面上均匀固定安装有多个支架且每个所述支架的顶部均固定安装有支撑销，所述刮板外筒的左侧面上均匀开有多个呈放射状的刮板调节槽，所述支撑环上同轴转动安装有调节圆盘，所述调节圆盘上均匀开有多个刮板调节斜槽，每个所述刮板调节槽内均滑动安装有左端穿过多个刮板调节斜槽的刮板调节销，每个所述刮板调节销位于调节圆盘左侧的一端均转动连接有刮板支杆，每个所述刮板支杆上均开有长槽，且多个所述刮板支杆通过长槽滑动安装在支撑销上，每个所述刮板支杆的另一端均转动安装有刮板。

优选的，所述刮板外筒的内部右端同轴固定安装有刮板驱动内齿圈，所述外筒的内壁上固定安装有刮板驱动电机，所述刮板驱动电机的转动轴上同轴固定安装有与刮板驱动内齿圈啮合的刮板驱动齿轮。

优选的，每个所述刮板，均包括转动安装在刮板支杆左端的刮板外壳，所述刮板外壳的上下两端均开有刮板刷滑槽，两个所述刮板刷滑槽内均上下滑动安装有刮板刷，每个所述刮板刷与刮板刷滑槽的底部之间连接有刮板刷弹簧。

优选的，所述调节圆盘的外侧面上同轴固定安装有圆盘驱动外齿圈，所述刮板外筒的外表面上转动安装有与圆盘驱动外齿圈啮合的圆盘驱动齿轮，所述刮板外筒上开有位于圆盘驱动齿轮右侧的限位滑槽，所述限位滑槽内左右滑动安装有与圆盘驱动齿轮配合的限位卡块，所述限位卡块与限位滑槽之间安装有限位弹簧，所述圆盘驱动齿轮同轴固定连接有旋柄。

本发明通过多个行走轮紧贴管道内壁转动并带动本装置在管道内行走，本装置在管道内部行走时能够通过多个检测仪对管道内壁进行检测；检测前可转动调节内螺套调节多个调节支架的角度，能够使得多个行走轮能够紧贴不同内径的管道内壁上行走；通过转动在外筒前方的刮板装置能够对管道内壁上的杂质或灰尘进行清理，使得管道内壁能够清晰的被检测仪器进行检测；通过转动调节圆盘能够调节多个刮板支杆之间的角度，使得多个刮板能够紧贴在不同内径的管道内壁上；

本装置还可以对管道的外壁进行检测，使用时将本装置套在被测管道的外侧，然后将多个行走轮调节至外筒的内部使得多个行走轮紧贴被测管道的外壁，同时将多个刮板向靠近被测管道外壁的方向调节，使得多个刮板能够紧贴被测管道的外壁，本装置沿着被测管道外壁行走时即可通过外筒1内的多个检测仪对被测管道外壁进行检测。

本发明通过机械自动化结构实现了对管道的智能检测，不仅提高了工作效率，还能够准确定位管道缺陷的位置，并能够在损失最小的情况下进行开挖维修，设计思路清晰，结构简洁，操作方便，实用性强，为油气长输管道的检测工作提供了巨大的便利。

附图说明

图1为本发明的立体示意图一。

图2为本发明的立体示意图二。

图3为本发明的前视图。

图4为本发明的左视图。

图5为本发明的剖面示意图。

图6为本发明的调节齿条与调节半齿轮啮合的立体示意图。

图7为本发明行走驱动蜗杆与行走驱动蜗轮配合的立体示意图。

图8为本发明刮板的剖面立体示意图。

图9为本发明刮板装置的爆炸立体示意图。

图10为本发明圆盘驱动齿轮与限位卡块配合的立体示意图。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至图10对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本发明的各示例性的实施例。

实施例一，本发明为基于自动化的智能检测装置，包括左右两侧开口的外筒1，其特征在于，所述外筒1的右端安装有行走装置，行走装置能够紧贴着管道内壁转动，从而带动外筒1在管道内部行走，所述外筒1的左端安装有刮板装置，所述刮板装置能够紧贴管道内壁进行清洁，所述外筒1的内外侧面上均固定安装有多个检测仪2，外筒1在管道内前进时，多个检测仪2能够对管道内壁进行检测，多个检测仪2均连接有发射器和固定安装在外筒1内的蓄电池，检测仪2检测到的数据能够通过发射器传输到工作人员的电脑终端上进行显示和分析；

所述行走装置，包括贯穿开设在所述外筒1的筒壁上的多个调节槽3，本实施例中的调节槽3的数量优选为四个，每个所述调节槽3的左端均转动安装有转动杆，所述转动杆能够在对应的调节槽3内转动，每个所述转动杆上均固定安装有伸向调节槽3右端的调节支架4，所述调节支架4能够与转动杆同步转动，且调节支架4转动时，其右端能够向上摆动至外筒1的外侧，其右端向下摆动时能够进入外筒1的内部，每个所述调节支架4的右端均转动安装有行走轮5，多个行走轮5的外表面均为橡胶防滑材质，行走轮5能够在调节支架4的右端转动，当需要对管道内壁进行检测时，将四个调节支架4同时向外筒1的外侧摆动，使得四个行走轮5能够紧贴着管道放内壁，四个行走轮5同步转动时则能够带动外筒1在管道内移动，从而配合外筒1外表面上安装的多个检测仪2对管道内壁进行检测，本装置还能够对管道外壁进行检测，使用时可将管道的一端伸进外筒1的左端，使得外筒1套着在管道上，然后将四个调节支架4同时向外筒1内部摆动，使得四个行走轮5能够紧贴着管道的外壁，当多个行走轮5同步转动时能则能够带动外筒1在管道上移动，从而配合外筒1内部安装的多个检测仪2对管道外壁进行检测；

每个所述转动杆上均固定安装有调节半齿轮6，所述调节半齿轮6能够与转动杆同步转动，所述外筒1上同轴左右滑动安装有调节圆环7，所述调节圆环7至能够在外筒1上左右滑动，所述调节圆环7的右侧面上固定安装有多个齿面向下且分别与多个调节半齿轮6一一啮合的调节齿条8，当调节圆环7左右滑动时能够通过多个调节齿条8同时带动多个调节半齿轮6转动，从而带动多个调节支架4在外筒1上转动进行调节，每个所述行走轮5均同轴固定安装有行走传动链轮9，所述行走传动链轮9与行走轮5能够同步转动，每个所述转动杆上均转动安装有行走驱动链轮10，所述行走驱动链轮10能够在转动杆上转动，且当转动杆转动时不会带动行走驱动链轮10转动，所述行走驱动链轮10与对应的行走传动链轮9之间连接有行走驱动链条01，所述行走驱动链轮10转动时通过行走驱动链条01能够带动行走传动链轮9以及行走轮5转动，每个所述行走驱动链轮10均同轴固定安装有行走驱动蜗轮11，所述行走驱动蜗轮11能够与行走驱动链轮10同步转动，所述外筒1的内壁上转动安装有多个分别于多个行走驱动蜗轮11啮合的行走驱动蜗杆12，多个所述行走驱动蜗杆12同时转动时能够同时带动多个行走驱动蜗轮11转动，使得多个行走轮5同步转动，从而实现了外筒1在管道内部或外侧的移动。

实施例二，在实施例一的基础上，多个所述行走驱动蜗杆12的左端分别同轴固定安装有行走驱动齿轮13，所述行走驱动齿轮13能够与行走驱动蜗杆12同步转动，所述外筒1的内部同轴安装有与多个行走驱动齿轮13啮合的行走驱动齿圈14，所述行走驱动齿圈14转动时能够同时带动多个行走驱动齿轮13转动，从而带动多个行走驱动蜗杆12同时转动，所述外筒1的内壁上固定安装有行走驱动电机15，所述行走驱动电机15与蓄电池电连接，所述行走驱动电机15的转动轴上同轴固定安装有与行走驱动齿圈14啮合的行走电机齿轮16，所述行走驱动电机15能够带动行走电机齿轮16转动，行走电机齿轮16转动时能够带动行走驱动齿圈14转动。

实施例三，在实施例二的基础上，所述外筒1的外表面上设有调节外螺纹17，所述外筒1上同轴转动安装有与调节外螺纹17螺纹配合的调节内螺套18，所述调节内螺套18能够在外筒1上转动并与调节外螺纹17配合，使得调节外螺套18转动时能够在外筒1上左右移动，所述调节内螺套18的右侧面上开有环形槽19，所述调节圆环7的左侧面上固定安装有多个连接销20，多个所述连接销20的左端分别滑动安装在环形槽19内，调节内螺套18在外筒1上转动并左右移动时能够带动多个连接销20左右移动，从而使得调节圆环7在外筒1上左右移动，调节内螺套18转动时环形槽19会绕着多个连接销20转动，多个连接销20只能够在环形槽19内滑动，不会脱离环形槽19，在使用时，可实现根据管道的直径调节多个行走轮5的位置，使得多个行走轮5能够紧贴管道内壁外壁，首先手动转动调节内螺套18使之左右移动，同时带动调节圆环7左右移动带动多个调节半齿轮6和调节支架4转动，从而使得行走轮5的位置实现调节。

实施例四，在实施例一的基础上，多个所述调节支架4均采用伸缩杆，且调节支架4上安装有与行走驱动链条01配合的张紧轮，伸缩杆的作用能够使行走轮5在行走至管径变化区域时，调节支架4能够实现收缩，使得多个行走轮5能够始终紧贴管壁，张紧轮能够在调节支架4伸缩时，为行走驱动链条01提供张紧力。

实施例五，在实施例一的基础上，所述刮板装置，包括同轴转动安装在外筒1左端的刮板外筒21，所述刮板外筒21能够在外筒1的左端转动，所述刮板外筒21的左侧面上固定安装有支撑环22，所述支撑环22能够与刮板外筒21同步转动，所述支撑环22的外边面上均匀固定安装有多个支架且每个所述支架的顶部均固定安装有支撑销23，支撑环22转动时能够带动多个支撑销23做圆周运动，所述刮板外筒21的左侧面上均匀开有多个呈放射状的刮板调节槽24，所述支撑环22上同轴转动安装有调节圆盘25，所述调节圆盘25能够在支撑环22上转动，所述调节圆盘25上均匀开有多个刮板调节斜槽26，每个所述刮板调节槽24内均滑动安装有左端穿过多个刮板调节斜槽26的刮板调节销27，所述刮板调节销27只能够在刮板调节槽24内滑动，且当调节圆盘25转动时，多个刮板调节斜槽26的弧面分别能够带动多个刮板调节销27在对应的刮板调节槽24内向外或向内滑动，每个所述刮板调节销27位于调节圆盘25左侧的一端均转动连接有刮板支杆28，所述刮板支杆28能够在刮板调节销27的左端转动，每个所述刮板支杆28上均开有长槽29，且多个所述刮板支杆28通过长槽29滑动安装在支撑销23上，当转动调节圆盘25时，多个刮板调节销27能够同时向内或向外运动，多个刮板支杆28的左端则会以支撑销23为支点向外或向内摆动，从而实现多个刮板支杆28的调节，每个所述刮板支杆28的另一端均转动安装有刮板03，多个刮板支杆28进行调节后能够使得刮板03紧贴管道内壁或外壁，当外筒1在管道内部或外侧移动时，刮板外筒21转动能够带动多个刮板03贴着管壁转动，从而实现对管壁的清洁，使得多个检测仪2能够更加准确的进行检测。

实施例六，在实施例五的基础上，所述刮板外筒21的内部右端同轴固定安装有刮板驱动内齿圈30，所述刮板驱动内齿圈30能够与刮板外筒21同步转动，所述外筒1的内壁上固定安装有刮板驱动电机31，所述刮板驱动电机31与蓄电池电连接，所述刮板驱动电机31的转动轴上同轴固定安装有与刮板驱动内齿圈30啮合的刮板驱动齿轮32，刮板驱动电机31能够带动刮板驱动齿轮32转动，刮板驱动齿轮32转动时能够带动刮板驱动内齿圈30转动，从而使得刮板外筒21能够带动多个刮板03转动。

实施例七，在实施例五的基础上，每个所述刮板03，均包括转动安装在刮板支杆28左端的刮板外壳33，所述刮板外壳33能够在刮板支杆28的左端转动，且刮板外壳33与刮板支杆28之间安装有扭簧，使得刮板03紧贴管道内壁并转动时，遇到管道变径处能够有所缓冲，所述刮板外壳33的上下两端均开有刮板刷滑槽34，两个所述刮板刷滑槽34内均上下滑动安装有刮板刷35，每个所述刮板刷35与刮板刷滑槽34的底部之间连接有刮板刷弹簧36，所述刮板刷35能够向刮板刷滑槽34内滑动，且滑动时能够压缩刮板刷弹簧36，通过刮板刷弹簧36能够使得刮板刷35紧贴管壁。

实施例八，在实施例五的基础上，所述调节圆盘25的外侧面上同轴固定安装有圆盘驱动外齿圈37，所述圆盘驱动外齿圈37能够与调节圆盘25同步转动，所述刮板外筒21的外表面上转动安装有与圆盘驱动外齿圈37啮合的圆盘驱动齿轮38，所述圆盘驱动齿轮38在外筒1的外表面上转动时能够带动圆盘驱动外齿圈37转动，从而带动调节圆盘25转动对多个刮板支杆28进行调节，所述刮板外筒21上开有位于圆盘驱动齿轮38右侧的限位滑槽39，所述限位滑槽39内左右滑动安装有与圆盘驱动齿轮38配合的限位卡块40，所述限位卡块40与限位滑槽39之间安装有限位弹簧41，所述限位卡块40能够卡住圆盘驱动齿轮38使其不转动，当需要调节多个刮板支杆28时，可一手向右滑动限位卡块40使之与圆盘驱动齿轮38脱离啮合，此时限位弹簧41被压缩蓄力，然后即可转动圆盘驱动齿轮38带动调节圆盘25转动进行调节，调节完毕后可松开限位卡块40使其在限位弹簧41的作用下向左侧滑动重新对圆盘驱动齿轮38进行限位，所述圆盘驱动齿轮38同轴固定连接有旋柄42，通过旋柄42可转动圆盘驱动齿轮38。

Claims

1.基于自动化的智能检测装置，包括左右两侧开口的外筒（1），其特征在于，所述外筒（1）的右端安装有行走装置，所述外筒（1）的左端安装有刮板装置，所述外筒（1）的内外侧面上均固定安装有多个检测仪（2）；

所述行走装置，包括贯穿开设在所述外筒（1）的筒壁上的多个调节槽（3），每个所述调节槽（3）的左端均转动安装有转动杆，每个所述转动杆上均固定安装有伸向调节槽（3）右端的调节支架（4），每个所述调节支架（4）的右端均转动安装有行走轮（5），每个所述转动杆上均固定安装有调节半齿轮（6），所述外筒（1）上同轴左右滑动安装有调节圆环（7），所述调节圆环（7）的右侧面上固定安装有多个齿面向下且分别与多个调节半齿轮（6）一一啮合的调节齿条（8），每个所述行走轮（5）均同轴固定安装有行走传动链轮（9），每个所述转动杆上均转动安装有行走驱动链轮（10），所述行走驱动链轮（10）与对应的行走传动链轮（9）之间连接有行走驱动链条（01），每个所述行走驱动链轮（10）均同轴固定安装有行走驱动蜗轮（11），所述外筒（1）的内壁上转动安装有多个分别于多个行走驱动蜗轮（11）啮合的行走驱动蜗杆（12）。

2.根据权利要求1所述的基于自动化的智能检测装置，其特征在于，多个所述行走驱动蜗杆（12）的左端分别同轴固定安装有行走驱动齿轮（13），所述外筒（1）的内部同轴安装有与多个行走驱动齿轮（13）啮合的行走驱动齿圈（14），所述外筒（1）的内壁上固定安装有行走驱动电机（15），所述行走驱动电机（15）的转动轴上同轴固定安装有与行走驱动齿圈（14）啮合的行走电机齿轮（16）。

3.根据权利要求2所述的基于自动化的智能检测装置，其特征在于，所述外筒（1）的外表面上设有调节外螺纹（17），所述外筒（1）上同轴转动安装有与调节外螺纹（17）螺纹配合的调节内螺套（18），所述调节内螺套（18）的右侧面上开有环形槽（19），所述调节圆环（7）的左侧面上固定安装有多个连接销（20），多个所述连接销（20）的左端分别滑动安装在环形槽（19）内。

4.根据权利要求1所述的基于自动化的智能检测装置，其特征在于，多个所述调节支架（4）均采用伸缩杆，且调节支架（4）上安装有与行走驱动链条（01）配合的张紧轮。

5.根据权利要求1所述的基于自动化的智能检测装置，其特征在于，所述刮板装置，包括同轴转动安装在外筒（1）左端的刮板外筒（21），所述刮板外筒（21）的左侧面上固定安装有支撑环（22），所述支撑环（22）的外边面上均匀固定安装有多个支架且每个所述支架的顶部均固定安装有支撑销（23），所述刮板外筒（21）的左侧面上均匀开有多个呈放射状的刮板调节槽（24），所述支撑环（22）上同轴转动安装有调节圆盘（25），所述调节圆盘（25）上均匀开有多个刮板调节斜槽（26），每个所述刮板调节槽（24）内均滑动安装有左端穿过多个刮板调节斜槽（26）的刮板调节销（27），每个所述刮板调节销（27）位于调节圆盘（25）左侧的一端均转动连接有刮板支杆（28），每个所述刮板支杆（28）上均开有长槽（29），且多个所述刮板支杆（28）通过长槽（29）滑动安装在支撑销（23）上，每个所述挂板支杆（28）的另一端均转动安装有刮板（03）。

6.根据权利要求5所述的基于自动化的智能检测装置，其特征在于，所述刮板外筒（21）的内部右端同轴固定安装有刮板驱动内齿圈（30），所述外筒（1）的内壁上固定安装有刮板驱动电机（31），所述刮板驱动电机（31）的转动轴上同轴固定安装有与刮板驱动内齿圈（30）啮合的刮板驱动齿轮（32）。

7.根据权利要求5所述的基于自动化的智能检测装置，其特征在于，每个所述刮板（03），均包括转动安装在刮板支杆（28）左端的刮板外壳（33），所述挂板外壳（33）的上下两端均开有刮板刷滑槽（34），两个所述刮板刷滑槽（34）内均上下滑动安装有刮板刷（35），每个所述刮板刷（35）与刮板刷滑槽（34）的底部之间连接有刮板刷弹簧（36）。

8.根据权利要求5所述的基于自动化的智能检测装置，其特征在于，所述调节圆盘（25）的外侧面上同轴固定安装有圆盘驱动外齿圈（37），所述刮板外筒（21）的外表面上转动安装有与圆盘驱动外齿圈（37）啮合的圆盘驱动齿轮（38），所述刮板外筒（21）上开有位于圆盘驱动齿轮（38）右侧的限位滑槽（39），所述限位滑槽（39）内左右滑动安装有与圆盘驱动齿轮（38）配合的限位卡块（40），所述限位卡块（40）与限位滑槽（39）之间安装有限位弹簧（41），所述圆盘驱动齿轮（38）同轴固定连接有旋柄（42）。