CN113104126A - 一种折叠式管外爬行装置 - Google Patents

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杨怀玉
陈涛
吕程
张立红
宋小春
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    • 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
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Abstract

一种折叠式管外爬行装置，为环形三段式结构，包括主体段、折叠左段、折叠右段，所述折叠左段与主体段的一端铰接，所述折叠右段与主体段的另一端铰接，所述折叠左段与主体段的铰接处以及折叠右段与主体段的铰接处分别设置有折叠电机；所述主体段内侧设置有通过驱动电机驱动的驱动轮，还设置有通过变向电机驱动的变向轮；所述驱动轮、变向轮均为永磁材料，吸附在管道外侧。本发明通过采用环形三段式的可翻折结构，能够实现其在管道上有效避障功能，同时本发明可装备各种清洁装置、检测装置、监视装置来实现对管道外壁的清理、检测、监护功能。

Description

一种折叠式管外爬行装置
技术领域
本发明涉及一种爬行装置，具体为一种折叠式管外爬行装置。
背景技术
管道广泛地应用于生活中的各个领域，如石油化工企业、农业、建筑行业等。管道制造简单，使用管道进行运输，易于提高运输效率。但是管道在长期使用过后，由于管道内部化学物质的腐蚀以及管道外部物质的侵蚀，会出现老化、裂纹、泄露及内部淤堵等问题，另外管道暴露与空气中常常会引起表面腐蚀生锈等问题。这些问题不仅会造成经济损失，也会导致污染和其他环境问题，因此必须对管道进行定期检修或是表面清理。
针对管道检修问题或是表面清理等问题，现有技术中提出了各种管道外爬行装置，例如已公开发明专利申请“自助行走的管道外壁清扫装置”(公开号CN112044876A)，该申请公开了一种行走于管道外部的清扫装置，包括行走机构、旋转机构、清扫机构、抽排风除尘机构和电源控制机构；再例如已公开发明专利申请“一种管道检测爬行装置”(公开号CN109870508A)，包括环形支架、旋转驱动机构，这些装置均设置有用于管道外爬行的装置，能够通过在这些爬行装置上安装打磨、清扫、检测装置对管道外壁进行清理和检测。然而，实际管道架设中存在利用管道托架、吊架对管道进行固定的情况，这就对爬行装置的行走造成了障碍，而前面提到的这些爬行装置中均不具备绕过管道托架、吊架的功能，在遇到管道托架、吊架阻碍时必须将整个装置拆下重新安装，而输送管道输送距离远，所处环境复杂，管道上托架、吊架数量众多，重复拆卸爬行装置明显会降低检测效率且会大大提高人工成本。
发明内容
本发明目的是提供一种能够自动绕过管道上托架、吊架阻碍，无需重复拆卸的可折叠式管外爬行装置。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种折叠式管外爬行装置，为环形三段式结构，包括主体段、折叠左段、折叠右段，所述折叠左段与主体段的一端铰接，所述折叠右段与主体段的另一端铰接，所述折叠左段与主体段的铰接处以及折叠右段与主体段的铰接处分别设置有折叠电机；
所述主体段内侧设置有通过驱动电机驱动的驱动轮，还设置有通过变向电机驱动的变向轮；
所述驱动轮、变向轮均为永磁材料，吸附在管道外侧。
进一步地，所述驱动轮带动装置沿管道轴向运动，所述变向轮在变向电机驱动下改变行进方向进而带动装置完成变向运动。
进一步地，所述折叠左段、折叠右段上均设置有支撑轮，所述支撑轮为永磁材料。
进一步地，所述爬行装置设置有内置电池，所述内置电池设置在主体段和/折叠左段和/或折叠右段内部。
进一步地，所述爬行装置通过导线连接有外接电源。
进一步地，所述爬行装置的主体段和/或折叠左段和/或折叠右段上安装有清洁装置。
进一步地，所述爬行装置的主体段和/或折叠左段和/或折叠右段上安装有检测装置。
进一步地，所述爬行装置的主体段和/或折叠左段和/或折叠右段上安装有有线和/或无线传输装置。
进一步地，所述爬行装置的主体段和/或折叠左段和/或折叠右段上安装有摄像头。
本发明有益效果：
本发明通过采用环形三段式的可翻折结构，能够实现其在管道上有效避障功能，同时本发明可装备各种清洁装置、检测装置、监视装置来实现对管道外壁的清理、检测、监护功能。
附图说明
下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步地说明，应当理解，所附附图仅为本发明的结构示意图，本发明具体结构可根据实际进行进一步地改动。
图1为本发明组合后结构示意图；
图2为本发明折叠后结构示意图；
图中：1主体段，2折叠左段，3折叠右段，4驱动轮，5驱动电机，6变向轮，7变向电机，8支撑轮，9折叠电机
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、2所示，一种折叠式管外爬行装置，为环形三段式结构，包括主体段、折叠左段、折叠右段，所述主体段、折叠左段、折叠右段均为弧形结构，为了适应不同的管道直径，所述主体段、折叠左段、折叠右段均能够采用伸缩结构，而弧形伸缩结构属于现有技术的常用手段，此处不做详细描述。所述折叠左段与主体段的一端铰接，所述折叠右段与主体段的另一端铰接，优选地，所述铰接采用轴式铰接的方式，所述轴处设置折叠电机，通过电机驱动轴转动从而带动折叠左段和/或折叠右段向外翻转，使整个装置打开。所述主体段内侧设置有通过驱动电机驱动的驱动轮，通过驱动电机、驱动轮带动整个装置沿管道轴向运动；另外，主体段内侧还设置有通过变向电机驱动的变向轮，在正常行走过程中变向轮行进方向与驱动轮相同，在即将遇到障碍物时，变相电机驱动变向轮改变行进方向，类似自行车前轮变向原理，进而使装置整体位置发生改变，避开障碍物。当折叠左段和/或折叠右段翻转时，在变向电机、变向轮的作用下，爬行装置能够绕开管道托架、吊架的障碍，使爬行装置轻松通过。
所述折叠左段、折叠右段上均设置有支撑轮，保证装置整体平稳在管道外行走。同时，所述驱动轮、变向轮、支撑轮均为永磁材料，吸附在管道外侧，应当理解在整个装置采用轻量化材料的情况下，所述驱动轮、变向轮能够很好地为整个装置提供吸附力。同时，应当理解，在旋转合适功率的折叠电机的情况下，折叠电机能够带动折叠左段和/或折叠右段脱离永磁材料的吸附力而完成翻转动作。
所述爬行装置设置有内置电池，所述内置电池设置在主体段和/或折叠左段和/或折叠右段内部，此时主体段和/或折叠左段和/或折叠右段内部为中空结构，另外设置为中空结构还可以在内部安装主控模块等其他部件。所述爬行装置还可以通过导线连接有外接电源，在管道长度较短的情况下可以采用外部电源的方案。
进一步地，所述爬行装置的主体段和/折叠左段和/或折叠右段上还能够安装有清洁装置、检测装置、无线传输装置、摄像头等部件，而安装这些部件属于现有技术手段，此处不做具体描述。

Claims (9)

1.一种折叠式管外爬行装置，其特征在于：所述爬行装置为环形三段式结构，包括主体段、折叠左段、折叠右段，所述折叠左段与主体段的一端铰接，所述折叠右段与主体段的另一端铰接，所述折叠左段与主体段的铰接处以及折叠右段与主体段的铰接处分别设置有折叠电机；
所述主体段内侧设置有通过驱动电机驱动的驱动轮，还设置有通过变向电机驱动的变向轮；
所述驱动轮、变向轮均为永磁材料，吸附在管道外侧。
2.根据权利要求1所述的一种折叠式管外爬行装置，其特征在于：所述驱动轮带动装置沿管道轴向运动，所述变向轮在变向电机驱动下改变行进方向进而带动装置完成变向运动。
3.根据权利要求2所述的一种折叠式管外爬行装置，其特征在于：所述折叠左段、折叠右段上均设置有支撑轮，所述支撑轮为永磁材料。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种折叠式管外爬行装置，其特征在于：所述爬行装置设置有内置电池，所述内置电池设置在主体段和/折叠左段和/或折叠右段内部。
5.根据权利要求1、2或3所述的一种折叠式管外爬行装置，其特征在于：所述爬行装置通过导线连接有外接电源。
6.根据权利要求1、2或3所述的一种折叠式管外爬行装置，其特征在于：所述爬行装置的主体段和/或折叠左段和/或折叠右段上安装有清洁装置。
7.根据权利要求1、2或3所述的一种折叠式管外爬行装置，其特征在于：所述爬行装置的主体段和/或折叠左段和/或折叠右段上安装有检测装置。
8.根据权利要求1、2或3所述的一种折叠式管外爬行装置，其特征在于：所述爬行装置的主体段和/或折叠左段和/或折叠右段上安装有有线和/或无线传输装置。
9.根据权利要求1、2或3所述的一种折叠式管外爬行装置，其特征在于：所述爬行装置的主体段和/或折叠左段和/或折叠右段上安装有摄像头。
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