CN113685656B - 一种管道检测爬行器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种管道检测爬行器，包括行走机构、设置于所述行走机构一端的摄像组以及设置所述行走机构远离所述摄像组一端的清扫机构，所述行走机构包括中部的行走支架以及周向设置于所述行走支架周侧端的行走支腿，所述行走支腿远离所述行走支架的一端转动设置有抵接于管道内壁的行走轮，所述清扫机构包括同轴转动设置于所述行走支架一端的清扫主轴、设置于所述清扫主轴侧端的连接杆以及设置于所述连接杆远离所述清扫主轴一端的清理仓，所述清理仓中部开设有清理腔，所述清理仓的侧端开设有收集口，所述清理仓在所述收集口处设置有抵接在管道内壁的清理铲。本申请具有清晰拍摄效果、方便爬行器的使用等特点。

Description

一种管道检测爬行器

技术领域

本申请涉及管道检测设备技术领域，尤其是涉及一种管道检测爬行器。

背景技术

目前，管道内检测是指利用管输介质驱动检测器在管道内运行，实时检测和记录管道的变形、腐蚀等损伤情况，并准确定位的作业。油气管道大多埋地敷设,通过管道内检测可事先发现各种缺陷和损伤，了解各管段的危险程度，可预防和有效减少事故并节约管道维修资金，是保证管道安全的重要措施。

现有专利授权公告号：CN109780372B公开了一种管道检测爬行器，包括爬行车以及连接在爬行器上用于监控管道内情况的摄像机，爬行车包括底盘，底盘上并排转动连接有第一转轴、第二转轴以及第三转轴，底盘上固定连接有驱动第一转轴、第二转轴、第三转轴转动的驱动装置，每个转轴两端分别对称连接有位于底盘两侧的转轮，转轴与转轮的圆心不重合，且每个转轮转动的初始角度不同。

上述中的相关技术方案存在以下缺陷：当通过该管道检测爬行器在管道内进行检测时，管道经过长时间使用，管道内壁将会附着较多杂质，这些杂质一方面影响管道检测爬行器的正常行走，另一方面使得摄像机无法更加清晰的排设管道内壁的具体情况，从而影响管道检测爬行器的正常使用。

发明内容

为了方便管道检测爬行器的正常使用，本申请提供一种管道检测爬行器。

本申请的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种管道检测爬行器，包括行走机构、设置于所述行走机构一端的摄像组以及设置所述行走机构远离所述摄像组一端的清扫机构，所述行走机构包括中部的行走支架以及周向设置于所述行走支架周侧端的行走支腿，所述行走支腿远离所述行走支架的一端转动设置有抵接于管道内壁的行走轮，所述清扫机构包括同轴转动设置于所述行走支架一端的清扫主轴、设置于所述清扫主轴侧端的连接杆以及设置于所述连接杆远离所述清扫主轴一端的清理仓，所述清理仓中部开设有清理腔，所述清理仓的侧端开设有收集口，所述清理仓在所述收集口处设置有抵接在管道内壁的清理铲。

通过采用上述技术方案，当通过该管道检测爬行器对管道进行检测时，将整个爬行器置于管道内，此时行走机构的行走轮抵接在管道内壁，然后启动摄像头，进行拍摄，随着行走轮的转动，整个爬行器将会在管道内移动，随着爬行器的移动启动清扫机构，清扫主轴转动并带动连接杆和清理仓移动转动，此时清理铲抵接在管道内壁，随着清理仓的转动，清理铲将管道内壁的杂质铲下，而掉下的杂质直接由收集口进入清理仓的清理腔内，一方面随着杂质的掉落，管道内壁的具体情况直接暴露而出，此时再进行拍摄将会更加清晰，得到的结果也会更加准确，另一方面干净的管道也会使得行走机构在管道内壁移动起来更加稳定。该方案使得管道爬行器的使用更加方便。

优选的，所述清扫主轴的下侧设置有紧靠于所述清理仓侧端的收集箱，所述收集箱靠近所述清理仓的一端开设有垃圾入口，所述清理仓中部垂直于自身转动方向开设有连通于所述垃圾入口的垃圾转移孔，所述清理仓在所述垃圾转移孔内水平滑移设置有插接于所述垃圾入口的清理架，所述清理架远离所述清扫主轴的一端开设有下镂孔。

通过采用上述技术方案，当垃圾被清理铲持续铲入清理仓的清理仓内时，随着爬行器的移动，将会有源源不断的垃圾被收入清理腔内，而当垃圾收满清理腔内时，就需要将爬行器从管道内退出，将垃圾倒掉后再放入管道内。该方案中在清理仓一侧设置收集箱，将转动清理仓停在收集箱侧端，当清理腔内的垃圾过多时，将清理架向收集箱一侧移动，使得清理架的一端逐渐插入垃圾入口，而清理架在移动的过程中将会将情理腔内部的垃圾逐渐向收集箱一侧推动，当清理架接近完全插入垃圾入口时，垃圾将会从下镂孔内直接漏入收集箱内，此时再将清理架移动回垃圾转移孔内，便可继续进行垃圾的清理，使得间接提高了垃圾收集的容积，保证爬行器可在管道内长时间工作，避免频繁取出爬行器，更加方便。

优选的，所述行走支架在所述清理仓远离所述收集箱的一端设置有驱动架，所述驱动架上水平滑移设置有驱动杆，所述驱动杆靠近所述清理架的一侧端设置有可磁吸在所述清理架侧端的磁块，所述清理仓在靠近所述驱动杆的一端设置有延伸至所述垃圾转移孔上阻挡板。

通过采用上述技术方案，当垃圾过多移动清理架时，水平移动驱动杆，使得驱动杆带动驱动块向清理架一侧移动，当移动至磁块磁吸住清理架时继续移动，从而推动清理架插入垃圾入口，当垃圾从下镂孔漏下后，反向移动驱动杆，使得磁块带动清理架移动会原位，当清理架完全插入垃圾转移孔内时，清理架抵接住阻挡块，使得磁块和清理架分开，使得清理仓可继续转动进行收集垃圾，该方案使得清理架的移动更加方便。

优选的，所述清理架上端在远离所述阻挡板的一侧设置有一排第一磁片，所述清理仓在所述清理腔的上壁设置有一排磁吸于所述第一磁片的第二磁片。

通过采用上述技术方案，清理架直接插接在垃圾转移孔内，当清理架位于收集箱一侧时，清理架将会比较牢固的被限位在垃圾转移孔内，但当清理仓开始转动时，清理架可能会从垃圾转移孔内滑移出去，该方案中在清理架的上端设置一排第一磁片，然后在清理腔的上内壁设置第二磁片，使得清理架通过第一磁片和第二磁片相吸固定在一起，当驱动块抵接清理架侧端时可正常将清理架推出，当清理仓正常转动时，清理架也会比较牢固的固定在垃圾转移孔内，更加方便。

优选的，所述清理铲远离所述清理仓的一端活动连接有多个抵紧于管道内壁的铲头。

通过采用上述技术方案，管道经过长时间的使用后，管道的内壁可能会出现较多的坑坑洼洼的部位，此时通过一整个清理铲可能会清理不干净，该方案中在清理铲的端头处活动连接有多个铲头，使得铲头抵接在管道内壁，当进行清理时，不同的铲头在遇到坑坑洼洼时可沿着坑坑洼洼的痕迹继续贴近管道内壁进行清理，从而提高管道内壁的清理效果。

优选的，所述铲头和所述清理铲之间设置有弯曲抵接于管道内壁的弹性胶块。

通过采用上述技术方案，当铲头清理管道内壁时，是不能够损伤管道内壁的，该方案中在铲头和清理铲之间设置弹性胶块，使得弹性胶块呈弯曲状，此时弹性胶块想要恢复形变，就会使得铲头抵紧在管道内壁，当铲头在管道内壁接触无法产出的物质或者无法掺铲入的坑坑洼洼时，弹性胶块将会产生更大的形变，从而使得铲头瞬间脱离管道内壁，随后再贴近管道内壁，从而越过无法进行清理的位置，一方面保护铲头不会轻易损坏，另一方面可保护管道内壁。

优选的，所述清理仓在远离所述清理铲的一端设置有抵接于管道内壁的清洁刷块。

通过采用上述技术方案，当铲头铲掉管道内壁的杂质时，管道内壁依然会有部分残留物，该方案中杂清理仓的侧端设置清洁刷块，使得清洁刷块抵紧在管道内壁并随着清理仓的转动对管道内壁进行刷动，进而将杂质残留进行清理，从而提高清理效果，提高拍摄的准确性。

优选的，所述清理仓在远离所述清理铲的一端转动设置有更换架，所述更换架的周侧端周向固定有多个所述清洁刷块。

通过采用上述技术方案，当通过清洁刷块清理管道内壁时，清洁刷块在清理一段管道后清洁效果将会降低，该方案中在清理仓的侧端设置更换架，然后将清洁刷块固定在更换架的侧端，使得一块清洁刷块清洁效果下降后，立刻转动更换架，使得完好的清洁刷块转动至抵接于管道内壁，从而继续进行清洁，使得该爬行器可以在管道内工作更长时间，减少取出次数，更加方便。

优选的，所述清理仓在远离所述清理铲的一端水平转动设置有两根转动轴，所述转动轴上同轴固定有多个链轮，所述更换架包括啮合于两根所述转动轴侧端的链轮上的多根链条以及设置于所述链条外侧端供所述清洁刷块安装的的清洁安装架。

通过采用上述技术方案，将清洁刷块固定在清洁安装架上，当需要更换清洁刷块时，启动转动轴，使得转动轴带动链轮转动，进而带动链条转动，从而使得清洁安装架跟随着移动完成换位，该方案使得清洁刷块的更换更加方便。

优选的，所述行走支腿和所述连接杆设置成可伸缩状。

通过采用上述技术方案，将行走支腿和连接杆均设置成可伸缩状，使得该管道检测爬行器可适应不同直径的管道。

综上所述，本申请的有益技术效果为：

1.将整个爬行器置于管道内，此时行走机构的行走轮抵接在管道内壁，然后启动摄像头，进行拍摄，随着行走轮的转动，整个爬行器将会在管道内移动，随着爬行器的移动启动清扫机构，清扫主轴转动并带动连接杆和清理仓移动转动，此时清理铲抵接在管道内壁，随着清理仓的转动，清理铲将管道内壁的杂质铲下，而掉下的杂质直接由收集口进入清理仓的清理腔内，一方面随着杂质的掉落，管道内壁的具体情况直接暴露而出，此时再进行拍摄将会更加清晰，得到的结果也会更加准确，另一方面干净的管道也会使得行走机构在管道内壁移动起来更加稳定。该方案使得管道爬行器的使用更加方便；

2.当清理腔内的垃圾过多时，将清理架向收集箱一侧移动，使得清理架的一端逐渐插入垃圾入口，而清理架在移动的过程中将会将情理腔内部的垃圾逐渐向收集箱一侧推动，当清理架接近完全插入垃圾入口时，垃圾将会从下镂孔内直接漏入收集箱内，此时再将清理架移动回垃圾转移孔内，便可继续进行垃圾的清理，使得间接提高了垃圾收集的容积，保证爬行器可在管道内长时间工作，避免频繁取出爬行器，更加方便；

3.铲头和清理铲之间设置弹性胶块，使得弹性胶块呈弯曲状，此时弹性胶块想要恢复形变，就会使得铲头抵紧在管道内壁，当铲头在管道内壁接触无法产出的物质或者无法掺铲入的坑坑洼洼时，弹性胶块将会产生更大的形变，从而使得铲头瞬间脱离管道内壁，随后再贴近管道内壁，从而越过无法进行清理的位置，一方面保护铲头不会轻易损坏，另一方面可保护管道内壁。

附图说明

图1为管道检测爬行器的结构示意图；

图2为清扫机构的结构示意图；

图3为图2的A处放大图；

图4为清扫机构另一视角的结构示意；

图5为图4的B处放大图；

图6为清理仓的局部爆炸示意图。

图中：1、行走机构；2、摄像组；3、清扫机构；4、行走支架；5、行走支腿；6、行走气缸；7、行走轮；8、摄像头；9、清扫主轴；10、连接杆；11、清理仓；12、驱动电机；13、主动齿轮；14、被动齿轮；15、清理腔；16、收集口；17、清理铲；18、弹性胶块；19、铲头；20、转动轴；21、链轮；22、链条；23、清洁安装架；24、清洁刷块；25、收集箱；26、垃圾入口；27、垃圾转移孔；28、清理架；29、驱动架；30、驱动螺杆；31、驱动块；32、驱动杆；33、磁块；34、阻挡板；35、下镂孔；36、第一磁片；37、第二磁片。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

参见图1，一种管道检测爬行器，包括行走机构1、通过螺栓固定在行走机构1一端的摄像组2以及设位于行走机构1远离摄像组2一端的清扫机构3。

行走机构1包括位于中部的一根金属行走支架4以及通过转轴转动连接在行走支架4侧端的三根行走支腿5，行走支架4的侧端通过转轴转动连接有多个行走气缸6，行走气缸6的活塞杆通过转轴转动连接在行走支腿5的侧端，行走支腿5远离行走支架4的一端通过轴承转动连接有行走轮7，使得行走气缸6的活塞杆顶出，带动行走支腿5转动，使得行走轮7抵接在管道内壁，当行走轮7滚动时，整个管道检测爬行器将会在管道内移动。

摄像组2包括通过螺栓周向固定在行走支架4一端的多个摄像头8，使得多个摄像头8相互配合进行拍摄，从而完整记录管道内壁的情况。

清扫机构3包括通过轴承转动套设于行走支架4远离摄像组2一端的清扫主轴9、位于清扫主轴9侧端的连接杆10以及焊接于连接杆10远离清扫主轴9一端的清理仓11，行走支架4侧端在靠近清扫主轴9的一侧通过螺栓固定有一驱动电机12，驱动电机12的输出轴平行于行走支架4且同轴键连接有一主动齿轮13，清扫主轴9的周侧端在靠近驱动电机12的一侧同轴键连接有一被动齿轮14，被动齿轮14啮合于主动齿轮13，当驱动电机12工作时，通过主动齿轮13带动被动齿轮14转动，从而实现清扫主轴9的转动，清扫主轴9侧端通过螺栓固定有气缸，连接杆10同轴焊接在气缸的活塞杆上，使得气缸可带动连接杆10伸缩，从而带动清理仓11靠近或远离管道内壁。

参见图2和图3，清理仓11中部开设有清理腔15，清理仓11侧端开设有收集口16，收集口16连通于清理腔15内，清理仓11在收集口16远离清扫主轴9的一端通过螺栓固定有清理铲17，清理铲17远离清理仓11的一端通过螺栓固定有一排多块弹性胶块18，弹性胶块18远离清理铲17的一端通过螺栓固定有铲头19，铲头19抵接在管道内壁，此时弹性胶块18弯曲形变，使得铲头19可持续抵接在管道内壁，且每一个铲头19都可在弹性胶块18的作用下单独活动。随着清理仓11的转动，铲头19抵接在管道内壁进行移动，从而将管道内壁的杂质铲下并沿着收集口16进入清理腔15内。

参见图4和图5，清理仓11在远离收集口16的一侧端通过螺栓固定有两个电机，电机的输出轴上同轴水平固定有转动轴20，两根转动轴20呈平行状，同一根转动轴20上同轴键连接有多个链轮21，两根转动轴20位于同一平面的两个链轮21为一组，两根转动轴20在每一组链轮21上啮合一圈链条22，使得电机工作时，链条22发生转动，链条22的外侧端粘接有清洁安装架23，清洁安装架23在远离链条22的一端粘接有清洁刷块24，最远离清扫主轴9的清洁刷块24抵接在管道内壁，随着链轮21的转动，可使得清洁刷块24依次抵接管道内壁，而随着清理仓11的移动，清洁刷块24可对管道内壁进行二次清理。

参见图2和图6，行走支架4侧端焊接有收集箱25，收集箱25位于清理仓11的一侧，收集箱25在靠近清理仓11的一侧端开设有垃圾入口26，清理仓11的中部开设有贯穿于清理仓11的垃圾转移孔27，在清理仓11移动至最靠近清扫主轴9时，垃圾转移孔27对准垃圾入口26，清理仓11在垃圾转移孔27内水平滑移插接有清理架28，清理架28可由垃圾转移孔27内插入垃圾入口26内。

行走支架4在远离摄像头8的一端焊接有驱动架29，驱动架29的下侧端通过螺栓固定有一个电机，电机的输出轴上同轴焊接有一根驱动螺杆30，驱动螺杆30平行于行走支架4，驱动螺杆30上螺纹套设有一块驱动块31，驱动块31的侧端抵接在驱动架29的下侧端，使得电机工作可带动驱动块31水平移动，驱动块31远离驱动架29的一侧端焊接有驱动杆32，驱动杆32延伸至清理仓11远离收集箱25的一侧，驱动杆32靠近清理仓11的一端焊接有一块磁块33，电机工作带动驱动块31移动，使得驱动杆32可靠近或远离清理仓11，并可将清理架28向垃圾入口26一侧推动，而磁块33可磁吸在清理架28的侧端，使得驱动杆32回缩时可带动清理架28从垃圾入口26抽出，清理仓11远离收集箱25的一侧端焊接有多块阻挡板34，使得清理架28可抵接在阻挡板34上，从而与磁块33分开。

清理架28在远离清扫主轴9的一端开设有下镂孔35，使得清理腔15内的垃圾可随着清理架28移动至垃圾入口26内，最后在重力的作用下直接沿着下镂孔35掉落至收集箱25内，清理架28在远离下镂孔35的一端粘接有一排第一磁片36，第一磁片36靠近收集箱25，清理仓11在清理腔15的内壁粘接有一排可磁吸于第一磁片36的第二磁片37，从而在不影响清理架28被推动的同时将清理架28进行定位。

本实施例的实施原理为：

当通过该管道检测爬行器对管道进行检测时，将整个爬行器置于管道内，伸长行走支腿5和连接杆10，此时行走机构1的行走轮7抵接在管道内壁，然后启动摄像头8，进行拍摄，随着行走轮7的转动，整个爬行器将会在管道内移动，随着爬行器的移动启动清扫机构3，清扫主轴9转动并带动连接杆10和清理仓11移动转动，此时清理铲17前端的铲头19抵接在管道内壁，随着清理仓11的转动，铲头19将管道内壁的杂质铲下，当铲头19在管道内壁接触无法产出的物质或者无法掺铲入的坑坑洼洼时，弹性胶块18将会产生更大的形变，从而使得铲头19瞬间脱离管道内壁，随后再贴近管道内壁，从而越过无法进行清理的位置，而掉下的杂质直接由收集口16进入清理仓11的清理腔15内，同时清理仓11侧端的清洁刷块24抵接在管道内壁进行移动，从而将铲头19未铲干净的杂质进行刷掉，当一块清洁刷块24长时间工作后需要进行更换，启动转动轴20，使得转动轴20带动链轮21转动，进而带动链条22转动，从而使得清洁安装架23跟随着移动完成换位，此时便可继续进行清洁，当清理腔15内的垃圾过多时，水平移动驱动杆32，使得驱动杆32前端的磁块33抵接在清理架28的侧端，并将清理架28向收集箱25一侧推动，使得清理架28的一端逐渐插入垃圾入口26，而清理架28在移动的过程中将会将清理腔15内部的垃圾逐渐向收集箱25一侧推动，当清理架28接近完全插入垃圾入口26时，垃圾将会从下镂孔35内直接漏入收集箱25内，此时反向移动驱动杆32，磁块33磁吸在清理架28侧端，从而带动清理架28回插于垃圾转移孔27内，此时第一磁片36和第二磁片27磁吸将清理架28固定，而清理架28抵接柱阻挡版，磁块33和清理架28分开，清理腔15内的的垃圾被清空，此时管道检测爬行器可继续进行工作。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种管道检测爬行器，其特征在于：包括行走机构(1)、设置于所述行走机构(1)一端的摄像组(2)以及设置所述行走机构(1)远离所述摄像组(2)一端的清扫机构(3)，所述行走机构(1)包括中部的行走支架(4)以及周向设置于所述行走支架(4)周侧端的行走支腿(5)，所述行走支腿(5)远离所述行走支架(4)的一端转动设置有抵接于管道内壁的行走轮(7)，所述清扫机构(3)包括同轴转动设置于所述行走支架(4)一端的清扫主轴(9)、设置于所述清扫主轴(9)侧端的连接杆(10)以及设置于所述连接杆(10)远离所述清扫主轴(9)一端的清理仓(11)，所述清理仓(11)中部开设有清理腔(15)，所述清理仓(11)的侧端开设有收集口(16)，所述清理仓(11)在所述收集口(16)处设置有抵接在管道内壁的清理铲(17), 所述清扫主轴(9)的下侧设置有紧靠于所述清理仓(11)侧端的收集箱(25)，所述收集箱(25)靠近所述清理仓(11)的一端开设有垃圾入口(26)，所述清理仓(11)中部垂直于自身转动方向开设有连通于所述垃圾入口(26)的垃圾转移孔(27)，所述清理仓(11)在所述垃圾转移孔(27)内水平滑移设置有插接于所述垃圾入口(26)的清理架(28)，所述清理架(28)远离所述清扫主轴(9)的一端开设有下镂孔(35)。

2.根据权利要求1所述的管道检测爬行器，其特征在于：所述行走支架(4)在所述清理仓(11)远离所述收集箱(25)的一端设置有驱动架(29)，所述驱动架(29)上水平滑移设置有驱动杆(32)，所述驱动杆(32)靠近所述清理架(28)的一侧端设置有可磁吸在所述清理架(28)侧端的磁块(33)，所述清理仓(11)在靠近所述驱动杆(32)的一端设置有延伸至所述垃圾转移孔(27)上阻挡板(34)。

3.根据权利要求2所述的管道检测爬行器，其特征在于：所述清理架(28)上端在远离所述阻挡板(34)的一侧设置有一排第一磁片(36)，所述清理仓(11)在所述清理腔(15)的上壁设置有一排磁吸于所述第一磁片(36)的第二磁片(37)。

4.根据权利要求1所述的管道检测爬行器，其特征在于：所述清理铲(17)远离所述清理仓(11)的一端活动连接有多个抵紧于管道内壁的铲头(19)。

5.根据权利要求4所述的管道检测爬行器，其特征在于：所述铲头(19)和所述清理铲(17)之间设置有弯曲抵接于管道内壁的弹性胶块(18)。

6.根据权利要求5所述的管道检测爬行器，其特征在于：所述清理仓(11)在远离所述清理铲(17)的一端设置有抵接于管道内壁的清洁刷块(24)。

7.根据权利要求6所述的管道检测爬行器，其特征在于：所述清理仓(11)在远离所述清理铲(17)的一端转动设置有更换架，所述更换架的周侧端周向固定有多个所述清洁刷块(24)。

8.根据权利要求7所述的管道检测爬行器，其特征在于：所述清理仓(11)在远离所述清理铲(17)的一端水平转动设置有两根转动轴(20)，所述转动轴(20)上同轴固定有多个链轮(21)，所述更换架包括啮合于两根所述转动轴(20)侧端的链轮(21)上的多根链条(22)以及设置于所述链条(22)外侧端供所述清洁刷块(24)安装的清洁安装架(23)。

9.根据权利要求1所述的管道检测爬行器，其特征在于：所述行走支腿(5)和所述连接杆(10)设置成可伸缩状。

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