CN114458863A - 一种可调张力轮式管道检测爬行系统 - Google Patents

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赵加平
韩海健
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韩占海
刘汉银
谷凤飞
范超
赵辉
王世武
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Abstract

本发明涉及技术领域，具体涉及一种可调张力轮式管道检测爬行系统，机体前部设置有设备单元；设备单元后连接爬行单元；爬行单元前部设置上有爬行轮A；爬行轮A分别垂直设置在机体顶部和底部；爬行单元后部设置有爬行轮B；爬行轮B分别设置在机体两侧；爬行单元后部连接控制单元；控制单元后部连接扶正单元；扶正单元上分别设置有四组扶正轮；解决现有管道检测装置爬行系统不能适应不同直径的管道，更换爬行轮时间较长，影响检测效率的问题。

Description

一种可调张力轮式管道检测爬行系统
技术领域
本发明涉及技术领域，具体涉及一种可调张力轮式管道检测爬行系统。
背景技术
管道检测设备的主要功能之一是在管道内正常移动，其爬行系统是管道检测设备实现对管道进行准确快速检测的先决条件。然而，由于不同工作环境下管道存在差异，譬如管道材料、管道凹陷、管道结疤等，现有检测设备的爬行系统常常不能满足这些要求，或需要对其爬行系统进行相应调整，譬如通过更换车轮材料和尺寸、支撑弹簧来调整车轮张力，方能实现检测设备在管道内的正常爬行。此外，如频繁调整爬行系统零部件也容易影响检测设备工作的稳定性和检测的准确性，不利于其长期高效地使用。
现有管道检测设备的爬行系统应用场景单一，或需频繁更换零部件以适应不同管道工况，或根本不能适应同一管道内的不同状况(如凹陷、结疤)，总体经济性较差，检测工作所需准备时间长、工作效率低，且容易影响设备检测作业的工作性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可调张力轮式管道检测爬行系统，解决现有管道检测装置爬行系统不能适应不同直径的管道，更换爬行轮时间较长，影响检测效率的问题。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种可调张力轮式管道检测爬行系统，其特征在于：该爬行系统包括机体、设备单元、爬行单元、爬行轮A、爬行轮B、控制单元、扶正单元和扶正轮；机体前部设置有设备单元；设备单元后连接爬行单元；爬行单元前部设置上有爬行轮A；爬行轮A分别垂直设置在机体顶部和底部；爬行单元后部设置有爬行轮B；爬行轮B分别设置在机体两侧；爬行单元后部连接控制单元；控制单元后部连接扶正单元；扶正单元上分别设置有四组扶正轮；爬行轮A通过连杆连接固定块；固定块连接丝杆滑块；丝杆滑块与丝杆连接；丝杆两端设置有限位块；丝杆滑块与上部的转齿啮合；转齿连接滑动电机；滑动电机设置在滑轨上；爬行轮A一端通过变速齿轮组连接驱动电机；扶正轮左端通过支撑杆连接转轴A；扶正轮右端通过支撑杆连接转轴B；转轴B设置在移动活塞上；移动活塞连接活塞缸；控制单元内设置有陀螺仪。
进一步，所述设备单元前部分别设置有检测摄像头；检测摄像头两侧设置有照明射灯；检测摄像头底部设置有防撞雷达；设备单元中部设置有设备固定安装孔。
进一步，所述固定块与丝杆滑块间设置有伸缩弹簧。
进一步，所述转轴A底部滑动设置在扶正轮滑槽内；扶正轮滑槽内设置有气压推杆；转轴B底部设置有转盘。
进一步，所述扶正单元尾部设置有推进器；推进器连接推进器电机；推进器后部设置有推进舵。
进一步，所述爬行单元与控制单元间通过连接销连接；连接销设在控制单元前部；爬行单元尾部设置有连接槽；连接槽顶部设置所有连接固定销；连接槽横向设置有转动定位销；爬行单元与控制单元连接处设置有防水板；防水板为折叠柔性结构设置；机体上个单元的连接方式相同。
进一步，触摸显示器、输入电源、电源开关、V保险、V开关、V保险、通信连接、备用通信连接、以太网、USB孔、鼠标、功能按键、急停开关；输入电源分别连接触摸显示器和电源开关；触摸显示器连接电脑；电脑分别连接以太网、USB孔、鼠标、功能按键；电脑连接总控模块；总控模块分别连接通信连接、备用通信连接。
与现有技术相比，本发明能够实现以下有益效果之一：
1.机体前部设置有设备单元；设备单元后连接爬行单元；爬行单元前部设置上有爬行轮A；爬行轮A分别垂直设置在机体顶部和底部；爬行单元后部设置有爬行轮B；爬行轮B分别设置在机体两侧；爬行单元后部连接控制单元；控制单元后部连接扶正单元；扶正单元上分别设置有四组扶正轮；爬行轮A通过连杆连接固定块；固定块连接丝杆滑块；丝杆滑块与丝杆连接；丝杆两端设置有限位块；丝杆滑块与上部的转齿啮合；转齿连接滑动电机；滑动电机设置在滑轨上；爬行轮A一端通过变速齿轮组连接驱动电机；扶正轮左端通过支撑杆连接转轴A；扶正轮右端通过支撑杆连接转轴B；转轴B设置在移动活塞上；移动活塞连接活塞缸；控制单元内设置有陀螺仪，能够实现通过分别的垂直和水平方向的两组爬行轮，爬行轮通过丝杆滑块在丝杆移动调整爬行轮的展开角度，是的爬行轮紧贴检测管道管壁，然后驱动电机通过变速齿轮组驱动爬行轮从而实现整个装置的爬行移动，设置的扶正轮通过陀螺仪监测整个装置的偏转角度来调整整个装置的平衡，为设备单元上设置的检测设备或者施工设备提供平稳运行保障，提高了管道检测效率。
2.所述设备单元前部分别设置有检测摄像头；检测摄像头两侧设置有照明射灯；检测摄像头底部设置有防撞雷达；设备单元中部设置有设备固定安装孔，能够实现通过设置的检测摄像头方便在使用过程中实时观察管道内情况，设置的照明射灯提供照明，设置的防撞雷达能够提供碰撞预警，设置的设备固定安装孔可以根据不同的检测要求，安装相应的检测设备或者施工设备。
3.所述固定块与丝杆滑块间设置有伸缩弹簧，能够实现通过设置的伸缩弹簧在爬行轮遇到障碍或者管道内的结块凸起时，通过压缩弹簧调整爬行轮的展开角度，提高了装置的通过性。
4.所述转轴A底部滑动设置在扶正轮滑槽内；扶正轮滑槽内设置有气压推杆；转轴B底部设置有转盘，能够实现通过扶正轮滑槽内设置的气压推杆推动转轴A在扶正轮滑槽内横向移动，调整扶正轮的角度，利于装置的转动调整位置；实现装置短距离内的圆周转动。
5.所述扶正单元尾部设置有推进器；推进器连接推进器电机；推进器后部设置有推进舵，在进行管道检测时，水平位置较低的管道内容易出现积水，在通过积水管道时，爬行轮容易打滑失去摩擦力从而造成装置无法前进，通过设置的推进器提高了装置的脱困能力。
6.所述爬行单元与控制单元间通过连接销连接；连接销设在控制单元前部；爬行单元尾部设置有连接槽；连接槽顶部设置所有连接固定销；连接槽横向设置有转动定位销；爬行单元与控制单元连接处设置有防水板；防水板为折叠柔性结构设置；机体上个单元的连接方式相同，能够实现通过设置的固定销插入连接槽内再通过固定销实现软连接，爬行单元与控制单元间可以实现角度转动，再通过横向设置转动定位销限制爬行单元与控制单元间的转动，实现固定连接，采用两种连接方式的好处在于，在检查管道是直线时通过固定连接使得单元模块间形成一个整体，提高了检测装置的行走速度；在检测管道为曲线或者有弯道时，通过固定销实现软连接实现各个模块间具有一定转动角度，提高了检测装置的灵活性。
7.触摸显示器、输入电源、电源开关、V保险、V开关、V保险、通信连接、备用通信连接、以太网、USB孔、鼠标、功能按键、急停开关；输入电源分别连接触摸显示器和电源开关；触摸显示器连接电脑；电脑分别连接以太网、USB孔、鼠标、功能按键；电脑连接总控模块；总控模块分别连接通信连接、备用通信连接，通过设置的电脑连接总控模块，连接各个控制模块，通过设置的通信连接和备用通信连接保障设备在管内工作时的控制。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明爬行单元结构示意图。
图3为本发明结构示意图。
图4为本发明扶正单元结构示意图。
图5为本发明设备单元结构示意图。
图6为本发明扶正轮结构示意图。
图7为本发明推进器结构示意图。
图8为本发明单元连接结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种可调张力轮式管道检测爬行系统，该爬行系统包括机体1、设备单元2、爬行单元3、爬行轮A4、爬行轮B5、控制单元6、扶正单元7和扶正轮8；机体1前部设置有设备单元2；设备单元2后连接爬行单元3；爬行单元3前部设置上有爬行轮A4；爬行轮A4分别垂直设置在机体1顶部和底部；爬行单元3后部设置有爬行轮B5；爬行轮B5分别设置在机体1两侧；爬行单元3后部连接控制单元6；控制单元6后部连接扶正单元7；扶正单元7上分别设置有四组扶正轮8；爬行轮A4通过连杆10连接固定块11；固定块11连接丝杆滑块12；丝杆滑块12与丝杆9连接；丝杆9两端设置有限位块19；丝杆滑块12与上部的转齿13啮合；转齿13连接滑动电机14；滑动电机14设置在滑轨20上；爬行轮A4一端通过变速齿轮组15连接驱动电机16；扶正轮8左端通过支撑杆21连接转轴A22；扶正轮8右端通过支撑杆21连接转轴B23；转轴B23设置在移动活塞24上；移动活塞24连接活塞缸25；控制单元6内设置有陀螺仪，能够实现通过分别的垂直和水平方向的两组爬行轮，爬行轮通过丝杆滑块在丝杆移动调整爬行轮的展开角度，是的爬行轮紧贴检测管道管壁，然后驱动电机通过变速齿轮组驱动爬行轮从而实现整个装置的爬行移动，设置的扶正轮通过陀螺仪监测整个装置的偏转角度来调整整个装置的平衡，为设备单元上设置的检测设备或者施工设备提供平稳运行保障，提高了管道检测效率。
实施例2
在实施例1的基础上，所述设备单元2前部分别设置有检测摄像头26；检测摄像头26两侧设置有照明射灯27；检测摄像头26底部设置有防撞雷达28；设备单元2中部设置有设备固定安装孔29，能够实现通过设置的检测摄像头方便在使用过程中实时观察管道内情况，设置的照明射灯提供照明，设置的防撞雷达能够提供碰撞预警，设置的设备固定安装孔可以根据不同的检测要求，安装相应的检测设备或者施工设备。
实施例3
在实施例1的基础上，所述固定块11与丝杆滑块12间设置有伸缩弹簧18，能够实现通过设置的伸缩弹簧在爬行轮遇到障碍或者管道内的结块凸起时，通过压缩弹簧调整爬行轮的展开角度，提高了装置的通过性。
实施例4
在实施例1的基础上，所述转轴A22底部滑动设置在扶正轮滑槽32内；扶正轮滑槽32内设置有气压推杆31；转轴B23底部设置有转盘30，能够实现通过扶正轮滑槽内设置的气压推杆推动转轴A在扶正轮滑槽内横向移动，调整扶正轮的角度，利于装置的转动调整位置；实现装置短距离内的圆周转动。
实施例5
在实施例1的基础上，所述扶正单元7尾部设置有推进器33；推进器33连接推进器电机34；推进器33后部设置有推进舵35，在进行管道检测时，水平位置较低的管道内容易出现积水，在通过积水管道时，爬行轮容易打滑失去摩擦力从而造成装置无法前进，通过设置的推进器提高了装置的脱困能力。
实施例6
在实施例1的基础上，所述爬行单元3与控制单元6间通过连接销37连接；连接销37设在控制单元6前部；爬行单元3尾部设置有连接槽36；连接槽36顶部设置所有连接固定销38；连接槽36横向设置有转动定位销39；爬行单元3与控制单元6连接处设置有防水板40；防水板40为折叠柔性结构设置；机体1上个单元的连接方式相同，能够实现通过设置的固定销插入连接槽内再通过固定销实现软连接，爬行单元与控制单元间可以实现角度转动，再通过横向设置转动定位销限制爬行单元与控制单元间的转动，实现固定连接，采用两种连接方式的好处在于，在检查管道是直线时通过固定连接使得单元模块间形成一个整体，提高了检测装置的行走速度；在检测管道为曲线或者有弯道时，通过固定销实现软连接实现各个模块间具有一定转动角度，提高了检测装置的灵活性。
实施例7
所述该控制单元包括触摸显示器、输入电源、电源开关、220V保险、24V开关、24V保险、通信连接、备用通信连接、以太网、USB孔、鼠标、功能按键、急停开关；输入电源分别连接触摸显示器和电源开关；触摸显示器连接电脑；电脑分别连接以太网、USB孔、鼠标、功能按键；电脑连接总控模块；总控模块分别连接通信连接、备用通信连接，通过设置的电脑连接总控模块，连接各个控制模块，通过设置的通信连接和备用通信连接保障设备在管内工作时的控制。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (7)

1.一种可调张力轮式管道检测爬行系统，其特征在于：该爬行系统包括机体(1)、设备单元(2)、爬行单元(3)、爬行轮A(4)、爬行轮B(5)、控制单元(6)、扶正单元(7)和扶正轮(8)；机体(1)前部设置有设备单元(2)；设备单元(2)后连接爬行单元(3)；爬行单元(3)前部设置上有爬行轮A(4)；爬行轮A(4)分别垂直设置在机体(1)顶部和底部；爬行单元(3)后部设置有爬行轮B(5)；爬行轮B(5)分别设置在机体(1)两侧；爬行单元(3)后部连接控制单元(6)；控制单元(6)后部连接扶正单元(7)；扶正单元(7)上分别设置有四组扶正轮(8)；爬行轮A(4)通过连杆(10)连接固定块(11)；固定块(11)连接丝杆滑块(12)；丝杆滑块(12)与丝杆(9)连接；丝杆(9)两端设置有限位块(19)；丝杆滑块(12)与上部的转齿(13)啮合；转齿(13)连接滑动电机(14)；滑动电机(14)设置在滑轨(20)上；爬行轮A(4)一端通过变速齿轮组(15)连接驱动电机(16)；扶正轮(8)左端通过支撑杆(21)连接转轴A(22)；扶正轮(8)右端通过支撑杆(21)连接转轴B(23)；转轴B(23)设置在移动活塞(24)上；移动活塞(24)连接活塞缸(25)；控制单元(6)内设置有陀螺仪。
2.根据权利要求1所述的一种可调张力轮式管道检测爬行系统，其特征在于：所述设备单元(2)前部分别设置有检测摄像头(26)；检测摄像头(26)两侧设置有照明射灯(27)；检测摄像头(26)底部设置有防撞雷达(28)；设备单元(2)中部设置有设备固定安装孔(29)。
3.根据权利要求1所述的一种可调张力轮式管道检测爬行系统，其特征在于：所述固定块(11)与丝杆滑块(12)间设置有伸缩弹簧(18)；。
4.根据权利要求1所述的一种可调张力轮式管道检测爬行系统，其特征在于：所述转轴A(22)底部滑动设置在扶正轮滑槽(32)内；扶正轮滑槽(32)内设置有气压推杆(31)；转轴B(23)底部设置有转盘(30)。
5.根据权利要求1所述的一种可调张力轮式管道检测爬行系统，其特征在于：所述扶正单元(7)尾部设置有推进器(33)；推进器(33)连接推进器电机(34)；推进器(33)后部设置有推进舵(35)。
6.根据权利要求1所述的一种可调张力轮式管道检测爬行系统，其特征在于：所述爬行单元(3)与控制单元(6)间通过连接销(37)连接；连接销(37)设在控制单元(6)前部；爬行单元(3)尾部设置有连接槽(36)；连接槽(36)顶部设置所有连接固定销(38)；连接槽(36)横向设置有转动定位销(39)；爬行单元(3)与控制单元(6)连接处设置有防水板(40)；防水板(40)为折叠柔性结构设置；机体(1)上个单元的连接方式相同。
7.一种可调张力轮式管道检测爬行控制单元，其特征在于：该控制单元包括触摸显示器、输入电源、电源开关、220V保险、24V开关、24V保险、通信连接、备用通信连接、以太网、USB孔、鼠标、功能按键、急停开关；输入电源分别连接触摸显示器和电源开关；触摸显示器连接电脑；电脑分别连接以太网、USB孔、鼠标、功能按键；电脑连接总控模块；总控模块分别连接通信连接、备用通信连接。
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