CN115519550B - 一种用于压力容器检测的特种设备巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于压力容器检测的特种设备巡检机器人，涉及压力容器巡检技术领域，包括管道行走组件、爬壁组件、吸附组件、检测组件，管道行走组件和爬壁组件相连接，吸附组件设置在管道行走组件内部，检测组件和管道行走组件相连，检测组件包括延长杆、环形摄像机、超声波探测器，延长杆和管道行走组件紧固连接，环形摄像机、超声波探测器设置在延长杆远离管道行走组件的一端。本发明通过转向部件实现了出气方向和重力方向的实时同步，排除了重力方向变化对吸附稳定性的影响，另一方面，通过单向传动的约束，避免了出气口随气流的晃动，使得气流反冲平衡重力能够始终维持稳定。

Description

一种用于压力容器检测的特种设备巡检机器人

技术领域

本发明涉及压力容器巡检技术领域，具体为一种用于压力容器检测的特种设备巡检机器人。

背景技术

特种设备的巡检一直是各大工厂设备自检过程中的一大难题，尤其是压力容器，其通常连接有复杂的管路结构，很难对其内部进行检测，通常是使用巡检机器人进行检测工作，但现有的巡检机器人存在较多的弊端。

常规的压力容器巡检机器人通常是通过吸附移动的方式对压力容器进行检测，但这种移动方式的移动速率低下，对管道较长的压力容器检测的效率极低，而轮式的巡检机器人可在管道内部快速移动，但当巡检机器人进入压力容器时，由于空间骤然变大，轮式的巡检机器人无法再满足使用要求。另一方面，传统的巡检机器人在压力容器和管道连接位置、压力容器转角处，会出现转向困难的情况，很容易发生吸附松脱的情况。

在压力容器内部，巡检机器人需要在各个位置对压力容器进行检测，巡检机器人吸附在压力容器表面，但重力方向随着巡检机器人的移动会不断发生改变，重力作用方向的改变，会使得巡检机器人受力失衡，吸盘各个位置的受力不再均匀，很容易出现侧向泄露的情况，进而导致吸盘失去吸附作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于压力容器检测的特种设备巡检机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种用于压力容器检测的特种设备巡检机器人，包括管道行走组件、爬壁组件、吸附组件、检测组件，管道行走组件和爬壁组件相连接，吸附组件设置在管道行走组件内部，检测组件和管道行走组件相连，检测组件包括延长杆、环形摄像机、超声波探测器，延长杆和管道行走组件紧固连接，环形摄像机、超声波探测器设置在延长杆远离管道行走组件的一端。本发明设置的延长杆可伸缩，环形摄像机对管道、压力容器内部进行全方位的拍摄，并通过软件对拍摄结果中损伤位置进行甄别，超声波探测器对管道、压力容器侧壁进行超声波探伤检测。管道行走组件负责对在管道内的移动进行控制，爬壁组件对管道和压力容器连接位置的转向进行控制，吸附组件保证巡检机器人在压力容器内部能够准确贴附在压力容器侧壁上。本发明的出气单元通过风机的设置同时实现了三种功能，第一是实现了风力对巡检机器人重力的平衡，保证了巡检机器人运行的稳定性，第二是通过风力的定向流动在吸盘处产生了持续的负压，使得各个吸盘能够依次吸附在压力容器侧壁表面，为巡检机器人爬壁提供了动力基础，第三是通过入气位置的吸力，对巡检机器人两侧的灰尘进行吸附，使得吸盘能够更加稳定的固定在巡检机器人上。

进一步的，管道行走组件包括内仓盒、滑槽道、移动支架、伸缩柱、第一齿条，滑槽道设置有四组，四组滑槽道都设置在内仓盒表面，四组滑槽道分两组对称设置在内仓盒两侧，第一齿条和内仓盒表面紧固连接，第一齿条设置在靠近滑槽道边缘位置，移动支架也有四组，移动支架和伸缩柱一端紧固连接，伸缩柱另一端和内仓盒紧固连接，移动支架和滑槽道滑动连接，延长杆和内仓盒表面紧固连接。移动支架会在管道巡检时提供动力，内仓盒中设置有储能单元，可为各个部件的运动提供能量，储能单元是本领域的常规技术手段，具体结构不作描述，伸缩柱、第一齿条可对移动支架进行调节，保持移动支架在管道运行时可以贴合在管道侧壁上，移动支架上设置有感应器，可以探查管道侧壁位置。

进一步的，移动支架包括滚动轮、直杆、滑杆、滑动块、第一齿轮、第一电机，滚动轮和直杆转动连接，滚动轮有两个，两个滚动轮分别设置在直杆两侧，滑杆一端和滚动轮转动连接，滑杆另一端和滑动块转动连接，滑动块和滑槽道滑动连接，第一电机嵌入在滑动块内部，第一齿轮和第一电机的输出轴紧固连接，第一齿轮和第一齿条啮合，伸缩柱和直杆紧固连接。本发明的滚动轮内部设置有自主驱动结构，其结构属于常规手段，当管道的直径发生变化时，第一电机会带动第一齿轮转动，第一齿轮和第一齿条啮合，滑动块移动，带动滑杆转动，滚动轮的位置被调节，时刻和变化的管壁贴合。当需要进入压力容器内部时，一侧的移动支架收缩，另一侧的移动支架撑开，将爬壁组件贴合到管道侧壁上。

进一步的，爬壁组件包括侧板、外输送带、固定板、移动板、内输送带、铰接柱、第二电机、第二齿轮、第三齿轮，侧板和内仓盒紧固连接，侧板有两块，两块侧板位于内仓盒同一侧两边位置，外输送带的支撑架和侧板紧固连接，固定板和内仓盒滑动连接，固定板和铰接柱紧固连接，移动板和铰接柱转动连接，第二电机和移动板紧固连接，铰接柱和第二齿轮紧固连接，第二电机的输出轴和第三齿轮紧固连接，固定板、移动板远离内仓盒的一侧分别设置有嵌入槽，内输送带有两组，两组内输送带的支撑架分别和固定板、移动板上设置的嵌入槽侧壁相连接。在内输送带的支撑架和固定板、移动板的嵌入槽侧壁之间设置有升降装置，可控制两组内输送带的升降，升降装置属于本领域的常规技术手段，其具体结构不作描述，只有在感应器检测到需要转向时，内输送带才会伸出，和压力容器壁面贴合工作。本发明的固定板和内仓盒之间设置有驱动装置，固定板可沿着内仓盒表面移动，驱动装置属于本领域常规技术手段，具体结构不作描述。当巡检机器人从管道前行到压力容器连接处时，设置在内仓盒前端的感应器根据壁面距离的改变发出控制信号，内输送带伸出，并吸附在管壁表面，内输送带向前滚动，位于固定板上的内输送带伸入压力容器内部，位于移动板上的内输送带将巡检机器人固定。第二电机带动第三齿轮转动，固定板带动内仓盒翻转，翻转后的内输送带和压力容器侧壁贴合，此时固定板上的内输送带不再吸附管壁，第三齿轮反转，移动板再次和内仓盒表面贴合。当需要在压力容器内部翻转时，固定板会先向内仓盒外侧移动，移动板完全伸出内仓盒区域固定板再次带动内仓盒翻转，翻转后移动板上的内输送带带动巡检机器人前移，等到固定板上的内输送带贴合一侧壁面时，移动板上的内输送带松开壁面，巡检机器人前移，移动板重新复位。本发明通过两组内输送带的配合，实现了巡检机器人在管道和压力容器内部的转向，极大程度的提升了检测范围的全面覆盖性，另一方面，针对管道位置和压力容器内部的转向，本发明还对翻折位置进行了改变，降低了在管道内部的翻折半径，避免了在较细的管道中出现翻折碰壁的情况。

进一步的，吸附组件包括吸盘、负压槽、泄气槽、出气单元，吸盘有若干个，若干个吸盘分别嵌入在外输送带、内输送带的表面，外输送带、内输送带两侧设置有密封边，密封边和外输送带、内输送带滑动连接，外输送带、内输送带的支撑架上设置有负压槽，负压槽两侧设置有泄气槽，外输送带、内输送带内侧面和负压槽、泄气槽联通，吸盘嵌入外输送带、内输送带的一侧和外输送带、内输送带内侧面联通，泄气槽、负压槽设置有管道和外输送带、内输送带外部空间联通，负压槽和外部空间联通的管道上设置有控制阀，负压槽设置有联通管与出气单元相联通。本发明在输送带内部设置有自主驱动轮，自主驱动轮转动时会带动输送带一起转动，内输送带、外输送带表面设置的吸盘会随之一起转动，在吸盘转动贴近管道侧壁位置时，吸盘的根部会进入负压槽区域，负压槽和出气单元相连，会在吸盘处产生负压，使得吸盘紧贴在管道侧壁上，当吸盘运行出负压槽区域时，会进入泄气槽范围，每个吸盘在此重新和外界联通，将压力卸除。本发明通过吸盘吸附状态的动态切换，实现了在转动状态下对壁面的吸附，正常前行时，两组外输送带和管壁吸附，维持了前行的稳定性。

进一步的，出气单元包括导风管、风机、出气口、进气管、收集筒，出气单元有两组，两组出气单元分别设置在内仓盒两侧，导风管设置在内仓盒内部，导风管一端和进气管紧固连接，导风管远离进气管的一端和收集筒紧固连接，两组出气单元的进气管远离导风管的一端分别设置在外输送带、内输送带两侧，风机设置在出气口内部，收集筒远离进气管的一端和出气口相连，收集筒靠近进气管的一端通过联通管和负压槽相联通，两组出气单元的出气口分别设置在内仓盒两侧，出气口和内仓盒转动连接。当需要爬壁时，风机运转，出气口处产生反作用力，两个出气口反作用力维持和巡检机器人的重力相等，外界气流从进气管进入，流过导风管、收集筒，在联通管处会出现负压吸力，负压槽处会由于吸力对吸盘产生吸附作用。进气管处会由于气流导向对外输送带、内输送带即将行驶过的位置处产生吸附作用，将管道侧壁上的灰尘吸走。本发明的出气单元通过风机的设置同时实现了三种功能，第一是实现了风力对巡检机器人重力的平衡，保证了巡检机器人运行的稳定性，第二是通过风力的定向流动在吸盘处产生了持续的负压，使得各个吸盘能够依次吸附在压力容器侧壁表面，为巡检机器人爬壁提供了动力基础，第三是通过入气位置的吸力，对巡检机器人两侧的灰尘进行吸附，使得吸盘能够更加稳定的固定在巡检机器人上。

进一步的，吸附组件还包括转向部件，转向部件包括配重锤、蜗杆、第一转动轮、第二转动轮、蜗轮、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一传动杆、第二传动杆，第一转动轮上固定设置有同轴杆，同轴杆中间位置处设置有支撑板，支撑板和内仓盒内壁紧固连接，同轴杆和支撑板转动连接，同轴杆远离第一转动轮的一侧和配重锤紧固连接，第二转动轮和蜗杆紧固连接，蜗杆一端和支撑板转动连接，蜗杆另一端和内仓盒侧壁转动连接，第一转动轮和第二转动轮啮合，第一传动杆一端和内仓盒侧壁转动连接，第一传动杆另一端设置有安装板，安装板和内仓盒侧壁紧固连接，第一传动杆和安装板转动连接，蜗轮、第一锥齿轮和第一传动杆紧固连接，蜗轮和蜗杆啮合，第二传动杆和内仓盒侧壁转动连接，第二传动杆一端和出气口紧固连接，第二传动杆另一端和第二锥齿轮紧固连接，第一锥齿轮和第二锥齿轮啮合。在压力容器内部，巡检机器人需要在各个位置对压力容器进行检测，巡检机器人吸附在压力容器表面，但重力方向随着巡检机器人的移动会不断发生改变，重力作用方向的改变，会使得巡检机器人受力失衡，吸盘各个位置的受力不再均匀，很容易出现侧向泄露的情况，进而导致吸盘失去吸附作用。本发明通过风机输出气流对重力进行平衡，但风机的气流输出方向需要时刻和重力方向保持一致。当重力方向发生偏转时，配重锤会发生转动，配重锤带动第一转动轮转动，第一转动轮带动第二转动轮转动，第二转动轮带动蜗杆转动，蜗杆带动蜗轮转动，蜗轮带动第一锥齿轮转动，第一锥齿轮带动第二锥齿轮转动，第二锥齿轮带动出气口转动，通过合理的设置各个齿轮的传动比和配重锤的质量，可实现配重锤和出气口的同步转动，配重锤的重力经过齿轮、蜗轮、蜗杆的传动，相当于在狭小的巡检机器人空间内延长了力臂，而出气口的力臂相对较短，能够被配重锤带动偏转，而出气口位置喷出的气流在气流波动时传出的侧向力传递到蜗轮处时，由于蜗轮、蜗杆的单向传动性被切断。本发明通过转向部件实现了出气方向和重力方向的实时同步，排除了重力方向变化对吸附稳定性的影响，另一方面，通过单向传动的约束，避免了出气口随气流的晃动，使得气流反冲平衡重力能够始终维持稳定。

进一步的，进气管处设置有收集嘴、震颤板、刷毛，收集嘴和进气管远离导风管的一端紧固连接，收集嘴内部设置有若干片震颤板，震颤板等距分布，刷毛和震颤板紧固连接，相邻的刷毛之间设置有间隙，不同震颤板上的刷毛错位分布。等风机运转时，气流会经过穿过各个刷毛的间隙，穿过各个震颤板的间隙，震颤板采用弹性材料制作，刷毛选择硬质刷毛，在巡检机器人前进时，刷毛和压力容器内壁接触，气流从刷毛间隙穿过会导致刷毛在X方向的晃动，气流从震颤板的间隙中穿过，由于气流量的不均匀分布，各个震颤板会出现微小的晃动，该晃动带动刷毛在Y方向的晃动。本发明通过气流引导刷毛在平面范围内的晃动，增加刷毛在移动过程中对压力容器内壁杂质的清楚效率，为吸盘的稳定吸附提供了有利条件。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过两组内输送带的配合，实现了巡检机器人在管道和压力容器内部的转向，极大程度的提升了检测范围的全面覆盖性，另一方面，针对管道位置和压力容器内部的转向，本发明还对翻折位置进行了改变，降低了在管道内部的翻折半径，避免了在较细的管道中出现翻折碰壁的情况。本发明通过吸盘吸附状态的动态切换，实现了在转动状态下对壁面的吸附，正常前行时，两组外输送带和管壁吸附，维持了前行的稳定性。本发明的出气单元通过风机的设置同时实现了三种功能，第一是实现了风力对巡检机器人重力的平衡，保证了巡检机器人运行的稳定性，第二是通过风力的定向流动在吸盘处产生了持续的负压，使得各个吸盘能够依次吸附在压力容器侧壁表面，为巡检机器人爬壁提供了动力基础，第三是通过入气位置的吸力，对巡检机器人两侧的灰尘进行吸附，使得吸盘能够更加稳定的固定在巡检机器人上。本发明通过转向部件实现了出气方向和重力方向的实时同步，排除了重力方向变化对吸附稳定性的影响，另一方面，通过单向传动的约束，避免了出气口随气流的晃动，使得气流反冲平衡重力能够始终维持稳定。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的爬壁组件俯视图；

图3是本发明的内部结构展示图；

图4是图3的A处局部放大图；

图5是图3的B处局部放大图；

图6是本发明的转向部件局部结构侧视图；

图7是本发明的吸附原理图；

图8是本发明的收集嘴内部结构剖视图；

图中：1-管道行走组件、11-内仓盒、12-滑槽道、13-移动支架、131-滚动轮、132-直杆、133-滑杆、134-滑动块、135-第一齿轮、136-第一电机、14-伸缩柱、15-第一齿条、2-爬壁组件、21-侧板、22-外输送带、23-固定板、24-移动板、25-内输送带、26-铰接柱、27-第二电机、28-第二齿轮、29-第三齿轮、3-吸附组件、31-吸盘、32-负压槽、33-泄气槽、34-出气单元、341-导风管、342-风机、343-出气口、344-进气管、3441-收集嘴、3442-震颤板、3443-刷毛、345-收集筒、35-转向部件、351-配重锤、352-蜗杆、353-第一转动轮、354-第二转动轮、355-蜗轮、356-第一锥齿轮、357-第二锥齿轮、358-第一传动杆、359-第二传动杆、4-检测组件、41-延长杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8，本发明提供技术方案：

如图1-图8所示，一种用于压力容器检测的特种设备巡检机器人，包括管道行走组件1、爬壁组件2、吸附组件3、检测组件4，管道行走组件1和爬壁组件2相连接，吸附组件3设置在管道行走组件1内部，检测组件4和管道行走组件1相连，检测组件4包括延长杆41、环形摄像机、超声波探测器，延长杆41和管道行走组件1紧固连接，环形摄像机、超声波探测器设置在延长杆41远离管道行走组件的一端。本发明设置的延长杆41可伸缩，环形摄像机对管道、压力容器内部进行全方位的拍摄，并通过软件对拍摄结果中损伤位置进行甄别，超声波探测器对管道、压力容器侧壁进行超声波探伤检测。管道行走组件1负责对在管道内的移动进行控制，爬壁组件2对管道和压力容器连接位置的转向进行控制，吸附组件3保证巡检机器人在压力容器内部能够准确贴附在压力容器侧壁上。本发明的出气单元34通过风机342的设置同时实现了三种功能，第一是实现了风力对巡检机器人重力的平衡，保证了巡检机器人运行的稳定性，第二是通过风力的定向流动在吸盘处产生了持续的负压，使得各个吸盘能够依次吸附在压力容器侧壁表面，为巡检机器人爬壁提供了动力基础，第三是通过入气位置的吸力，对巡检机器人两侧的灰尘进行吸附，使得吸盘能够更加稳定的固定在巡检机器人上。

管道行走组件1包括内仓盒11、滑槽道12、移动支架13、伸缩柱14、第一齿条15，滑槽道12设置有四组，四组滑槽道12都设置在内仓盒11表面，四组滑槽道12分两组对称设置在内仓盒11两侧，第一齿条15和内仓盒11表面紧固连接，第一齿条15设置在靠近滑槽道12边缘位置，移动支架也有四组，移动支架13和伸缩柱14一端紧固连接，伸缩柱14另一端和内仓盒11紧固连接，移动支架13和滑槽道12滑动连接，延长杆41和内仓盒11表面紧固连接。移动支架13会在管道巡检时提供动力，内仓盒11中设置有储能单元，可为各个部件的运动提供能量，储能单元是本领域的常规技术手段，具体结构不作描述，伸缩柱14、第一齿条15可对移动支架13进行调节，保持移动支架13在管道运行时可以贴合在管道侧壁上，移动支架13上设置有感应器，可以探查管道侧壁位置。

移动支架13包括滚动轮131、直杆132、滑杆133、滑动块134、第一齿轮135、第一电机136，滚动轮131和直杆132转动连接，滚动轮131有两个，两个滚动轮131分别设置在直杆132两侧，滑杆133一端和滚动轮131转动连接，滑杆133另一端和滑动块134转动连接，滑动块134和滑槽道12滑动连接，第一电机嵌入在滑动块134内部，第一齿轮135和第一电机136的输出轴紧固连接，第一齿轮135和第一齿条15啮合，伸缩柱14和直杆132紧固连接。本发明的滚动轮131内部设置有自主驱动结构，其结构属于常规手段，当管道的直径发生变化时，第一电机136会带动第一齿轮135转动，第一齿轮135和第一齿条15啮合，滑动块134移动，带动滑杆133转动，滚动轮131的位置被调节，时刻和变化的管壁贴合。当需要进入压力容器内部时，一侧的移动支架13收缩，另一侧的移动支架13撑开，将爬壁组件2贴合到管道侧壁上。

爬壁组件2包括侧板21、外输送带22、固定板23、移动板24、内输送带25、铰接柱26、第二电机27、第二齿轮28、第三齿轮29，侧板21和内仓盒11紧固连接，侧板21有两块，两块侧板21位于内仓盒11同一侧两边位置，外输送带22的支撑架和侧板21紧固连接，固定板23和内仓盒11滑动连接，固定板23和铰接柱26紧固连接，移动板24和铰接柱26转动连接，第二电机27和移动板24紧固连接，铰接柱26和第二齿轮28紧固连接，第二电机27的输出轴和第三齿轮29紧固连接，固定板23、移动板24远离内仓盒11的一侧分别设置有嵌入槽，内输送带25有两组，两组内输送带25的支撑架分别和固定板23、移动板24上设置的嵌入槽侧壁相连接。在内输送带25的支撑架和固定板23、移动板24的嵌入槽侧壁之间设置有升降装置，可控制两组内输送带25的升降，升降装置属于本领域的常规技术手段，其具体结构不作描述，只有在感应器检测到需要转向时，内输送带25才会伸出，和压力容器壁面贴合工作。本发明的固定板23和内仓盒11之间设置有驱动装置，固定板23可沿着内仓盒11表面移动，驱动装置属于本领域常规技术手段，具体结构不作描述。当巡检机器人从管道前行到压力容器连接处时，设置在内仓盒11前端的感应器根据壁面距离的改变发出控制信号，内输送带25伸出，并吸附在管壁表面，内输送带25向前滚动，位于固定板23上的内输送带25伸入压力容器内部，位于移动板24上的内输送带25将巡检机器人固定。第二电机27带动第三齿轮29转动，固定板23带动内仓盒11翻转，翻转后的内输送带25和压力容器侧壁贴合，此时固定板23上的内输送带25不再吸附管壁，第三齿轮29反转，移动板24再次和内仓盒11表面贴合。当需要在压力容器内部翻转时，固定板23会先向内仓盒11外侧移动，移动板24完全伸出内仓盒区域固定板再次带动内仓盒翻转，翻转后移动板上的内输送带带动巡检机器人前移，等到固定板上的内输送带贴合一侧壁面时，移动板上的内输送带松开壁面，巡检机器人前移，移动板重新复位。本发明通过两组内输送带的配合，实现了巡检机器人在管道和压力容器内部的转向，极大程度的提升了检测范围的全面覆盖性，另一方面，针对管道位置和压力容器内部的转向，本发明还对翻折位置进行了改变，降低了在管道内部的翻折半径，避免了在较细的管道中出现翻折碰壁的情况。

吸附组件3包括吸盘31、负压槽32、泄气槽33、出气单元34，吸盘31有若干个，若干个吸盘31分别嵌入在外输送带22、内输送带25的表面，外输送带22、内输送带25两侧设置有密封边，密封边和外输送带22、内输送带25滑动连接，外输送带22、内输送带25的支撑架上设置有负压槽32，负压槽32两侧设置有泄气槽33，外输送带22、内输送带25内侧面和负压槽32、泄气槽33联通，吸盘31嵌入外输送带22、内输送带25的一侧和外输送带22、内输送带25内侧面联通，泄气槽33、负压槽32设置有管道和外输送带22、内输送带25外部空间联通，负压槽32和外部空间联通的管道上设置有控制阀，负压槽32设置有联通管与出气单元34相联通。本发明在输送带内部设置有自主驱动轮，自主驱动轮转动时会带动输送带一起转动，内输送带25、外输送带23表面设置的吸盘31会随之一起转动，在吸盘31转动贴近管道侧壁位置时，吸盘31的根部会进入负压槽32区域，负压槽32和出气单元相连，会在吸盘处产生负压，使得吸盘紧贴在管道侧壁上，当吸盘31运行出负压槽区域时，会进入泄气槽33范围，每个吸盘在此重新和外界联通，将压力卸除。本发明通过吸盘吸附状态的动态切换，实现了在转动状态下对壁面的吸附，正常前行时，两组外输送带和管壁吸附，维持了前行的稳定性。

出气单元34包括导风管341、风机342、出气口343、进气管344、收集筒345，出气单元34有两组，两组出气单元34分别设置在内仓盒11两侧，导风管341设置在内仓盒11内部，导风管341一端和进气管344紧固连接，导风管341远离进气管344的一端和收集筒345紧固连接，两组出气单元34的进气管344远离导风管341的一端分别设置在外输送带22、内输送带25两侧，风机342设置在出气口343内部，收集筒345远离进气管344的一端和出气口343相连，收集筒345靠近进气管344的一端通过联通管和负压槽32相联通，两组出气单元34的出气口343分别设置在内仓盒11两侧，出气口343和内仓盒11转动连接。当需要爬壁时，风机342运转，出气口343处产生反作用力，两个出气口343反作用力维持和巡检机器人的重力相等，外界气流从进气管344进入，流过导风管341、收集筒345，在联通管处会出现负压吸力，负压槽32处会由于吸力对吸盘31产生吸附作用。进气管344处会由于气流导向对外输送带22、内输送带25即将行驶过的位置处产生吸附作用，将管道侧壁上的灰尘吸走。本发明的出气单元34通过风机342的设置同时实现了三种功能，第一是实现了风力对巡检机器人重力的平衡，保证了巡检机器人运行的稳定性，第二是通过风力的定向流动在吸盘处产生了持续的负压，使得各个吸盘能够依次吸附在压力容器侧壁表面，为巡检机器人爬壁提供了动力基础，第三是通过入气位置的吸力，对巡检机器人两侧的灰尘进行吸附，使得吸盘能够更加稳定的固定在巡检机器人上。

吸附组件3还包括转向部件35，转向部件35包括配重锤351、蜗杆352、第一转动轮353、第二转动轮354、蜗轮355、第一锥齿轮356、第二锥齿轮357、第一传动杆358、第二传动杆359，第一转动轮353上固定设置有同轴杆，同轴杆中间位置处设置有支撑板，支撑板和内仓盒11内壁紧固连接，同轴杆和支撑板转动连接，同轴杆远离第一转动轮353的一侧和配重锤351紧固连接，第二转动轮354和蜗杆352紧固连接，蜗杆352一端和支撑板转动连接，蜗杆352另一端和内仓盒11侧壁转动连接，第一转动轮353和第二转动轮354啮合，第一传动杆358一端和内仓盒11侧壁转动连接，第一传动杆358另一端设置有安装板，安装板和内仓盒11侧壁紧固连接，第一传动杆358和安装板转动连接，蜗轮355、第一锥齿轮356和第一传动杆358紧固连接，蜗轮355和蜗杆352啮合，第二传动杆359和内仓盒11侧壁转动连接，第二传动杆359一端和出气口343紧固连接，第二传动杆359另一端和第二锥齿轮357紧固连接，第一锥齿轮356和第二锥齿轮357啮合。在压力容器内部，巡检机器人需要在各个位置对压力容器进行检测，巡检机器人吸附在压力容器表面，但重力方向随着巡检机器人的移动会不断发生改变，重力作用方向的改变，会使得巡检机器人受力失衡，吸盘31各个位置的受力不再均匀，很容易出现侧向泄露的情况，进而导致吸盘31失去吸附作用。本发明通过风机342输出气流对重力进行平衡，但风机342的气流输出方向需要时刻和重力方向保持一致。当重力方向发生偏转时，配重锤351会发生转动，配重锤351带动第一转动轮353转动，第一转动轮353带动第二转动轮354转动，第二转动轮354带动蜗杆352转动，蜗杆352带动蜗轮355转动，蜗轮355带动第一锥齿轮356转动，第一锥齿轮356带动第二锥齿轮357转动，第二锥齿轮357带动出气口343转动，通过合理的设置各个齿轮的传动比和配重锤的质量，可实现配重锤和出气口343的同步转动，配重锤的重力经过齿轮、蜗轮、蜗杆的传动，相当于在狭小的巡检机器人空间内延长了力臂，而出气口343的力臂相对较短，能够被配重锤带动偏转，而出气口343位置喷出的气流在气流波动时传出的侧向力传递到蜗轮355处时，由于蜗轮355、蜗杆352的单向传动性被切断。本发明通过转向部件35实现了出气方向和重力方向的实时同步，排除了重力方向变化对吸附稳定性的影响，另一方面，通过单向传动的约束，避免了出气口随气流的晃动，使得气流反冲平衡重力能够始终维持稳定。

进气管344处设置有收集嘴3441、震颤板3442、刷毛3443，收集嘴3441和进气管344远离导风管341的一端紧固连接，收集嘴3441内部设置有若干片震颤板3442，震颤板3442等距分布，刷毛3443和震颤板3442紧固连接，相邻的刷毛3443之间设置有间隙，不同震颤板3442上的刷毛3443错位分布。等风机342运转时，气流会经过穿过各个刷毛3443的间隙，穿过各个震颤板3442的间隙，震颤板3442采用弹性材料制作，刷毛3443选择硬质刷毛，在巡检机器人前进时，刷毛3443和压力容器内壁接触，气流从刷毛3443间隙穿过会导致刷毛3443在X方向的晃动，气流从震颤板的间隙中穿过，由于气流量的不均匀分布，各个震颤板3442会出现微小的晃动，该晃动带动刷毛在Y方向的晃动。本发明通过气流引导刷毛在平面范围内的晃动，增加刷毛在移动过程中对压力容器内壁杂质的清楚效率，为吸盘31的稳定吸附提供了有利条件。

本发明的工作原理：当管道的直径发生变化时，第一电机136会带动第一齿轮135转动，第一齿轮135和第一齿条15啮合，滑动块134移动，带动滑杆133转动，滚动轮131的位置被调节，时刻和变化的管壁贴合。当需要进入压力容器内部时，一侧的移动支架13收缩，另一侧的移动支架13撑开，将爬壁组件2贴合到管道侧壁上。此时内输送带25伸出，并吸附在管壁表面，内输送带25向前滚动，位于固定板23上的内输送带25伸入压力容器内部，位于移动板24上的内输送带25将巡检机器人固定。第二电机27带动第三齿轮29转动，固定板23带动内仓盒11翻转，翻转后的内输送带25和压力容器侧壁贴合，此时固定板23上的内输送带25不再吸附管壁，第三齿轮29反转，移动板24再次和内仓盒11表面贴合。内输送带25回收，外输送带和压力容器侧壁贴合。外输送带转动，外输送带23表面设置的吸盘31会随之一起转动，在吸盘31转动贴近管道侧壁位置时，吸盘31的根部会进入负压槽32区域，负压槽32和出气单元相连，会在吸盘处产生负压，使得吸盘紧贴在管道侧壁上，当吸盘31运行出负压槽区域时，会进入泄气槽33范围，每个吸盘在此重新和外界联通，将压力卸除。爬壁时，风机342运转，出气口343处产生反作用力，两个出气口343反作用力维持和巡检机器人的重力相等，外界气流从进气管344进入，流过导风管341、收集筒345，在联通管处会出现负压吸力，负压槽32处会由于吸力对吸盘31产生吸附作用。进气管344处会由于气流导向对外输送带22、内输送带25即将行驶过的位置处产生吸附作用，将管道侧壁上的灰尘吸走。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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)

1.一种用于压力容器检测的特种设备巡检机器人，其特征在于：所述巡检机器人包括管道行走组件(1)、爬壁组件(2)、吸附组件(3)、检测组件(4)，所述管道行走组件(1)和爬壁组件(2)相连接，所述吸附组件(3)设置在管道行走组件(1)内部，所述检测组件(4)和管道行走组件(1)相连，所述检测组件(4)包括延长杆(41)、环形摄像机、超声波探测器，所述延长杆(41)和管道行走组件(1)紧固连接，所述环形摄像机、超声波探测器设置在延长杆(41)远离管道行走组件(1)的一端；

所述管道行走组件(1)包括内仓盒(11)、滑槽道(12)、移动支架(13)、伸缩柱(14)、第一齿条(15)，所述滑槽道(12)设置有四组，四组滑槽道(12)都设置在内仓盒(11)表面，四组滑槽道(12)分两组对称设置在内仓盒(11)两侧，所述第一齿条(15)和内仓盒(11)表面紧固连接，所述第一齿条(15)设置在靠近滑槽道(12)边缘位置，所述移动支架(13)也有四组，所述移动支架(13)和伸缩柱(14)一端紧固连接，所述伸缩柱(14)另一端和内仓盒(11)紧固连接，移动支架(13)和滑槽道(12)滑动连接，所述延长杆(41)和内仓盒(11)表面紧固连接；

所述爬壁组件(2)包括侧板(21)、外输送带(22)、固定板(23)、移动板(24)、内输送带(25)、铰接柱(26)、第二电机(27)、第二齿轮(28)、第三齿轮(29)，所述侧板(21)和内仓盒(11)紧固连接，所述侧板(21)有两块，两块侧板(21)位于内仓盒(11)同一侧两边位置，所述外输送带(22)的支撑架和侧板(21)紧固连接，所述固定板(23)和内仓盒(11)滑动连接，所述固定板(23)和铰接柱(26)紧固连接，所述移动板(24)和铰接柱(26)转动连接，所述第二电机(27)和移动板(24)紧固连接，所述铰接柱(26)和第二齿轮(28)紧固连接，所述第二电机(27)的输出轴和第三齿轮(29)紧固连接，所述固定板(23)、移动板(24)远离内仓盒(11)的一侧分别设置有嵌入槽，所述内输送带(25)有两组，两组内输送带(25)的支撑架分别和固定板(23)、移动板(24)上设置的嵌入槽侧壁相连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于压力容器检测的特种设备巡检机器人，其特征在于：所述移动支架(13)包括滚动轮(131)、直杆(132)、滑杆(133)、滑动块(134)、第一齿轮(135)、第一电机(136)，所述滚动轮(131)和直杆(132)转动连接，所述滚动轮(131)有两个，两个滚动轮(131)分别设置在直杆(132)两侧，所述滑杆(133)一端和滚动轮(131)转动连接，滑杆(133)另一端和滑动块(134)转动连接，所述滑动块(134)和滑槽道(12)滑动连接，所述第一电机(136)嵌入在滑动块(134)内部，所述第一齿轮(135)和第一电机(136)的输出轴紧固连接，所述第一齿轮(135)和第一齿条(15)啮合，所述伸缩柱(14)和直杆(132)紧固连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于压力容器检测的特种设备巡检机器人，其特征在于：所述吸附组件(3)包括吸盘(31)、负压槽(32)、泄气槽(33)、出气单元(34)，所述吸盘(31)有若干个，若干个吸盘(31)分别嵌入在外输送带(22)、内输送带(25)的表面，所述外输送带(22)、内输送带(25)两侧设置有密封边，所述密封边和外输送带(22)、内输送带(25)滑动连接，所述外输送带(22)、内输送带(25)的支撑架上设置有负压槽(32)，所述负压槽(32)两侧设置有泄气槽(33)，所述外输送带(22)、内输送带(25)内侧面和负压槽(32)、泄气槽(33)联通，所述吸盘(31)嵌入外输送带(22)、内输送带(25)的一侧和外输送带(22)、内输送带(25)内侧面联通，所述泄气槽(33)、负压槽(32)设置有管道和外输送带(22)、内输送带(25)外部空间联通，所述负压槽(32)和外部空间联通的管道上设置有控制阀，所述负压槽(32)设置有联通管与出气单元(34)相联通。

4.根据权利要求3所述的一种用于压力容器检测的特种设备巡检机器人，其特征在于：所述出气单元(34)包括导风管(341)、风机(342)、出气口(343)、进气管(344)、收集筒(345)，所述出气单元(34)有两组，两组出气单元(34)分别设置在内仓盒(11)两侧，所述导风管(341)设置在内仓盒(11)内部，所述导风管(341)一端和进气管(344)紧固连接，所述导风管(341)远离进气管(344)的一端和收集筒(345)紧固连接，两组出气单元(34)的进气管(344)远离导风管(341)的一端分别设置在外输送带(22)、内输送带(25)两侧，所述风机(342)设置在出气口(343)内部，所述收集筒(345)远离进气管(344)的一端和出气口(343)相连，所述收集筒(345)靠近进气管(344)的一端通过联通管和负压槽(32)相联通，两组所述出气单元(34)的出气口(343)分别设置在内仓盒(11)两侧，所述出气口(343)和内仓盒(11)转动连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于压力容器检测的特种设备巡检机器人，其特征在于：所述吸附组件(3)还包括转向部件(35)，所述转向部件(35)包括配重锤(351)、蜗杆(352)、第一转动轮(353)、第二转动轮(354)、蜗轮(355)、第一锥齿轮(356)、第二锥齿轮(357)、第一传动杆(358)、第二传动杆(359)，所述第一转动轮(353)上固定设置有同轴杆，所述同轴杆中间位置处设置有支撑板，所述支撑板和内仓盒(11)内壁紧固连接，所述同轴杆和支撑板转动连接，所述同轴杆远离第一转动轮(353)的一侧和配重锤(351)紧固连接，所述第二转动轮(354)和蜗杆(352)紧固连接，所述蜗杆(352)一端和支撑板转动连接，蜗杆(352)另一端和内仓盒(11)侧壁转动连接，所述第一转动轮(353)和第二转动轮(354)啮合，所述第一传动杆(358)一端和内仓盒(11)侧壁转动连接，第一传动杆(358)另一端设置有安装板，所述安装板和内仓盒(11)侧壁紧固连接，所述第一传动杆(358)和安装板转动连接，所述蜗轮(355)、第一锥齿轮(356)和第一传动杆(358)紧固连接，所述蜗轮(355)和蜗杆(352)啮合，所述第二传动杆(359)和内仓盒(11)侧壁转动连接，第二传动杆(359)一端和出气口(343)紧固连接，第二传动杆(359)另一端和第二锥齿轮(357)紧固连接，所述第一锥齿轮(356)和第二锥齿轮(357)啮合。

6.根据权利要求5所述的一种用于压力容器检测的特种设备巡检机器人，其特征在于：所述进气管(344)处设置有收集嘴(3441)、震颤板(3442)、刷毛(3443)，所述收集嘴(3441)和进气管(344)远离导风管(341)的一端紧固连接，所述收集嘴(3441)内部设置有若干片震颤板(3442)，所述震颤板(3442)等距分布，所述刷毛(3443)和震颤板(3442)紧固连接，相邻的刷毛(3443)之间设置有间隙，不同震颤板(3442)上的刷毛(3443)错位分布。