CN205298952U - 一种管道避障装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管道避障装置，包括机箱、摄像头、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一橡胶轮、第二橡胶轮、从动杆和主动杆，所述机箱为圆柱体形状，机箱内部安装有电机、平动机构和电池组；所述机箱表面安装有若干个第一支撑杆和第二支撑杆，第一支撑杆末端设有U形架，U形架上安装有第一转轴；所述机箱端面安装有摄像头，摄像头与机箱内的电池组相连接；所述主动杆与平动机构相连接；所述第一支撑杆内部中空，第一支撑杆内安装有旋转轴。本发明采用多轮驱动，多轮辅助承重，使用摄像头摄像并处理图像信息，实现主动避障；整个过程由程序控制，能自动在管道中运行，具有较好的转弯能力，避障效果突出，工作稳定可靠。

Description

一种管道避障装置

【技术领域】

本发明涉及管道检测设备的技术领域，特别是可避障的管道机器的技术领域。

【背景技术】

长输油气管道运行过程中通常受到来自内、外两个环境的腐蚀，内腐蚀主要由输送介质、管内积液、污物以及管道内应力等联合作用形成；外腐蚀通常因涂层破坏、失效产生。内腐蚀一般采用情管、加缓蚀剂等手段来处理，近年来随着管道业主对管道运行管理的加强以及对输送介质的严格要求，近年来，随着计算机技术的广泛普及和应用，国内外检测技术都得到了迅猛发展，管道检测技术逐渐形成管道内、外检测技术两个分支。

随着石油、化工、天然气的发展，输送管道的检修维护的需求不断增加，管道机器得到更为深入的研究和广泛的使用。管道机器人是一种可沿细小管道内部或外部自动行走、携带一种或多种传感器及操作机械，在工作人员的遥控操作或计算机自动控制下，进行一系列管道作业的机、电、仪一体化系统。针对各种生产设备的输送管道水、气、油等，以及高压管道的安全检测及维护，管道装置在实际应用中具有很重的价值和现实意义。

现有的管道装置主要有履带车式、支撑杆式、轮式。在液体管道中或是有障碍的管道，履带车式的设备能力较差，受到的阻力较大，移动不方便。支撑杆式在避障效果上较突出，不过需要确定障碍的方位。轮式采用传统车轮或特殊结构的车轮与管道接触，具有较好转弯能力，避障能力较差。

【发明内容】

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种管道避障装置，采用多组轮作为驱动，配合摄像头，实现自动避障，具有较好的转弯能力，避障效果突出，工作稳定可靠。

为实现上述目的，本发明提出了一种管道避障装置，包括机箱、摄像头、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一橡胶轮、第二橡胶轮、从动杆和主动杆，所述机箱为圆柱体形状，机箱内部安装有电机、平动机构和电池组；所述机箱表面安装有若干个第一支撑杆和第二支撑杆，第一支撑杆末端设有U形架，U形架上安装有第一转轴；所述机箱端面安装有摄像头，摄像头与机箱内的电池组相连接；所述主动杆与平动机构相连接；所述第一支撑杆内部中空，第一支撑杆内安装有旋转轴。

作为优选，所述第一支撑杆的数量为四根，第二支撑杆的数量为四根；所述第一支撑杆均位于同一水平面上。

作为优选，所述旋转轴的一端连接机箱内的电机，旋转轴的另一端与第一锥齿轮相连接。

作为优选，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，第二锥齿轮安装在第一转轴上，第一转轴两端安装有第一橡胶轮。

作为优选，所述平动机构连接主动杆，主动杆与两根从动杆铰接，从动杆连接第二支撑杆。

作为优选，所述第二支撑杆的一端铰接机箱，第二支撑杆的另一端连接第二转轴，第二转轴两端设有第二橡胶轮。

本发明的有益效果：本发明采用多轮驱动，多轮辅助承重，使用摄像头摄像并处理图像信息，实现主动避障；整个过程由程序控制，人工干预低，能自动在管道中运行，具有较好的转弯能力，避障效果突出，工作稳定可靠。

本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【附图说明】

图1是本发明一种管道避障装置的立体示意图；

图2是本发明一种管道避障装置的驱动部分机构简图；

图3是本发明一种管道避障装置的避障部分机构简图。

图中：1-机箱、2-摄像头、3-第一支撑杆、4-U形架、5-第一锥齿轮、6-第二锥齿轮、7-第一转轴、8-第一橡胶轮、9-第二支撑杆、10-第二橡胶轮、11-第二转轴、12-从动杆、13-主动杆、14-电机、15-旋转轴。

【具体实施方式】

参阅图1、图2和图3，本发明一种管道避障装置，包括机箱1、摄像头2、第一锥齿轮5、第二锥齿轮6、第一橡胶轮8、第二橡胶轮10、从动杆12和主动杆13，所述机箱1为圆柱体形状，机箱1内部安装有电机14、平动机构和电池组；所述机箱1表面安装有若干个第一支撑杆3和第二支撑杆9，第一支撑杆3末端设有U形架4，U形架4上安装有第一转轴7；所述机箱1端面安装有摄像头2，摄像头2与机箱1内的电池组相连接；所述主动杆13与平动机构相连接；所述第一支撑杆3内部中空，第一支撑杆3内安装有旋转轴15。所述第一支撑杆3的数量为四根，第二支撑杆9的数量为四根；所述第一支撑杆3均位于同一水平面上。所述旋转轴15的一端连接机箱1内的电机14，旋转轴15的另一端与第一锥齿轮5相连接。所述第一锥齿轮5与第二锥齿轮6啮合，第二锥齿轮6安装在第一转轴7上，第一转轴7两端安装有第一橡胶轮8。所述平动机构连接主动杆13，主动杆13与两根从动杆12铰接，从动杆12连接第二支撑杆9。所述第二支撑杆9的一端铰接机箱1，第二支撑杆9的另一端连接第二转轴11，第二转轴11两端设有第二橡胶轮10。

本发明工作过程：

本发明一种管道避障装置在工作过程中，先有操作人员将装置放置在管道口，调整第一支撑杆3和第二支撑杆9长度，使装置能适应管道的直径。装置送入管道后，开始运动。四个第一橡胶轮8作为驱动轮，电机14将动力通过旋转轴15和锥齿轮副传递给第一橡胶轮8，橡胶轮与管道内壁接触，驱动装置移动。四个第二橡胶轮10作为承重轮，与管道内壁接触。摄像头2不断录像并截图，图像由机箱内处理器处理，分析障碍位置。一般障碍在管道内壁下底面，即第二橡胶轮10的路径上。当测算到路径上有障碍时，平动机构运动，主动杆13带动从动杆12移动，第二橡胶轮10的第二支撑杆9绕机箱1铰接点转动一定角度，修改了路径，实现避障。机箱1内可以安装各类检测采集设备，用于检测管道内部情况。

本发明，采用多轮驱动，多轮辅助承重，使用摄像头2摄像并处理图像信息，实现主动避障；整个过程由程序控制，人工干预低，能自动在管道中运行，具有较好的转弯能力，避障效果突出，工作稳定可靠。

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种管道避障装置，其特征在于：包括机箱(1)、摄像头(2)、第一锥齿轮(5)、第二锥齿轮(6)、第一橡胶轮(8)、第二橡胶轮(10)、从动杆(12)和主动杆(13)，所述机箱(1)为圆柱体形状，机箱(1)内部安装有电机(14)、平动机构和电池组；所述机箱(1)表面安装有若干个第一支撑杆(3)和第二支撑杆(9)，第一支撑杆(3)末端设有U形架(4)，U形架(4)上安装有第一转轴(7)；所述机箱(1)端面安装有摄像头(2)，摄像头(2)与机箱(1)内的电池组相连接；所述主动杆(13)与平动机构相连接；所述第一支撑杆(3)内部中空，第一支撑杆(3)内安装有旋转轴(15)。

2.如权利要求1所述的一种管道避障装置，其特征在于：所述第一支撑杆(3)的数量为四根，第二支撑杆(9)的数量为四根；所述第一支撑杆(3)均位于同一水平面上。

3.如权利要求1所述的一种管道避障装置，其特征在于：所述旋转轴(15)的一端连接机箱(1)内的电机(14)，旋转轴(15)的另一端与第一锥齿轮(5)相连接。

4.如权利要求3所述的一种管道避障装置，其特征在于：所述第一锥齿轮(5)与第二锥齿轮(6)啮合，第二锥齿轮(6)安装在第一转轴(7)上，第一转轴(7)两端安装有第一橡胶轮(8)。

5.如权利要求1所述的一种管道避障装置，其特征在于：所述平动机构连接主动杆(13)，主动杆(13)与两根从动杆(12)铰接，从动杆(12)连接第二支撑杆(9)。

6.如权利要求5所述的一种管道避障装置，其特征在于：所述第二支撑杆(9)的一端铰接机箱(1)，第二支撑杆(9)的另一端连接第二转轴(11)，第二转轴(11)两端设有第二橡胶轮(10)。