CN205371943U - 一种管道穿越装置的主体机构及装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种地下管道探测技术,具体涉及一种管道穿越装置的主体机构及装置,包括设置于直线导轨上的滑动机构和与滑动机构铰接的支撑铰链机构,所述滑动机构与设置于直线导轨上的弹性件相连,所述弹性件的另一端固定于直线导轨上,所述支撑铰链机构包括与滑动机构铰链的支撑杆和与支撑杆铰接的限制杆,3根或3根以上的支撑杆以直线导轨为中心均匀布置于滑动机构上,所述限制杆的另一端铰接于直线导轨上。该装置能适应不同管径的地下管道检测,且可避免因重力等因素影响其偏离管道中心线,使得探测数据准确性大大提高,为管道的安全使用提供保障。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种地下管道探测技术,特别是一种管道穿越装置的主体机构及装置。
背景技术
城市地下管线是城市赖以生存与发展的基础和保障,是保障城市功能正常发挥和人民安居乐业的神经和血管。地下管线种类繁多,主要种类包括给水、排水、燃气、电气、通讯和工业管道等,针对不同的管线和种类,管线的材质、尺寸和埋设方式均不相同,在管线正式使用和使用一段时间后的维护阶段,均需要对管路的实际状况进行探测,以做出及时的更换、修补或移动的措施,以保证管线的安全性能。
随着地下管线探测技术的发展,在非开挖的地下管道检测技术逐渐兴起,地下管道探测技术进入了一系列的探索与尝试,非开挖地下管道检测的主要过程是将管道探测器安装在穿越载体上穿过地下管道,通过探测器回传的检测信息来判断地下管道的实际状况是否满足使用需求。现在有管道穿越载体主要存在两个方面的问题:
1)不能适应不同管径的地下管道检测;
2)不能避免重力等因素影响使载体偏离管道中心线的问题,影响检测精确性。
所以现有的管道穿越载体还不能达到平稳、精准地通过地下管道,不能保证管道探测数据的准确性,因此有必要对管道的穿越载体进行进一步的研究和设计。
实用新型内容
本实用新型的发明目的在于:针对现有地下管道非开挖检测时采用的探测器载体不能适应不同管径的地下管道,并且不能避免重力等因素使其偏离管道中线,使管道穿越载体不能平稳、精准地通过地下管道,不能保证管道探测数据的准确性的问题,提供一种管道穿越装置的主体机构及装置,该装置能适应不同管径的地下管道检测,且可避免因重力等因素影响其偏离管道中心线,使得探测数据准确性大大提高,为管道的安全使用提供保障。
为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案为:
一种管道穿越装置的主体机构,包括设置于直线导轨上的滑动机构和与滑动机构铰接的支撑铰链机构,所述滑动机构与设置于直线导轨上的弹性件相连,所述弹性件的另一端固定于直线导轨上,所述支撑铰链机构包括与滑动机构铰链的支撑杆和与支撑杆铰接的限制杆,3根或3根以上的支撑杆以直线导轨为中心均匀布置于滑动机构上,所述限制杆的另一端铰接于直线导轨上。
该管道穿越装置的主体机构在直线导轨上设置了滑动机构,且在滑动机构上连有一端固定在直线导轨上的弹性件,限制滑动机构的滑动范围;而与滑动机构铰接的支撑杆有3根或3根以上,且均匀分布于直线导轨周围,并通过与直线导轨铰接的限制杆支撑,使得支撑杆以直线导轨为中心扩散开;在将该主体机构放入管道中时,支撑机构与管道内壁接触,由于支撑杆的一端与滑动机构相连,当管道内径不同时,可通过滑动机构适当改变位置来改变支撑杆相对于直线导轨的位置,而滑动机构所连接的弹性件则会限制滑动机构的位置,其有拉回滑动机构的趋势,进而使支撑杆与管道内壁的支撑力足够,而与支撑杆铰接的限制杆也与直线导轨铰接,使限制杆适应支撑杆相对于直线导轨的位置变化;所以,该管道穿越装置的主体机构能适应不同的管道管径,能适应同一管道的变径段平稳,且由于支撑杆由3根或3根以上的支撑杆以直线导轨为中心均匀布置于滑动机构上,能保证直线导轨始终处于管道的中心位置,解决重力等因素影响使管道探测器偏离管道中心线的问题,使得探测数据准确性大大提高,为管道的安全使用提供保障。
作为本实用新型的优选方案,所述滑动机构包括设置在直线导轨上的滑动块和与滑动块连接的弹簧,所述弹簧的另一端与安装在直线导轨上的弹簧压力调节装置连接。通过滑动块在直线导轨上滑动,并通过弹簧与滑动块相连,弹簧的另一端固定在直线导轨上且与弹簧压力调节装置连接,通过弹簧压力调节装置的调节,可使弹簧的压力更满足使用需求,使支撑杆可适应的管道内径尺寸更广。
作为本实用新型的优选方案,所述滑动块为圆环形,且在滑动块上与支撑杆对应地设置有多根转轴,用于与支撑杆铰接。圆环形的滑动块便于多根支撑杆沿直线导轨均匀布置,且通过转轴与支撑杆铰接,有利于使直线导轨在管道中处于管道中心线的位置。
作为本实用新型的优选方案,所述支撑杆的自由端设置有表面平滑的支撑轮,所述支撑轮绕其中心旋转。可旋转的支撑轮结构,使得支撑杆与被检测管到接触时对管道无损伤,使穿越装置轻松穿过管道。
作为本实用新型的优选方案,所述支撑杆上还设置有支撑杆转轴盒,所述支撑杆转轴盒上设置有用于与限制杆铰接的转轴。
作为本实用新型的优选方案,多根限制杆铰接于直线导轨的同一位置。与支撑杆相连的限制杆在直线导轨上的固定位置相同,再将每根限制杆的长度设置为一致,使得每个支撑杆偏离直线导轨的距离一致,使该管道穿越装置运行平稳地穿过检测管道。
作为本实用新型的优选方案,所述直线导轨上还安装有导轨固定块,在导轨固定块上对应设置有多根用于与限制杆铰接的转轴。用导轨固定块与限制杆铰接,如把导轨固定块设置为环形,沿导轨固定块的环面设置转轴,可实现限制杆均匀分布在直线导轨周围的要求,即实现支撑铰链机构的均匀分布,使得直线导轨始终处于管道的中心位置,解决重力等因素影响使管道探测器偏离管道中心线的问题,使得探测数据准确性大大提高。
作为本实用新型的优选方案,所述滑动块设置在导轨固定块和弹簧压力调节装置之间。
一种管道穿越装置,包括通过万向联轴器连接的两个上述的主体机构,所述万向联轴器的两端分别与主体机构的直线导轨端部连接。
作为本实用新型的优选方案,两个所述主体机构沿万向联轴器对称设置。
通过万向联轴器将两个主体机构连接组成的管道穿越装置,使得该管道穿越装置能适应管道的曲率变化,且由于支撑铰链机构以直线导轨为中心均匀布置于滑动机构上,让该管道穿越装置能适应不同的管道直径以及同一管道的变径过渡,能保证直线导轨始终处于管道的中心位置,解决重力等因素影响使管道探测器偏离管道中心线的问题,使得探测数据准确性大大提高,为管道的安全使用提供保障。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本实用新型的有益效果是:
1、该管道穿越装置的主体机构在直线导轨上设置了滑动机构,且在滑动机构上连有一端固定在直线导轨上的弹性件,限制滑动机构的滑动范围;而与滑动机构铰接的支撑杆有3根或3根以上,且均匀分布于直线导轨周围,并通过与直线导轨铰接的限制杆支撑,使得支撑杆以直线导轨为中心扩散开;在将该主体机构放入管道中时,支撑机构与管道内壁接触,由于支撑杆的一端与滑动机构相连,当管道内径不同时,可通过滑动机构适当改变位置来改变支撑杆相对于直线导轨的位置,而滑动机构所连接的弹性件则会限制滑动机构的位置,其有拉回滑动机构的趋势,进而使支撑杆与管道内壁的支撑力足够,而与支撑杆铰接的限制杆也与直线导轨铰接,使限制杆适应支撑杆相对于直线导轨的位置变化;所以,该管道穿越装置的主体机构能适应不同的管道管径,能适应同一管道的变径段平稳,且由于支撑杆由3根或3根以上的支撑杆以直线导轨为中心均匀布置于滑动机构上,能保证直线导轨始终处于管道的中心位置,解决重力等因素影响使管道探测器偏离管道中心线的问题,使得探测数据准确性大大提高,为管道的安全使用提供保障;
2、通过万向联轴器将两个主体机构连接组成的管道穿越装置,使得该管道穿越装置能适应管道的曲率变化,且由于支撑铰链机构以直线导轨为中心均匀布置于滑动机构上,让该管道穿越装置能适应不同的管道直径以及同一管道的变径过渡,能保证直线导轨始终处于管道的中心位置,解决重力等因素影响使管道探测器偏离管道中心线的问题,使得探测数据准确性大大提高,为管道的安全使用提供保障;
3、通过滑动块在直线导轨上滑动,并通过弹簧与滑动块相连,弹簧的另一端固定在直线导轨上且与弹簧压力调节装置连接,通过弹簧压力调节装置的调节,可使弹簧的压力更满足使用需求,使支撑杆可适应的管道内径尺寸更广;
4、圆环形的滑动块便于多根支撑杆沿直线导轨均匀布置,且通过转轴与支撑杆铰接,有利于使直线导轨在管道中处于管道中心线的位置;可旋转的支撑轮结构,使得支撑杆与被检测管到接触时对管道无损伤,使穿越装置轻松穿过管道;
5、用导轨固定块与限制杆铰接,如把导轨固定块设置为环形,沿导轨固定块的环面设置转轴,可实现限制杆均匀分布在直线导轨周围的要求,即实现支撑铰链机构的均匀分布,使得直线导轨始终处于管道的中心位置,解决重力等因素影响使管道探测器偏离管道中心线的问题,使得探测数据准确性大大提高。
附图说明
图1是本实用新型管道穿越装置的主体机构的结构示意图。
图2为本实用新型防止轨迹偏离的管道穿越装置的结构示意图。
图3为实施例中单个支撑铰链机构的受力分析示意图。
图4为实施例中多个支撑铰链机构的受力分析示意图。
图中标记:1-支撑轮,2-直线导轨,3-弹簧压力调节装置,4-限制杆,5-支撑杆,6-转轴,7-万向联轴器,8-弹簧,9-滑动块,10-导轨固定块,11-支撑杆转轴盒。
具体实施方式
下面结合附图,对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型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用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
实施例1
本实施例将该管道穿越装置用于非开挖的地下管道探测,将管道探测器安装在管道穿越装置上进行管道相关数据探测,以判断管道的状况。如图1至图4所示,该管道穿越装置包括万向联轴器7和连接在万向联轴器7两端的管道穿越装置的主体机构,该主体机构包括设置于直线导轨2上的滑动机构和与滑动机构铰接的支撑铰链机构,所述滑动机构与设置于直线导轨上的弹性件相连,所述弹性件的另一端固定于直线导轨2上,所述支撑铰链机构包括与滑动机构铰链的支撑杆5和与支撑杆5铰接的限制杆4,本实施例采用3根支撑杆5以直线导轨2为中心均匀布置于滑动机构上,所述限制杆4的另一端铰接于直线导轨2上。
通过万向联轴器将两个主体机构连接组成的管道穿越装置,使得该管道穿越装置能适应管道的曲率变化,且由于支撑铰链机构以直线导轨为中心均匀布置于滑动机构上,让该管道穿越装置能适应不同的管道直径以及同一管道的变径过渡,能保证直线导轨始终处于管道的中心位置,解决重力等因素影响使管道探测器偏离管道中心线的问题,使得探测数据准确性大大提高,为管道的安全使用提供保障。
本实施例中,所述滑动机构包括设置在直线导轨2上的滑动块9和与滑动块9连接的弹簧8,所述弹簧8的另一端与安装在直线导轨2上的弹簧压力调节装置3连接。通过滑动块在直线导轨上滑动,并通过弹簧与滑动块相连,弹簧的另一端固定在直线导轨上且与弹簧压力调节装置连接,通过弹簧压力调节装置的调节,可使弹簧的压力更满足使用需求,使支撑杆可适应的管道内径尺寸更广。
本实施例中,所述滑动块9为圆环形,且在滑动块9上与支撑杆5对应地设置有多根转轴6,用于与支撑杆5铰接。圆环形的滑动块便于多根支撑杆沿直线导轨均匀布置,且通过转轴与支撑杆铰接,有利于使直线导轨在管道中处于管道中心线的位置。
本实施例中,所述支撑杆5的自由端设置有表面平滑的支撑轮1,所述支撑轮1绕其中心旋转。可旋转的支撑轮结构,使得支撑杆与被检测管到接触时对管道无损伤,使穿越装置轻松穿过管道。
本实施例中,所述支撑杆5上还设置有支撑杆转轴盒11,所述支撑杆转轴盒11上设置有用于与限制杆4铰接的转轴6。
本实施例中,多根限制杆4铰接于直线导轨2的同一位置。与支撑杆相连的限制杆在直线导轨上的固定位置相同,再将每根限制杆的长度设置为一致,使得每个支撑杆偏离直线导轨的距离一致,使该管道穿越装置运行平稳地穿过检测管道。
本实施例中,所述直线导轨2上还安装有导轨固定块10,在导轨固定块10上对应设置有多根用于与限制杆4铰接的转轴6。用导轨固定块与限制杆铰接,如把导轨固定块设置为环形,沿导轨固定块的环面设置转轴,可实现限制杆均匀分布在直线导轨周围的要求,即实现支撑铰链机构的均匀分布,使得直线导轨始终处于管道的中心位置,解决重力等因素影响使管道探测器偏离管道中心线的问题,使得探测数据准确性大大提高。
本实施例中,所述滑动块9设置在导轨固定块10和弹簧压力调节装置3之间。
如图2所示,本实施例的管道装置的单个支撑铰链机构的受力分析如图所示,当支撑轮1受到的外界压力F变大时,限制杆4两端的转轴转动,滑动块9向右移动,支撑杆5与直线导轨2的夹角变小,支撑轮1与主体机构的中心距离变短,进而实现变径作用,适应不同的管道直径。
如图3所示,本实施例的管道装置的多个支撑铰链机构的受力分析如图所示,当上下两个支撑轮1受到管道提供的外界压力分别为F1,以及F2=F1+G0时,虽然支撑轮1受到管道内壁的压力不一致,但由于限制杆4铰接于直线导轨2的同一位置,即导轨固定块10上,而限制杆4另一端与支撑杆5上的支撑杆转轴盒11铰接,所以在所有支撑杆5的尺寸相同,所有限制杆4的尺寸相同,以及支撑杆转轴盒11的位置相同时,限制杆4对支撑杆5的支撑高度均为一致的,即图3中所示,仍然能满足角度α1=α2,距离d1=d2,从而实现了管道探测器穿越管道过程不因重力等因素影响偏离管道中心的目的,使得探测数据准确性大大提高,为管道的安全使用提供保障。
综上所述,本实施例的管道穿越装置具有以下优点:
该管道穿越装置的主体机构在直线导轨上设置了滑动机构,且在滑动机构上连有一端固定在直线导轨上的弹性件,限制滑动机构的滑动范围;而与滑动机构铰接的支撑杆有3根或3根以上,且均匀分布于直线导轨周围,并通过与直线导轨铰接的限制杆支撑,使得支撑杆以直线导轨为中心扩散开;在将该主体机构放入管道中时,支撑机构与管道内壁接触,由于支撑杆的一端与滑动机构相连,当管道内径不同时,可通过滑动机构适当改变位置来改变支撑杆相对于直线导轨的位置,而滑动机构所连接的弹性件则会限制滑动机构的位置,其有拉回滑动机构的趋势,进而使支撑杆与管道内壁的支撑力足够,而与支撑杆铰接的限制杆也与直线导轨铰接,使限制杆适应支撑杆相对于直线导轨的位置变化;所以,该管道穿越装置的主体机构能适应不同的管道管径,能适应同一管道的变径段平稳,且由于支撑杆由3根支撑杆以直线导轨为中心均匀布置于滑动机构上,能保证直线导轨始终处于管道的中心位置,解决重力等因素影响使管道探测器偏离管道中心线的问题,使得探测数据准确性大大提高,为管道的安全使用提供保障。
实施例2
本实施例将实施例1中管道穿越装置的主体机构的支撑铰链机构数量设置为5根,以适应更大的管道直径。如图1至图4所示,该管道穿越装置包括万向联轴器7和连接在万向联轴器7两端的管道穿越装置的主体机构,该主体机构包括设置于直线导轨2上的滑动机构和与滑动机构铰接的支撑铰链机构,所述滑动机构与设置于直线导轨上的弹性件相连,所述弹性件的另一端固定于直线导轨2上,所述支撑铰链机构包括与滑动机构铰链的支撑杆5和与支撑杆5铰接的限制杆4,本实施例采用5根支撑杆5以直线导轨2为中心均匀布置于滑动机构上,所述限制杆4的另一端铰接于直线导轨2上。
通过万向联轴器将两个主体机构连接组成的管道穿越装置,使得该管道穿越装置能适应管道的曲率变化,且由于支撑铰链机构以直线导轨为中心均匀布置于滑动机构上,让该管道穿越装置能适应不同的管道直径以及同一管道的变径过渡,能保证直线导轨始终处于管道的中心位置,解决重力等因素影响使管道探测器偏离管道中心线的问题,使得探测数据准确性大大提高,为管道的安全使用提供保障。
本实施例中,所述滑动机构包括设置在直线导轨2上的滑动块9和与滑动块9连接的弹簧8,所述弹簧8的另一端与安装在直线导轨2上的弹簧压力调节装置3连接。通过滑动块在直线导轨上滑动,并通过弹簧与滑动块相连,弹簧的另一端固定在直线导轨上且与弹簧压力调节装置连接,通过弹簧压力调节装置的调节,可使弹簧的压力更满足使用需求,使支撑杆可适应的管道内径尺寸更广。
本实施例中,所述滑动块9为圆环形,且在滑动块9上与支撑杆5对应地设置有多根转轴6,用于与支撑杆5铰接。圆环形的滑动块便于多根支撑杆沿直线导轨均匀布置,且通过转轴与支撑杆铰接,有利于使直线导轨在管道中处于管道中心线的位置。
本实施例中,所述支撑杆5的自由端设置有表面平滑的支撑轮1,所述支撑轮1绕其中心旋转。可旋转的支撑轮结构,使得支撑杆与被检测管到接触时对管道无损伤,使穿越装置轻松穿过管道。
本实施例中,所述支撑杆5上还设置有支撑杆转轴盒11,所述支撑杆转轴盒11上设置有用于与限制杆4铰接的转轴6。
本实施例中,多根限制杆4铰接于直线导轨2的同一位置。与支撑杆相连的限制杆在直线导轨上的固定位置相同,再将每根限制杆的长度设置为一致,使得每个支撑杆偏离直线导轨的距离一致,使该管道穿越装置运行平稳地穿过检测管道。
本实施例中,所述直线导轨2上还安装有导轨固定块10,在导轨固定块10上对应设置有多根用于与限制杆4铰接的转轴6。用导轨固定块与限制杆铰接,如把导轨固定块设置为环形,沿导轨固定块的环面设置转轴,可实现限制杆均匀分布在直线导轨周围的要求,即实现支撑铰链机构的均匀分布,使得直线导轨始终处于管道的中心位置,解决重力等因素影响使管道探测器偏离管道中心线的问题,使得探测数据准确性大大提高。
本实施例中,所述滑动块9设置在导轨固定块10和弹簧压力调节装置3之间。
如图2所示,本实施例的管道装置的单个支撑铰链机构的受力分析如图所示,当支撑轮1受到的外界压力F变大时,限制杆4两端的转轴转动,滑动块9向右移动,支撑杆5与直线导轨2的夹角变小,支撑轮1与主体机构的中心距离变短,进而实现变径作用,适应不同的管道直径。
如图3所示,本实施例的管道装置的多个支撑铰链机构的受力分析如图所示,当上下两个支撑轮1受到管道提供的外界压力分别为F1,以及F2=F1+G0时,虽然支撑轮1受到管道内壁的压力不一致,但由于限制杆4铰接于直线导轨2的同一位置,即导轨固定块10上,而限制杆4另一端与支撑杆5上的支撑杆转轴盒11铰接,所以在所有支撑杆5的尺寸相同,所有限制杆4的尺寸相同,以及支撑杆转轴盒11的位置相同时,限制杆4对支撑杆5的支撑高度均为一致的,即图3中所示,仍然能满足角度α1=α2,距离d1=d2,从而实现了管道探测器穿越管道过程不因重力等因素影响偏离管道中心的目的,使得探测数据准确性大大提高,为管道的安全使用提供保障。
综上所述,本实施例的管道穿越装置具有以下优点:
该管道穿越装置的主体机构在直线导轨上设置了滑动机构,且在滑动机构上连有一端固定在直线导轨上的弹性件,限制滑动机构的滑动范围;而与滑动机构铰接的支撑杆有3根或3根以上,且均匀分布于直线导轨周围,并通过与直线导轨铰接的限制杆支撑,使得支撑杆以直线导轨为中心扩散开;在将该主体机构放入管道中时,支撑机构与管道内壁接触,由于支撑杆的一端与滑动机构相连,当管道内径不同时,可通过滑动机构适当改变位置来改变支撑杆相对于直线导轨的位置,而滑动机构所连接的弹性件则会限制滑动机构的位置,其有拉回滑动机构的趋势,进而使支撑杆与管道内壁的支撑力足够,而与支撑杆铰接的限制杆也与直线导轨铰接,使限制杆适应支撑杆相对于直线导轨的位置变化;所以,该管道穿越装置的主体机构能适应不同的管道管径,能适应同一管道的变径段平稳,且由于支撑杆由5根支撑杆以直线导轨为中心均匀布置于滑动机构上,能保证直线导轨始终处于管道的中心位置,解决重力等因素影响使管道探测器偏离管道中心线的问题,使得探测数据准确性大大提高,为管道的安全使用提供保障。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种管道穿越装置的主体机构,其特征在于,包括设置于直线导轨上的滑动机构和与滑动机构铰接的支撑铰链机构,所述滑动机构与设置于直线导轨上的弹性件相连,所述弹性件的另一端固定于直线导轨上,所述支撑铰链机构包括与滑动机构铰链的支撑杆和与支撑杆铰接的限制杆,3根或3根以上的支撑杆以直线导轨为中心均匀布置于滑动机构上,所述限制杆的另一端铰接于直线导轨上。
2.根据权利要求1所述的管道穿越装置的主体机构,其特征在于,所述滑动机构包括设置在直线导轨上的滑动块和与滑动块连接的弹簧,所述弹簧的另一端与安装在直线导轨上的弹簧压力调节装置连接。
3.根据权利要求2所述的管道穿越装置的主体机构,其特征在于,所述滑动块为圆环形,且在滑动块上与支撑杆对应地设置有多根转轴,用于与支撑杆铰接。
4.根据权利要求1所述的管道穿越装置的主体机构,其特征在于,所述支撑杆的自由端设置有表面平滑的支撑轮,所述支撑轮绕其中心旋转。
5.根据权利要求4所述的管道穿越装置的主体机构,其特征在于,所述支撑杆上还设置有支撑杆转轴盒,所述支撑杆转轴盒上设置有用于与限制杆铰接的转轴。
6.根据权利要求1-5之一所述的管道穿越装置的主体机构,其特征在于,多根限制杆铰接于直线导轨的同一位置。
7.根据权利要求6所述的管道穿越装置的主体机构,其特征在于,所述直线导轨上还安装有导轨固定块,在导轨固定块上对应设置有多根用于与限制杆铰接的转轴。
8.根据权利要求7所述的管道穿越装置的主体机构,其特征在于,所述滑动块设置在导轨固定块和弹簧压力调节装置之间。
9.一种管道穿越装置,其特征在于,包括通过万向联轴器连接的两个如权利要求1-8之一所述的管道穿越装置的主体机构,所述万向联轴器的两端分别与主体机构的直线导轨端部连接。
10.根据权利要求9所述的管道穿越装置,其特征在于,两个所述主体机构沿万向联轴器对称设置。
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