CN206072657U - 螺旋驱动式管道机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种螺旋驱动式管道机器人。它包括6个滚轮和一个带减速器电机，所述带减速器电机的输出轴与一个驱动支架固定连接，而其电机壳体与一个支撑支架固定连接；所述驱动支架可调连接三个周向均布的驱动臂杠杆，每个驱动臂杠杆的前端各斜置安装一个滚轮，构成斜轮组，使其三个滚轮轮面与管道内壁面轴向成斜线接触；所述支撑支架可调连接三个周向均布的支撑臂杠杆，每个支撑臂杠杆的后端各垂直安装一个滚轮，构成直轮组，使其三个滚轮轮面与管道内壁面轴向成垂直线接触。本实用新型有较大的承载能力，较高和均匀平稳的移动速度，适应于具有一定曲率的弯曲管道，对于管道弯曲或管内积垢腐蚀而引起的管径变化，能较好地适应。

Description

螺旋驱动式管道机器人

技术领域

本实用新型涉及一种用于管道检测与维护的机器人，具体是螺旋驱动式管道机器人，用于工业生产中。

背景技术

目前对于普通工业、核动力设施、石油天然气、军事设备、科技装备等领域中，管道是一种有效的物料输送手段，并且得到广泛的应用。为了提高管道的寿命和防止泄漏等危险事故的发生，就必须对管道进行有效及时的检测与维护，管道机器人应运而生。管道机器人是一种可在各种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的自动控制下，进行一系列管道作业的机、电、仪一体化系统。

目前在细小管道内，机器人移动机构的基本要求为:(1)较大的承载能力(对于垂直管道内的移动机构特别重要);(2)较高和均匀平稳的移动速度;(3)适应于具有一定曲率的弯曲管道;(4)对于管道弯曲或管内积垢腐蚀而引起的管径变化，能较好地适应。因为空间窄小,传统机器人的移动技术(车轮机构、履带机构、步行机构等)很难直接应用于细小管道内,因此需要研究新的移动机构形式。相较于管内蠕动机构、压电驱动机构、电磁驱动机构,本文提出的螺旋驱动式移动机构比较容易达到上述的四项基本要求。

因此，工程技术领域急需一种体积小，性能可靠的管道机器人。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对已有技术和不足，提供一种螺旋驱动式管道机器人，能以较高和均匀平稳的移动速度在管道内移动，可适应于不同管径的管道和具有一定曲率的弯曲管道。

为达到上述目的，本实用新兴采用下述技术方案：

一种螺旋驱动式管道机器人，包括轴承、支撑臂杠杆、驱动臂杠杆、驱动机架、扭转弹簧、支撑机架、螺钉、轴套、轮套、连接轴、自带减速器电机。

如上所述的一种螺旋驱动式管道机器人，其中，机器人分为两部分：一部分为斜轮组，另一部分为直轮组。两个部分靠带减速器电机连接，并且为过盈配合。

如上所述的一种螺旋驱动式管道机器人，其中，斜轮组部分滚轮与水平面呈15度安装。

如上所述的一种螺旋驱动式管道机器人，其中，驱动臂杠杆的滚轮安装面与水平呈15度角。

如上所述的一种螺旋驱动式管道机器人，其中，支撑机架的中心含有电机装配孔以及支撑臂配合孔。

如上所述的一种螺旋驱动式管道机器人，其中，驱动机架内含有电机孔以及驱动臂配合孔。

如上所述的一种螺旋驱动式管道机器人，其中，驱动臂和支撑臂为杠杆结构，并且用弹簧元件使得安装滚轮的一头能够在管道内使得机器人贴紧管道内壁。

如上所述的一种螺旋驱动式管道机器人，其中，车轮为滚动轴承在轴承外圈加上一层橡胶套用连接轴固定于驱动臂杠杆和支撑臂杠杆上。本实用新型与现有技术相比较，具有一下显而易见的实质性特点和技术进步，比传统管道机器人能更好地适应不同管径的管道和具有一定曲率的弯曲管道，并且具有更高和更平稳的移动速度。

本实用新型与现有技术相比较，具有如下显而易见的实质性特点和技术进步：本实用新型由驱动部分和支撑部分两部分组成而由一个电动机驱动，结构简单紧凑，有较大的承载能力，较高和均匀平稳的移动速度，适应应具有一定曲率和弯曲的管道，对于管道弯曲或管内积垢腐蚀而引起的管径变化能较好地适应。

附图说明

图1是本实用新型一种螺旋驱动式管道机器人安装结构剖视图。

图2是本实用新型一种螺旋驱动式管道机器人的安装结构示意图。

图3是本实用新型一种螺旋驱动式管道机器人的安装结构俯视图。

图4使驱动臂杠杆正视图。

图5是图4俯视图。

图6是支撑臂杠杆的正视图。

图7是图6的俯视图。

图8是支撑支架的正视图。

图9是图8的剖视图。

图10是驱动支架的正视图。

图11是图10的正视图。

图12是滚轮与连接轴的连接结构图。

图13是连接轴正视图。

具体实施方式

本实用新型的优选实施例结合附图说明如下：

图1是本实用新型一种螺旋驱动式管道机器人安装结构剖视图。图2是本实用新型一种螺旋驱动式管道机器人的安装结构示意图。图3是本实用新型一种螺旋驱动式管道机器人的安装结构俯视图。其中机器人分为两部分，上部为驱动部分下部为支撑部分。支撑部分的滚轮滚动方向与机器人的行进方向一致，使得支撑部分不会发生转动。并且电机安装于支撑机架上，使得电机能够为驱动部分提供动力。

实施例一：

参见图1、图2和图3，本螺旋驱动式管道机器人，包括6个滚轮（1）和一个带减速器电机（12），其特征在于：

1)、所述带减速器电机（12）的输出轴与一个驱动支架（4）固定连接，而其电机壳体与一个支撑支架（6）固定连接；

2)、所述驱动支架（4）可调连接三个周向均布的驱动臂杠杆（3），每个驱动臂杠杆（3）的前端各斜置安装一个滚轮（1），构成斜轮组，使其三个滚轮（1）轮面与管道内壁面轴向成斜线接触；

3)、所述支撑支架（6）可调连接三个周向均布的支撑臂杠杆（2），每个支撑臂杠杆（2）的后端各垂直安装一个滚轮（1），构成直轮组，使其三个滚轮（1）轮面与管道内壁面轴向成垂直线接触。

实施例二：本实施例与实施例一基本相同，特别之处如下：

所述驱动机架（4）、减速器电机（12）、支撑机架（6）依次分别位于螺旋驱动式管道机器人的前部、中部、后部，驱动臂杠杆（3）与驱动机架（4）之间通过螺钉（7）和扭转弹簧（5）连接，支撑臂杠杆（2）与支撑机架（6）之间也是通过螺钉（7）和扭转弹簧（5）连接，驱动机架（4）和支撑机架（6）分别与减速器电机（12）的输出轴和壳体过盈配合连接，支撑臂杠杆（3）与三个连接轴（11）之间是过盈配合，直轮组的滚轮（1）与连接轴（11）之间是过盈配合，驱动臂杠杆（3）与三个连接轴（11）之间是过盈配合，斜轮组的滚轮（1）与连接轴（11）之间是过盈配合；有轴套（8、10）过盈连接于连接轴（11），每个滚轮（1）都是由轴承外圈包上一层橡胶组成，轴承内圈套在轴套（8、10）上。

所述支撑臂杠杆（2）、驱动臂杠杆（3）采用弹性支承的结构。

所述斜轮组中滚轮（1）与水平面呈15度安装。

所述直轮组的滚轮直径垂直于机器人的行进方向。

所述斜轮组和直轮组的滚轮（1）分别用螺钉固定于驱动臂杠杆（3）和支撑臂杠杆（2）上，驱动臂杠杆（3）和支撑臂杠杆（2）分别用螺钉固定于驱动支架（4）与支撑支架（6）上。

图4~图13分别给出驱动臂杠杆（3）、支撑臂杠杆（2）、支撑支架（6）、驱动支架（4）和连接轴（11）构件形状结构以及滚轮（1）与连接轴（11）的连接结构。

Claims (6)

1.一种螺旋驱动式管道机器人，包括6个滚轮（1）和一个带减速器电机（12），其特征在于：

1)、所述带减速器电机（12）的输出轴与一个驱动支架（4）固定连接，而其电机壳体与一个支撑支架（6）固定连接；

2)、所述驱动支架（4）可调连接三个周向均布的驱动臂杠杆（3），每个驱动臂杠杆（3）的前端各斜置安装一个滚轮（1），构成斜轮组，使其三个滚轮（1）轮面与管道内壁面轴向成斜线接触；

3)、所述支撑支架（6）可调连接三个周向均布的支撑臂杠杆（2），每个支撑臂杠杆（2）的后端各垂直安装一个滚轮（1），构成直轮组，使其三个滚轮（1）轮面与管道内壁面轴向成垂直线接触。

2.根据权利要求1所述的螺旋驱动式管道机器人，其特征在于：所述驱动支架（4）、减速器电机（12）、支撑支架（6）依次分别位于螺旋驱动式管道机器人的前部、中部、后部，驱动臂杠杆（3）与驱动支架（4）之间通过螺钉（7）和扭转弹簧（5）连接，支撑臂杠杆（2）与支撑支架（6）之间也是通过螺钉（7）和扭转弹簧（5）连接，驱动支架（4）和支撑支架（6）分别与减速器电机（12）的输出轴和壳体过盈配合连接，支撑臂杠杆（3）与三个连接轴（11）之间是过盈配合，直轮组的滚轮（1）与连接轴（11）之间是过盈配合，驱动臂杠杆（3）与三个连接轴（11）之间是过盈配合，斜轮组的滚轮（1）与连接轴（11）之间是过盈配合；有轴套（8、10）过盈连接于连接轴（11），每个滚轮（1）都是由轴承外圈包上一层橡胶组成，轴承内圈套在轴套（8、10）上。

3.根据权利要求1所述的螺旋驱动式管道机器人，其特征在于：所述支撑臂杠杆（2）、驱动臂杠杆（3）采用弹性支承的结构。

4.根据权利要求1所述的螺旋驱动式管道机器人，其特征在于：所述斜轮组中滚轮（1）与水平面呈15度安装。

5.根据权利要求1所述的螺旋驱动式管道机器人，其特征在于：所述直轮组的滚轮直径垂直于机器人的行进方向。

6.根据权利要求1所述的螺旋驱动式管道机器人，其特征在于：所述斜轮组和直轮组的滚轮（1）分别用螺钉固定于驱动臂杠杆（3）和支撑臂杠杆（2）上，驱动臂杠杆（3）和支撑臂杠杆（2）分别用螺钉固定于驱动支架（4）与支撑支架（6）上。