CN206522572U - 一种自动翻转爬行器 - Google Patents

Abstract

一种自动翻转爬行器，包括两个机体，机体之间通过翻转部分相连，机体未连端部安装有伸缩腿结构；伸缩腿结构包括机体端部安装的导向杆和机腿，机腿分为一个主机腿和两个副机腿，副机腿顶部相连后连接在机体的端部，主机腿连接在机体的端部；各个机腿上设置有前端弹簧、后端弹簧与二级滑套，机腿顶部安装有轮部，导向杆上安装有主弹簧，一级滑套与二级滑套之间通过连杆支撑连接；翻转部分包括安装在机体之间的底座，底座内嵌套有转盘与后端转盘，转盘与电机轴相连；工作中，电机驱动轮部带动爬行器在管道内部进行移动；遇到管道变径，伸缩机构实现管径适应，转弯或爬坡时，由电机轴带动转盘转动，使爬行器完成动作；具有结构简单，方便实用的特点。

Description

一种自动翻转爬行器

技术领域

本实用新型涉及爬行器技术领域，特别涉及一种自动翻转爬行器。

背景技术

由于管道自身高效、便捷、环保等特点，管道运输已经成为与铁路、公路、航空、水运并行的五大运输手段之一。但是由于管道在长期服役状态下会受到腐蚀、重压以及外部力冲击等原因，管道会出现老化，产生裂纹、漏孔发生泄漏等现象，同时管道内壁会产生不同程度的结垢，造成管输效率降低，物耗、能耗增加，工艺流程中断，带来安全隐患。所以针对管道状况的定期检查和维护十分必要，但是管道传统的检修方式多采用挖掘法以及抽样检测法等，这种人工挖掘的方式效率低且工程量大。

管内爬行器是一种可沿管道的内部或外部自动行走的机、电、仪一体化系统，并可携带一种或多种传感器以及操作装置，如超声传感器、涡流传感器、管道清理装置等，在操作人员远距离的控制下可以实现一系列的管道检测及维修作业。由管道机器人代替人工检测的技术极大的提升了检测的精度、准确度，对改善劳动条件、降低作业成本、提高工作效率有着十分重要的意义。爬行器在作业工程中运行速度的平稳性，以及过弯能力、越障能力等都直接关系到作业的效果。现有两段式爬行器在机身连接处采用万向节连接时，若不限制自由度会造成机身在中部塌陷，在采用铰接连接时遇到非水平弯角会造成爬行器在管道内卡死。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种自动翻转爬行器，通过在爬行器中部设置自动翻转机构，使得爬行器在机身连接处的自由度可调，从而起到支撑作用，并实现转向功能，具有结构简单，方便实用的特点。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种自动翻转爬行器，包括两个机体17，所述的两个机体17之间通过翻转部分相连，机体17未连接的两个端部分别安装有伸缩腿结构；

所述的伸缩腿结构包括在每个机体17端部安装的导向杆16和三个机腿15，所述的机腿15分为一个主机腿和两个副机腿，所述的两个副机腿顶部之间相连后通过可转动方式连接在机体17的端部，主机腿直接以可转动方式连接在机体17的端部；每个机腿15上设置有前端弹簧2、后端弹簧14与二级滑套3，二级滑套3设置在前端弹簧2与后端弹簧14之间，机腿15顶部安装有轮部1，所述的导向杆16上安装有主弹簧6，主弹簧6上设置有一级滑套5，一级滑套5与二级滑套3之间通过连杆4支撑连接；

所述的翻转部分包括安装在机体17之间的底座8，底座8内嵌套有转盘9与后端转盘11，转盘9与后端转盘11通过销钉10固定，转盘9可相对于底座8周向转动，转盘9与电机轴12相连。

所述的底座8通过螺栓13固定在机体17上。

所述的三个机腿15呈伞形分布在导向杆16周围。

所述的三条机腿15为120°周向对称分布。

本实用新型的有益效果：

(1)爬行器中部采用铰接结构，限制了空间自由度，同时对两段式机身中部进行了有效支撑。

(2)当爬行器在管内爬坡、遇障、转弯时，通过电机转动可由电机轴带动转盘产生周向转动，使爬行器在周向具有360°的转动能力，有效防止爬行器在管道内由于转向不足而卡死。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型自动翻转部件三维轴测图。

图3是本实用新型自动翻转部件原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做详细说明。

参照图1，爬行器为三腿支撑式伞形结构，三条腿为120°周向对称分布。轮部1通过机腿15连接在机体17上，机腿15上套有前端弹簧2，二级滑套3，后端弹簧14。一级滑套5通过连杆4与二级滑套3相连。当爬行器在管道内部遇到障碍时，某一条机腿15或几条机腿15可通过前端弹簧2的伸缩带动连杆4径向摆动，使得机腿15产生径向收缩的效果达到越障的目的。当管径发生变化时，前端弹簧2开始收缩，二级滑套3向前滑动通过连杆4带动一级滑套5向后运动压缩主弹簧6，一级滑套5的运动再次带动连杆4，使得轮腿的张角进一步缩小，以达到自适应管径的目的，并能较好克服因管壁内的凹凸不平等出现的障碍因素。

如图2所示：翻转部分主要由底座8，转盘9以及后端转盘11组成；转盘9嵌套在底座8内，转盘9可相对于底座8周向转动，底座8通过螺栓13固定在机身上，转盘9与电机轴12相连，通过控制电机转动即可调节转盘9的角度，转盘9通过销钉10与后端转盘11相连。

参照图3，翻转部分转盘9嵌套在底座8内，转盘9可相对于底座8周向转动，底座8通过螺栓13固定在机身上，转盘9与电机轴12相连，通过控制电机转动即可调节转盘9的角度，转盘9通过销钉10与后端转盘11相连，当转盘9转动时后端转盘11随之一起进行周向转动，爬行器在转弯、爬坡、越障时，即可通过电机调节转盘角度完成动作，同时由于自由度的约束，机身中部得到了有力支撑，不会卡死在管道内。

本实用新型的工作原理：

在工作的过程中，电机驱动轮部1，轮部1带动爬行器在管道内部进行移动。在遇到管道变径时，通过伸缩机构实现管径适应，具体为：管壁对轮部1施压，前端弹簧2开始收缩，二级滑套3向前滑动通过连杆4带动一级滑套5向后运动压缩主弹簧6，一级滑套5的运动再次带动连杆4，使得轮腿的张角进一步缩小，以达到自适应管径的目的。转弯或爬坡时，由电机轴12带动转盘9转动，转盘9通过销钉10带动后端转盘11转动，由此调节转盘9和后端转盘11的铰接方位，为爬行器机身的转动方向提供自由度，使爬行器完成动作。

Claims (4)

1.一种自动翻转爬行器，包括两个机体(17)，其特征在于，所述的两个机体(17)之间通过翻转部分相连，机体(17)未连接的两个端部分别安装有伸缩腿结构；

所述的伸缩腿结构包括在每个机体(17)端部安装的导向杆(16)和三个机腿(15)，所述的机腿(15)分为一个主机腿和两个副机腿，所述的两个副机腿顶部之间相连后通过可转动方式连接在机体(17)的端部，主机腿直接以可转动方式连接在机体(17)的端部；各个机腿(15)上设置有前端弹簧(2)、后端弹簧(14)与二级滑套(3)，二级滑套(3)设置在前端弹簧(2)与后端弹簧(14)之间，机腿(15)顶部安装有轮部(1)，所述的导向杆(16)上安装有主弹簧(6)，主弹簧(6)上设置有一级滑套(5)，一级滑套(5)与二级滑套(3)之间通过连杆(4)支撑连接；

所述的翻转部分包括安装在机体(17)之间的底座(8)，底座(8)内嵌套有转盘(9)与后端转盘(11)，转盘(9)与后端转盘(11)通过销钉(10)固定，转盘(9)可相对于底座(8)周向转动，转盘(9)与电机轴(12)相连。

2.根据权利要求1所述的一种自动翻转爬行器，其特征在于，所述的底座(8)通过螺栓(13)固定在机体(17)上。

3.根据权利要求1所述的一种自动翻转爬行器，其特征在于，所述的三个机腿(15)呈伞形分布在导向杆(16)周围。

4.根据权利要求1所述的一种自动翻转爬行器，其特征在于，所述的三条机腿(15)为120°周向对称分布。