CN206738817U - 一种适用于多管径的重载螺旋牵引器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种适用于多管径的重载螺旋牵引器包括动力系统，所述动力系统两侧对称设置有螺旋驱动部分，所述动力系统为所述螺旋驱动部分提供动力，所述电机输出轴与驱动轴连接且旋向相同，所述动力系统两侧螺纹连接有开槽套筒，所述开槽套筒内卡接有驱动螺母，所述驱动螺母上设置有凸起，所述凸起卡在所述开槽套筒的槽内，所述驱动轴与所述驱动螺母构成丝杠螺母副，所述驱动螺母上套接推力弹簧，所述推力弹簧的另一端套在所述驱动滑块上，所述驱动滑块固定连接所述螺旋驱动部分，所述驱动轴穿过所述驱动滑块连接所述螺旋驱动部分，所述驱动轴的两端安装固定件固定。本实用新型能进入管道进行检测，运输维修工具。

Description

一种适用于多管径的重载螺旋牵引器

技术领域

本实用新型涉及管道载物牵引器技术领域，具体涉及一种沿管道内壁前进的适用于多种管道直径的牵引力大的能够稳定运行的螺旋牵引器。

背景技术

目前我国仅输送汽，油等燃料的管道就已达500000km，然而经过长时间的运作，管道会有不同程度的损伤老化，很可能会随之出现管道的泄漏，裂纹和介质堵塞影响其工作效率的事故。为了管道运输的安全运行，需要定期的检测，排查和维护。管道泄露会对人的身体健康构成威胁，也有很多管道人难以进入。由于不进入管道的检测方法随机性很强准确率很低，而且无法做到对管道进行彻底的高效的排查。因此迫切需要一种能够进入管道进行各种检测又能够将维修工具托运到需要维修的地方，并把更换掉的器材托运出来的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提出一种适用于多管径的重载螺旋牵引器，在管道里面能够进行检查且能够提供很大牵引力。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种适用于多管径的重载螺旋牵引器，包括螺旋牵引器本体，所述螺旋牵引器本体内包括动力系统，所述动力系统两侧对称设置有螺旋驱动部分，所述动力系统为所述螺旋驱动部分提供动力，所述螺旋驱动部分包括彼此销接的连杆座、第一连杆、第二连杆、支撑杆、轮座连杆、驱动轮和滑块，所述动力系统包括电机，所述动力系统的两端分别设置有电机输出轴，所述电机输出轴与驱动轴连接且旋向相同，所述动力系统两侧螺纹连接有开槽套筒，所述开槽套筒内卡接有驱动螺母，所述驱动螺母上设置有凸起，所述凸起卡在所述开槽套筒的槽内，所述驱动轴与所述驱动螺母构成丝杠螺母副，所述驱动螺母上套接推力弹簧，所述推力弹簧的另一端套在所述驱动滑块上，所述驱动滑块固定连接所述螺旋驱动部分，所述驱动轴穿过所述驱动滑块连接所述螺旋驱动部分，所述驱动轴的两端安装固定件固定，所述轮座连杆上设置有两条互相垂直的斜槽，所述斜槽内安装所述驱动轮，所述轮座连杆包括轮孔，所述轮孔两侧设置有轮轴孔，所述轮轴孔内放置轮轴，所述轮轴穿入所述驱动轮，所述轮轴孔外螺栓固定有轮盖。

所述驱动轮设置有三组且呈径向均匀分布。

所述动力系统自带能源装置。

所述螺旋驱动部分两侧的驱动轮安装螺旋角为4-12度。

所述驱动轴键连接所述螺旋驱动部分。

所述驱动滑块螺栓固定连接所述第二连杆。

所述驱动轴两头设置有双防松螺母，用于紧固所述螺旋驱动部分。

所述螺旋牵引器本体为单电机双驱动对称结构。

所述动力系统内设置有无线路由器。

所述驱动轴后端螺纹连接有拉钩，所述拉钩为动转静拉钩。

有益效果：

1、本实用新型前后两排轮做支撑和驱动用，大大提高了螺旋牵引器的负载能力和越障能力。

2、本实用新型单电机双驱动的螺旋牵引器具有结构紧凑，行走效率高，牵引力大以及控制简单，运行平稳的特点。

3、本实用新型可以通过更换不同长度的弹簧或者不同大小的螺旋驱动部分来适应不同直径的管道，在不更换推力弹簧和螺旋头的情况下，弹簧的伸缩性使螺旋牵引器能够有效的适应管道直径的微小变化。

4、本实用新型牵引器前端装有带红外线的摄像头，能够在黑暗中进行检测，摄像头无线连接控制主机，每个轮子上安装有压力传感器，所测得的信息通过无线发送装置发送给控制主机，从而使操作人员了解轮子的受力情况合理的操作牵引器，保证轮子以适当的压力压紧在管道内壁上，使其具有充足且稳定的牵引力，轮子选用摩擦系数大的材料可以减少轮子所要受的正压力，减少对管子和轮子的损害。

5、本实用新型螺旋牵引器采用推力弹簧和丝杠螺母副结合的变径结构，自适应能力强。

6、本实用新型螺旋牵引器采用的两个螺旋驱动部分都有三组驱动轮呈径向均匀分布，实现螺旋牵引器和管道的自定心要求，在螺旋驱动部分的支撑作用下，行走轮被紧紧压在管道内壁上，提供很大正压力，从而提供很大摩擦力和牵引力。当螺旋驱动部分中的一个轮子遇到管道内有凹槽的地方失去支撑力的时候，因为这一根轮座连杆上装有两个驱动轮，另一个驱动轮还紧紧支撑，不至于使驱动轮落入沟槽内，因此具有很好的越障能力。这种牵引器能够越过圆环形内凹槽而不使驱动轮掉入凹槽内的条件是：前后两个驱动轮的距离大于凹槽的最大宽度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的螺旋驱动部分结构示意图；

图3为丝杠螺母和推力弹簧副结合的变径结构示意图；

图4为安装驱动轮的轮座连杆示意图；

图5为驱动滑块的示意图。

附图标记：1-双防松螺母、2-第一连杆、3-驱动轮、4-第二连杆、5-推力弹簧、6-开槽套筒、7-驱动轴、8-连杆座、9-轮座连杆、9.1-轮孔、9.2-轮轴孔、9.3-轮轴、9.4-轮盖、10-支撑杆、11-驱动滑块、12-驱动螺母、13-动力系统、14-动转静拉钩、15-管道内壁、16-压力传感器、17-红外摄像头、18-无线路由器。

具体实施方式

下面通过具体实施例和附图对本发明作进一步的说明。本发明的实施例是为了更好地使本领域的技术人员更好地理解本发明，并不对本发明作任何的限制。

如图1所示，一种适用于多管径的重载螺旋牵引器，包括螺旋牵引器本体，所述螺旋牵引器本体为单电机双驱动对称结构，所述螺旋牵引器本体内包括动力系统13，所述动力系统13两侧对称设置有螺旋驱动部分，所述动力系统13为所述螺旋驱动部分提供动力，所述动力系统13内设置有无线路由器18，所述动力系统13自带能源装置，如图2所示所述螺旋驱动部分13包括彼此销接的连杆座8、第一连杆2、第二连杆4、支撑杆10、轮座连杆9、驱动轮3和驱动滑块11，所述驱动滑块11的结构如图5所示，所述动力系统13包括电机，所述动力系统13的两端分别设置有电机输出轴，所述电机输出轴与驱动轴7连接且旋向相同，所述动力系统13两侧螺纹连接有开槽套筒6，所述开槽套筒6内卡接有驱动螺母12，所述驱动螺母12上设置有凸起，所述凸起卡在所述开槽套筒6的槽内，所述驱动轴7与所述驱动螺母12构成丝杠螺母副，所述驱动螺母12上套接推力弹簧5，所述推力弹簧5的另一端套在所述驱动滑块11上，所述驱动轴7穿过所述驱动滑块11连接所述螺旋驱动部分，本实用新型所述驱动轴7键连接所述螺旋驱动部分，所述驱动滑块11螺栓固定连接所述第二连杆4，所述驱动轴7两头设置有双防松螺母1，用于紧固所述螺旋驱动部分，所述驱动轴7前端安装有红外摄像头17，所述驱动轴7后端螺纹连接有拉钩，所述拉钩为动转静拉钩14。

如图4所示所述轮座连杆9上设置有两条互相垂直的斜槽，所述斜槽内安装所述驱动轮3，所述轮座连杆9包括轮孔9.1，所述轮孔9.1两侧设置有轮轴孔9.2，所述轮轴孔9.2内放置轮轴9.3，所述轮轴9.3穿入所述驱动轮3，所述驱动轮3上安装有压力传感器16，所述驱动轮3设置有三组且呈径向均匀分布，所述螺旋驱动部分两侧的驱动轮3安装螺旋角为4-12度，所述轮轴孔9.2外螺栓固定有轮盖9.4。

没有工作时螺旋牵引器的螺旋驱动部分处于收缩状态而不是张开状态，当需要工作时，将组装好的螺旋牵引器放进管道内壁15，然后通过无线控制动力系统13里面的电机正转，动力系统13左端与电机输出轴连接的驱动轴7跟着正转，驱动轴7和驱动螺母12构成了丝杠螺母副，因为刚开始驱动滑块11上的凸起卡在开槽套筒6的槽里面，所以这个丝杠螺母副的运动为开槽螺母6相当于机架，带有凸起的驱动滑块11移动，丝杠转动。一直保持这种运动关系，直到驱动滑块11的凸起离开开槽套筒6的槽，在这种运动关系下推力弹簧5不断地被驱动螺母12压缩，也不断地将驱动滑块11往防松螺母1方向推，因为双防松螺母1是固定位置的。所以在推力弹簧5的压缩的过程中，驱动部滑块11不断地往防松螺母1方向移动，安装在轮座连杆9上的驱动轮3在往双防松螺母1方向移动的时候也在往管道内壁15方向移动，如图3所示。直到驱动轮3和管道内壁15接触并产生足够大的正压力，动力系统13另一端的运动情况完全相同，此时两个螺旋驱动部分上的驱动轮3都和管道内壁15紧密接触，两个螺旋驱动部分上的驱动轮3安装方向一个正8度一个负8度，(螺旋驱动部分相当于一个减速增力机构。螺旋角越大速度就越快牵引力就越小，螺旋角越小牵引力就越大速度就越小。螺旋角指的是驱动轮轴线与管壁轴线的夹角。运用adams软件分别对螺旋角为4度、6度、8度、10度和12度的模型进行仿真，测试在不同螺旋角下推进器可以提供的最大牵引力大小，在满足了牵引力的要求下我们选用最大的螺旋角为8度。)又因为两个螺旋驱动部分相背的方向安装，所以两边驱动轮朝一个方向。所以前进方向相同。本实用新型螺旋牵引器采用的两个螺旋驱动部分都有三组驱动轮呈径向均匀分布，实现螺旋牵引器和管道的自定心要求，在螺旋驱动部分的支撑作用下，行走轮被紧紧压在管道内壁上，提供很大正压力，从而提供很大摩擦力和牵引力。当螺旋驱动部分中的一个轮子遇到管道内有凹槽的地方失去支撑力的时候，因为这一根轮座连杆上装有两个驱动轮，另一个驱动轮还紧紧支撑，不至于使驱动轮落入沟槽内，因此具有很好的越障能力。这种牵引器能够越过圆环形内凹槽而不使驱动轮掉入凹槽内的条件是：前后两个驱动轮的距离大于凹槽的最大宽度。

当推力弹簧5压缩使驱动轮3施加给管道内壁15足够的正压力的时候，管道内壁15也给驱动轮3提供了足够大的摩擦力，此时摩擦力提供动力带着螺旋牵引器本体和动转静拉钩14拖拽的物品前进。因为驱动轴7转动，普通的拉钩拖拽货物时，货物也会跟着打转，使得无法满足使用要求，为解决这个问题我们使用了专用的动转静拉钩，这种拉钩像轴承一样，轴承的内圈跟着轴转动，外圈可以不转动。这样保证拖拽的货物不会跟着旋转。在运行的过程中，可以依据前边的摄像头的监视情况灵活控制螺旋牵引器的前进和后退速度，当前方无障碍或者距离目的地还很远的时候可以控制电机快速运转，从而使螺旋牵引器快速前进到目的地。当前方有障碍或者即将到达目的地可以控制螺旋牵引器慢速前进，从而保护好施工现场也保护好螺旋牵引器。红外摄像头还有一个作用就是检测管道的状况。此外螺旋牵引器上驱动轮都安装有压力传感器，当压力传感器显示压力过大的时候可以换用长度一样但刚度较小的弹簧。另外驱动轮材料应该使用摩擦系数更大的材料，这样提供同样的牵引力所受到的压力可以更小。当管道直径有轻微的变化时由于弹簧具有伸缩性，所以可以在不做任何改变的情况下继续工作，当管道的内径变化比较大的时候，只需要将前后两个螺旋驱动部分更换成不同尺寸或者更换不同长度的推力弹簧就行。因为螺旋牵引器为单电机双驱动，两个螺旋驱动部分都提供驱动力，所以需要退回的时候只需要电机反转此时丝杠螺母副的各部分运动情况是驱动螺母移动，丝杠转动，与驱动螺母出开槽套筒的过程不同的是驱动螺母的移动方向相反，从而实现了螺旋驱动部分的收缩。

应当理解的是，这里所讨论的实施方案及实例只是为了说明，对本领域技术人员来说，可以加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种适用于多管径的重载螺旋牵引器，包括螺旋牵引器本体，所述螺旋牵引器本体内包括动力系统，所述动力系统两侧对称设置有螺旋驱动部分，所述动力系统为所述螺旋驱动部分提供动力，所述螺旋驱动部分包括彼此销接的连杆座、第一连杆、第二连杆、支撑杆、轮座连杆、驱动轮和滑块，所述动力系统包括电机，所述动力系统的两端分别设置有电机输出轴，其特征在于，所述电机输出轴与驱动轴连接且旋向相同，所述动力系统两侧螺纹连接有开槽套筒，所述开槽套筒内卡接有驱动螺母，所述驱动螺母上设置有凸起，所述凸起卡在所述开槽套筒的槽内，所述驱动轴与所述驱动螺母构成丝杠螺母副，所述驱动螺母上套接推力弹簧，所述推力弹簧的另一端套在所述驱动滑块上，所述驱动滑块固定连接所述螺旋驱动部分，所述驱动轴穿过所述驱动滑块连接所述螺旋驱动部分，所述驱动轴的两端安装固定件固定，所述轮座连杆上设置有两条互相垂直的斜槽，所述斜槽内安装所述驱动轮，所述轮座连杆包括轮孔，所述轮孔两侧设置有轮轴孔，所述轮轴孔内放置轮轴，所述轮轴穿入所述驱动轮，所述轮轴孔外螺栓固定有轮盖。

2.根据权利要求1所述的重载螺旋牵引器，其特征在于：所述驱动轮设置有三组且呈径向均匀分布。

3.根据权利要求1所述的重载螺旋牵引器，其特征在于：所述动力系统自带能源装置。

4.根据权利要求1所述的重载螺旋牵引器，其特征在于：所述螺旋驱动部分两侧的驱动轮安装螺旋角为4-12度。

5.根据权利要求1所述的重载螺旋牵引器，其特征在于：所述驱动轴键连接所述螺旋驱动部分。

6.根据权利要求1所述的重载螺旋牵引器，其特征在于：所述驱动滑块螺栓固定连接所述第二连杆。

7.根据权利要求1所述的重载螺旋牵引器，其特征在于：所述驱动轴两头设置有双防松螺母，用于紧固所述螺旋驱动部分。

8.根据权利要求1所述的重载螺旋牵引器，其特征在于：所述螺旋牵引器本体为单电机双驱动对称结构。

9.根据权利要求1所述的重载螺旋牵引器，其特征在于：所述动力系统内设置有无线路由器。

10.根据权利要求1所述的重载螺旋牵引器，其特征在于：所述驱动轴后端螺纹连接有拉钩，所述拉钩为动转静拉钩。