CN207514487U - 管道爬行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管道爬行器，包括底盘和设置在底盘上的电机、遥控装置和X射线发生器；在底盘的前后端设置有车轮，车轮连接电机，X射线发生器位于底盘后端；在底盘两侧且向前伸出有探测杆，探测杆上设置有用于在探测到障碍物时发出信号的探测装置；该管道爬行器设置有响应于探测装置信号，并根据该信号控制电机停转的制动电路；探测装置检测到管道爬行器前方的障碍物后，探测装置发出信号，制动电路相应该信号后，控制电机停转，管道爬行器停止前进，从而避免其与障碍物碰撞。

Description

管道爬行器

技术领域

本实用新型涉及管道探伤技术领域，更具体地说，它涉及一种管道爬行器。

背景技术

管道爬行器是对很多管路进行检修的有效机械，可以通过射线，快速准确的探伤，一般带有电瓶、控制系统、X射线发射器及行动轮。

公开号为CN203023740U的中国实用新型内容公开了一种便于调控的管道爬行器，包括驱动系统、控制系统、设置在驱动系统后部的 X 射线发生器，以及设置在底部的行动轮组成，所述 X 射线发生器架设在支架上，所述支架通过滑块与底座相连，可以上下左右移动，便于进行全方位的检测，在支架的后部，设置有牵引钩。

该管道爬行器在管道内移动时，由于管道内部可能存在障碍物，当爬行器遇到障碍物时，由于操作人员无法看到，若继续控制爬行器前进，将使其撞上障碍物，影响管道检测工作甚至损坏设备。

实用新型内容

针对现有技术到的不足，本实用新型目的在于提供一种管道爬行器，具有防碰撞的功能。

为实现上述目的，本实验新型提供如下技术方案：

一种管道爬行器，包括底盘、车轮、设置在所述底盘上用于驱动所述车轮的电机和X射线发生器；还包括

设置在所述底盘两侧且向前伸出的探测杆，所述探测杆上设置有用于检测是否有障碍物阻挡、且在探测到障碍物时发出探测信号的探测装置；

响应于探测信号，并根据探测信号控制所述电机停转的制动电路；

如此设置，当所述探测装置检测到位于管道前方的障碍物后，所述探测装置发出探测信号，所述制动电路接收到探测信号后，所述控制电机停转，管道爬行器停止前进。

进一步设置：所述探测装置耦接有响应于探测信号并发出声音警报的报警电路。

如此设置，通过报警电路响应在探测装置检测到障碍物后的信号，发出声音警报从而提醒管道外的工作人员做出相应措施。

进一步设置：所述探测装置包括

分别设置在两个所述探测杆上相对的红外线发射器和红外线接收器。

设置于探测杆以与障碍物接触时滑移隔挡于红外线发射器和红外线接收器之间的测量组件。

如此设置，红外线接收器接收红外线发射器发射的红外线，测量组件接触障碍物滑移遮挡红外线，从而使红外线接收器输出探测信号。

进一步设置：所述测量组件包括挡板和挡片；在两个所述探测杆之间、位于所述探测装置前方滑移穿设所述挡板，在两个所述探测杆前端设置有端头，所述端头抵接所述挡板；在两个所述探测杆上均设置有使所述挡板在未接触障碍物时，与所述端头保持抵接的弹性组件；所述挡片设置在所述挡板朝内的端面上。

如此设置，当管道中的障碍物抵住挡板时，挡片沿探测杆后移，经过红外线发射器和红外线接收器之间时，阻挡红外线接收器接收红外线发射器的红外线信号，红外线接收器输出探测信号，从而实现对障碍物的间接探测。

进一步设置：所述弹性组件包括

设置在两个所述探测杆外周面上、位于所述探测装置与所述挡板之间的限位环；

套设在两个所述探测杆上，位于所述挡板与所述限位环之间的弹簧；

所述弹簧的两端分别抵接所述挡板与所述限位环。

如此设置，通过加设挡板避免探测装置与障碍物发生碰撞，同时弹性组件对挡板接触到障碍物后起到缓冲作用，对管道爬行器起到减震作用；通过挡片和挡板连接实现对障碍物的间接探测的目的。

进一步设置：所述挡板呈“︿”形设置，其突出面朝外。

如此设置，较轻的障碍物接触挡板后，被呈斜面设置的挡板推至管道爬行器两侧，从而保证较轻的障碍物不影响管道爬行器的正常工作。

进一步设置：所述制动电路包括

电阻R1，其第一端耦接所述红外线接收器；

三极管Q1，其基极耦接所述电阻R1的第二端；

电阻R2，其第一端连接电源VCC，第二端耦接所述三极管Q1的集电极；

电磁线圈KM，其一端耦接所述三极管Q1的发射极，另一端接地线；

稳压二极管D，其阴极耦接所述电磁线圈KM与所述三极管Q1的连接点，阳极接地线；

所述电磁线圈KM耦接常闭开关KM1，所述常闭开关KM1一端耦接有用于控制所述电机正反转的遥控装置，另一端耦接所述电机。

如此设置，当探测到障碍物时，红外线接收器发出探测信号至三极管Q1，三极管Q1导通后，电磁线圈KM得电控制常闭开关KM1断开，从而实现对驱动的停转控制。

进一步设置：所述报警电路包括

三极管Q2，其基极耦接所述三极管Q1与所述电阻R1的连接点；

电阻R3，其一端耦接所述三极管Q2的集电极，另一端连接电源VCC；

蜂鸣器，其一端耦接所述三极管的发射极，另一端接地线。

如此设置，当探测到障碍物时，红外线接收器发出探测信号至三极管Q2，三极管Q2导通后，蜂鸣器得电发出声音警报，从而实现对管道外工作人员的提醒作用。

进一步设置：所述遥控装置包括行进系统和倒车系统；所述行进系统耦接有常开开关J1，所述倒车系统耦接有常开开关J2；所述常开开关J1一端串联所述常闭开关KM1，另一端连接电源VCC；所述常开开关J2一端耦接所述常闭开关KM1与所述电机的连接点，另一端连接电源VCC。

如此设置，当常闭开关KM1断开后，行进系统与电机断开，管道爬行器无法前进；通过遥控倒车系统使常开开关J2闭合，倒车系统接通电机，从而控制管道爬行器倒车。

综上所述：探测装置检测到管道爬行器前方的障碍物后，探测装置发出探测信号，制动电路响应探测信号后，控制电机停转，管道爬行器停止前进，从而避免其与障碍物碰撞；通过报警电路响应在探测装置检测到障碍物后的信号，发出声音警报从而提醒管道外的工作人员；通过加设挡板避免探测装置与障碍物发生碰撞，同时弹性组件对挡板接触到障碍物后起到缓冲作用，对管道爬行器起到减震作用；通过挡片和挡板连接实现对障碍物的间接探测。

附图说明

图1为管道爬行器结构示意图；

图2为管道爬行器的俯视图；

图3为管道爬行器在A处的放大图示意图；

图4为管道爬行器中探测装置与报警装置的电路示意图。

图中：1、底盘；2、电机；3、遥控装置；3.1行进系统；3.2倒车系统；4、X射线发生器；5、车轮；6、探测杆；7、探测装置；7.1、红外线发射器；7.2、红外线接收器；7.3、间接检测组件；7.31、挡板；7.32、挡片；8、制动电路；9、报警电路； 10、端头；11、弹性组件；11.1、限位环；11.2、弹簧； 12、套环；13、蜂鸣器。

具体实施方式

参照图1至图4对管道爬行器做进一步说明。

一种管道爬行器，如图1和图2所示，在底盘1的两侧设置有用于移动的车轮5，在底盘1的上端，从前往后依次固定有电机2、遥控装置3和X射线发生器4；车轮5的轮轴连接电机2。

如图1和图2所示，在底盘1的两侧向前伸出有探测杆6，探测杆6上设置有探测装置7，包括红外线发射器7.1、红外线接收器7.2和测量组件7.3。红外线发射器7.1和红外线接收器7.2分别固定相对设置于两侧的探测杆6，且红外线发射器7.1的发射端对准红外线接收器7.2的接收端。

如图1和图2所示，测量组件7.3包括挡板7.31和挡片7.32。在探测装置7前方设置有呈“︿”形状的挡板7.31，挡板7.31突出的端面朝外，在挡板7.31朝内的端面上设置有用于阻挡红外线接收器7.2接收红外线的挡片7.32；结合图3，在挡板7.31两侧设置有与两个探测杆6滑移插接的套环12，在两个探测杆6前端固定有与挡板7.31抵接的端头10；在挡板7.31与探测装置7之间设置有弹性组件11，用于在挡板7.31未接触障碍物时与端头10保持抵接。

如图1和图2所示，弹性组件11包括设置在两个探测杆6外周面上、位于探测装置7与挡板7.31之间的限位环11.1和套设在两个探测杆6上，位于挡板7.31与限位环11.1之间的弹簧11.2；弹簧11.2的两端分别抵接挡板7.31与限位环11.1。

如图4所示，在电机2上连接有用于控制其在管道爬行器遇到障碍物后停转的制动电路8以及用于发出警报的报警电路9；其中制动电路8包括电阻R1、三极管Q1、电阻R2、电磁线圈KM、和稳压二极管D；电阻R1的第一端耦接红外线接收器7.2；三极管Q1的基极耦接电阻R1的第二端；电阻R2的第一端连接电源VCC，第二端耦接三极管Q1的集电极；电磁线圈KM的一端耦接三极管Q1的发射极，另一端接地线；稳压二极管D的阴极耦接电磁线圈KM与三极管Q1的连接点，阳极接地线；电磁线圈KM耦接常闭开关KM1，常闭开关KM1一端耦接遥控装置3，另一端耦接电机2。续流二极管D与各个电阻对电路起到稳压和过载保护作用。

如图4所示，报警电路9包括三极管Q2、电阻R3和蜂鸣器13；三极管Q2的基极耦接三极管Q1与电阻R1的连接点；电阻R3的一端耦接三极管Q2的集电极，另一端连接电源VCC；蜂鸣器13设置在电机2前方的底盘1上，其一端耦接三极管的发射极，另一端接地线。

如图4所示，遥控装置3包括行进系统3.1和倒车系统3.2；行进系统3.1耦接有常开开关J1，倒车系统3.2耦接有常开开关J2；常开开关J1一端串联常闭开关KM1，另一端连接电源VCC；常开开关J2一端耦接常闭开关KM1与电机2的连接点，另一端连接电源VCC。

作为优选，红外线发射器7.1型号为BPS3-MWIP281、红外线接收器7.2型号为PNA4602M，当红外线被阻挡时，设置红外线接收器7.2输出高电平，持续接收红外线时，红外线接收器7.2输出低电平；三极管Q为PNP型三极管，在基极接收高电平信号时导通；遥控装置3受控于无线遥控器，通过操作遥控器以控制行进系统3.1和倒车系统3.2接通电机2或与其断开，从而实现管道爬行器前进与倒车。

工作原理：管道爬行器在管道内前进，当前方遇到较轻的障碍物时，挡板7.31与障碍物接触并将其沿斜面推向管道爬行器两侧，弹簧11.2小幅度压缩，挡片7.32不遮挡红外线接收器7.2接收红外线，管道爬行器继续前进。

当遇到较重的障碍物时，挡板7.31不足以将其推开，弹簧11.2大幅度压缩，挡片7.32遮挡红外线接收器7.2接收红外线；此时红外线接收装置发出高电平的电信号，三极管Q1接收到电信号后导通，电磁线圈KM得电产生磁吸力，将常闭开关KM1断开，行进系统3.1与电机2断开，电机2停止正转，管道爬行器因此停止前进；与此同时，三极管Q2接收到电信号后导通，蜂鸣器13得电，发出警报声；遥控倒车系统3.2，使常开开关J2闭合，倒车系统3.2接通电机2并控制管道爬行器倒车，使其远离障碍物且使挡片7.32复位，红外线接收器7.2输出低电平，三极管Q不导，通警报因此解除；电磁线圈KM不得电，常闭开关KM1闭合，行进系统3.1接通电机2；在清除障碍物后，行进系统3.1控制电机2正转，管道爬行器继续前进。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种管道爬行器，包括底盘（1）、车轮（5）、设置在所述底盘（1）上用于驱动所述车轮（5）的电机（2）和X射线发生器（4）；其特征在于：还包括

设置在所述底盘（1）两侧且向前伸出的探测杆（6），所述探测杆（6）上设置有用于检测是否有障碍物阻挡、且在探测到障碍物时发出探测信号的探测装置（7）；

响应于探测信号，并根据探测信号控制所述电机（2）停转的制动电路（8）；

当所述探测装置（7）检测到位于管道前方的障碍物后，所述探测装置（7）发出探测信号，所述制动电路（8）接收到探测信号后，所述控制电机（2）停转，管道爬行器停止前进。

2.根据权利要求1所述的一种管道爬行器，其特征在于：所述探测装置（7）耦接有响应于探测信号并发出声音警报的报警电路（9）。

3.根据权利要求2所述的一种管道爬行器，其特征在于：所述探测装置（7）包括

分别设置在两个所述探测杆（6）上相对的红外线发射器（7.1）和红外线接收器（7.2）；

设置于探测杆（6）以与障碍物接触时滑移隔挡于红外线发射器（7.1）和红外线接收器（7.2）之间的测量组件（7.3）。

4.根据权利要求3所述的一种管道爬行器，其特征在于：所述测量组件（7.3）包括挡板（7.31）和挡片（7.32）；在两个所述探测杆（6）之间、位于所述探测装置（7）前方滑移穿设所述挡板（7.31），在两个所述探测杆（6）前端设置有端头（10），所述端头（10）抵接所述挡板（7.31）；在两个所述探测杆（6）上均设置有使所述挡板（7.31）在未接触障碍物时，与所述端头（10）保持抵接的弹性组件（11）；所述挡片（7.32）设置在所述挡板（7.31）朝内的端面上；

当管道中的障碍物抵住所述挡板（7.31）时，所述挡片（7.32）沿所述探测杆（6）后移，经过所述红外线发射器（7.1）和所述红外线接收器（7.2）之间时，阻挡所述红外线接收器（7.2）接收所述红外线发射器（7.1）的红外线信号，所述红外线接收器（7.2）输出探测信号。

5.根据权利要求4所述的一种管道爬行器，其特征在于：所述弹性组件（11）包括

设置在两个所述探测杆（6）外周面上、位于所述探测装置（7）与所述挡板（7.31）之间的限位环（11.1）；

套设在两个所述探测杆（6）上，位于所述挡板（7.31）与所述限位环（11.1）之间的弹簧（11.2）；

所述弹簧（11.2）的两端分别抵接所述挡板（7.31）与所述限位环（11.1）。

6.根据权利要求4所述的一种管道爬行器，其特征在于：所述挡板（7.31）呈“︿”形设置，其突出面朝外。

7.根据权利要求3所述的一种管道爬行器，其特征在于：所述制动电路（8）包括

电阻R1，其第一端耦接所述红外线接收器（7.2）；

三极管Q1，其基极耦接所述电阻R1的第二端；

电阻R2，其第一端连接电源VCC，第二端耦接所述三极管Q1的集电极；

电磁线圈KM，其一端耦接所述三极管Q1的发射极，另一端接地线；

稳压二极管D，其阴极耦接所述电磁线圈KM与所述三极管Q1的连接点，阳极接地线；

所述电磁线圈KM耦接常闭开关KM1，所述常闭开关KM1一端耦接有用于控制所述电机（2）正反转的遥控装置（3），另一端耦接所述电机（2）。

8.根据权利要求7所述的一种管道爬行器，其特征在于：所述报警电路（9）包括

三极管Q2，其基极耦接所述三极管Q1与所述电阻R1的连接点；

电阻R3，其一端耦接所述三极管Q2的集电极，另一端连接电源VCC；

蜂鸣器（13），其一端耦接所述三极管的发射极，另一端接地线。

9.根据权利要求7所述的一种管道爬行器，其特征在于：所述遥控装置（3）包括行进系统（3.1）和倒车系统（3.2）；所述行进系统耦接有常开开关J1，所述倒车系统（3.2）耦接有常开开关J2；所述常开开关J1一端串联所述常闭开关KM1，另一端连接电源VCC；所述常开开关J2一端耦接所述常闭开关KM1与所述电机（2）的连接点，另一端连接电源VCC。