CN209385918U - 一种管道爬行装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管道爬行装置，属于管道维修检测技术领域。本实用新型包括导向盘、电机底盘和行星轮传动机构底盘，导向盘、电机底盘和行星轮传动底盘通过连接柱连接；电机底盘上设置有驱动电机，驱动电机连接行星轮传动机构；行星轮传动机构置于所述行星轮传动机构底盘上；行星轮传动机构通过离合器连接卡盘，卡盘连接驱动轮支架，驱动轮支架通过轮架连接主动轮；导向盘的一面连接有连接柱，另一面连接丝杆；丝杆穿过连杆套设置；连杆套铰接多个连杆，连杆的一端设置有从动导向轮，连杆的另一端铰接导向盘。

Description

一种管道爬行装置

技术领域

本实用新型涉及一种管道爬行装置，属于管道维修检测技术领域。

背景技术

在一般工业、核设施、石油天然气、军事装备等领域中，管道作为一种有效的物料输送手段而得到广泛的应用。为提高管道的寿命、防止泄漏等事故的发生，就必须对管道进行有效的检测维护，管道机器人为满足该需要而产生。管道机器人是一种可沿细小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自动控制下，进行一系列管道作业的机、电、仪一体化系统。

国家知识产权局于2017年12月22日公开了申请号为CN201710596435.0，名称为一种螺旋式驱动管道机器人的发明专利，包括通过软轴依次连接的旋转驱动装置、直流电机与电源装置、电器控制装置和图像采集装置。旋转驱动装置包括套设于支架盖板一端的旋转体支架，支架盖板另一端通过软轴与直流电机与电源装置连接，且支架盖板与旋转体支架通过螺钉固定，旋转体支架上设置有三个连接孔，每个连接孔内均设置有自适应机构，每个自适应机构包括设置于连接孔内部的张紧滑柱，张紧滑柱内设置有驱动轮压缩弹簧，驱动轮压缩弹簧两端分别固定于张紧滑柱与支架盖板上，每个张紧滑柱上端通过螺栓连接有张紧支架，每个张紧支架两端均通过轴承连接有驱动轮。驱动轮轴线与管道轴线的夹角小于90°。每个自适应机构还包括张紧滑柱导向块，张紧滑柱导向块一端固定于支架盖板和旋转体支架侧壁上开设的固定孔内，张紧滑柱导向块另一端通过张紧滑柱侧壁上开设的U 型槽与所述驱动轮压缩弹簧接触。每个自适应机构之间的夹角互为120°。直流电机与电源装置包括电机支架，电机支架内部通过螺钉固定有直流电机，电机支架一端连接有电源装置左接头，直流电机输出端通过电源装置左接头连接有电机过渡套，电机过渡套通过软轴与旋转驱动装置连接，电机支架另一端连接有电源装置右接头，电源装置右接头通过软轴与电器控制装置连接。电机支架侧壁上设有三组支撑调节机构，每组支撑调节机构包括固定于电机支架侧壁上的支撑滑座，还包括“T”型的张紧连杆，张紧连杆一端固定于支撑滑座内部，张紧连杆另一端的两侧外沿部均通过轴承连接有支撑轮，张紧连杆内设置有支撑轮压缩弹簧，支撑轮压缩弹簧两端分别通过张紧连杆与电机支架固定，支撑滑座一侧固定有张紧连杆导向块，张紧连杆导向块通过张紧连杆上开设的U型槽与支撑轮压缩弹簧接触；电机支架侧壁上还固定有电池组a。三组支撑调节机构呈120°均匀分布于电机支架侧壁上。支撑轮的轴线与管道轴线垂直。

国家知识产权局于2016年04月06日公开了申请号为CN201510871153.8，名称为管道修理机器人的发明专利，公开了一种管道修理机器人，包括爬行机构、控制机构主体、从动爬行轮、顶部检测机构、顶部固定盖板、弹簧缓冲机构，所述爬行机构、从动爬行轮和顶部固定盖板通过标准螺栓连接到控制机构主体上，所述顶部检测机构通过标准螺栓固定在顶部固定盖板上，所述弹簧缓冲机构将所述爬行机构和控制机构主体相连。本发明工作效率高、设计巧妙、结构简单，可解决管道机器人速度缓慢，操作简单和效率低等问题。

国家知识产权局于2017年08月01日公开了申请号为CN201710360920.8，名称为一种轮履串联式管道机器人的发明专利，公开了一种轮履串联式管道机器人，属于管道机器人领域。包括顶壁履带式结构和螺旋轮式结构两部分，中间由万向节连接。顶壁履带式结构主要包括行走机构和变径机构，变径机构采用滚珠丝杠螺母副调节方式，丝杠由电机带动旋转，带动丝杠螺母沿轴线方向来回移动，从而带动连杆运动，达到变径的目的。螺旋轮式结构主要包括螺旋行走机构及变径机构，螺旋行走机构通过电机驱动使驱动轮沿管壁作螺旋运动，同时机身在从动导向轮周向摩擦力的作用下沿管道轴线移动，变径机构采用压力杆，在减震的同时使其具有一定的管径适应能力。该机器人越障能力强，适应管径范围广，搭载能力强，可以应用于不同管径的管道，可以在泥泞、坎坷不平的管道内工作。

上述三件专利公开了现有技术中，提出了行星轮减速传递、管道直径适应性的概念，但是存在以下问题：由于机器人在管壁爬行时由于重力的作用，重心向下，机器人在管壁内受力不均匀，采用弹簧张紧装置，压力杆类型装置会使重力方向弹簧形变量变大，从而使螺旋驱动轮外接圆不为管壁，驱动轮不完全与管壁贴合，传动效率低下。若采用电机控制丝杆，则需对机器在管径内情况有时实监控，增加控制难度。现管道主要是均匀管道，且一般运用场合管道直径基本为固定的值，本实用新型设计可拆卸式轮架，驱动轮同样拆卸安装方便，选择好合适的轮架尺寸与驱动轮直径，确保三个驱动轮与管壁的紧密贴合，保证传动效率，同时导轮可通过丝杆无极调节外接圆直径大小，提供克服主动轮驱动所需要的转矩。

发明内容

为了解决目前现有技术中存在的技术问题，本实用新型提出了一种管道爬行装置，该装置采用螺旋式传动，行星轮及三柱式离合器做力矩传递，相对普通螺旋式结构更稳定、传递力矩更大，驱动轮旋转产生轴向拉力，通过螺旋传动的轴向运动，带动装置向前运动。该装置结构紧凑、牵引力大, 能更好地适应狭小管道内作业。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种管道爬行装置，包括导向盘、电机底盘和行星轮传动机构底盘，所述导向盘、电机底盘和行星轮传动底盘通过连接柱连接；所述电机底盘上设置有驱动电机，所述驱动电机连接行星轮传动机构；所述行星轮传动机构置于所述行星轮传动机构底盘上；所述行星轮传动机构通过离合器连接卡盘，所述卡盘连接驱动轮支架，所述驱动轮支架通过轮架连接主动轮；所述导向盘的一面连接有连接柱，另一面连接丝杆；所述丝杆穿过连杆套设置；所述连杆套铰接多个连杆，所述连杆的一端设置有从动导向轮，所述连杆的另一端铰接导向盘。

本实用新型的行星轮传动机构包括中心齿轮，所述中心齿轮啮合多个行星轮，多个行星轮的边缘啮合一个外齿圈。

进一步地，本实用新型的连杆套铰接有三个连杆，每个连杆与连杆套的连接处间隔120°分布。

本实用新型的连杆套与连杆的二分之一处铰接。

本实用新型的连杆包括连杆Ⅰ和连杆II，所述连杆Ⅰ和连II之间通过铆钉连接，且连杆Ⅰ和连杆II之间有间隙。

本实用新型的电机还连接有电池和单片机。

电池设置在电机底盘上，单片机设置在导向盘上。

本实用新型驱动轮支架的Y轴方向连接有多个轮架，每个轮架沿X轴方向设置有主动轮,主动轮至少为三个并且采用均匀分布，若主动轮少于三，则以主动轮为点不能连成封闭形状且无法以管壁作外接圆。确保每个主动轮在管壁受力均匀，此处采用三个120度均匀分布。

本实用新型的Y轴方向是指垂直连接柱的方向，本实用新型的X轴方向是指平行连接柱的方向。

本实用新型的导向盘的导向原理为：本实用新型的运动由带螺旋升角的主动轮将旋转运动转化为轴向前进，由于机身重量并未分布在旋转轴心，三个主动轮受力不均匀，旋转运动并未完全转换成轴向前进，给机身一个反向力矩，会存在机身转从动导向轮不转的情况，从动导向轮采用轴承轮，利用导杆调节至压力合适后，与管壁产生的摩擦可以克服反向力矩且采用轴承轮不会影响轴向前进，从动导向轮的外接圆为管壁，可帮助装置将重心调至轴线处。

进一步地，本实用新型使用的驱动电机为步进电机或者舵机。

本实用新型的驱动电机为舵机时，通过锥齿轮连接行星轮传动机构。采用锥齿轮的连接方式，改变转动方向后将驱动电机转矩传递到行星轮中，降低驱动电机带动的转速，增大所能传递的扭矩，解决由驱动电机直接带动驱动轮会存在速度过快，扭矩不够大等缺点。

本实用新型使用的离合器为三柱式离合器，所述卡盘为三柱卡盘。相较于普通离合器，三柱式离合器能减小传动时力臂的大小，增大传力时结构的稳定性。

本实用新型的中心齿轮为外径44mm，内径为15mm，齿为21；所述行星轮为外径为38mm，内径为8mm，厚为10 mm，齿为36；所述外齿圈外径为104mm，内径为91mm，厚为13mm，齿数为93。

本实用新型的运动原理为:由电机带动中心齿轮，中心齿轮带动三个行星轮转动，行星轮与外齿圈啮合，行星轮连接三柱式离合器，由三柱式离合器输出系杆速度给三柱卡盘，三柱卡盘再给其连接的驱动轮支架，带螺旋升角的主动轮将旋转运动转换为轴向进击运动。

本实用新型带来的有益效果为：

（一）本实用新型中，主动轮与从动导向轮与管壁接触时所需的压力不同，需较大的摩擦力克服前轮带来的反向转矩，其特征在于采用四连杆结构，利用曲柄滑块原理，通过丝杆改变一边边长，从而改变三个从动导向轮外接圆的大小，增大或者减小轮子形变量的大小，达到调节从动导向轮与管壁摩擦力大小的作用。丝杆螺母作为“滑块”部分，可是实现无级，且连杆长度好控制制造方便，易获得较高的精度。

（二）本实用新型的连杆套与所述连杆的二分之一处处通过铰链连接，控制连杆可调节范围即从动导向轮外接圆半径，在150～180mm之间，当主动轮半径更换时，从动导向轮能进行无极调节，适应该主动轮的大小。

（三）本实用新型的驱动电机为直流减速电机。提供较低的转速，较大的力矩，驱动方式简单，便于在管道环境中行进的操控。通过自主设计的联轴器连接行星轮传动机构。

（四）本实用新型的离合器为三柱式离合器。作为行星轮支架同时输出行星轮速度和转矩，由三柱式离合器输出，相较于普通离合器，三柱式离合器能减小传动时力臂的大小，增大传力时结构的稳定性。

（五）本实用新型的连杆与所述导向盘铰接。导向部分连杆的各连接部分均采用铰接，以达到四连杆效果。

附图说明

图1为本实用新型的示意图。

图2为本实用新型的俯视图。

图3为行星轮传动结构示意图。

其中，1、导向盘，2、电机底盘，3、行星轮传动机构底盘，4、连接柱，5、驱动电机，6、行星轮传动机构，7、离合器，8、卡盘，9、驱动轮支架，10、轮架，11、主动轮，12、丝杆，13、连杆套，14、连杆，15、从动导向轮，601、中心齿轮，602、行星轮，603、外齿圈，1401、连杆Ⅰ，1402、连杆II，1403、铆钉，16、单片机，17、电池。

具体实施方式

实施例1

一种管道爬行装置，包括导向盘1、电机底盘2和行星轮传动机构底盘3，所述导向盘1、电机底盘2和行星轮602传动底盘通过连接柱4连接；所述电机底盘2上设置有驱动电机5，所述驱动电机5连接行星轮传动机构6；所述行星轮传动机构6置于所述行星轮传动机构底盘3上；所述行星轮传动机构6通过离合器7连接卡盘8，所述卡盘8连接驱动轮支架9，所述驱动轮支架9通过轮架10连接主动轮11；所述导向盘1的一面连接有连接柱4，另一面连接丝杆12；所述丝杆12穿过连杆套13设置；所述连杆套13铰接多个连杆14，所述连杆14的一端设置有从动导向轮15，所述连杆14的另一端铰接导向盘1。

本实用新型的行星轮传动机构6包括中心齿轮601，所述中心齿轮601啮合多个行星轮602，多个行星轮602的边缘啮合一个外齿圈603。

本实用新型的运动原理为:由电机带动中心齿轮601，中心齿轮601带动三个行星轮602转动，行星轮602与外齿圈603啮合，行星轮602连接三柱式离合器7，由三柱式离合器7输出系杆速度给三柱卡盘8，三柱卡盘8再给其连接的驱动轮支架9，带螺旋升角的主动轮11将旋转运动转换为轴向进击运动。

实施例2

一种管道爬行装置，包括导向盘1、电机底盘2和行星轮传动机构底盘3，所述导向盘1、电机底盘2和行星轮602传动底盘通过连接柱4连接；所述电机底盘2上设置有驱动电机5，所述驱动电机5连接行星轮传动机构6；所述行星轮传动机构6置于所述行星轮传动机构底盘3上；所述行星轮传动机构6通过离合器7连接卡盘8，所述卡盘8连接驱动轮支架9，所述驱动轮支架9通过轮架10连接主动轮11；所述导向盘1的一面连接有连接柱4，另一面连接丝杆12；所述丝杆12穿过连杆套13设置；所述连杆套13铰接多个连杆14，所述连杆14的一端设置有从动导向轮15，所述连杆14的另一端铰接导向盘1。

本实用新型的行星轮传动机构6包括中心齿轮601，所述中心齿轮601啮合多个行星轮602，多个行星轮602的边缘啮合一个外齿圈603。

进一步地，本实用新型的连杆套13铰接有三个连杆14，每个连杆14与连杆套13的连接处间隔120°分布。

本实用新型的连杆套13与连杆14的二分之一处铰接。

本实用新型的连杆14包括连杆Ⅰ1401和连杆II1402，所述连杆Ⅰ1401和连II之间通过铆钉1403连接，且连杆Ⅰ1401和连杆II1402之间有间隙。

本实用新型的中心齿轮601为外径44mm，内径为15mm，齿为21；所述行星轮602为外径为38mm，内径为8mm，厚为10 mm，齿为36；所述外齿圈603外径为104mm，内径为91mm，厚为13mm，齿数为93。

本实用新型的运动原理为:由电机带动中心齿轮601，中心齿轮601带动三个行星轮602转动，行星轮602与外齿圈603啮合，行星轮602连接三柱式离合器7，由三柱式离合器7输出系杆速度给三柱卡盘8，三柱卡盘8再给其连接的驱动轮支架9，带螺旋升角的主动轮11将旋转运动转换为轴向进击运动。

实施例3

一种管道爬行装置，包括导向盘1、电机底盘2和行星轮传动机构底盘3，所述导向盘1、电机底盘2和行星轮602传动底盘通过连接柱4连接；所述电机底盘2上设置有驱动电机5，所述驱动电机5连接行星轮传动机构6；所述行星轮传动机构6置于所述行星轮传动机构底盘3上；所述行星轮传动机构6通过离合器7连接卡盘8，所述卡盘8连接驱动轮支架9，所述驱动轮支架9通过轮架10连接主动轮11；所述导向盘1的一面连接有连接柱4，另一面连接丝杆12；所述丝杆12穿过连杆套13设置；所述连杆套13铰接多个连杆14，所述连杆14的一端设置有从动导向轮15，所述连杆14的另一端铰接导向盘1。

本实用新型的行星轮传动机构6包括中心齿轮601，所述中心齿轮601啮合多个行星轮602，多个行星轮602的边缘啮合一个外齿圈603。

本实用新型的电机还连接有电池17和单片机16。

电池17设置在电机底盘2上，单片机16设置在导向盘1上。

本实用新型驱动轮支架（9）的Y轴方向连接有多个轮架10，每个轮架10沿X轴方向设置有主动轮11,主动轮11至少为三个并且采用均匀分布，若主动轮11少于三，则以主动轮11为点不能连成封闭形状且无法以管壁作外接圆。确保每个主动轮11在管壁受力均匀，此处采用三个120度均匀分布。

本实用新型的Y轴方向是指垂直连接柱4的方向，本实用新型的X轴方向是指平行连接柱4的方向。

本实用新型的中心齿轮601为外径44mm，内径为15mm，齿为21；所述行星轮602为外径为38mm，内径为8mm，厚为10 mm，齿为36；所述外齿圈603外径为104mm，内径为91mm，厚为13mm，齿数为93。

实施例4

一种管道爬行装置，包括导向盘1、电机底盘2和行星轮传动机构底盘3，所述导向盘1、电机底盘2和行星轮602传动底盘通过连接柱4连接；所述电机底盘2上设置有驱动电机5，所述驱动电机5连接行星轮传动机构6；所述行星轮传动机构6置于所述行星轮传动机构底盘3上；所述行星轮传动机构6通过离合器7连接卡盘8，所述卡盘8连接驱动轮支架9，所述驱动轮支架9通过轮架10连接主动轮11；所述导向盘1的一面连接有连接柱4，另一面连接丝杆12；所述丝杆12穿过连杆套13设置；所述连杆套13铰接多个连杆14，所述连杆14的一端设置有从动导向轮15，所述连杆14的另一端铰接导向盘1。

本实用新型的电机还连接有电池17和单片机16。

电池17设置在电机底盘2上，单片机16设置在导向盘1上。

本实用新型驱动轮支架（9）的Y轴方向连接有多个轮架10，每个轮架10沿X轴方向设置有主动轮11,主动轮11至少为三个并且采用均匀分布，若主动轮11少于三，则以主动轮11为点不能连成封闭形状且无法以管壁作外接圆。确保每个主动轮11在管壁受力均匀，此处采用三个120度均匀分布。

本实用新型的Y轴方向是指垂直连接柱4的方向，本实用新型的X轴方向是指平行连接柱4的方向。

本实用新型的导向盘1的导向原理为：本实用新型的运动由带螺旋升角的主动轮11将旋转运动转化为轴向前进，由于机身重量并未分布在旋转轴心，三个主动轮11受力不均匀，旋转运动并未完全转换成轴向前进，给机身一个反向力矩，会存在机身转从动导向轮15不转的情况，从动导向轮15采用轴承轮，利用导杆调节至压力合适后，与管壁产生的摩擦可以克服反向力矩且采用轴承轮不会影响轴向前进，从动导向轮15的外接圆为管壁，可帮助装置将重心调至轴线处。

实施例5

一种管道爬行装置，包括导向盘1、电机底盘2和行星轮传动机构底盘3，所述导向盘1、电机底盘2和行星轮602传动底盘通过连接柱4连接；所述电机底盘2上设置有驱动电机5，所述驱动电机5连接行星轮传动机构6；所述行星轮传动机构6置于所述行星轮传动机构底盘3上；所述行星轮传动机构6通过离合器7连接卡盘8，所述卡盘8连接驱动轮支架9，所述驱动轮支架9通过轮架10连接主动轮11；所述导向盘1的一面连接有连接柱4，另一面连接丝杆12；所述丝杆12穿过连杆套13设置；所述连杆套13铰接多个连杆14，所述连杆14的一端设置有从动导向轮15，所述连杆14的另一端铰接导向盘1。

本实用新型的电机还连接有电池17和单片机16。

电池17设置在电机底盘2上，单片机16设置在导向盘1上。

实施例6

一种管道爬行装置，包括导向盘1、电机底盘2和行星轮传动机构底盘3，所述导向盘1、电机底盘2和行星轮602传动底盘通过连接柱4连接；所述电机底盘2上设置有驱动电机5，所述驱动电机5连接行星轮传动机构6；所述行星轮传动机构6置于所述行星轮传动机构底盘3上；所述行星轮传动机构6通过离合器7连接卡盘8，所述卡盘8连接驱动轮支架9，所述驱动轮支架9通过轮架10连接主动轮11；所述导向盘1的一面连接有连接柱4，另一面连接丝杆12；所述丝杆12穿过连杆套13设置；所述连杆套13铰接多个连杆14，所述连杆14的一端设置有从动导向轮15，所述连杆14的另一端铰接导向盘1。

本实用新型的行星轮传动机构6包括中心齿轮601，所述中心齿轮601啮合多个行星轮602，多个行星轮602的边缘啮合一个外齿圈603。

进一步地，本实用新型的连杆套13铰接有三个连杆14，每个连杆14与连杆套13的连接处间隔120°分布。

本实用新型的连杆套13与连杆14的二分之一处铰接。

本实用新型的连杆14包括连杆Ⅰ1401和连杆II1402，所述连杆Ⅰ1401和连II之间通过铆钉1403连接，且连杆Ⅰ1401和连杆II1402之间有间隙。

本实用新型的电机还连接有电池17和单片机16。电池17的型号为航模电池175200mAH 11.1V 3S 30C。单片机16的型号为C8T6。

电池17设置在电机底盘2上，单片机16设置在导向盘1上。

本实用新型驱动轮支架（9）的Y轴方向连接有多个轮架10，每个轮架10沿X轴方向设置有主动轮11,主动轮11至少为三个并且采用均匀分布，若主动轮11少于三，则以主动轮11为点不能连成封闭形状且无法以管壁作外接圆。确保每个主动轮11在管壁受力均匀，此处采用三个120度均匀分布。

本实用新型的Y轴方向是指垂直连接柱4的方向，本实用新型的X轴方向是指平行连接柱4的方向。

本实用新型的导向盘1的导向原理为：本实用新型的运动由带螺旋升角的主动轮11将旋转运动转化为轴向前进，由于机身重量并未分布在旋转轴心，三个主动轮11受力不均匀，旋转运动并未完全转换成轴向前进，给机身一个反向力矩，会存在机身转从动导向轮15不转的情况，从动导向轮15采用轴承轮，利用导杆调节至压力合适后，与管壁产生的摩擦可以克服反向力矩且采用轴承轮不会影响轴向前进，从动导向轮15的外接圆为管壁，可帮助装置将重心调至轴线处。

进一步地，本实用新型使用的驱动电机5为步进电机或者舵机。

本实用新型的驱动电机5为舵机时，通过锥齿轮连接行星轮传动机构6。采用锥齿轮的连接方式，改变转动方向后将驱动电机5转矩传递到行星轮602中，降低驱动电机5带动的转速，增大所能传递的扭矩，解决由驱动电机5直接带动驱动轮会存在速度过快，扭矩不够大等缺点。

本实用新型使用的离合器7为三柱式离合器7，所述卡盘8为三柱卡盘8。相较于普通离合器7，三柱式离合器7能减小传动时力臂的大小，增大传力时结构的稳定性。

本实用新型的中心齿轮601为外径44mm，内径为15mm，齿为21；所述行星轮602为外径为38mm，内径为8mm，厚为10 mm，齿为36；所述外齿圈603外径为104mm，内径为91mm，厚为13mm，齿数为93。

本实用新型的运动原理为:由电机带动中心齿轮601，中心齿轮601带动三个行星轮602转动，行星轮602与外齿圈603啮合，行星轮602连接三柱式离合器7，由三柱式离合器7输出系杆速度给三柱卡盘8，三柱卡盘8再给其连接的驱动轮支架9，带螺旋升角的主动轮11将旋转运动转换为轴向进击运动。

行星轮602传动具有较高的传递效率，传动比大等特点，这里我们选用2K-H行星轮602系进行单级行星轮602轮传动，计划实现传动比iah=5,效率>90%。

计算系统自由度：ω=3×3−3×2−2=1。

齿轮材料及性能如下表所示:

齿轮参数设计采用模数1，参数如下:

外齿圈603：外径104，内径91，齿数93，厚13；

中心齿轮601：外径44，齿数21，内径15；

行星轮602：36齿，外径38，厚10(12)，内8。

配齿公式：

za：zg：sib：N=za：za(iaH−2)∕2：za(iaH−1) ：zaiaH∕k

=21：36：93：38

实施例7

本实施例在实施例5的基础上，驱动电机5选用步进电机直接带动，采用42步进电机。考虑到在管道中通过锥齿轮传递转矩，且各部分之间由于加工精度等问题，齿轮啮合产生摩擦较大需要的力矩较大，我们初步决定采用步进电机。步进电机具有传递力矩大、控制简单、控制精度大等特点。尤其是其传递力矩大这一特点为管道机器人的行进提供了充足的动力。但是，由于步进电机质量过大，其重量占管道机器人总质量的百分比过大，为管道机器人带来了过大的负荷。

实施例8

本实施例在实施例5的基础上，驱动电机5采用舵机，采用RDS3115数码舵机。连接方式：采用锥齿轮连接方式，改变转动方向，后将电机转矩传递到行星轮602中，降低电机带动的转速，增大所能传递的扭矩，解决由电机直接带动外轮会存在速度过快，扭矩不够大等缺点。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种管道爬行装置，其特征在于：包括导向盘（1）、电机底盘（2）和行星轮传动机构底盘（3），所述导向盘（1）、电机底盘（2）和行星轮（602）传动底盘通过连接柱（4）连接；所述电机底盘（2）上设置有驱动电机（5），所述驱动电机（5）连接行星轮传动机构（6）；所述行星轮传动机构（6）置于所述行星轮传动机构底盘（3）上；所述行星轮传动机构（6）通过离合器（7）连接卡盘（8），所述卡盘（8）连接驱动轮支架（9），所述驱动轮支架（9）通过轮架（10）连接主动轮（11）；所述导向盘（1）的一面连接有连接柱（4），另一面连接丝杆（12）；所述丝杆（12）穿过连杆套（13）设置；所述连杆套（13）铰接多个连杆（14），所述连杆（14）的一端设置有从动导向轮（15），所述连杆（14）的另一端铰接导向盘（1）。

2.如权利要求1所述的管道爬行装置，其特征在于：所述行星轮传动机构（6）包括中心齿轮（601），所述中心齿轮（601）啮合多个行星轮（602），多个行星轮（602）的边缘啮合一个外齿圈（603）。

3.如权利要求1或2所述的管道爬行装置，其特征在于：所述连杆套（13）铰接有三个连杆（14），每个连杆（14）与连杆套（13）的连接处间隔120°分布。

4.如权利要求1或2所述的管道爬行装置，其特征在于：所述连杆套（13）与连杆（14）的二分之一处铰接。

5.如权利要求1或2所述的管道爬行装置，其特征在于：所述连杆（14）包括连杆Ⅰ（1401）和连杆II（1402），所述连杆Ⅰ（1401）和连II之间通过铆钉（1403）连接，且连杆Ⅰ（1401）和连杆II（1402）之间有间隙。

6.如权利要求1所述的管道爬行装置，其特征在于：所述驱动轮支架（9）的Y轴方向连接有多个轮架（10），每个轮架（10）沿X轴方向设置有主动轮（11）,主动轮（11）至少为三个并且采用均匀分布。

7.如权利要求1所述的管道爬行装置，其特征在于：所述驱动电机（5）为步进电机或者舵机。

8.如权利要求1所述的管道爬行装置，其特征在于：所述离合器（7）为三柱式离合器（7），所述卡盘（8）为三柱卡盘（8）。

9.如权利要求2所述的管道爬行装置，其特征在于：所述中心齿轮（601）为外径44mm，内径为15mm，齿为21；所述行星轮（602）为外径为38mm，内径为8mm，厚为10 mm，齿为36；所述外齿圈（603）外径为104mm，内径为91mm，厚为13mm，齿数为93。