CN210319061U - 一种履带式油气管道机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种履带式油气管道机器人，包括变径机构、行走机构和电源筒，电源筒外侧设置有变径机构，变径机构的底端连接有行走机构，本实用新型当机器人检测不同管径的管道时，弹簧会推动行走机构连带伸缩杆一起适应管径的变化，适用性强，同时步进电机的接线通过履带轮支架上预留的第三电线安装孔，穿过变径机构上的第二电线安装孔和第一电线安装孔和电源筒内部的电路连接在了一起，这使机器人在油气管道内检测时更加安全，降低了因为电路的火花爆炸的可能性，以及行走机构的橡胶履带在管道内有较大的摩擦力，同样也可以避免行走时履带对管道的损伤，同时，橡胶履带也保证了在垂直管道时产生的摩擦力可以和重力相等。

Description

一种履带式油气管道机器人

技术领域

本实用新型涉及油气管道检测领域，具体为一种履带式油气管道机器人。

背景技术

管道机器人一种是集驱动技术、传感器技术、控制技术以及信号处理技术与一体的智能化机电装置。主要用于油气管道的检测，可以防止油气管道发生泄漏，提高管道的使用寿命，保障了一线工作人员的生命安全，也提高了检测效率。由于油气管道运输距离较长，管道内部的空间大小有限，随着油气的流动内部的压力不稳定等因素，对管道机器人的环境的适应性、自身的稳定性、能源方面的供给等驱动特性提出了较高的要求，这些特性也是当前管道机器人相关研究的热点。

目前大多数履带式油气管道机器人大多是基于小车的样式，履带式油气管道机器人是由轮式油气管道机器人改进而来。将轮式油气管道机器人用于前进的轮子替换成履带，增大轮子的牵引力，可以使管道机器人在短距离的管道检测中应用的范围更广，更好地实现越障功能。缺点在于履带式管道机器人在管道内管径的适应能力较为单一，履带式管道机器人的驱动电机的连线大多直接暴露在油气管道内部，没有增加防保措施，实际对油气管道的检测过程中极易发生爆炸，同时不能对不同管径的管道进行检测，适用性差，以及机器人行走时履带会使管道损伤，同时不能保证在垂直管道时产生的摩擦力可以和重力相等，使机器人在垂直方向的管道上行走不便。

实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种履带式油气管道机器人，有效的解决了现有履带式管道机器人在管道内管径的适应能力较为单一，履带式管道机器人的驱动电机的连线大多直接暴露在油气管道内部，没有增加防保措施，实际对油气管道的检测过程中极易发生爆炸，同时不能对不同管径的管道进行检测，适用性差，以及机器人行走时履带会使管道损伤，同时不能保证在垂直管道时产生的摩擦力可以和重力相等，使机器人在垂直方向的管道上行走不便的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：包括变径机构、行走机构和电源筒，电源筒外侧设置有变径机构，变径机构的底端连接有行走机构；

所述变径机构包括伸缩杆、弹簧、钢管、弹簧安装槽、第二电线安装孔和第一电线安装孔，电源筒的外侧设置有钢管，电源筒与钢管的连接处第一电线安装孔，钢管内部设置有弹簧安装槽，弹簧安装槽的内部安装有弹簧，弹簧的顶端连接有伸缩杆，伸缩杆内部设置有第二电线安装孔；

所述行走机构包括橡胶履带、齿轮、步进电机、履带轮支架、连接杆和第三电线安装孔，伸缩杆的底端连接有履带轮支架，伸缩杆与履带轮支架连接处的设置有第三电线安装孔，履带轮支架的两端均设置有步进电机，步进电机的一端连接有齿轮，齿轮呈两排对称分布，相邻的两个齿轮之间啮合连接，对称的两个齿轮之间通过连接杆连接，齿轮的外侧啮合连接有橡胶履带。

根据上述技术方案，所述第二电线安装孔、第三电线安装孔和第一电线安装孔的截面直径相同，且截面圆点位于同一直线上。

根据上述技术方案，所述钢管为一种不锈钢材质的构件。

根据上述技术方案，所述电源筒的内部设置有电池安装槽和检测元件安装槽。

根据上述技术方案，所述步进电机与齿轮之间通过传动轴连接。

根据上述技术方案，所述橡胶履带的数量为三个。

本实用新型在当机器人从较小的管径的管道到较大的管径的管道时，弹簧会推动行走机构连带伸缩杆一起适应管径的变化，适用性强，步进电机的接线通过履带轮支架上预留的第三电线安装孔，穿过变径机构上的第二电线安装孔和第一电线安装孔和电源筒内部的电路连接在了一起，这使机器人在油气管道内检测时更加安全，降低了因为电路的火花爆炸的可能性，行走机构的橡胶履带在管道内有较大的摩擦力，同样也可以避免行走时履带对管道的损伤，同时，橡胶履带也保证了在垂直管道时产生的摩擦力可以和重力相等，使机器人可以在垂直方向的管道上行走。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型整体结构示意图。

图2是本实用新型的行走机构的结构示意图。

图3是本实用新型的变径机构的安装结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-3对本实用新型的具体实施方式做进一步详细说明。

实施例一，由图1、图2和图3给出，本实用新型包括变径机构1、行走机构2和电源筒3，电源筒3外侧设置有变径机构1，变径机构1的底端连接有行走机构2；

变径机构1包括伸缩杆4、弹簧5、钢管6、弹簧安装槽7、第二电线安装孔8和第一电线安装孔15，电源筒3的外侧设置有钢管6，电源筒3与钢管6的连接处第一电线安装孔15，钢管6内部设置有弹簧安装槽7，弹簧安装槽7的内部安装有弹簧5，弹簧5的顶端连接有伸缩杆4，伸缩杆4内部设置有第二电线安装孔8，使用时在机器人进入管道时，弹簧5和伸缩杆4都处于压缩状态，当机器人从较小的管径的管道到较大的管径的管道时，弹簧5会推动行走机构连带伸缩杆4一起适应管径的变化，其中通过钢管6和弹簧安装槽7，便于安装弹簧5和对伸缩杆4进行限位固定；

行走机构2包括橡胶履带9、齿轮10、步进电机11、履带轮支架12、连接杆13和第三电线安装孔14，伸缩杆4的底端连接有履带轮支架12，伸缩杆4与履带轮支架12连接处的设置有第三电线安装孔14，履带轮支架12的两端均设置有步进电机11，步进电机11的一端连接有齿轮10，齿轮10呈两排对称分布，相邻的两个齿轮10之间啮合连接，对称的两个齿轮10之间通过连接杆13连接，齿轮10的外侧啮合连接有橡胶履带9，使用时履带轮支架12内的步进电机11有两个，置于履带轮支架12的两端，机器人行走时通过履带轮支架12内的步进电机11转动，带动齿轮10转动既可以带动橡胶履带9转动，实现机器人的行走，其中通过连接杆13便于使整体更加稳定和方便齿轮10的转动，同时，步进电机11的接线通过履带轮支架上预留的第三电线安装孔14，穿过变径机构上的第二电线安装孔8和第一电线安装孔15和电源筒3内部的电路连接在了一起，这使机器人在油气管道内检测时更加安全，降低了因为电路的火花爆炸的可能性，行走机构的橡胶履带9在管道内有较大的摩擦力，同样也可以避免行走时履带对管道的损伤，同时，橡胶履带9也保证了在垂直管道时产生的摩擦力可以和重力相等，使机器人可以在垂直方向的管道上行走。

实施例二，在实施例一的基础上，第二电线安装孔8、第三电线安装孔14和第一电线安装孔15的截面直径相同，且截面圆点位于同一直线上，方便电线的穿插安装。

实施例三，在实施例一的基础上，钢管6为一种不锈钢材质的构件，可以提高钢管6的使用寿命。

实施例四，在实施例一的基础上，电源筒3的内部设置有电池安装槽和检测元件安装槽，方便安装电池和检测元件。

实施例五，在实施例一的基础上，步进电机11与齿轮10之间通过传动轴连接，便于步进电机11与齿轮10之间的机械传动。

实施例六，在实施例一的基础上，橡胶履带9的数量为三个，方便机器人的行走。

工作原理：使用时在机器人进入管道时，弹簧5和伸缩杆4都处于压缩状态，当机器人从较小的管径的管道到较大的管径的管道时，弹簧5会推动行走机构连带伸缩杆4一起适应管径的变化，适用性强，其中通过钢管6和弹簧安装槽7，便于安装弹簧5和对伸缩杆4进行限位固定，使用时履带轮支架12内的步进电机11有两个，置于履带轮支架12的两端，机器人行走时通过履带轮支架12内的步进电机11转动，带动齿轮10转动既可以带动橡胶履带9转动，实现机器人的行走，其中通过连接杆13便于使整体更加稳定和方便齿轮10的转动，同时，步进电机11的接线通过履带轮支架上预留的第三电线安装孔14，穿过变径机构上的第二电线安装孔8和第一电线安装孔15和电源筒3内部的电路连接在了一起，这使机器人在油气管道内检测时更加安全，降低了因为电路的火花爆炸的可能性，行走机构的橡胶履带9在管道内有较大的摩擦力，同样也可以避免行走时履带对管道的损伤，同时，橡胶履带9也保证了在垂直管道时产生的摩擦力可以和重力相等，使机器人可以在垂直方向的管道上行走。

本实用新型与现有技术相比具有以下益处：当机器人从较小的管径的管道到较大的管径的管道时，弹簧5会推动行走机构连带伸缩杆4一起适应管径的变化，适用性强，步进电机11的接线通过履带轮支架上预留的第三电线安装孔14，穿过变径机构上的第二电线安装孔8和第一电线安装孔15和电源筒3内部的电路连接在了一起，这使机器人在油气管道内检测时更加安全，降低了因为电路的火花爆炸的可能性，行走机构的橡胶履带9在管道内有较大的摩擦力，同样也可以避免行走时履带对管道的损伤，同时，橡胶履带9也保证了在垂直管道时产生的摩擦力可以和重力相等，使机器人可以在垂直方向的管道上行走。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种履带式油气管道机器人，其特征在于：包括变径机构（1）、行走机构（2）和电源筒（3），电源筒（3）外侧设置有变径机构（1），变径机构（1）的底端连接有行走机构（2）；

所述变径机构（1）包括伸缩杆（4）、弹簧（5）、钢管（6）、弹簧安装槽（7）、第二电线安装孔（8）和第一电线安装孔（15），电源筒（3）的外侧设置有钢管（6），电源筒（3）与钢管（6）的连接处第一电线安装孔（15），钢管（6）内部设置有弹簧安装槽（7），弹簧安装槽（7）的内部安装有弹簧（5），弹簧（5）的顶端连接有伸缩杆（4），伸缩杆（4）内部设置有第二电线安装孔（8）；

所述行走机构（2）包括橡胶履带（9）、齿轮（10）、步进电机（11）、履带轮支架（12）、连接杆（13）和第三电线安装孔（14），伸缩杆（4）的底端连接有履带轮支架（12），伸缩杆（4）与履带轮支架（12）连接处的设置有第三电线安装孔（14），履带轮支架（12）的两端均设置有步进电机（11），步进电机（11）的一端连接有齿轮（10），齿轮（10）呈两排对称分布，相邻的两个齿轮（10）之间啮合连接，对称的两个齿轮（10）之间通过连接杆（13）连接，齿轮（10）的外侧啮合连接有橡胶履带（9）。

2.根据权利要求1所述的一种履带式油气管道机器人，其特征在于：所述第二电线安装孔（8）、第三电线安装孔（14）和第一电线安装孔（15）的截面直径相同，且截面圆点位于同一直线上。

3.根据权利要求1所述的一种履带式油气管道机器人，其特征在于：所述钢管（6）为一种不锈钢材质的构件。

4.根据权利要求1所述的一种履带式油气管道机器人，其特征在于：所述电源筒（3）的内部设置有电池安装槽和检测元件安装槽。

5.根据权利要求1所述的一种履带式油气管道机器人，其特征在于：所述步进电机（11）与齿轮（10）之间通过传动轴连接。

6.根据权利要求1所述的一种履带式油气管道机器人，其特征在于：所述橡胶履带（9）的数量为三个。

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