CN210319064U - 一种轮式油气管道机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轮式油气管道机器人，包括第一支撑板、液压缸、第二支撑板、轮子、主动曲柄、从动曲柄、同步盘、滑块、连杆、长轴、轮基板和轮子支架，第一支撑板与第二支撑板之间通过长轴连接，第一支撑板一侧与液压缸的底部连接，液压缸的一端连接有滑块，滑块的一侧设置有同步盘，长轴贯穿滑块和同步盘。本实用新型结构新颖，变径机构采用了平行四杆机构，相较于过去的轮式油气管道机器人的变径机构更加易于实现，通过轮子和轮子支架组成行走机构，行走机构的轮子用从动轮，避免了电机的使用，在管道中更加安全，以及位于机器人轴心的液压缸提供动力，极大地减少了机器人电路元件的使用，使其工作时更加安全。

Description

一种轮式油气管道机器人

技术领域

本实用新型涉及管道机器人领域，尤其是涉及一种轮式油气管道机器人。

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。

目前大多数轮式管道机器人大多是小车的样式，很少设有管道变径机构且其变径机构较为复杂，在不同管径的管道中工作会较为困难，轮式管道机器人的驱动电机大多直接暴露在油气管道内部，没有增加防保措施，实际对管道的检测过程中极易发生爆炸。

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轮式油气管道机器人，解决了现有的大多数轮式管道机器人大多是小车的样式，很少设有管道变径机构且其变径机构较为复杂，在不同管径的管道中工作会较为困难，轮式管道机器人的驱动电机大多直接暴露在油气管道内部，没有增加防保措施，实际对管道的检测过程中极易发生爆炸的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：本实用新型包括第一支撑板、液压缸、第二支撑板、轮子、主动曲柄、从动曲柄、同步盘、滑块、连杆、长轴、轮基板和轮子支架，第一支撑板与第二支撑板之间通过长轴连接，第一支撑板一侧与液压缸的底部连接，液压缸的一端连接有滑块，滑块的一侧设置有同步盘，长轴贯穿滑块和同步盘，第一支撑板与轮基板之间通过从动曲柄连接，第二支撑板与轮基板之间通过主动曲柄连接，滑块的一侧通过连杆与主动曲柄的中部连接，轮基板的外侧设置有轮子支架，轮子支架的内部设置有轮子。

所述主动曲柄、从动曲柄、连杆、长轴和轮基板的数量均为三个，三个轮基板呈120°分布在径向圆周范围内。

所述轮子支架和轮子的数量均为九个，轮子支架与轮基板之间通过螺栓固定连接。

所述第一支撑板和第二支撑板均开设有管道检测元件安装孔洞。

所述第一支撑板和第二支撑板与长轴之间通过长轴连接孔连接。

所述第一支撑板与从动曲柄和第二支撑板与主动曲柄之间均通过曲柄安装孔连接。

本实用新型结构新颖，通过主动曲柄、从动曲柄、同步盘、滑块、连杆、长轴和轮基板组成变径机构，变径机构采用了平行四杆机构，相较于过去的轮式油气管道机器人的变径机构更加易于实现，通过轮子和轮子支架组成行走机构，行走机构的轮子用从动轮，避免了电机的使用，在管道中更加安全，以及位于机器人轴心的液压缸提供动力，极大地减少了机器人电路元件的使用，使其工作时更加安全。

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是本实用新型三维结构示意图。

图2是本实用新型变径机构的结构示意图。

图3是本实用新型第一支撑板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-3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和图2出，本实用新型包括第一支撑板1、液压缸2、第二支撑板3、轮子4、主动曲柄5、从动曲柄6、同步盘7、滑块8、连杆9、长轴10、轮基板11和轮子支架12，第一支撑板1与第二支撑板3之间通过长轴10连接，第一支撑板1一侧与液压缸2的底部连接，液压缸2的一端连接有滑块8，滑块8的一侧设置有同步盘7，长轴10贯穿滑块8和同步盘7，第一支撑板1与轮基板11之间通过从动曲柄6连接，第二支撑板3与轮基板11之间通过主动曲柄5连接，滑块8的一侧通过连杆9与主动曲柄5的中部连接，轮基板11的外侧设置有轮子支架12，轮子支架12的内部设置有轮子4，通过主动曲柄5、从动曲柄6、同步盘7、滑块8、连杆9、长轴10和轮基板11组成变径机构，轮子4和轮子支架12组成行走机构，其中变径机构主要参考了平行四杆机构，位于机器人轴心上的液压缸2通过滑块8推动连杆9，再由连杆9带动主动曲柄5来改变主动曲柄5和从动曲柄6的水平方向的角度，使机器人的行走机构紧贴在管道内壁上，平行四杆机构的优势可以使处于轴向的液压缸2的推力通过平行四杆机构转换为径向的对管道内壁的支撑力，因此此机构更适合作变径机构，而行走机构主要由轮子4和轮子支架12组成，安装在轮基板11上，行走机构的轮子4均为从动轮，主要通过位于机器人轴心的液压缸2提供动力，带动轮子4使机器人移动，行走机构的轮,4在一个轮基板11上装配有三个，三个轮基板11呈120°分布在径向圆周范围内，当该机器人在管道中时，行走机构的轮,4因受到变径机构的液压缸2推力转换的支撑力，与管道内壁贴紧，机器人主要靠液压2推动的力实现机器人的移动，在机器人移动时，位于机器人中心的液压缸2会提供一个与运动方向同向的力，使行走机构的轮子4向前移动，当该管道机器人在垂直方向的管道内移动时，其变径机构可以提供足够大的对管道内壁的压力，使机器人的摩擦力在管径适应范围内不会因其自身重力而在管道内下滑或者无法爬上垂直方向的管道，而液压,2可以提供足够大的驱动力来克服机器人在紧靠垂直方向上的管道所受到的重力、摩擦力等各种阻力，进而实现该机器人在垂直方向的管道内壁上的上升或者下降。

实施例二，在实施例一的基础上，由图1给出，主动曲柄5、从动曲柄6、连杆9、长轴10和轮基板11的数量均为三个，三个轮基板11呈120°分布在径向圆周范围内，便于机器人的移动。

实施例三，在实施例一的基础上，由图1给出，轮子支架12和轮子4的数量均为九个，轮子支架12与轮基板11之间通过螺栓固定连接，便于机器人在管道内的移动。

实施例四，在实施例一的基础上，由图3给出，第一支撑板1和第二支撑板3均开设有管道检测元件安装孔洞13，方便安装管道检测元件。

实施例五，在实施例一的基础上，由图3给出，第一支撑板1和第二支撑板3与长轴10之间通过长轴连接孔14连接。便于第一支撑板1和第二支撑板3与长轴10之间的安装连接。

实施例六，在实施例一的基础上，由图3给出，第一支撑板1与从动曲柄6和第二支撑板3与主动曲柄5之间均通过曲柄安装孔15连接，便于第一支撑板1与从动曲柄6和第二支撑板3与主动曲柄5之间的安装连接。

本实用新型通过主动曲柄5、从动曲柄6、同步盘7、滑块8、连杆9、长轴10和轮基板11组成变径机构，轮子4和轮子支架12组成行走机构，其中变径机构主要参考了平行四杆机构，位于机器人轴心上的液压缸2通过滑块8推动连杆9，再由连杆9带动主动曲柄5来改变主动曲柄5和从动曲柄6的水平方向的角度，使机器人的行走机构紧贴在管道内壁上，平行四杆机构的优势可以使处于轴向的液压缸2的推力通过平行四杆机构转换为径向的对管道内壁的支撑力，因此此机构更适合作变径机构，而行走机构主要由轮子4和轮子支架12组成，安装在轮基板11上，行走机构的轮子4均为从动轮，主要通过位于机器人轴心的液压缸2提供动力，带动轮子4使机器人移动，行走机构的轮,4在一个轮基板11上装配有三个，三个轮基板11呈120°分布在径向圆周范围内，当该机器人在管道中时，行走机构的轮,4因受到变径机构的液压缸2推力转换的支撑力，与管道内壁贴紧，机器人主要靠液压2推动的力实现机器人的移动，在机器人移动时，位于机器人中心的液压缸2会提供一个与运动方向同向的力，使行走机构的轮子4向前移动，当该管道机器人在垂直方向的管道内移动时，其变径机构可以提供足够大的对管道内壁的压力，使机器人的摩擦力在管径适应范围内不会因其自身重力而在管道内下滑或者无法爬上垂直方向的管道，而液压,2可以提供足够大的驱动力来克服机器人在紧靠垂直方向上的管道所受到的重力、摩擦力等各种阻力，进而实现该机器人在垂直方向的管道内壁上的上升或者下降。

实用新型结构新颖，通过主动曲柄5、从动曲柄6、同步盘7、滑块8、连杆9、长轴10和轮基板11组成变径机构，变径机构采用了平行四杆机构，相较于过去的轮式油气管道机器人的变径机构更加易于实现，通过轮子4和轮子支架12组成行走机构，行走机构的轮子4用从动轮，避免了电机的使用，在管道中更加安全，以及位于机器人轴心的液压缸2提供动力，极大地减少了机器人电路元件的使用，使其工作时更加安全。

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)

1.一种轮式油气管道机器人，其特征在于，包括第一支撑板（1）、液压缸（2）、第二支撑板（3）、轮子（4）、主动曲柄（5）、从动曲柄（6）、同步盘（7）、滑块（8）、连杆（9）、长轴（10）、轮基板（11）和轮子支架（12），第一支撑板（1）与第二支撑板（3）之间通过长轴（10）连接，第一支撑板（1）一侧与液压缸（2）的底部连接，液压缸（2）的一端连接有滑块（8），滑块（8）的一侧设置有同步盘（7），长轴（10）贯穿滑块（8）和同步盘（7），第一支撑板（1）与轮基板（11）之间通过从动曲柄（6）连接，第二支撑板（3）与轮基板（11）之间通过主动曲柄（5）连接，滑块（8）的一侧通过连杆（9）与主动曲柄（5）的中部连接，轮基板（11）的外侧设置有轮子支架（12），轮子支架（12）的内部设置有轮子（4）。

2.根据权利要求1所述的一种轮式油气管道机器人，其特征在于，所述主动曲柄（5）、从动曲柄（6）、连杆（9）、长轴（10）和轮基板（11）的数量均为三个，三个轮基板（11）呈120°分布在径向圆周范围内。

3.根据权利要求1所述的一种轮式油气管道机器人，其特征在于，所述轮子支架（12）和轮子（4）的数量均为九个，轮子支架（12）与轮基板（11）之间通过螺栓固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种轮式油气管道机器人，其特征在于，所述第一支撑板（1）和第二支撑板（3）均开设有管道检测元件安装孔洞（13）。

5.根据权利要求2所述的一种轮式油气管道机器人，其特征在于，所述第一支撑板（1）和第二支撑板（3）与长轴（10）之间通过长轴连接孔（14）连接。

6.根据权利要求1所述的一种轮式油气管道机器人，其特征在于，所述第一支撑板（1）与从动曲柄（6）和第二支撑板（3）与主动曲柄（5）之间均通过曲柄安装孔（15）连接。

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