CN211442526U - 一种用于管道内检测的履带机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于管道内检测的履带机器人，包括检测装置、主梁、第一轮组、第一履带和第一驱动装置，第一内张紧机构包括第一内张紧杆、第一内限位件和第一内限位止件；第一内限位止件包括与第一内张紧杆相适应的第一内张紧杆孔，以供第一内张紧杆在其内移动，第一内限位止件与第一内固轮侧板固定连接；第一内限位件与第一内限位止件相抵，第一内限位件与第一内张紧杆相对滑动以控制第一内张紧杆在第一内张紧杆孔内向张紧轴方向移动的第一内距离，以通过张紧轴带动第一张紧轮与第一履带紧密接触。采用张紧轮以及与其连接的张紧结构，具有有益效果：保证轮组与履带紧密接触、保证履带动力充足、延长履带使用寿命的。

Description

一种用于管道内检测的履带机器人

技术领域

本发明涉及总宽带一种用于管道内检测的履带机器人，尤其涉及一种保证轮组与履带紧密接触、可延长橡胶履带使用寿命的检测管道的机器人。

背景技术

在重大民生领域，如自来水、供气、供油等，管道是使用最广泛的传输形式，而管道在使用中，因不同原因造成管道堵塞和管道损伤，易造成供水污染、供气供油泄漏引发危险，如何有效检测这些管道堵塞和损伤防止其次生灾害是摆在管理人员面前的重要问题。

现有采用的供水、供气管道中，一般采取总管直至入户管道，其尺寸从大到小；其中进入小区直至入户管道铺设范围明确、管道线路短，堵塞和损伤造成的影响较小，开挖检修简单，一般由各区域管理公司进行日常维修。

但是，供水供气供油公司总厂引出的总管至各区域的中型管道，铺设范围大、管道上建筑物复杂，一般要求深埋，要求精确确定堵塞和损伤位置，避免无目标无谓开挖，造成重大民生损失；且各城市市政也要求在日常维护中，对这些总管和中型管道进行预防监测，以实时监控管道内情况。

现有技术中已有多种对这些总管和中型管道进行管内检测的机器人，其中有轮式的，也有履带式的。

其中轮式机器人由于前后轮之间空隙原因，易被管道内障碍物卡住，并且行进中爬坡能力有限。

其中采取金属履带的机器人，易对现役总管和中型管道产生伤害，尤其是已经使用多年的钢管和铸铁管，长期掩埋湿润土中，钢管和铸铁管本身已多处锈蚀严重，在金属履带的敲击下极易产生裂缝造成检测伤甚至击穿管道。

其中采取橡胶履带的机器人，由于机器人长期工作于流体管道内，以及动轮与橡胶之间的摩擦，导致橡胶履带松脱，随着机器人使用时间增长，易造成履带动力不足，甚至直接履带脱离。

发明内容

本发明提供一种用于管道内检测的履带机器人，采用张紧轮以及与其连接的张紧结构，保证轮组与履带紧密接触，保证履带动力充足，延长履带使用寿命。

本发明提供一种用于管道内检测的履带机器人，包括检测装置、主梁、第一轮组、第一履带和第一驱动装置，所述检测装置用于检测管道情况，所述第一驱动装置驱动所述第一轮组以带动所述第一履带，所述第一轮组通过第一内固轮侧板与所述主梁连接；其特征在于：

所述第一内固轮侧板包括第一内张紧滑槽；

所述第一轮组包括第一驱动轮、第一支撑轮和第一张紧轮，所述第一驱动装置驱动所述第一驱动轮以带动所述第一履带；所述第一驱动轮和所述第一支撑轮与所述第一内固轮侧板固定连接；所述第一张紧轮通过第一内张紧机构与所述第一内固轮侧板滑动连接，以使所述第一轮组与所述第一履带紧密接触；

所述第一张紧轮以张紧轴为中轴，所述张紧轴位于所述第一内张紧滑槽中；

所述第一内张紧机构包括第一内张紧杆、第一内限位件和第一内限位止件；所述第一内张紧杆与所述张紧轴呈第一内角度固定连接，所述第一内角度为 70～110度；所述第一内限位止件包括与所述第一内张紧杆相适应的第一内张紧杆孔，以供第一内张紧杆在其内移动，所述第一内限位止件与第一内固轮侧板固定连接；所述第一内限位件与所述第一内限位止件相抵，所述第一内限位件与所述第一内张紧杆相对滑动以控制所述第一内张紧杆在所述第一内张紧杆孔内向所述张紧轴方向移动的第一内距离，以通过所述张紧轴带动所述第一张紧轮与所述第一履带紧密接触。

优选地，还包括第一外固轮侧板，

所述第一轮组通过第一外固轮侧板与所述主梁连接；

所述第一外固轮侧板包括第一外张紧滑槽；

所述第一驱动轮和所述第一支撑轮与所述第一外固轮侧板固定连接；所述第一张紧轮通过第一外张紧机构与所述第一外固轮侧板滑动连接，以使所述第一轮组与所述第一履带紧密接触；

所述张紧轴位于所述第一外张紧滑槽中；

所述第一外张紧机构包括第一外张紧杆、第一外限位件和第一外限位止件；所述第一外张紧杆与所述张紧轴呈第二外角度固定连接，所述第二外角度为70～110度；所述第一外限位止件包括与所述第一外张紧杆相适应的第一外张紧杆孔，以供第一外张紧杆在其内移动，所述第一外限位止件与第一外固轮侧板固定连接；所述第一外限位件与所述第一外限位止件相抵，所述第一外限位件与所述第一外张紧杆相对滑动以控制所述第一外张紧杆在所述第一外张紧杆孔内向所述张紧轴方向移动的第一外距离，以通过所述张紧轴带动所述第一张紧轮与所述第一履带紧密接触；

所述第一内距离与所述第一外距离相等。

优选地，所述第一内张紧杆是螺杆，所述第一内限位件是螺母。

优选地，所述第一内限位件是处于压缩状态的第一内弹簧件，两端分别与所述第一内限位止件和所述张紧轴固定连接。

优选地，所述第一驱动轮位于所述第一张紧轮的侧上方，所述第一驱动轮中轴与所述第一内张紧滑槽两端连线形成的角度小于30度。

优选地，所述第一驱动轮位于所述第一张紧轮的侧上方，所述第一驱动轮的直径大于所述第一张紧轮的直径。

优选地，所述第一支撑轮位于所述第一张紧轮侧上方；

所述第一轮组还包括配重轮，所述配重轮的直径小于所述第一张紧轮的直径；

所述配重轮的直径不小于所述第一支撑轮的直径，所述配重轮位于所述第一张紧轮的一侧，所述配重轮的数量大于所述第一支撑轮的数量。

优选地，所述第一支撑轮数量为1个，

所述配重轮的数量为3个。

优选地，所述第一履带内侧包括内凸起，所述第一驱动轮、所述第一支撑轮、所述第一张紧轮和所述配重轮均包括与所述内凸起相适应的内凹槽，以增加所述第一履带与所述第一轮组的摩擦力。

优选地，所述检测装置包括声呐图像设备。

还提供一种用于管道内检测的履带机器人，包括检测装置、主梁、第一轮组、第二轮组、第一履带、第二履带、第一驱动装置和第二驱动装置，所述检测装置用于检测管道情况；所述第一轮组带动所述第一履带，所述第一轮组通过第一内固轮侧板和第一内框架与所述主梁连接，所述第一内固轮侧板与所述第一内框架固定连接；所述第二轮组带动所述第二履带，所述第二轮组通过第二内固轮侧板和第二内框架与所述主梁连接，所述第二内固轮侧板与所述第二内框架固定连接；其特征在于：

所述第一轮组包括第一驱动轮、第一支撑轮和第一张紧轮，所述第一驱动轮和所述第一支撑轮与所述第一内固轮侧板固定连接；

所述第二轮组包括第二驱动轮、第二支撑轮和第二张紧轮，所述第二驱动轮和所述第二支撑轮与所述第二内固轮侧板固定连接；

所述主梁包括位于其底面并向下延伸的梁下板；

所述梁下板分别与所述第一内框架和所述第二内框架通过第一固定轴和第二固定轴相连，所述第一内框架可带动所述第一履带围绕所述第一固定轴向外转动；所述第二内框架可带动所述第二履带围绕所述第二固定轴向外转动；

还包括履带外转机构，以控制所述第一履带和第二履带向外转动的第一角度和第二角度；

所述第一角度和所述第二角度均小于90度。

优选地，所述履带外转机构包括外转弹簧件。

优选地，所述第一内框架上有连接所述外转弹簧件一端的第一凸起，所述第二内框架上有连接所述外转弹簧件另一端的第二凸起。

优选地，所述梁下板上包括第一滑槽和第二滑槽，所述第一凸起在所述第一滑槽内滑动；所述第二凸起在所述第二滑槽内滑动。

优选地，所述外转弹簧件包括第一外转弹簧件和第二外转弹簧件；

所述第一内框架上有连接所述第一外转弹簧件一端的第一凸起，所述第一外转弹簧件的另一端固定连接与所述梁下板上；所述第二内框架上有连接所述第二外转弹簧件一端的第二凸起，所述第二外转弹簧件的另一端固定连接与所述梁下板上。

优选地，所述梁下板上包括第一滑槽和第二滑槽，所述第一凸起在所述第一滑槽内滑动；所述第二凸起在所述第二滑槽内滑动。

优选地，所述履带外转机构包括第一履带外转机构和第二履带外转机构；

第一履带外转机构包括：位于梁下板上的第一履带限位孔，所述第一内框架上与所述第一履带限位孔对应的第一履带限位对孔，至少有两个所述第一履带限位孔；第一插销，用于插进所述第一履带限位孔和所述第一履带限位对孔以固定所述第一角度；

所述第二履带外转机构包括：位于梁下板上的第二履带限位孔，所述第二内框架上与所述第二履带限位孔对应的第二履带限位对孔，至少有两个所述第二履带限位孔；第二插销，用于插进所述第二履带限位孔和所述第二履带限位对孔以固定所述第二角度。

优选地，所述第一角度和所述第二角度均为20度。

优选地，所述第一角度和所述第二角度共同使得机器人垂直高度降低 20～35cm。

优选地，所述第一角度和所述第二角度共同使得机器人垂直高度降低25cm。

本发明提供一种用于管道内检测的履带机器人，采用张紧轮以及与其连接的张紧结构，保证轮组与履带紧密接触，保证履带动力充足，延长履带使用寿命。

附图说明

附图1是本发明用于管道内检测的履带机器人履带内侧示意图；

附图2是图1中A区放大示意图；

附图3是图2中张紧轮与其张紧结构的俯视剖面图；

附图4是本发明用于管道内检测的履带机器人履带内侧示意图；

附图5是图4中A’区放大示意图；

附图6是图5中张紧轮与其张紧结构的俯视剖面图；

附图7是本发明用于管道内检测的履带机器人驱动轮与张紧轮位置关系示意图；

附图8是本发明用于管道内检测的履带机器人正常行走状态正视图；

附图9是本发明用于管道内检测的履带机器人遇流体速度过大或管径较小时行走状态正视图；

附图10是图9中B区第一种放大示意图；

附图11是图9中B区第二种放大示意图；

附图12是图9中B区第三种放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的用于管道内检测的履带机器人的具体实施方式做详细说明。

在附图中，为了描述方便，层和区域的尺寸比例并非实际比例。当层(或膜) 被称为在另一层或衬底“上”时，它可以直接在另一层或衬底上，或者也可以存在中间层。此外，当一层被称为在另一层“下”时，它可以直接在下面，并且也可以存在一个或多个中间层。另外，当层被称为在两个层之间时，它可以是两个层之间的唯一层，或者也可以存在一个或多个中间层。相同的附图标记始终表示相同的元件。另外，当两个部件之间称为“连接”时，包括物理连接，除非说明书明确限定，此种物理连接包括但不限于电连接、接触连接、无线信号连接

为解决现有技术中履带机器人橡胶履带长时间使用易松动寿命短、无法根据管道管径大小降低机器人高度和缓冲管内流体速度过快带来的冲击力：

申请人提供一种用于管道内检测的履带机器人，如图1～图12所示，包括检测装置72、主梁5、第一轮组(未示出)、第一履带3和第一驱动装置4，所述检测装置72用于检测管道情况，所述第一驱动装置4驱动所述第一轮组以带动所述第一履带3，所述第一轮组通过第一内固轮侧板1与所述主梁5连接；其特征在于：

所述第一内固轮侧板1包括第一内张紧滑槽11；

所述第一轮组包括第一驱动轮21、第一支撑轮24和第一张紧轮22，所述第一驱动装置4驱动所述第一驱动轮21以带动所述第一履带3；所述第一驱动轮21和所述第一支撑轮24与所述第一内固轮侧板1固定连接；所述第一张紧轮22通过第一内张紧机构(未示出)与所述第一内固轮侧板1滑动连接，以使所述第一轮组与所述第一履带3紧密接触；

所述第一张紧轮22以张紧轴221为中轴，所述张紧轴221位于所述第一内张紧滑槽11中；

所述第一内张紧机构包括第一内张紧杆222、第一内限位件223和第一内限位止件224；所述第一内张紧杆222与所述张紧轴223呈第一内角度固定连接，所述第一内角度为70～110度；所述第一内限位止件224包括与所述第一内张紧杆222相适应的第一内张紧杆孔(未示出)，以供第一内张紧杆222在其内移动，所述第一内限位止件224与第一内固轮侧板1固定连接；所述第一内限位件223 与所述第一内限位止件224相抵，所述第一内限位件223与所述第一内张紧杆 222相对滑动以控制所述第一内张紧杆222在所述第一内张紧杆孔内向所述张紧轴221方向(如图1所示即向右)移动的第一内距离，以通过所述张紧轴221 带动所述第一张紧轮22与所述第一履带3紧密接触。

在本实施例中，所述第一内角度为90度。

在本实施例中，还包括第一外固轮侧板1’，所述第一轮组(未示出)通过第一外固轮侧板1’与所述主梁5连接；所述第一外固轮侧板1’包括第一外张紧滑槽(未示出)；所述第一驱动轮21和所述第一支撑轮24与所述第一外固轮侧板1’固定连接；所述第一张紧轮22通过第一外张紧机构(未示出)与所述第一外固轮侧板1’滑动连接，以使所述第一轮组与所述第一履带3紧密接触；所述张紧轴221位于所述第一外张紧滑槽中；所述第一外张紧机构包括第一外张紧杆(未示出)、第一外限位件(未示出)和第一外限位止件(未示出)；所述第一外张紧杆与所述张紧轴221呈第二外角度固定连接，所述第二外角度为 70～110度；所述第一外限位止件包括与所述第一外张紧杆相适应的第一外张紧杆孔，以供第一外张紧杆在其内移动，所述第一外限位止件与第一外固轮侧板1’固定连接；所述第一外限位件与所述第一外限位止件相抵，所述第一外限位件与所述第一外张紧杆相对滑动以控制所述第一外张紧杆在所述第一外张紧杆孔内向所述张紧轴221方向移动的第一外距离，以通过所述张紧轴221带动所述第一张紧轮22与所述第一履带3紧密接触；所述第一内距离与所述第一外距离相等，以使所述第一履带3保持受力稳定。

在本实施例中，所述第一外角度为90度。

需要说明的是，在本实施例中，第一内固轮侧板1与第一外固轮侧板1’上连接的功能部件均以第一履带3的长轴为中线对称，即第一内张紧滑槽11与第一外张紧滑槽、第一内张紧机构与第一外张紧机构、第一内张紧杆222与第一外张紧杆(未示出)、第一外限位件223与第一外限位件(未示出)、第一内限位止件224与第一外限位止件、第二内角度与第二外角度均以第一履带3的长轴为中线对称。

同时需要说明的是，在本实施例中，第一内固轮侧板1和第一外固轮侧板 1’形状完全相同，以方便工业化批量生产，且有利于第一履带3两侧保持重量稳定。但是，在其他实施例中，第一内固轮侧板1和第一外固轮侧板1’在重量保持相同的情况下，可设计成形状不相同的形状。

在本实施例中，如图3所示，所述第一内张紧杆222是螺杆，所述第一内限位件223是螺母。或者，如图6所示，所述第一内限位件222是处于压缩状态的第一内弹簧件，两端分别与所述第一内限位止件222和所述张紧轴221固定连接。

在其他实施例中，所述第一外张紧杆(未示出)是螺杆，所述第一外限位件(未示出)是螺母。或者，所述第一外限位件(未示出)是处于压缩状态的第一外弹簧件，两端分别与所述第一外限位止件(未示出)和所述张紧轴221固定连接。

在本实施例中，所述第一驱动轮21位于所述第一张紧轮22的侧上方，且位于履带相对的两极，相互配合，最大发挥第一张紧轮22的作用，如图7所示，所述第一驱动轮21中轴和所述第一内张紧滑槽11两端的连线与水平形成的角度2120小于30度，以最大发挥第一张紧轮22的作用，保持第一履带3张紧。同样地，所述第一驱动轮21中轴和所述第一外张紧滑槽(未示出)两端的连线与水平形成的角度(未示出)小于30度，与角度2120相等，以最大发挥第一张紧轮22的作用，保持第一履带3张紧。

优选地，本实施例中，角度2120的范围是11°30′以下、10°以上。在本实施例中，所述第一驱动轮21位于所述第一张紧轮22的侧上方，所述第一驱动轮21的直径大于所述第一张紧轮22的直径，保证第一驱动轮21与第一履带3 的接触面积，增强第一履带3的动力。

在本实施例中，所述第一支撑轮24位于所述第一张紧轮22侧上方；所述第一轮组还包括第一配重轮25、26、27，所述第一配重轮25、26、27的直径小于所述第一张紧轮22的直径，所述第一配重轮25、26、27的位于所述第一张紧轮22的一侧，以降低第一履带3的重心，从而保证履带机器人的稳定性。

进一步地，为充分保证履带机器人的稳定性，所述第一驱动轮21的直径x1 和数量y1、第一张紧轮22的直径x2和数量y2、所述第一配重轮的直径x3和数量y3和第一支撑轮24的直径x4和数量y4满足关系(1)：

k(y2*x2²+y3*x3²)≥y1*x1²+y4*x4² (1)

其中k为配重系数，k的范围为0.6～0.8。

所述第一驱动轮21、第一张紧轮22和所述第一配重轮25、26、27的直径比x1:x2:x3为1：0.9～0.8：0.7～0.6。优选地，本实施例中，所述第一驱动轮21、第一张紧轮22和所述第一配重轮25、26、27的直径比x1:x2:x3为1：0.88： 0.65，以降低第一履带3的重心，从而保证履带机器人的稳定性。

所述第一配重轮25、26、27的直径不小于所述第一支撑轮24的直径，所述第一配重轮25、26、27位于所述第一张紧轮22的一侧，所述第一配重轮25、 26、27的数量大于所述第一支撑轮23的数量，以降低第一履带3的重心，从而保证履带机器人的稳定性。

在本实施例中，所述第一支撑轮24数量为1个，所述第一配重轮的数量为 3个，以充分降低第一履带3的重心，从而保证履带机器人的稳定性。

在本实施例中，如图3所示，所述第一履带3内侧包括内凸起31，所述第一驱动轮21、所述第一支撑轮24、所述第一张紧轮22和所述第一配重轮25、 26、27均包括与所述内凸起31相适应的内凹槽(未示出)，以增加所述第一履带3与所述第一轮组的摩擦力。

在本实施例中，所述检测装置72是摄像机、红外摄像仪、紫外摄像仪或声呐图像设备中的一种。所述检测装置还包括辅助装置71，所述辅助装置71是发射光线的装置，在检测装置72是摄像机、红外摄像仪、紫外摄像仪或声呐图像设备的情况下，辅助装置71是日光灯、红外灯、紫外灯等。

需要说明的是，以上阐述了单履带机器人的一条履带即第一履带3，上述发明也包含采取两条第一履带3的双履带机器人，第二条第一履带3(即下一主题发明中的第二履带)的技术内容已在上文进行充分阐述，发明人在此不再赘述，采用两条第一履带3的双履带机器人具有比单履带机器人更为稳定的重心。

以下介绍本发明的另一种双履带机器人，其中第二条第一履带3即是下文中所述的“第二履带”，如无明确说明区别，下文将上文中所有技术特征含“第一”的字样替换为“第二”后作为“第二履带”所包含的技术特征予以直接引用。

还提供一种用于管道内检测的履带机器人，如图1～12所示，包括检测装置 72、主梁5、第一轮组(未示出)、第二轮组(未示出)、第一履带3、第二履带 (未示出)、第一驱动装置4和第二驱动装置(未示出)，所述检测装置72用于检测管道情况；所述第一轮组带动所述第一履带3，所述第一轮组通过第一内固轮侧板1和第一内框架61与所述主梁5连接，所述第一内固轮侧板1与所述第一内框架61固定连接；所述第二轮组带动所述第二履带，所述第二轮组通过第二内固轮侧板(未示出)和第二内框架62与所述主梁5连接，所述第二内固轮侧板与所述第二内框架62固定连接；其特征在于：

所述第一轮组包括第一驱动轮21、第一支撑轮24和第一张紧轮22，所述第一驱动轮21和所述第一支撑轮24与所述第一内固轮侧板1固定连接；

所述第二轮组包括第二驱动轮(未示出)、第二支撑轮(未示出)和第二张紧轮(未示出)，所述第二驱动轮和所述第二支撑轮与所述第二内固轮侧板固定连接；

所述主梁5包括位于其底面并向下延伸的梁下板51；

所述梁下板51分别与所述第一内框架61和所述第二内框架62通过第一固定轴610和第二固定轴620相连，所述第一内框架61可带动所述第一履带3围绕所述第一固定轴610向外转动；所述第二内框架62可带动所述第二履带围绕所述第二固定轴620向外转动；

还包括履带外转机构(未示出)，以控制所述第一履带3和第二履带向外转动的第一角度θ和第二角度θ’；

所述第一角度θ和所述第二角度θ’均小于90度。

在本实施例中，如图11～12所示，所述履带外转机构包括外转弹簧件。

在本实施例中，如图12所示，固定连接在所述第一内框架61上有连接所述外转弹簧560件一端的第一凸起5612，固定连接在所述第二内框架62上有连接所述外转弹簧件560另一端的第二凸起5622，在本实施例中，所述第一内框架61和所述第二内框架上62及其包括的第一凸起5612和第二凸起5622均位于梁下体51的一侧，在机器人遇到流体冲击力时，第一履带3和第二履带通过第一内框架61和第二内框架62分别拉伸所述外转弹簧件560，以增加缓冲，避免机器人打转、侧翻甚至仰翻。

在其他实施例中，如图12所示，所述梁下板51上包括第一滑槽5115和第二滑槽5225，所述第一凸起5612在所述第一滑槽5115内滑动，所述第二凸起 5622在所述第二滑槽5225内滑动，第一履带3和第二履带通过第一内框架61 和第二内框架62分别拉伸所述外转弹簧件560，以增加缓冲，避免机器人打转、侧翻甚至仰翻。为了保证减轻流体冲击力对第一固定轴610和第二固定轴620 的影响，较优地，本实施例中，所述第一内框架61和第二内框架62上部的剖面均是双叉型结构，即所述第一内框架61和第二内框架62上部形成双层夹面，双层夹面包夹梁下体51，所述第一凸起5612和第二凸起5622均连接所述第一内框架61和第二内框架62的双层夹面的两面并贯穿出两面。在此种情况下，较优地，在梁下体51的另一侧，布置一条相同的对侧外转弹簧件(未示出)，该对侧外转弹簧件的两端分别固定连接所述第一凸起5612和第二凸起5622。

在本实施例中，如图11所示，所述外转弹簧件包括第一外转弹簧件5611和第二外转弹簧件；所述第一内框架61上有连接所述第一外转弹簧件5611一端的第一凸起5612，所述第一外转弹簧件5611的另一端固定连接与所述梁下板51 上，即固定连接在与梁下体51固定连接的结构510上；所述第二内框架62上有连接所述第二外转弹簧件5621一端的第二凸起5622，所述第二外转弹簧件 5621的另一端固定连接与所述梁下板51上，即固定连接在与梁下体51固定连接的结构520上；在机器人遇到流体冲击力时，第一履带3和第二履带通过第一内框架61和第二内框架62分别拉伸所述第一外转弹簧件5611和第二外转弹簧件5621，以增加缓冲，避免机器人打转、侧翻甚至仰翻。

在本实施例中，所述梁下板51上包括第一滑槽5115和第二滑槽5225，所述第一凸起5612在所述第一滑槽内5115滑动；所述第二凸起5622在所述第二滑槽5225内滑动。第一履带3和第二履带通过第一内框架61和第二内框架62 分别拉伸第一外转弹簧件5611和第二外转弹簧件5621，以增加缓冲，避免机器人打转、侧翻甚至仰翻。为了保证减轻流体冲击力对第一固定轴610和第二固定轴620的影响，较优地，本实施例中，所述第一内框架61和第二内框架62上部的剖面均是双叉型结构，即所述第一内框架61和第二内框架62上部形成双层夹面，双层夹面包夹梁下体51，所述第一凸起5612和第二凸起5622均连接所述第一内框架61和第二内框架62的双层夹面的两面并贯穿出两面。在此种情况下，较优地，在梁下体51的另一侧，布置两条相同的对侧第一外转弹簧件 (未示出)和对侧第二外转弹簧件(未示出)，该对侧第一外转弹簧件(未示出) 和对侧第二外转弹簧件(未示出)的一端分别固定连接所述第一凸起5612和第二凸起5622，该对侧第一外转弹簧件(未示出)和对侧第二外转弹簧件(未示出)的另一端。分别固定连接所述结构510和所述结构520上。

需要说明的是，图11结构510和结构520在梁下体两侧分别固定连接第一外转弹簧件5611和第二外转弹簧件5621、对侧第一外转弹簧件和对侧第二外转弹簧件的一端，第一凸起5612和第二凸起5622在梁下体两侧分别固定连接第一外转弹簧件5611和第二外转弹簧件5621、对侧第一外转弹簧件和对侧第二外转弹簧件的一端的另一端时，应使得第一外转弹簧件5611和第二外转弹簧5621、对侧第一外转弹簧件和对侧第二外转弹簧件分别不触碰所述第一内框架61和第二内框架62上部双层夹面的两面；即：结构510和结构520分别与第一外转弹簧件5611和第二外转弹簧件5621、对侧第一外转弹簧件和对侧第二外转弹簧件连接的结点在竖直方向上应重叠或至少超出第一凸起5612和第二凸起5622分别与第一外转弹簧件5611和第二外转弹簧件5621、对侧第一外转弹簧件和对侧第二外转弹簧件的另一端连接的结点。

在其他实施例中，如图10所示，所述履带外转机构(未示出)包括第一履带外转机构(未示出)和第二履带外转机构(未示出)；第一履带外转机构包括：位于梁下板51上的第一履带限位孔5111、5112、5113、5114，所述第一内框架 61上与所述第一履带限位孔5111、5112、5113、5114对应的第一履带限位对孔 561，至少有两个所述第一履带限位孔5111、5112、5113、5114；第一插销(未示出)，用于插进所述第一履带限位孔(未示出)和所述第一履带限位对孔561 以固定所述第一角度θ；

所述第二履带外转机构包括：位于梁下板上的第二履带限位孔(未示出)，所述第二内框架上62与所述第二履带限位孔对应的第二履带限位对孔(未示出)，至少有两个所述第二履带限位孔；第二插销(未示出)，用于插进所述第二履带限位孔和所述第二履带限位对孔以固定所述第二角度θ’。

在其他实施例中，上述第一插销抗剪切力f满足关系(2)：

f≥k*m*g*h*sinθ/(12*cosθ) (2)

其中，k是抗冲击安全系数，取值为5～8，m是机器人整车自身质量与搭载的不同检测装置的质量以及履带质量之和，g为重力加速度，h为履带车履带部分高度，本车选择高度为24厘米。

同理，第二插销的抗剪切力f’及其第二角度θ’也满足关系(2)。

在所有实施例中，张紧轴以及配重轮的中轴的抗剪切力F满足关系(3)：

F≥k*m1*g/n+k*2*m2*g/3n+10 (3)

其中，k是抗冲击安全系数，取值为5～8，m1是机器人整车自身质量加上搭载的不同检测装置的质量，m2是履带质量，g为重力加速度，n是配重轮与张紧轮的数量和。

在本实施例中，所述第一角度θ和所述第二角度θ’均为20度。

较佳地，申请人在实际使用中，所述第一角度θ和所述第二角度θ’共同使得机器人垂直高度降低20～35cm。

优选地，申请人在实际使用中，所述第一角度θ和所述第二角度θ’共同使得机器人垂直高度降低25cm。

本发明提供一种用于管道内检测的履带机器人，采用张紧轮以及与其连接的张紧结构，保证轮组与履带紧密接触，保证履带动力充足，延长履带使用寿命；具有高度和宽度可按照管道内流体情况和管道大小调节的有益效果。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于管道内检测的履带机器人，包括检测装置、主梁、第一轮组、第一履带和第一驱动装置，所述检测装置用于检测管道情况，所述第一驱动装置驱动所述第一轮组以带动所述第一履带，所述第一轮组通过第一内固轮侧板与所述主梁连接；其特征在于：

所述第一内固轮侧板包括第一内张紧滑槽；

所述第一轮组包括第一驱动轮、第一支撑轮和第一张紧轮，所述第一驱动装置驱动所述第一驱动轮以带动所述第一履带；所述第一驱动轮和所述第一支撑轮与所述第一内固轮侧板固定连接；所述第一张紧轮通过第一内张紧机构与所述第一内固轮侧板滑动连接，以使所述第一轮组与所述第一履带紧密接触；

所述第一张紧轮以张紧轴为中轴，所述张紧轴位于所述第一内张紧滑槽中；

所述第一内张紧机构包括第一内张紧杆、第一内限位件和第一内限位止件；所述第一内张紧杆与所述张紧轴呈第一角度固定连接，所述第一角度为70～110度；所述第一内限位止件包括与所述第一内张紧杆相适应的第一内张紧杆孔，以供第一内张紧杆在其内移动，所述第一内限位止件与第一内固轮侧板固定连接；所述第一内限位件与所述第一内限位止件相抵，所述第一内限位件与所述第一内张紧杆相对滑动以控制所述第一内张紧杆在所述第一内张紧杆孔内向所述张紧轴方向移动的第一内距离，以通过所述张紧轴带动所述第一张紧轮与所述第一履带紧密接触。

2.根据权利要求1所述的履带机器人，其特征在于，还包括第一外固轮侧板，

所述第一轮组通过第一外固轮侧板与所述主梁连接；

所述第一外固轮侧板包括第一外张紧滑槽；

所述第一驱动轮和所述第一支撑轮与所述第一外固轮侧板固定连接；所述第一张紧轮通过第一外张紧机构与所述第一外固轮侧板滑动连接，以使所述第一轮组与所述第一履带紧密接触；

所述张紧轴位于所述第一外张紧滑槽中；

所述第一外张紧机构包括第一外张紧杆、第一外限位件和第一外限位止件；所述第一外张紧杆与所述张紧轴呈第二角度固定连接，所述第二角度为70～110度；所述第一外限位止件包括与所述第一外张紧杆相适应的第一外张紧杆孔，以供第一外张紧杆在其内移动，所述第一外限位止件与第一外固轮侧板固定连接；所述第一外限位件与所述第一外限位止件相抵，以控制所述第一外张紧杆在所述第一外张紧杆孔内向所述张紧轴方向移动的第一外距离，以通过所述张紧轴带动所述第一张紧轮与所述第一履带紧密接触；

所述第一内距离与所述第一外距离相等。

3.根据权利要求1所述的履带机器人，其特征在于，所述第一内张紧杆是螺杆，所述第一内限位件是螺母。

4.根据权利要求1所述的履带机器人，其特征在于；所述第一内限位件是处于压缩状态的第一内弹簧件，两端分别与所述第一内限位止件和所述张紧轴固定连接。

5.根据权利要求1所述的履带机器人，其特征在于，所述第一驱动轮位于所述第一张紧轮的侧上方，所述第一驱动轮中轴与所述第一内张紧滑槽两端连线形成的角度小于30度。

6.根据权利要求1所述的履带机器人，其特征在于，所述第一驱动轮位于所述第一张紧轮的侧上方，所述第一驱动轮的直径大于所述第一张紧轮的直径。

7.根据权利要求1所述的履带机器人，其特征在于，所述第一支撑轮位于所述第一张紧轮侧上方；

所述第一轮组还包括配重轮，所述配重轮的直径小于所述第一张紧轮的直径；

所述配重轮的直径不小于所述第一支撑轮的直径，所述配重轮位于所述第一张紧轮的一侧，所述配重轮的数量大于所述第一支撑轮的数量。

8.根据权利要求7所述的履带机器人，其特征在于，所述第一支撑轮数量为1个，所述配重轮的数量为3个。

9.根据权利要求7所述的履带机器人，其特征在于，所述第一履带内侧包括内凸起，所述第一驱动轮、所述第一支撑轮、所述第一张紧轮和所述配重轮均包括与所述内凸起相适应的内凹槽，以增加所述第一履带与所述第一轮组的摩擦力。

10.根据权利要求1所述的履带机器人，其特征在于，所述检测装置包括声呐图像设备。

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