CN211667391U - 隔水管内检测装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种隔水管内检测装置,包括:底板,底板具有相背对的第一表面和第二表面;行走机构,设置在底板的第一表面上,包括:行走单元;为行走单元提供动力的第一驱动组件;旋转变径机构,设置在底板的第二表面上,包括:中心轴,中心轴沿其轴向具有相对的第一端和第二端,中心轴的第一端连接有连接体;支撑组件,用于将中心轴支撑至预定高度;第二驱动组件,用于带动中心轴绕其轴线旋转;变径单元,设置在连接体上并能沿中心轴的径向作伸缩运动;检测机构,设置在变径单元的端部,包括:磁记忆传感器,检测机构在变径单元作伸缩运动时能始终与检测管的内壁相抵靠。本申请能够在隔水管内部进行稳定运行,能够快速检测隔水管的疲劳缺陷。
Description
技术领域
本实用新型涉及钻井技术领域,尤其涉及一种隔水管内检测装置。
背景技术
在海洋钻井作业中,采用隔水管隔绝海水,隔水管内注有钻井液来满足钻井作业的需求。隔水管在服役过程中,既要承受自重和顶张力,又要承受洋流载荷、波浪、海风等复杂载荷,容易诱发隔水管疲劳损伤。因此需要定期对其进行无损检测,保证隔水管的安全运行。
现有技术中,通常采用磁粉、超声等常规无损检测技术对管体裂纹缺陷进行检测。在使用上述方法进行检测,需要在检测前先将管体系外部附着的浮力块进行移除,然后再沿管体的长度方向分段进行抽样检测。抽样检测难免产生漏检问题,且现有的检测方法具有作业周期长、操作繁琐、检测效率低的缺点。
应该注意,上面对技术背景的介绍只是为了方便对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的说明,并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本实用新型的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
实用新型内容
为解决上述至少一个技术问题,本申请提供了一种隔水管内检测装置,能够在隔水管内部进行稳定运行,能够快速检测隔水管的疲劳缺陷。
为了实现上述目标,本申请提供的技术方案如下所述:
一种隔水管内检测装置,包括:
底板,所述底板具有相背对的第一表面和第二表面;
行走机构,设置在所述底板的第一表面上,包括:用于带动所述隔水管内检测装置移动的行走单元;为所述行走单元提供动力的第一驱动组件;
旋转变径机构,设置在所述底板的第二表面上,包括:中心轴,所述中心轴沿其轴向具有相对的第一端和第二端,所述中心轴的第一端连接有连接体;支撑组件,用于将所述中心轴支撑至预定高度;第二驱动组件,用于带动所述中心轴绕其轴线旋转;变径单元,设置在所述连接体上并能沿所述中心轴的径向作伸缩运动;
检测机构,设置在所述变径单元的端部,包括:磁记忆传感器,所述检测机构在所述变径单元作伸缩运动时能始终与检测管的内壁相抵靠。
作为一种优选的实施方式,所述变径单元包括:与所述连接体固定的芯轴;挺杆,所述挺杆具有相对的两端,一端套设所述芯轴,另一端固定所述检测机构;套设在所述芯轴上的弹性件,所述弹性件抵靠于所述连接体与所述挺杆之间,当所述弹性件的弹性势能发生改变时,所述挺杆能沿着所述芯轴作伸缩运动。
作为一种优选的实施方式,所述挺杆与所述连接体之间设置有固定单元,所述固定单元包括:连接块,所述连接块设置有供所述挺杆插入的挺杆连接孔;至少两根连接杆,所述连接杆的一端与所述连接块固定,另一端与所述连接体固定,在所述挺杆的周向上,至少两根所述连接杆分别位于所述挺杆的两侧。
作为一种优选的实施方式,所述支撑组件包括:
与所述中心轴相配合的轴承座,包括;第一轴承座和第二轴承座;
连接于所述轴承座与所述底板之间的支撑单元;
所述支撑单元包括:交叉设置的第一支撑杆与第二支撑杆,所述第一支撑杆与所述第二支撑杆在交叉位置相铰接并形成有预定夹角;
夹角调节机构,设置在所述第一支撑杆与所述第二支撑杆的端部,用于调节所述预定夹角。
作为一种优选的实施方式,所述夹角调节机构包括:
固定在所述底板的第二表面上的滑座,包括:沿所述中心轴的轴向间隔设置的第一滑座和第二滑座,所述第一滑座与所述第二滑座之间连接有两根第一滑杆,所述第一滑座和所述第二滑座上均设置有用于限位每根所述第一滑杆的第一滑道,所述第一滑杆能沿所述第一滑道移动;
连接于所述第一轴承座与所述第二轴承座之间的两根第二滑杆,所述第一轴承座和所述第二轴承座上均设置有用于限位每根所述第二滑杆的第二滑道,所述第二滑杆能沿所述第二滑道移动;
所述第一支撑杆的两端分别与所述第一滑杆、所述第二滑杆可转动连接,所述第二支撑杆的两端分别与所述第一滑杆、所述第二滑杆可转动连接。
作为一种优选的实施方式,所述旋转变径机构还包括:用于调节所述预定夹角的调节组件,所述调节组件包括:挡块,所述挡块设置有贯通的螺纹孔;与所述螺纹孔相配合的调节螺栓,所述调节螺栓的长度大于所述螺纹孔,所述调节螺栓在所述螺纹孔中旋进或旋出时,能带动所述第一滑杆沿所述第一滑道移动。
作为一种优选的实施方式,所述底板第一表面的两侧安装有底盘支撑板,用于安装所述行走单元和所述第一驱动组件,包括:呈对称的第一支撑板和第二支撑板;
所述行走单元包括:可转动的设置在所述第一支撑板与所述第二支撑板上的主动轴和从动轴;分别设置在所述主动轴、所述从动轴的两端的滚轮;
所述第一驱动组件包括:固定在所述第一支撑板与所述第二支撑板之间电机支撑杆;套设在所述电机支撑杆上的电机底座;安装在所述电机底座上的第一电机,所述第一电机设置有第一电机轴;套设在所述第一电机轴上的电机轮;设置在所述主动轴上的同步带轮;与所述电机轮、所述同步带轮传动连接的同步带。
作为一种优选的实施方式,所述第二驱动组件包括:第二电机,所述第二电机设置有第二电机轴;用于安装所述第二电机的电机支撑座;联轴器,所述联轴器的一端与所述中心轴连接,所述联轴器的另一端连接所述第二电机轴;拉杆,所述拉杆用于将第一轴承座、所述第二轴承座与所述电机支撑座连接。
作为一种优选的实施方式,所述变径单元包括:第一变径单元和第二变径单元,所述第一变径单元和所述第二变径单元在所述中心轴的轴向上对称设置。
作为一种优选的实施方式,所述隔水管内检测装置还包括:设置在所述底板的第二表面上的摄像头;电池箱,用于为所述摄像头、所述第一驱动组件和所述第二驱动组件供电,所述电池箱设置在所述底板的第二表面并位于所述中心轴第二端的方向上。
有益效果:
本申请实施方式提供的隔水管内检测装置包括行走机构、旋转变径机构和检测机构。行走机构包括:用于带动整个装置移动的行走单元和为行走单元提供驱动力的第一驱动组件,使得该检测装置能在移动的过程中对隔水管内壁进行检测扫描。该旋转变径机构包括中心轴和带动中心轴旋转的第二驱动组件,中心轴第一端通过连接体设置有变径单元,变径单元的端部设置有检测机构。该变径单元可以在中心轴的径向上作伸缩运动,检测机构在变径单元作伸缩运动时能够始终与检测管的内壁相抵靠,从而根据检测管的管径大小作自动调整。当检测管管壁不平造成管径突然缩小或增大时,变径单元可根据管内环境进行变径,以适用于在不同内径的检测管内进行检测。
另外,中心轴在第二驱动组件的带动下能够绕自身轴线旋转,从而中心轴在旋转的过程中带动变径单元作旋转运动,使得检测机构贴合着管壁沿检测管的周向旋转。本申请提供的隔水管内检测装置在运行过程中,检测机构一边贴合着检测管的管壁沿检测管轴向移动,一边做旋转运动,能够充分采集管壁的信号。检测方法效率高,无需拆除管体系外部的复杂部件,能够避免漏检问题。
参照后文的说明和附图,详细公开了本申请的特定实施方式,指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解,本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用,与其它实施方式中的特征相组合,或替代其它实施方式中的特征。
应该强调,术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在,但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动力的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施方式中隔水管内检测装置示意图;
图2为本申请实施方式中隔水管内检测装置示意图;
图3为本申请实施方式中隔水管内检测装置的底板示意图;
图4为本申请实施方式中隔水管内检测装置的滑座示意图;
图5为本申请实施方式中隔水管内检测装置的挡块示意图;
图6为本申请实施方式中隔水管内检测装置的支撑单元示意图;
图7为本申请实施方式中隔水管内检测装置的中心轴示意图;
图8为本申请实施方式中隔水管内检测装置的连接体示意图;
图9为本申请实施方式中隔水管内检测装置的连接块示意图;
图10为本申请实施方式中隔水管内检测装置的挺杆的示意图;
图11为本申请实施方式中隔水管内检测装置的电池箱示意图。
附图标记说明:
1、检测机构;2、万向球;3、承压板;4、挺杆;41、挺杆螺纹连接部;5、连接块;51、挺杆连接孔;6、连接杆;7、芯轴;8、弹性件;9、连接体;91、连接杆连接孔;92、芯轴连接孔;93、中心轴连接孔;10、中心轴;101、第一连接部;102、第二连接部;11、第一轴承盖;12、第一轴承座;13、拉杆;14、第二轴承座;15、第二轴承座盖;16、联轴器;17、电机支撑座;18、第二电机;19、支撑单元;191、铰链孔;20、滑座;201、第一滑道;21、第一滑杆;22、调节螺栓;23、挡块;231、螺纹孔;24、电池箱;241、电池箱连接孔;242、电机航插孔;243、摄像头航插孔;25、摄像头;26、底板;261、滑座连接孔;262、挡块安装孔;263、电池箱安装孔;264、底盘安装孔;27、滚轮;28、从动轴;29、滚轮轴承;30、同步带轮;31、同步带;32、电机支撑杆;33、第一电机;34、电机底座;35、主动轴;36、底盘支撑板;40;行走单元;100、第一驱动组件;200、第二驱动组件;300、变径单元。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式,对本实用新型的技术方案作详细说明,应理解这些实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制范围,在阅读了本实用新型之后,本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所限定的范围内。
需要说明的是,当元件被称为“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
下面将结合图1至图11对本实用新型实施例的隔水管内检测装置进行解释和说明。需要说明的是,为了便于说明,在本实用新型的实施例中,相同的附图标记表示相同的部件。而为了简洁,在不同的实施例中,省略对相同部件的详细说明,且相同部件的说明可互相参照和引用。
具体的,将图1至图11中所示意的向上的方向定义为“上”,将图1至图11中所示意的向下的方向定义为“下”。值得注意的是,本说明书中的对各方向定义,只是为了说明本实用新型技术方案的方便,并不限定本实用新型实施例的隔水管内检测装置在包括但不限定于使用、测试、运输和制造等等其他可能导致装置方位发生颠倒或者位置发生变换的场景中的方向。
本申请实施方式提供了一种隔水管内检测装置,如图1和图2所示,包括:底板26,所述底板26具有相背对的第一表面和第二表面;行走机构,设置在所述底板26的第一表面上,包括:用于带动所述隔水管内检测装置移动的行走单元40;为所述行走单元40提供动力的第一驱动组件100;旋转变径机构,设置在所述底板26的第二表面上,包括:中心轴10,所述中心轴10沿其轴向具有相对的第一端和第二端,所述中心轴10的第一端连接有连接体9;支撑组件,用于将所述中心轴10支撑至预定高度;第二驱动组件200,用于带动所述中心轴10绕其轴线旋转;变径单元300,设置在所述连接体9上并能沿所述中心轴10的径向作伸缩运动;检测机构1,设置在所述变径单元300的端部,包括:磁记忆传感器,所述检测机构1在所述变径单元300作伸缩运动时能始终与检测管的内壁相抵靠。
所述底板26用于设置行走机构,并用于承载旋转变径机构。所述底板26具有相背对的第一表面和第二表面,第一表面用于安装行走机构,第二表面用于安装旋转变径机构。其中,行走机构包括行走单元40和第一驱动组件100。所述行走单元40在第一驱动组件100的带动下能够带动整个装置移动。所述旋转变径机构包括中心轴10、支撑组件、第二驱动组件200以及变径单元300。中心轴10在第二驱动组件200的带动下用于带动变径单元300作旋转运动。所述支撑组件用于将中心轴10支撑至预定高度。所述变径单元300的端部设置有检测机构1,变径单元300能够沿所述中心轴10的径向作伸缩运动。所述检测机构1包括磁记忆传感器,该磁记忆传感器基于磁记忆检测技术,磁记忆检测技术的基本原理是:铁磁性金属工件由于疲劳和蠕变产生的微裂纹会在缺陷处出现应力集中,由于铁磁性金属工件存在磁机械效应,故其表面上的磁场分布与工件应力载荷有一定的对应关系,因此可通过检测工件表面的磁场分布状况间接地对工件的缺陷和应力集中区进行诊断,同时磁记忆传感器有较大的灵敏感能够穿透较厚的管壁,通过对应力状况地分析实现对隔水管损伤地早期诊断和预测。该检测机构1通过采集得到的管壁的磁记忆信号,后续经过分析可以得到检测管的损伤情况。
本申请实施方式提供的隔水管内检测装置的变径单元300可以在中心轴10的径向上作伸缩运动,检测机构1在变径单元300作伸缩运动时能够始终与检测管的内壁相抵靠,从而根据检测管的管径大小作自动调整。当检测管管壁不平造成管径突然缩小或增大时,变径单元300可根据管内环境进行变径,以适用于在不同内径的检测管内进行检测。另外,中心轴10在第二驱动组件200的带动下能够绕自身轴线旋转,从而中心轴10在旋转的过程中带动变径单元300作旋转运动,使得检测机构贴合着管壁沿检测管的周向旋转。
在本说明书中,所述变径单元300至少具有一个。该变径单元300对应于一个检测机构1。优选的,所述变径单元300具有多个,其可以在连接体9的周向上进行设置,从而中心轴10带动变径单元300旋转的过程中,变径单元300能够在检测管内壁的周向上旋转。本申请提供的隔水管内检测装置在运行过程中,检测机构1一边贴合着检测管的管壁沿检测管轴向移动,一边做旋转运动,能够充分采集管壁的信号。检测方法效率高,无需拆除管体系外部的复杂部件,能够避免漏检问题。
在一个优选的实施方式中,所述变径单元300包括:第一变径单元和第二变径单元,所述第一变径单元和所述第二变径单元在所述中心轴10的轴向上对称设置。对应的,检测机构1包括:第一检测机构和第二检测机构,变径单元300在带动检测机构1贴合管壁旋转的过程中,第一检测机构和第二检测机构相互协作进行扫描,能够对检测管周向上的焊缝进行全面扫描,更为充分的采集管壁信号。
在本实施方式中,所述变径单元300包括:与所述连接体9固定的芯轴7;挺杆4,所述挺杆4具有相对的两端,一端套设所述芯轴7,另一端固定所述检测机构1;套设在所述芯轴7上的弹性件8,所述弹性件8抵靠于所述连接体9与所述挺杆4之间,当所述弹性件8的弹性势能发生改变时,所述挺杆4能沿着所述芯轴7作伸缩运动。
如图7和图8所示,所述连接体9用于连接中心轴10与变径单元300。连接体9可以是具有规则形状的方形结构,也可以为其他结构,比如球形、圆柱形……。连接体9具有与中心轴10配合连接的中心轴连接孔93。所述中心轴10的第一连接部101与连接体9进行连接,可以采用螺纹连接的方式进行固定连接。所述连接体9的上还设置有芯轴连接孔92用于连接芯轴7。所述芯轴7外套设有弹性件8,该弹性件8具体是弹簧。所述芯轴7外还套设有挺杆4,弹性件8抵靠在挺杆4与连接体9之间,即弹性体8的内径大于芯轴7的外径但小于挺杆4的外径。当变径单元300端部的检测机构遇到障碍物或者管径缩小时,挺杆4沿芯轴7向下滑动挤压弹性件8,此时弹性件8的弹性势能增加,当检测机构越过障碍物或者管径恢复,弹性件8推动挺杆4恢复到初始状态。检测机构1在挺杆4作伸缩运动的过程中,能够始终与检测管的内壁相抵靠贴合。
在本说明书中,所述检测机构1包括:传感器盒,所述传感器盒通过承压板3安装在挺杆4的端部,所述传感器盒内置有磁记忆传感器;所述传感器盒的两端还安装有万向球2,所述万向球2略高于传感器盒从而在扫描时万向球2能够与管壁接触,使传感器盒与壁面保持滑动接触,减少摩擦,降低传感器盒的磨损,保证检测机构可以平稳旋转和前进。
进一步的,所述磁记忆传感器可以采用无线方式传送管壁的检测信号。在一种可行的实施方式中,可以在连接体9上安装数据采集卡、无线路由器和移动电源。其中,数据采集卡电性连接磁记忆传感器,无线路由器电性连接数据采集卡,通过无线路由器将磁记忆传感器采集的检测信号传送到地面。通过采用无线方式传送管壁的检测信号能够避免线缆对连接体9以及变径单元300、检测机构1转动的影响。
在一个实施方式中,所述挺杆4与所述连接体9之间设置有固定单元,所述固定单元包括:连接块5,所述连接块5设置有供所述挺杆4插入的挺杆连接孔51;至少两根连接杆6,所述连接杆6的一端与所述连接块5固定,另一端与所述连接体9固定,在所述挺杆4的周向上,至少两根所述连接杆6分别位于所述挺杆4的两侧。
具体的,如图9和图10所示,所述连接块5套设在挺杆4上,连接块5具有供挺杆4插入的挺杆连接孔51,所述挺杆41的前端设置有挺杆螺纹连接部41,挺杆41穿过连接块5上的挺杆连接孔51后,在挺杆螺纹连接部41上通过螺母进行限位,将挺杆41与连接块5进行连接。连接块5上还可以设置有用于固定连接杆6的连接孔,该连接孔可以是螺纹结构,连接杆6上设置有与所述螺纹结构相配合的外螺纹,通过螺母固定在连接块5上。连接杆6的另一端可以通过连接体9上的连接杆连接孔91固定在连接体9上。
在本实施例中,通过在挺杆4与连接体9之间加装有固定单元,能够防止挺杆4在沿芯轴7滑动时从连接体9上脱落,使得变径单元300作伸缩运动时保持与连接体9的稳固连接。具体的,挺杆4在沿芯轴7滑动时,也能够沿着连接块5上的挺杆连接孔51进行径向运动,变径单元300实现变径功能更加稳定。在一个具体的实施方式中,连接杆6具有两根,且分别位于挺杆4的两侧,即挺杆4位于两根连接杆6之间。
在本实施方式中,所述支撑组件包括:与所述中心轴10相配合的轴承座,包括:第一轴承座12和第二轴承座14;连接于所述轴承座与所述底板26之间的支撑单元19;所述支撑单元19包括:交叉设置的第一支撑杆与第二支撑杆,所述第一支撑杆与所述第二支撑杆在交叉位置相铰接并形成有预定夹角;夹角调节机构,设置在所述第一支撑杆与所述第二支撑杆的端部,用于调节所述预定夹角。
所述支撑组件用于将中心轴10支撑至预定高度。该预定高度的具体数值本申请不作特别限定。需要根据检测管的管径进行适应性调整。优选的,该中心轴10位于检测管的中心轴线上,即相对称的第一变径单元和第二变径单元之间的连接体9位于检测管的中心轴线上。
所述支撑组件包括轴承座,该轴承座内置有轴承,从而中心轴10在第二驱动组件200转动时能够通过轴承座内的轴承减小旋转时的摩擦阻力。轴承座包括沿中心轴10的轴向间隔布置的第一轴承座12和第二轴承座14。对应的,第一轴承座12包括第一轴承和第一轴承盖11,第二轴承座14包括第二轴承和第二轴承盖15。所述轴承座与所述底板26之间连接有支撑单元19,该支撑单元19可以具有多个,沿中心轴10的轴向间隔设置,保证对中心轴10起到稳定的支撑作用。支撑单元19包括交叉设置的第一支撑杆和第二支撑杆,所述第一支撑杆与所述第二支撑杆在交叉位置相铰接并形成有预定夹角。具体的,述第一支撑杆和所述第二支撑杆的杆体中部均设置有铰链孔191,第一支撑杆和第二支撑杆通过该铰链孔191铰链。所述夹角调节机构用于调节第一支撑杆和第二支撑杆之间的预定夹角,从而调节支撑单元19对轴承座以及中心轴10的支撑高度。
所述夹角调节机构设置在第一支撑杆与第二支撑杆的端部。所述夹角调节机构包括:固定在底板26的第二表面上的滑座20,包括:沿所述中心轴10的轴向间隔设置的第一滑座和第二滑座,所述第一滑座与所述第二滑座之间连接有两根第一滑杆21,所述第一滑座和所述第二滑座上均设置有用于限位每根所述第一滑杆21的第一滑道201,所述第一滑杆21能沿所述第一滑道201移动;连接于所述第一轴承座12与所述第二轴承座14之间的两根第二滑杆,所述第一轴承座和所述第二轴承座上均设置有用于限位每根所述第二滑杆的第二滑道,所述第二滑杆能沿所述第二滑道移动;所述第一支撑杆的两端分别与所述第一滑杆21、所述第二滑杆可转动连接,所述第二支撑杆的两端分别与所述第一滑杆21、所述第二滑杆可转动连接。
如图3所示,滑座20通过底板26上的滑座连接孔261安装在底板26的第二表面上。所述滑座20包括沿中心轴10的轴向间隔布置的第一滑座和第二滑座。对应于滑座20的数量,所述滑座连接孔261可以具有四个。其中,第一轴承座12与第二轴承座14之间以及第一滑座与第二滑座之间均通过滑杆进行连接。具体的,第一滑座与第二滑座之间连接有第一滑杆21,第一轴承座12与第二轴承座14之间连接有第二滑杆。第一滑杆21和第二滑杆可以均设置有两根,两根第一滑杆21相平行设置,两根第二滑杆相平行设置。第一滑杆21与第二滑杆之间通过支撑单元19连接。所述第一支撑杆的一端连接第一滑杆21,第一支撑杆的另一端连接第二滑杆;第二支撑杆的一端连接第一滑杆21,第而支撑杆的另一端连接第二滑杆。
如图1、图4和图6所示,所述滑座20上设置有用于限位每根所述第一滑杆21的第一滑道201,所述第一滑杆21能沿所述第一滑道201移动;所述轴承座上设置有用于限位每根所述第二滑杆的第二滑道,所述第二滑杆能沿所述第二滑道移动。所述第一支撑杆的两端分别与所述第一滑杆21、所述第二滑杆可转动连接,所述第二支撑杆的两端分别与所述第一滑杆21、所述第二滑杆可转动连接。
具体的,所述第一滑座和所述第二滑座上的第一滑道201可以均设置有两个,分别对应于两根所述第一滑杆21,两根第一滑杆21可以分别沿第一滑道201进行移动。所述第一轴承座12和所述第二轴承座14上的第二滑道同样可以均设置有两个,分别对应于两根所述第二滑杆,两根第二滑杆可以分别沿第二滑道进行移动。第一支撑杆的两端分别与第一滑杆21、第二滑杆可转动连接,第二支撑杆的两端分别与第一滑杆21、第二滑杆可转动连接。在本实施例中,当第一支撑杆与第二支撑杆发生相对转动时,第一支撑杆与第二支撑杆之间的预定夹角发生改变,第一支撑杆和第二支撑杆将带动第一滑杆21沿第一滑道201移动,第二滑杆沿第二滑道移动。同时,第一支撑杆和第二支撑杆之间的夹角在改变时,第一支撑杆和第二支撑杆对中心轴10的支撑高度将发生改变。在本实施例中,通过调整第一支撑杆和第二支撑杆之间的预定夹角能够调整中心轴10的预定高度。通过调整第一支撑杆和第二支撑杆之间的预定夹角能够使得中心轴10以及连接体9位于检测管的中心轴线上,使得连接体9两侧的第一变径单元和第二变径单元使用不同内径的检测管。
在一个实施方式中,如图5所示,所述旋转变径机构还包括:用于调节所述预定夹角的调节组件,所述调节组件包括:挡块23,所述挡块23设置有贯通的螺纹孔231;与所述螺纹孔231相配合的调节螺栓22,所述调节螺栓22的长度大于所述螺纹孔231,所述调节螺栓22在所述螺纹孔231中旋进或旋出时,能带动所述第一滑杆21沿所述第一滑道201移动。优选的,挡块23设置有两个,分别固定在两根第一滑杆21上。通过带动第一滑杆21沿第一滑道201移动,能够调整两根所述第一滑杆21之间的间距。
在一些可行的实施方式中,挡块23固定在底板26上,底板26上设置有用于安装挡块23的挡块安装孔26,调节螺栓22的端部抵靠并固定在第一滑杆21上,从而当旋进或旋出所述调节螺栓22时,能够推动或拉动第一滑杆21,使得两根第一滑杆21之间的间距得到调整。在其他一些可行的实施方式中,挡块23与第一滑杆21的杆体固定连接,通过旋进或旋出所述调节螺栓22,能够推动或拉动第一滑杆21,使得第一滑杆21能沿第一滑道201移动,使得两根第一滑杆21之间的间距得到调整。
在本说明书中,第一滑杆21的间距在调整变化时,第一支撑杆与第二支撑杆之间的预定夹角也发生改变,从而支撑单元19对中心轴10的支起高度也在随之变化。
在本说明书中,所述第二驱动组件200包括:第二电机18,所述第二电机18设置有第二电机轴;用于安装所述第二电机18的电机支撑座17;联轴器16,所述联轴器16的一端与所述中心轴10连接,所述联轴器16的另一端连接所述第二电机轴;拉杆13,所述拉杆13用于将第一轴承座12、所述第二轴承座14与所述电机支撑座17连接。其中,所述拉杆13可以具有多根,使得中心轴10在旋转过程中,保证第一轴承座12、第二轴承座14、电机支撑座17之间的连接稳定性。
在本实施方式中,如图2和图3所示,所述底板26第一表面的两侧安装有底盘支撑板36,用于安装所述行走单元40和所述第一驱动组件100,包括:呈对称的第一支撑板和第二支撑板。所述行走单元40包括:可转动的设置在所述第一支撑板与所述第二支撑板上的主动轴35和从动轴28;分别设置在所述主动轴35、所述从动轴28的两端的滚轮27。所述第一驱动组件100包括:固定在所述第一支撑板与所述第二支撑板之间电机支撑杆32;套设在所述电机支撑杆32上的电机底座34;安装在所述电机底座34上的第一电机33,所述第一电机33设置有第一电机轴;套设在所述第一电机轴上的电机轮;设置在所述主动轴35上的同步带轮30;与所述电机轮、所述同步带轮30传动连接的同步带31。
具体的,所述底板26上设置有用于固定底盘支撑板36的底盘安装孔264,底盘支撑板26安装在底板26第一表面的两侧,从而用于安装行走机构。所述底盘支撑板36包括第一支撑板和第二支撑板,第一支撑板和第二支撑板分别用于固定行走单元40以及第一驱动组件100。行走单元40可以包括主动轴35、从动轴28以及安装在主动轴35、从动轴28两端的滚轮27。主动轴35与从动轴28均与底盘支撑板26可转动连接。主动轴35、从动轴28与滚轮27之间还可以进一步设置有滚轮轴承29。其中,主动轴35在第一驱动组件100的带动下进行转动,从而带动从动轴28以及滚轮27进行移动。
具体的,第一驱动组件100包括:固定在第一支撑板与第二支撑板之间电机支撑杆32,该电机支撑杆32可以具有多根,从而用于加装电机底座34以及第一电机33。电机底座34套设在电机支撑杆32上,第一电机33安装在电机底座34上。第一电机33包括第一电机轴,第一电机轴上还套设有电机轮。主动轴35上安装有同步带轮30。电机轮和同步带轮30通过加装同步带31形成传动连接。从而第一电机33通过电机轮、同步带31、同步带轮30带动主动轴35转动,使得行走单元40带动整个隔水管内检测装置在检测管内行走。另外,在本实施例中,通过在底板26的第一表面上设置该行走机构,能够降低隔水管内检测装置的重力,使得装置在行走时运行稳定。
在本说明书中,所述隔水管内检测装置还包括:设置在所述底板26的第二表面上的摄像头25;电池箱24,用于为所述摄像头25、所述第一驱动组件100和所述第二驱动组件200供电,所述电池箱24设置在所述底板26的第二表面并位于所述中心轴10第二端的方向上。
所述摄像头25能够对管壁损伤情况进行视频检测。所述摄像头25能够记录检测时间,以及对应时间的管壁视频。当检测装置检测完成后,将得到的磁记忆信号进行处理,从而获得管壁应力损伤情况,再通过读取摄像头25对应时刻记录的管壁监测视频,能够对磁记忆信号处理的结果进行验证。摄像头25的个数可以设置有一个也可以设置有多个,具体根据摄像头25对应的广角确定其数目。
所述电池箱25用于为摄像头25、第一驱动组件100和第二驱动组件200供电。电池箱25内部可以装载有电池和驱动器,为电机转动提供电力。如图1、图3和图11所示,底板26上设置有用于安装电池箱24的电池箱安装孔263。电池箱24安装在底板26第二表面上,且位于所述中心轴10第二端的方向上。电池箱24以及其内部的电池的配重能够稳定整个隔水管内检测装置,从而防止检测装置因旋转检测机构的设置而重心不稳,发生倾覆。电池箱24的底部设置有与电池箱安装孔264相配合的电池箱连接孔241。为了便于为摄像头25、第一驱动组件100和第二驱动组件200供电,电池箱24的侧壁上设置有电机航插孔242,用于安装电机航插座,用于为两个驱动组件的电机布线。电池箱24的侧壁上还可以进一步设置有摄像头航插孔243,用于安装摄像头航插座,用于为摄像头供电。
在本说明书中,所述隔水管内检测装置还可以包括用于控制第一驱动组件100和第二驱动组件200运行的控制器,能够与第一驱动组件100中的第一电机33、第二驱动组件200中的第二电机18电性连接。当该隔水管内检测装置放入隔水管内部进行扫描时,通过控制器开启第一电机33和第二电机18,使得该检测装置运行扫描。
本申请实施方式提供的隔水管内检测装置在使用时,可以通过第一驱动组件和第二驱动组件使得检测装置自主前进,通过检测机构在贴合管壁移动过程中,边移动边旋转扫面整个壁面,保证管壁的全覆盖扫描。该检测装置可以实现在不拆浮力块的情况下,对隔水管实现快速、高效的检测,从而提高检测时效,降低作业成本。该隔水管内检测装置还具有如下优点和特点:
1、通过调节组件可以调整中心轴以及第一变径单元和第二变径单元之间的连接体位于隔水管的轴线上,使得该装置适用检测不同内径大小的隔水管。
2、检测机构可以通过变径单元的伸缩能保证传感器盒始终贴紧管道内壁,使磁记忆传感器贴近被检测面进行扫描,保证数据的准确性。
上述实施例只为说明本申请的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本申请的内容并据以实施,并不能以此限制本申请的保护范围。凡根据本申请精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本申请的保护范围之内。
披露的所有文章和参考资料,包括专利申请和出版物,出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”,旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。
多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地,单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。
应该理解,以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述,在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。出于全面之目的,所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。
Claims (10)
1.一种隔水管内检测装置,其特征在于,包括:
底板,所述底板具有相背对的第一表面和第二表面;
行走机构,设置在所述底板的第一表面上,包括:用于带动所述隔水管内检测装置移动的行走单元;为所述行走单元提供动力的第一驱动组件;
旋转变径机构,设置在所述底板的第二表面上,包括:中心轴,所述中心轴沿其轴向具有相对的第一端和第二端,所述中心轴的第一端连接有连接体;支撑组件,用于将所述中心轴支撑至预定高度;第二驱动组件,用于带动所述中心轴绕其轴线旋转;变径单元,设置在所述连接体上并能沿所述中心轴的径向作伸缩运动;
检测机构,设置在所述变径单元的端部,包括:磁记忆传感器,所述检测机构在所述变径单元作伸缩运动时能始终与检测管的内壁相抵靠。
2.如权利要求1所述的隔水管内检测装置,其特征在于,所述变径单元包括:与所述连接体固定的芯轴;挺杆,所述挺杆具有相对的两端,一端套设所述芯轴,另一端固定所述检测机构;套设在所述芯轴上的弹性件,所述弹性件抵靠于所述连接体与所述挺杆之间,当所述弹性件的弹性势能发生改变时,所述挺杆能沿着所述芯轴作伸缩运动。
3.如权利要求2所述的隔水管内检测装置,其特征在于,所述挺杆与所述连接体之间设置有固定单元,所述固定单元包括:连接块,所述连接块设置有供所述挺杆插入的挺杆连接孔;至少两根连接杆,所述连接杆的一端与所述连接块固定,另一端与所述连接体固定,在所述挺杆的周向上,至少两根所述连接杆分别位于所述挺杆的两侧。
4.如权利要求1所述的隔水管内检测装置,其特征在于,所述支撑组件包括:
与所述中心轴相配合的轴承座,包括;第一轴承座和第二轴承座;
连接于所述轴承座与所述底板之间的支撑单元;
所述支撑单元包括:交叉设置的第一支撑杆与第二支撑杆,所述第一支撑杆与所述第二支撑杆在交叉位置相铰接并形成有预定夹角;
夹角调节机构,设置在所述第一支撑杆与所述第二支撑杆的端部,用于调节所述预定夹角。
5.如权利要求4所述的隔水管内检测装置,其特征在于,所述夹角调节机构包括:
固定在所述底板的第二表面上的滑座,包括:沿所述中心轴的轴向间隔设置的第一滑座和第二滑座,所述第一滑座与所述第二滑座之间连接有两根第一滑杆,所述第一滑座和所述第二滑座上均设置有用于限位每根所述第一滑杆的第一滑道,所述第一滑杆能沿所述第一滑道移动;
连接于所述第一轴承座与所述第二轴承座之间的两根第二滑杆,所述第一轴承座和所述第二轴承座上均设置有用于限位每根所述第二滑杆的第二滑道,所述第二滑杆能沿所述第二滑道移动;
所述第一支撑杆的两端分别与所述第一滑杆、所述第二滑杆可转动连接,所述第二支撑杆的两端分别与所述第一滑杆、所述第二滑杆可转动连接。
6.如权利要求5所述的隔水管内检测装置,其特征在于,所述旋转变径机构还包括:用于调节所述预定夹角的调节组件,所述调节组件包括:挡块,所述挡块设置有贯通的螺纹孔;与所述螺纹孔相配合的调节螺栓,所述调节螺栓的长度大于所述螺纹孔,所述调节螺栓在所述螺纹孔中旋进或旋出时,能带动所述第一滑杆沿所述第一滑道移动。
7.如权利要求1所述的隔水管内检测装置,其特征在于,所述底板第一表面的两侧安装有底盘支撑板,用于安装所述行走单元和所述第一驱动组件,包括:呈对称的第一支撑板和第二支撑板;
所述行走单元包括:可转动的设置在所述第一支撑板与所述第二支撑板上的主动轴和从动轴;分别设置在所述主动轴、所述从动轴的两端的滚轮;
所述第一驱动组件包括:固定在所述第一支撑板与所述第二支撑板之间电机支撑杆;套设在所述电机支撑杆上的电机底座;安装在所述电机底座上的第一电机,所述第一电机设置有第一电机轴;套设在所述第一电机轴上的电机轮;设置在所述主动轴上的同步带轮;与所述电机轮、所述同步带轮传动连接的同步带。
8.如权利要求4所述的隔水管内检测装置,其特征在于,所述第二驱动组件包括:第二电机,所述第二电机设置有第二电机轴;用于安装所述第二电机的电机支撑座;联轴器,所述联轴器的一端与所述中心轴连接,所述联轴器的另一端连接所述第二电机轴;拉杆,所述拉杆用于将第一轴承座、所述第二轴承座与所述电机支撑座连接。
9.如权利要求1所述的隔水管内检测装置,其特征在于,所述变径单元包括:第一变径单元和第二变径单元,所述第一变径单元和所述第二变径单元在所述中心轴的轴向上对称设置。
10.如权利要求1所述的隔水管内检测装置,其特征在于,所述隔水管内检测装置还包括:设置在所述底板的第二表面上的摄像头;电池箱,用于为所述摄像头、所述第一驱动组件和所述第二驱动组件供电,所述电池箱设置在所述底板的第二表面并位于所述中心轴第二端的方向上。
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CN116175602A (zh) * | 2023-02-16 | 2023-05-30 | 哈尔滨工程大学 | 一种主轴外壁接触应力变径行走测量机器人 |
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CN116175602B (zh) * | 2023-02-16 | 2024-03-26 | 哈尔滨工程大学 | 一种主轴外壁接触应力变径行走测量机器人 |
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