CN212776264U - 一种用于石化管道检修的管内行进装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种用于石化管道检修的管内行进装置，该技术方案为三组主动轮设计了同步驱动机构，并改进了装置的局部构造。具体来看，本实用新型利用电机带动主动锥齿轮旋转，主动锥齿轮同时与三根传动杆内端的锥齿轮啮合，从而同时驱动三根传动杆旋转；三根传动杆外端的锥齿轮分别与三个从动锥齿轮相啮合，从而带动三个从动锥齿轮同步旋转，再加之每个从动锥齿轮各与一皮带轮固定连接、且每个皮带轮各通过皮带与一主动轮传动，因此当电机工作时，能同步驱动三个主动轮转动。这种驱动模式避免了多动力机构因输出功率不同步而导致的内耗问题，同时保证了较好的运动能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及管道机器人技术领域，具体涉及一种用于石化管道检修的管内行进装置。
背景技术
在石油化工领域中，涉及大量的流体输送过程，因此伴随着各类管道的敷设与维护。在流体输送系统的运行过程中，可能会发生阻塞、渗漏、局部锈蚀等各类管道问题，对于管道外表面的问题，相对容易排查，而对于发生在管内的问题，往往需要专用设备进行探测。
管道机器人是一种可在管道内部沿着管道延伸方向行进的机械装置，用于携带摄像头或探测设备，从而直观的排查故障位点甚至故障类别。不同于管道探伤装置，管道机器人对较大体积故障的排查能力更强，自动化水平也更高。然而，要保证管道机器人具有可靠的工作性能，首先要确保其在管内能够稳定的行进。
为契合管内道壁的圆周形状，管道机器人一般需要至少三组运动轮(车轮或履带)，与管道内壁分别接触，以保证支撑的稳定性。对三组运动轮，目前常规的管道机器人有两类驱动模式，一类是仅驱动其中一组转动，另外两组作为从动轮，这种模式下，如果主动轮发生打滑现象，则装置整体将丧失运动能力；另一类是利用三组动力机构分别驱动三组运动轮转动，这种模式具有更加可靠的运动能力，但由于三组动力机构的输出功率很难保证同步，因此三者的动力会难以避免的形成内耗，不利于降低能耗、提高装置续航时间。在这种情况下，如果能开发一种以单一动力机构同时驱动三组运动轮同步转动的管道机器人，则有望克服上述问题。
发明内容
本实用新型旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种用于石化管道检修的管内行进装置，以解决现有技术中，常规管道机器人难以利用单一动力机构同时驱动三组运动轮同步转动的技术问题。
本实用新型要解决的另一技术问题是，如何赋予管道机器人以一定的清障能力。
为实现以上技术目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种用于石化管道检修的管内行进装置，包括固定柱，固定环，固定杆，从动轮，支架，弹簧，皮带轮，主动轮，皮带，从动锥齿轮，主动锥齿轮，电机，传动杆，筒体，孔洞，其中，在固定柱上固定连接有固定环，在固定环上固定连接有固定杆，在固定杆的末端连接有从动轮；支架套接在固定柱上，弹簧的两端分别与固定环及支架相连接，在支架上分别连接有皮带轮和主动轮，皮带轮和主动轮通过皮带传动连接，在皮带轮上固定连接有从动锥齿轮；主动锥齿轮转动连接在固定柱上，在固定柱上固定连接有电机，电机与主动锥齿轮传动连接；传动杆与固定柱转动连接，在传动杆的两端分别固定连接有锥齿轮，位于传动杆一端的锥齿轮与主动锥齿轮相啮合，位于传动杆另一端的锥齿轮与从动锥齿轮相啮合；筒体与固定柱固定连接，在筒体上开设有若干孔洞，从动轮及主动轮分别经孔洞伸出至筒体外部。
作为优选，弹簧对支架施以牵拉力。
作为优选，还包括通道和风扇，其中，在筒体中开设有通道，在通道中固定连接有若干风扇。
作为优选，还包括减震簧，所述减震簧套接在固定杆上。
作为优选，还包括摄像头，所摄像头固定连接在筒体的外壁上。
在以上技术方案中，固定柱用于起到支撑、承载作用；固定环一方面用于承载固定杆，另一方面用于承载弹簧；固定杆用于承载从动轮；从动轮有三个，用于支撑装置行进；支架呈异型结构，其后端具有环套，用于套接在固定柱上，并接受弹簧牵拉，支架前端铰接有三组杆状物，用于供皮带轮及主动轮在其上转动连接；弹簧用于对支架施加牵拉力，由于从动锥齿轮与传动杆外端的锥齿轮处于啮合状态，因此这种牵拉力有助于增进二者啮合部位贴合性；电机用于驱动主动锥齿轮旋转，由于主动锥齿轮同时与三根传动杆内端的锥齿轮啮合，因此主动锥齿轮会同时驱动三根传动杆旋转，由于三根传动杆外端的锥齿轮分别与三个从动锥齿轮相啮合，因此会带动三个从动锥齿轮同步旋转，再加之每个从动锥齿轮各与一皮带轮固定连接、且每个皮带轮各通过皮带与一主动轮传动，因此当电机工作时，能同步驱动三个主动轮转动；筒体用于对本实用新型起到保护作用，其上的孔洞用于供从动轮及主动轮伸出；从动轮及主动轮与管道内壁接触，从而在主动轮的旋转作用下，在管道内行进。
在优选技术方案中，可基于筒体增设通道，并在通道中设置风扇，用以在行进方向上起到吹扫作用，从而实现一定的清障功能；还可在固定杆上增设减震簧，以起到减震作用。
本实用新型提供了一种用于石化管道检修的管内行进装置，该技术方案为三组主动轮设计了同步驱动机构，并改进了装置的局部构造。具体来看，本实用新型利用电机带动主动锥齿轮旋转，主动锥齿轮同时与三根传动杆内端的锥齿轮啮合，从而同时驱动三根传动杆旋转；三根传动杆外端的锥齿轮分别与三个从动锥齿轮相啮合，从而带动三个从动锥齿轮同步旋转，再加之每个从动锥齿轮各与一皮带轮固定连接、且每个皮带轮各通过皮带与一主动轮传动，因此当电机工作时，能同步驱动三个主动轮转动。这种驱动模式避免了多动力机构因输出功率不同步而导致的内耗问题，同时保证了较好的运动能力。
附图说明
图1是本实用新型外部结构的立体图；
图2是本实用新型中，筒体的透视图；
图3是当去除筒体后，本实用新型其余结构的立体图；
图4是本实用新型中，支架的立体图；
图5是本实用新型中，主动锥齿轮与传动杆啮合处的立体图；
图6是本实用新型中，传动杆的立体图；
图中：
1、固定柱 2、固定环 3、固定杆 4、从动轮
5、支架 6、弹簧 7、皮带轮 8、主动轮
9、皮带 10、从动锥齿轮 11、主动锥齿轮 12、电机
13、传动杆 14、筒体 15、孔洞 16、通道
17、风扇 18、减震簧。
具体实施方式
以下将对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节，在以下实施例中对属于公知的结构或功能将不进行详细描述。以下实施例中所使用的近似性语言可用于定量表述，表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。除有定义外，以下实施例中所用的技术和科学术语具有与本实用新型所属领域技术人员普遍理解的相同含义。
实施例1
一种用于石化管道检修的管内行进装置，如图1～6所示，包括固定柱1，固定环2，固定杆3，从动轮4，支架5，弹簧6，皮带轮7，主动轮8，皮带9，从动锥齿轮10，主动锥齿轮11，电机12，传动杆13，筒体14，孔洞15，其中，在固定柱1上固定连接有固定环2，在固定环2上固定连接有固定杆3，在固定杆3的末端连接有从动轮4；支架5套接在固定柱1上，弹簧6的两端分别与固定环2及支架5相连接，在支架5上分别连接有皮带轮7和主动轮8，皮带轮7和主动轮8通过皮带9传动连接，在皮带轮7上固定连接有从动锥齿轮10；主动锥齿轮11转动连接在固定柱1上，在固定柱1上固定连接有电机12，电机12与主动锥齿轮11传动连接；传动杆13与固定柱1转动连接，在传动杆13的两端分别固定连接有锥齿轮，位于传动杆13一端的锥齿轮与主动锥齿轮11相啮合，位于传动杆13另一端的锥齿轮与从动锥齿轮10相啮合；筒体14与固定柱1固定连接，在筒体14上开设有若干孔洞15，从动轮4及主动轮8分别经孔洞15伸出至筒体14外部。
该装置的结构特点如下：固定柱1用于起到支撑、承载作用；固定环2一方面用于承载固定杆3，另一方面用于承载弹簧6；固定杆3用于承载从动轮4；从动轮4有三个，用于支撑装置行进；支架5呈异型结构，其后端具有环套，用于套接在固定柱1上，并接受弹簧6牵拉，支架5前端铰接有三组杆状物，用于供皮带轮7及主动轮8在其上转动连接；弹簧6用于对支架5施加牵拉力，由于从动锥齿轮10与传动杆13外端的锥齿轮处于啮合状态，因此这种牵拉力有助于增进二者啮合部位贴合性；电机12用于驱动主动锥齿轮11旋转，由于主动锥齿轮11同时与三根传动杆13内端的锥齿轮啮合，因此主动锥齿轮11会同时驱动三根传动杆13旋转，由于三根传动杆13外端的锥齿轮分别与三个从动锥齿轮10相啮合，因此会带动三个从动锥齿轮10同步旋转，再加之每个从动锥齿轮10各与一皮带轮7固定连接、且每个皮带轮7各通过皮带9与一主动轮8传动，因此当电机12工作时，能同步驱动三个主动轮8转动；筒体14用于对本实用新型起到保护作用，其上的孔洞15用于供从动轮4及主动轮8伸出；从动轮4及主动轮8与管道内壁接触，从而在主动轮8的旋转作用下，在管道内行进。
实施例2
一种用于石化管道检修的管内行进装置，如图1～6所示，包括固定柱1，固定环2，固定杆3，从动轮4，支架5，弹簧6，皮带轮7，主动轮8，皮带9，从动锥齿轮10，主动锥齿轮11，电机12，传动杆13，筒体14，孔洞15，其中，在固定柱1上固定连接有固定环2，在固定环2上固定连接有固定杆3，在固定杆3的末端连接有从动轮4；支架5套接在固定柱1上，弹簧6的两端分别与固定环2及支架5相连接，在支架5上分别连接有皮带轮7和主动轮8，皮带轮7和主动轮8通过皮带9传动连接，在皮带轮7上固定连接有从动锥齿轮10；主动锥齿轮11转动连接在固定柱1上，在固定柱1上固定连接有电机12，电机12与主动锥齿轮11传动连接；传动杆13与固定柱1转动连接，在传动杆13的两端分别固定连接有锥齿轮，位于传动杆13一端的锥齿轮与主动锥齿轮11相啮合，位于传动杆13另一端的锥齿轮与从动锥齿轮10相啮合；筒体14与固定柱1固定连接，在筒体14上开设有若干孔洞15，从动轮4及主动轮8分别经孔洞15伸出至筒体14外部。
其中，弹簧6对支架5施以牵拉力。还包括通道16和风扇17，其中，在筒体14中开设有通道16，在通道16中固定连接有若干风扇17。还包括减震簧18，所述减震簧18套接在固定杆3上。还包括摄像头，所摄像头固定连接在筒体14的外壁上。在以上技术方案中，基于筒体14增设了通道16，并在通道16中设置了风扇17，用以在行进方向上起到吹扫作用，从而实现一定的清障功能；还在固定杆3上增设了减震簧18，以起到减震作用。
以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型。凡在本实用新型的申请范围内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种用于石化管道检修的管内行进装置，其特征在于包括固定柱(1)，固定环(2)，固定杆(3)，从动轮(4)，支架(5)，弹簧(6)，皮带轮(7)，主动轮(8)，皮带(9)，从动锥齿轮(10)，主动锥齿轮(11)，电机(12)，传动杆(13)，筒体(14)，孔洞(15)，其中，在固定柱(1)上固定连接有固定环(2)，在固定环(2)上固定连接有固定杆(3)，在固定杆(3)的末端连接有从动轮(4)；支架(5)套接在固定柱(1)上，弹簧(6)的两端分别与固定环(2)及支架(5)相连接，在支架(5)上分别连接有皮带轮(7)和主动轮(8)，皮带轮(7)和主动轮(8)通过皮带(9)传动连接，在皮带轮(7)上固定连接有从动锥齿轮(10)；主动锥齿轮(11)转动连接在固定柱(1)上，在固定柱(1)上固定连接有电机(12)，电机(12)与主动锥齿轮(11)传动连接；传动杆(13)与固定柱(1)转动连接，在传动杆(13)的两端分别固定连接有锥齿轮，位于传动杆(13)一端的锥齿轮与主动锥齿轮(11)相啮合，位于传动杆(13)另一端的锥齿轮与从动锥齿轮(10)相啮合；筒体(14)与固定柱(1)固定连接，在筒体(14)上开设有若干孔洞(15)，从动轮(4)及主动轮(8)分别经孔洞(15)伸出至筒体(14)外部。
2.根据权利要求1所述的一种用于石化管道检修的管内行进装置，其特征在于，弹簧(6)对支架(5)施以牵拉力。
3.根据权利要求1所述的一种用于石化管道检修的管内行进装置，其特征在于，还包括通道(16)和风扇(17)，其中，在筒体(14)中开设有通道(16)，在通道(16)中固定连接有若干风扇(17)。
4.根据权利要求1所述的一种用于石化管道检修的管内行进装置，其特征在于，还包括减震簧(18)，所述减震簧(18)套接在固定杆(3)上。
5.根据权利要求1所述的一种用于石化管道检修的管内行进装置，其特征在于，还包括摄像头，所摄像头固定连接在筒体(14)的外壁上。
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Cited By (1)
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- 2020-07-21 CN CN202021442057.4U patent/CN212776264U/zh not_active Expired - Fee Related
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