CN212929185U - 一种气动式自适应管道爬行机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种气动式自适应管道爬行机构，其尾部连接有线缆绞车控制台及空气压缩机，管道爬行机构包括驱动本体，驱动本体为等边三角形柱体，驱动本体的每一侧面设有一驱动履带总成，驱动履带总成通过平行四边形连杆固定于驱动本体，气缸连杆的一端铰接在气缸杆头上，另一端铰接在平行四边形变径连杆上，平行四边形连杆的高度在驱动本体侧面的顶紧气缸伸出或收回时通过气缸连杆带动来控制，从而控制驱动履带总成的升高与降低；且驱动本体的前端设有高清相机，管道内部的情况通过高清相机观测。本实用新型结构简单、控制方便，该机构可以在管道内径在一定范围内连续变化，前端搭载高清摄像头，可为管道内的情况提供一个准确的判断依据。
Description
技术领域
本实用新型涉及管道作业技术领域，具体涉及一种气动式自适应管道爬行机构。
背景技术
在现实使用的一些管道中，因为管道直径或者管道所输送的介质的原因，人员无法进入管道内部，管道在长时间使用后，人员无法对管道内部的使用环境做出一个精确的判断，尤其是管道在输送危险介质的情况下。若管道内部焊缝有裂纹、管道内部材料被腐蚀、管道中进入较小的异物等安全隐患，无法准确判断管道内部的具体情况。因此，需对现有技术加以改进。
实用新型内容
为客服现有技术所存在的缺陷，现提供一种气动式自适应管道爬行机构，可以在管道内径在一定范围内连续变化的管道内爬行，可为管道内部的情况提供一个准确的判断依据。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种气动式自适应管道爬行机构，用于管道内部的作业，该管道爬行机构的尾部连接有线缆绞车控制台及空气压缩机，线缆绞车控制台及空气压缩机设于管道入口处，管道爬行机构通过线缆绞车控制台及空气压缩机的控制来爬行，所述管道爬行机构包括驱动本体，所述驱动本体为等边三角形柱体，驱动本体的每一侧面设有一驱动履带总成，驱动履带总成通过平行四边形连杆固定于驱动本体，气缸连杆的一端铰接在气缸杆头上，另一端铰接在平行四边形变径连杆上，所述平行四边形连杆的高度在驱动本体侧面的顶紧气缸伸出或收回时通过气缸连杆带动来控制，驱动履带总成通过平行四边形连杆控制升高与降低；且所述驱动本体的前端设有高清相机，管道内部的情况通过高清相机观测。
相对于现有技术而言，本实用新型结构简单、控制方便，该机构可以在管道内径在一定范围内连续变化，及弯曲半径不小于1.5D的管道内爬行，前端搭载高清摄像头，可为管道内部的情况提供一个准确的判断依据。
进一步的，每个所述履带总成包括壳体内部的驱动电机、减速机、包覆于壳体外部的履带，履带通过驱动电机、减速机转动。电机驱动器也安装在履带结构内部，整体采用IP68防护等级设计，整个机构可以在无压静水或者适度很大的场合连续正常工作，使用范围广。
进一步的，所述履带由聚氨酯材料制成。无论与金属管道、塑料管道还是混凝土管道间都能够有足够的摩擦系数，可以实现爬行作业机构整体在竖直管道中的爬行和作业，大大提高了整个机构的使用范围。
进一步的，所述平行四边形变径连杆包括两根平行的杆体，气缸连杆的一端铰接在气缸杆头上，另一端铰接在其中一根杆体的中间。便于带动平行四边形变径连杆转动。
进一步的，线缆绞车控制台及空气压缩机分别通过线缆与管道爬行机构的尾部连接，线缆外部包覆有钢丝网。既能够实现对气动自适应管道爬行作业设备的控制，又能够承受设备拖出管道时的拉力。
进一步的，所述线缆绞车控制台上设有线缆收放测量装置，线缆的伸出长度通过线缆收放测量装置测定。也可以在管道爬行设备出现异常时，可通过收放缆装置将管道爬行机构拖出管道。
进一步的，所述驱动本体内设有电磁换向阀，顶紧气缸通过电磁换向阀控制。通过电磁换向阀使顶紧气缸由杆腔一直充气，使三条履带一直压紧在管道内壁上，能够产生较大的驱动摩擦力。
附图说明
图1为本实用新型爬行机构的使用状态图；
图2为本实用新型第一实施例的爬行机构的立体结构示意图；
图3为本实用新型第一实施例的爬行机构的顶面示意图。
对应说明书附图内的附图标记参考如下：
管道1、线缆绞车控制台2、空气压缩机3、驱动本体4、驱动履带总成5、杆体6、气缸连杆7、顶紧气缸8、高清相机9、线缆10、履带51。
具体实施方式
为了使实用新型实现的技术手段、创造特征、达成目的和功效易于明白了解，下结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
本实用新型的第一实施例提供了一种气动式自适应管道爬行机构，用于管道1内部的作业，该管道1爬行机构的尾部连接有线缆绞车控制台2及空气压缩机3，线缆绞车控制台2及空气压缩机3设于管道1入口处，管道1爬行机构通过线缆绞车控制台2及空气压缩机3的控制来爬行，管道1爬行机构包括驱动本体4，驱动本体4为等边三角形柱体，驱动本体4的每一侧面设有一驱动履带总成5，驱动履带总成5通过平行四边形连杆固定于驱动本体4，平行四边形变径连杆包括两根平行的杆体6，两根杆体6的一端铰接在驱动本体4上，另一端铰接在驱动履带总成5上，气缸连杆7的一端铰接在气缸杆头上，另一端铰接在其中一根杆体6的中间，平行四边形连杆的高度在驱动本体4侧面的顶紧气缸8伸出或收回时通过气缸连杆7带动来控制，驱动履带总成5通过平行四边形连杆控制升高与降低；且驱动本体4的前端设有高清相机9，可通过相机的观测，详细了解管道1内部的情况，因为气缸的存在使机构整体的高度实时自动适应管径，不用频繁调整机构的高度，大大简化了操作繁琐程度，提高了其作业效率。
具体地说，驱动履带总成5在驱动本体4的长度方向上共有三条120°均匀分布，履带51总成包括壳体内部的驱动电机、减速机、包覆于壳体外部的履带51，履带51通过驱动电机、减速机转动。履带51由聚氨酯材料制成。无论与金属管道1、塑料管道1还是混凝土管道1间都能够有足够的摩擦系数，可以实现爬行作业机构整体在竖直管道1中的爬行和作业，大大提高了整个机构的使用范围。
当顶紧气缸8伸出时，通过气缸连杆7带动平行四边形连杆转动，三条履带51绕着平行四边形变径连杆降低，整个爬行机构的高度降低；反之当气缸缩回时，三条履带51升高，能够使整个爬行机构高度增加。
另外，顶紧气缸8通过电磁换向阀控制，采用二位五通常开式电磁阀，气缸有杆腔平时与外界相通，当爬行机构进入可使用范围的管道1内开始工作时，电磁换向阀在常态位工作，气缸活塞杆缩回，使爬行机构的三条履带51顶紧管道1内壁，为爬行机构提供足够的驱动力摩擦力。爬行机构在管道1内行走时，当遇到管径变小或者有焊缝等需要越过的障碍时，通过管道1内壁对顶紧气缸8的反作用力超出顶紧气缸8的缩回力，迫使顶紧气缸8伸出。当通过障碍后，顶紧气缸8在气源压力下继续缩回，使爬行机构的驱动履带51时刻顶紧管道1内壁。气缸无杆腔和有杆腔出口都连接可调节流型消声器，使顶紧气缸8始终处于回气节流的状态，提高其工作稳定性，而且在爬行机构工作过程中，发生突然气源压力供给不足的情况时，节流型消声器能够保证顶紧气缸8缓慢回缩，防止爬行机构在管道1内姿态失稳倾倒而难以将其拖出管道1。
在爬行机构进入管道1后，通过电磁换向阀使顶紧气缸8由杆腔一直充气，三条履带51一直有往外伸出的趋势，使三条履带51一直压紧在管道1内壁上，能够产生较大的驱动摩擦力，防止整个机构在管道1内部打滑无法前进。通过气缸的行程设置，保证平行每根杆体6与驱动本体4间的角度一直小于90°，不会出现变径连杆到达死点位置导致整个机构的高度变形出现故障，同时杆体6与驱动本体4间的角度大于0°，防止整个机构间的一些零部件出现干涉而发生故障。
本实用新型第一实施例的管道1爬行机构，结构简单、控制方便，可以在管道1内径在一定范围内连续变化，及弯曲半径不小于1.5D的管道1内爬行，前端搭载高清摄像头，可为管道1内部的情况提供一个准确的判断依据。
本实用新型的第二实施例提供了一种气动式自适应管道1爬行机构，与第一实施例的技术特征基本相同，主要区别在于，如图1所示，线缆绞车控制台2及空气压缩机3分别通过线缆10与管道1爬行机构的尾部连接，线缆10外部包覆有钢丝网，既能够实现对气动自适应管道1爬行作业设备的控制，又能够承受设备拖出管道1时的拉力。线缆绞车控制台2上设有线缆收放测量装置，线缆10的伸出长度通过线缆收放测量装置测定，同时在管道1爬行设备出现异常时，可通过收放缆装置将管道1爬行机构拖出管道1。
以上对实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，实用新型并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改做出若干简单推演、变形或替换，这并不影响实用新型的实质内容。
Claims (7)
1.一种气动式自适应管道爬行机构，用于管道内部的作业，该管道爬行机构的尾部连接有线缆绞车控制台及空气压缩机，线缆绞车控制台及空气压缩机设于管道入口处，管道爬行机构通过线缆绞车控制台及空气压缩机的控制来爬行，其特征在于：所述管道爬行机构包括驱动本体，所述驱动本体为等边三角形柱体，驱动本体的每一侧面设有一驱动履带总成，驱动履带总成通过平行四边形连杆固定于驱动本体，气缸连杆的一端铰接在气缸杆头上，另一端铰接在平行四边形变径连杆上，所述平行四边形连杆的高度在驱动本体侧面的顶紧气缸伸出或收回时通过气缸连杆带动来控制，驱动履带总成通过平行四边形连杆控制升高与降低；且所述驱动本体的前端设有高清相机，管道内部的情况通过高清相机观测。
2.如权利要求1所述的气动式自适应管道爬行机构，其特征在于：每个所述履带总成包括壳体内部的驱动电机、减速机、包覆于壳体外部的履带，履带通过驱动电机、减速机转动。
3.如权利要求2所述的气动式自适应管道爬行机构，其特征在于：所述履带由聚氨酯材料制成。
4.如权利要求1所述的气动式自适应管道爬行机构，其特征在于：所述平行四边形变径连杆包括两根平行的杆体，气缸连杆的一端铰接在气缸杆头上，另一端铰接在其中一根杆体的中间。
5.如权利要求1所述的气动式自适应管道爬行机构，其特征在于：线缆绞车控制台及空气压缩机分别通过线缆与管道爬行机构的尾部连接，线缆外部包覆有钢丝网。
6.如权利要求1所述的气动式自适应管道爬行机构，其特征在于：所述线缆绞车控制台上设有线缆收放测量装置，线缆的伸出长度通过线缆收放测量装置测定。
7.如权利要求1所述的气动式自适应管道爬行机构，其特征在于：所述驱动本体内设有电磁换向阀，顶紧气缸通过电磁换向阀控制。
Priority Applications (1)
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| CN202021298496.2U CN212929185U (zh) | 2020-07-06 | 2020-07-06 | 一种气动式自适应管道爬行机构 |
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| CN202021298496.2U CN212929185U (zh) | 2020-07-06 | 2020-07-06 | 一种气动式自适应管道爬行机构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN212929185U true CN212929185U (zh) | 2021-04-09 |
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ID=75328223
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| CN202021298496.2U Active CN212929185U (zh) | 2020-07-06 | 2020-07-06 | 一种气动式自适应管道爬行机构 |
Country Status (1)
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|---|---|
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113357480A (zh) * | 2021-06-17 | 2021-09-07 | 中广核研究院有限公司 | 管道行走装置 |
| CN113483192A (zh) * | 2021-06-17 | 2021-10-08 | 中广核研究院有限公司 | 管道爬行载体 |
| CN113815740A (zh) * | 2021-10-28 | 2021-12-21 | 深圳市海浩环境技术有限公司 | 一种可变径管道清污机器人 |
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