CN213776824U - 一种管道探测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管道探测器，包括机身，其特征在于：还包括设置在机身内的控制器、供电装置、齿轮箱和转动盘，齿轮箱呈圆柱状并且固定在机身上，机身的下端贯穿至齿轮箱内部并且设置有电机，电机输出端与转动盘轴心连接，转动盘径向外侧边缘均设置有竖直向上的轮齿，轮齿上均匀外啮合安装有四个传动齿轮，传动齿轮的轴心连接有转轴，转轴从齿轮箱径向内侧贯穿至外侧并且靠近外侧的一端连接有连接杆，连接杆远离齿轮箱一端通过弹性件连接有弧形板，弧形板凹陷侧朝上，弧形板上端连接有真空设备，真空设备通过接管连接有真空吸盘；本实用新型能悬空在竖直方向的管道内对管壁进行检测，解决了大部分探测器只能检测水平方向管道的问题。

Description

一种管道探测器

技术领域

本实用新型涉及管道检测领域，具体涉及一种管道探测器。

背景技术

随着城市化的发展，地线管道设施越来越多，越来越复杂，随着时间的推移，管道正如人体肠道一样，也会存在这样那样的缺陷，如管道塌陷、管片脱落、开裂等，这些缺陷都要提前发现记录处理，否则随着时间的推移，管道就有可能堵塞，导致污水排泄不畅，而长期以来都是传统的人工检测，由于地下污水管道存在一定的有害气体，作业人员长期井下检测危险性高，因此急需一种检测系统对地下污水管道进行管道缺陷检测。

目前市面上常见的带揽管道检测机器人是借用管道流体作为运动的动力，主要受力结构以伞状动力结构为主。根据公告号CN210398415U公布的一种带自动动力伞的管道检测设备，所述管道检测设备包括：所述伞骨一端通过铰链连接到卡箍上，所述卡箍固定在前舱外壳上，所述伞骨通过铰链实现自由上下活动；所述伞骨上粘贴有伞面，所述伞骨的另一端通过尼龙绳穿过滚轮舵上的导向孔连接到旋转滚轮上。

但是该专利还是存在以下问题：该管道检测设备只能对水平方向的管道进行检测，无法悬空在竖直方向的管道内从而对竖直方向的管道内壁进行检测，这样就会导致管道检测的时候检测不全面，无法及时对问题管道进行处理，进而留下安全隐患。

基于此，申请人考虑设计一种能够悬空固定在竖直管道内从而对竖直方向的管道内壁进行检测的管道探测器。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种能够悬空固定在竖直管道内从而能够对竖直方向的管道内壁进行检测的管道探测器。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：一种管道探测器，包括机身，其特征在于：还包括设置在机身内的控制器、为所述控制器提供电源的供电装置、齿轮箱、电机、转动盘、传动齿轮、转轴、连接杆、弧形板、真空设备和真空吸盘；

所述机身呈长条状，所述齿轮箱呈圆柱状并且固定设置在所述机身上，所述机身的下端贯穿至所述齿轮箱内部并且与所述电机固定设置，所述电机与所述控制器连接并且电机的输出端与转动盘的轴心固定连接，所述转动盘呈圆盘形并且径向外侧边缘均设置有竖直向上的轮齿，所述轮齿上与四个所述传动齿轮均匀外啮合安装，所述传动齿轮的轴心转动连接有转轴，所述转轴从所述齿轮箱径向内侧贯穿至齿轮箱径向外侧并且靠近外侧的一端与所述连接杆固定连接，所述连接杆远离齿轮箱的一端通过弹性件与所述弧形板弧度方向的下端固定连接，所述弧形板凹陷侧朝上，所述弧形板弧度方向上端与所述真空设备固定连接，所述真空设备与所述控制器连接，所述真空设备通过接管与所述真空吸盘连接；

还包括外部控制箱，所述外部控制箱通过线缆与所述机身的上端连接。

本方案的工作原理：

先启动供电装置，然后通过线缆将管道探测器放入竖直管道中；

当需要悬空在竖直管道内进行检测的时；通过控制器控制电机转动，然后电机的转动轴通过转动盘的轴心带动转动盘转动，因为传动齿轮与转动盘上的轮齿外啮合设置，所以会被转动盘上的轮齿带动运转，传动齿轮和连接杆连接，然后连接杆与弧形板弧形方向的下端固定连接，所以连接杆会被传动齿轮带动旋转，然后弧形板会跟着连接杆旋转；当电机顺时针(或逆时针) 转动九十度后让电机停止转动，弧形板弧度方向的上端会朝向竖直管道的管道壁并且与管道壁接触；然后通过控制器控制真空设备对真空吸盘进行吸气，让真空吸盘紧密吸附在竖直管道壁上，让整个探测器悬空固定，进而让探测器能够对竖直管壁的情况进行详细检测；

当检测结束后；通过控制器控制真空设备对真空吸盘内进行充气，让真空吸盘脱离竖直管道的管道壁上；然后再次通过控制器启动电机，让电机继续顺时针(或逆时针)转动，让弧形板弧度方向的上端不再朝向竖直管道的管道壁，从而减小了整个弧形板形成的圆径；然后可以通过线缆继续让管道探测器向下运动，进行其他部位的检测。

附图说明

图1为管道探测器的结构示意图。

图2为弧形板旋转后的结构示意图。

图3为放置架的结构示意图。

图4为齿轮箱的结构示意图。

图5为齿轮箱的剖视图。

图6为管道探测器固定后的结构示意图。

图中标记为：

机身1；

供电装置2；

控制器3；

齿轮箱4；

电机5；

转动盘6；

传动齿轮7；

转轴8；

电动伸缩杆9；

压缩弹簧10；

弧形板11；

真空设备12；

真空吸盘13；

浮力垫14；

环形放置架15；

线缆16；

外部控制箱17；

透明防水膜18；

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

具体实施时：如图1至图6所示，一种管道探测器，包括机身1，还包括设置在机身1内的控制器3、为所述控制器3和所述探测器提供电源的供电装置2、齿轮箱4、电机5、转动盘6、传动齿轮7、转轴8、连接杆、弧形板 11、真空设备12和真空吸盘13；

所述机身1呈长条状，所述齿轮箱4呈圆柱状并且固定设置在所述机身1 上，所述机身1的下端贯穿至所述齿轮箱4内部并且与所述电机5固定设置，所述电机5与所述控制器3连接并且电机5的输出端与转动盘6的轴心固定连接，所述转动盘6呈圆盘形并且径向外侧边缘均设置有竖直向上的轮齿，所述轮齿上与四个所述传动齿轮7均匀外啮合安装，所述传动齿轮7的轴心转动连接有转轴8，所述转轴8从所述齿轮箱4径向内侧贯穿至齿轮箱4径向外侧并且靠近外侧的一端与所述连接杆固定连接，所述连接杆远离齿轮箱4 的一端通过弹性件与所述弧形板11弧度方向的下端固定连接，所述弧形板11 凹陷侧朝上，所述弧形板11弧度方向上端与所述真空设备12固定连接，所述真空设备12与所述控制器3连接，所述真空设备12通过接管与所述真空吸盘13连接；

还包括外部控制箱17，所述外部控制箱17通过线缆16与所述机身1的上端连接。

本方案的工作原理：

先启动供电装置2，然后通过线缆16将管道探测器放入竖直管道中；

当需要悬空在竖直管道内进行检测的时；通过控制器3控制电机5转动，然后电机5的转动轴通过转动盘6的轴心带动转动盘6转动，因为传动齿轮7 与转动盘6上的轮齿外啮合设置，所以会被转动盘6上的轮齿带动运转，传动齿轮7和连接杆连接，然后连接杆与弧形板11弧形方向的下端固定连接，所以连接杆会被传动齿轮7带动旋转，然后弧形板11会跟着连接杆旋转；当电机5顺时针(或逆时针)转动九十度后让电机5停止转动，弧形板11弧度方向的上端会朝向竖直管道的管道壁并且与管道壁接触；然后通过控制器3 控制真空设备12对真空吸盘13进行吸气，让真空吸盘13紧密吸附在竖直管道壁上，让整个探测器悬空固定，进而让探测器能够对竖直管壁的情况进行详细检测；

当检测结束后；通过控制器3控制真空设备12对真空吸盘13内进行充气，让真空吸盘13脱离竖直管道的管道壁上；然后再次通过控制器3启动电机5，让电机5继续顺时针(或逆时针)转动，让弧形板11弧度方向的上端不再朝向竖直管道的管道壁，从而减小了整个弧形板11形成的圆径；然后可以通过线缆16继续让探测器向下运动，进行其他部位的检测。

本方案的有益效果：

当需要检测竖直管道内的管道壁情况时，便可直接管道探测器放入悬空固定到竖直管道的中，对竖直管道的管道壁的情况进行详细地检测，能够解决大部分带缆管道探测器只能对水平方向的管道进行检测，而不能对竖直管道进行检测的问题，让管道探测器使用范围更广泛，检测地点更全面，实用性更强。

其中，还包括浮力垫14，所述浮力垫14均固定设置在所述弧形板11拱起的一侧上和所述齿轮箱4的底端。

当管道探测器对竖直管道内的管道壁检测结束后，通过控制控制器3让电机5旋转，让弧形板11拱起的一侧朝下，然后继续下放管道探测器，让管道探测器能够在水平方向的管道内依靠浮力垫14的浮力进行运动；让管道探测器对水平方向的管道也能进行检测，进一步提高了管道探测器的实用性。

其中，所述弹性件为压缩弹簧10；所述连接杆为电动伸缩杆9，所述电动伸缩杆9远离齿轮箱4的一端为伸缩端。

当管道探测器的电机5转动，然后弧形板11旋转形成的圆径大于需要检测的管道的圆径时，可以通过调整缩短电动伸缩杆9的长度，让管道探测器适应相应的管道圆径，当然后弧形板11旋转形成的圆径小于需要检测的管道的圆径时，可以通过调整伸长电动伸缩杆9的长度，让管道探测器适应管道的圆径；并且能够通过压缩弹簧10的长度来进一步提高管道探测器的适应性，此外压缩弹簧10还能够让弧形板11转动接触管道壁的时候起到缓冲作用，可以防止设备损坏。

其中，所述弧形板11拱起的一侧面以及所述齿轮箱4底部均被浮力垫14 完全覆盖住。增大浮力垫14的包裹面积，增大管道探测器的浮力。

其中，所述浮力垫14远离弧形板11的一侧面经过光滑处理。让管道探测器还可以在比较平滑的陆上或者是在结冰的水域等地形运动，从而减小管道内的杂物堆管道探测器的影响。

其中，所述真空设备12为微型真空泵。使用微型真空泵的体积更小，更适用于管道探测器。

其中，所述探测器机身1的径向外侧固定设置有环形放置架15。可以用于放置各种检测设备和传感装置。

其中，所述探测器包括安装在所述环形放置架15上的图像传感器、照明模块、气压传感器、气体传感器和单片机；所述图像传感器、照明模块、气压传感器以及气体传感器各自与所述单片机上对应的接口相连接，所述单片机与所述控制器3电连接。

单片机采用ARM系列的单片机，因为ARM系列的单片机运算能力强，处理速度快；气压传感器与气体传感器采用I2C与单片机连接，采集管道探测器的环境数据；通过图像传感器能够实时传输管道内的图像。

其中，所述外部控制箱17上设置有用于显示所述图像传感器拍摄图像的显示屏和用于对整个装置进行操作的操作键盘。

管道内存在一定的信号的屏蔽，通过外部控制箱17的显示屏可以查看管道内的具体情况，并可以使用操作键盘对管道内的探测器实现备用操控。

其中，所述齿轮箱4、环形放置架15以及所述机身1上均设置有透明防水膜18。

防止齿轮箱4内的电机5以及放置架上面的各种检测设备因为受潮或与水接触而损坏。

以上仅是本实用新型优选的实施方式，需指出的是，对于本领域技术人员在不脱离本技术方案的前提下，作出的若干变形和改进的技术方案应同样视为落入本权利要求书要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种管道探测器，包括机身，其特征在于：还包括设置在机身内的控制器、为所述控制器提供电源的供电装置、齿轮箱、电机、转动盘、传动齿轮、转轴、连接杆、弧形板、真空设备和真空吸盘；

所述机身呈长条状，所述齿轮箱呈圆柱状并且固定设置在所述机身上，所述机身的下端贯穿至所述齿轮箱内部并且与所述电机固定设置，所述电机与所述控制器连接并且电机的输出端与转动盘的轴心固定连接，所述转动盘呈圆盘形并且径向外侧边缘均设置有竖直向上的轮齿，所述轮齿上与四个所述传动齿轮均匀外啮合安装，所述传动齿轮的轴心转动连接有转轴，所述转轴从所述齿轮箱径向内侧贯穿至齿轮箱径向外侧并且靠近外侧的一端与所述连接杆固定连接，所述连接杆远离齿轮箱的一端通过弹性件与所述弧形板弧度方向的下端固定连接，所述弧形板凹陷侧朝上，所述弧形板弧度方向上端与所述真空设备固定连接，所述真空设备与所述控制器连接，所述真空设备通过接管与所述真空吸盘连接；

还包括外部控制箱，所述外部控制箱通过线缆与所述机身的上端连接。

2.根据权利要求1所述的一种管道探测器，其特征在于：还包括浮力垫，所述浮力垫均固定设置在所述弧形板拱起的一侧上和所述齿轮箱的底端。

3.根据权利要求1所述的一种管道探测器，其特征在于：所述弹性件为压缩弹簧；所述连接杆为电动伸缩杆，所述电动伸缩杆远离齿轮箱的一端为伸缩端。

4.根据权利要求2所述的一种管道探测器，其特征在于：所述弧形板拱起的一侧面以及所述齿轮箱底部均被浮力垫完全覆盖住。

5.根据权利要求2所述的一种管道探测器，其特征在于：所述浮力垫远离弧形板的一侧面经过光滑处理。

6.根据权利要求1所述的一种管道探测器，其特征在于：所述真空设备为微型真空泵。

7.根据权利要求1所述的一种管道探测器，其特征在于：所述机身的径向外侧固定设置有环形放置架。

8.根据权利要求7所述的一种管道探测器，其特征在于：还包括安装在所述环形放置架上的图像传感器、照明模块、气压传感器、气体传感器和单片机；所述图像传感器、照明模块、气压传感器以及气体传感器各自分别与所述单片机上对应的接口相连接，所述单片机与所述控制器电连接。

9.根据权利要求8所述的一种管道探测器，其特征在于：所述外部控制箱上设置有用于显示所述图像传感器拍摄图像的显示屏和用于对整个装置进行操作的操作键盘。

10.根据权利要求7所述的一种管道探测器，其特征在于：所述齿轮箱、所述环形放置架以及所述机身上均设置有透明防水膜。

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