CN216430890U - 一种流体驱动速度可调式管道机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种流体驱动速度可调式管道机器人，属于管道检测技术领域。该流体驱动速度可调式管道机器人包括：移动装置、调速装置和转动装置，移动装置包括前皮碗、套筒和后皮碗，所述前皮碗和后皮碗的直径边缘抵接管道内壁，且前皮碗和后皮碗通过套筒连接；调速装置包括外壳体和内壳体，所述外壳体和内壳体上均设有绕套筒的轴线均匀分布的缺口，外壳体的端面固定连接皮碗的外弧面，外壳体套设在内壳体上；所述前皮碗和后皮碗均设有多个绕套筒轴线的通孔。解决了现有的管道机器人不能够进行速度调节，运行过程中经常出现时走时停或时快时慢的速度波动的问题，降低了速度波动给机器人带来的损伤，保证了检测数据的准确性。

Description

一种流体驱动速度可调式管道机器人

技术领域

本实用新型涉及管道检测技术领域，具体涉及一种流体驱动速度可调式管道机器人。

背景技术

管道机器人作为一种较为理想的管道检测和维护设备，广泛地应用于管道的清洗、检测、维修、焊接等诸多领域，对延长管道使用寿命降低安全事故风险具有重要意义；

国内管道检测探伤水平较低，检测设备对行进速度的稳定性要求较高，检测精度强烈依赖于速度稳定性；现在国内使用较为广泛的流体驱动式管道机器人，它是依靠首尾两端流体介质的压力差实现自驱动，很好地解决了能源供给问题，尤其适合长距离在役油气管线的检测作业；然而此类管道机器人多无自主改变移动速度的能力，运行过程中经常出现时走时停或时快时慢的速度波动现象；速度波动不仅会造成机器人本体的损伤，还会严重影响检测数据的精度，甚至导致检测数据不可用。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术中的问题，用以解决现有技术中管道机器人移动速度不可控的问题，提供一种流体驱动速度可调式管道机器人。

本实用新型提供了一种流体驱动速度可调式管道机器人，包括：移动装置、调速装置和转动装置，移动装置包括前皮碗、套筒和后皮碗，所述前皮碗和后皮碗的直径边缘抵接管道内壁，且前皮碗和后皮碗通过套筒连接；调速装置包括外壳体和内壳体，所述外壳体和内壳体上均设有绕套筒的轴线均匀分布的缺口，外壳体的端面固定连接皮碗的外弧面，外壳体套设在内壳体上；所述前皮碗和后皮碗均设有多个绕套筒轴线的通孔；转动装置设置在套筒内，用于驱动内壳体转动。

较佳地，所述转动装置包括内管、电机、电池，所述内管穿设在套筒内部，内管的两端均穿过一个第一端盖，两个第一端盖分别固定在前皮碗和后皮碗上，两个第一端盖上均设有导流孔；内管固定连接电机，电机电性连接电池和控制器，电机的输出轴通过联轴器连接内壳体。

较佳地，所述联轴器端部固定连接转轴的一端，转轴的另一端依次穿过第一端盖、内壳体的底壁和外壳体的底壁，且内壳体的底壁固定连接转轴的外弧面，外壳体的底壁固定设有第二端盖，第二端盖与转轴之间通过第一轴承连接，且第二端盖的端面通过螺栓螺接有盖体。

较佳地，靠近所述前皮碗的第一端盖固定连接第一轴套的外壁，第一轴套套设在转轴上，第一轴套的端部通过螺栓螺接电机固定座，电机固定座固定连接电机，且电机固定座固定连接内管。

较佳地，靠近所述后皮碗的第一端盖固定连接第二轴套，第二轴套的外壁螺接内管的内壁。

较佳地，所述的流体驱动速度可调式管道机器人还包括里程组件，所述里程组件包括底座，底座固定在第二轴套上，底座上铰接多个旋转臂，各旋转臂的一端均设有里程轮，各旋转臂内均设有用于测量里程轮转速的速度传感器，各旋转臂的另一端均铰接一个连杆的一端，连杆穿设在杆套内，杆套固定在底座上，连杆上套设弹簧，连杆的另一端螺接螺母；里程轮和速度传感器均电性连接控制器。

较佳地，所述转轴设有密封圈，用以实现与第一轴套和第二端盖之间的密封。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的流体驱动速度可调式管道机器人能够通过改变外壳体和内壳体上相邻两个之间的缺口的重合度，用以实现流体对本管道机器人推力大小的改变，解决了现有的管道机器人不能够进行速度调节，运行过程中经常出现时走时停或时快时慢的速度波动的问题，降低了速度波动给机器人带来的损伤，保证了检测数据的准确性。

附图说明

图1为本实用新型的使用示意图；

图2为本实用新型的局部示意图；

图3为本实用新型的局部剖视图；

图4为本实用新型的前皮碗处示意图；

图5为本实用新型的前皮碗处剖视图；

图6为本实用新型的里程组件示意图；

图7为本实用新型的里程组件剖视图；

图8为本实用新型的流程图。

附图标记说明：

11.前皮碗，12.套筒，13.后皮碗，21.外壳体，22.内壳体，23.缺口，31.内管，311.第一端盖，32.电机，33.电池，34.联轴器，35.转轴，36.第一轴承，37.第二端盖，38.盖体，40.第一轴套，41.电机固定座，43.第二轴套，51.底座，52.旋转臂，53.里程轮，54.连杆，55.杆套，56.弹簧，57.螺母。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供的一种流体驱动速度可调式管道机器人，如图1-2包括：移动装置、调速装置和转动装置，移动装置包括前皮碗11、套筒12和后皮碗13，所述前皮碗11和后皮碗13的直径边缘抵接管道内壁，且前皮碗11和后皮碗13通过套筒12连接；调速装置包括外壳体21和内壳体22，所述外壳体21和内壳体22上均设有绕套筒12的轴线均匀分布的缺口23，外壳体21的端面固定连接皮碗11的外弧面，外壳体21套设在内壳体22上；所述前皮碗11和后皮碗13均设有多个绕套筒12轴线的通孔；转动装置设置在套筒12内，用于驱动内壳体22转动。

本装置用于放置于管道内部，前皮碗11和后皮碗13的边缘抵接管道内壁，管道内有流体通过时，流体推动前皮碗11和后皮碗13实现单向前进移动，移动过程中，转动装置驱动壳体22转动，实现前皮碗11和后皮碗13上相邻两个缺口23的重合与错位，流体能够穿过缺口23和通孔，若前皮碗11和后皮碗13上相邻两个缺口23重合度越高，此时能够流过前皮碗11和后皮碗13的流体就越多，前皮碗11和后皮碗13在管道内的截面积就越小，流体施加给前皮碗11和后皮碗13的推力就越小，本流体驱动速度可调式管道机器人的移动速度就越小；若前皮碗11和后皮碗13上相邻两个缺口23重合度越小，则效果与上述相反；本流体驱动速度可调式管道机器人解决了现有的管道机器人不能够进行速度调节，运行过程中经常出现时走时停或时快时慢的速度波动的问题，降低了速度波动给机器人带来的损伤，保证了检测数据的准确性。

优选地，如图3所述转动装置包括内管31、电机32、电池33，所述内管31穿设在套筒12内部，内管31的两端均穿过一个第一端盖311，两个第一端盖311分别固定在前皮碗11和后皮碗13上，两个第一端盖311上均设有导流孔；内管31固定连接电机32，电机32电性连接电池33和控制器，电池33固定于内管31内，电机32的输出轴通过联轴器34连接内壳体22。

选用单片机作为控制器，控制器控制电机32转动特定角度，实现前皮碗11和后皮碗13上相邻两个缺口23重合和错位；第一端盖311用于限制内管31和套筒12之间的相对位置。

优选地，如图3-4-5所述联轴器34端部固定连接转轴35的一端，转轴35的另一端依次穿过第一端盖311、内壳体22的底壁和外壳体21的底壁，且内壳体22的底壁固定连接转轴35的外弧面，外壳体21的底壁固定设有第二端盖37，第二端盖37与转轴35之间通过第一轴承36连接，且第二端盖37的端面通过螺栓螺接有盖体38。

电机32带动转轴35转动，转轴35带动内壳体22转动，外壳体21静止不动。

优选地，如图3靠近所述前皮碗11的第一端盖311固定连接第一轴套40的外壁，第一轴套40套设在转轴35上，第一轴套40的端部通过螺栓螺接电机固定座41，电机固定座41固定连接电机32，且电机固定座41固定连接内管31。

目的在于方便电机32的固定与拆卸。

优选地，如图3靠近所述后皮碗13的第一端盖311的端面固定连接第二轴套43，第二轴套43的外壁螺接内管31的内壁。

目的在于稳固连接内管31。

优选地，如图6-7所述的流体驱动速度可调式管道机器人还包括里程组件，所述里程组件包括底座51，底座51固定在第二轴套43上，底座51上铰接多个旋转臂52，各旋转臂52的一端均设有里程轮53，各旋转臂52内均设有用于测量里程轮53转速的速度传感器，各旋转臂52的另一端均铰接一个连杆54的一端，连杆54穿设在杆套55内，杆套55固定在底座51上，连杆54上套设弹簧56，连杆54的另一端螺接螺母57；里程轮53、速度传感器、电机32和电池33均电性连接控制器。

各旋转臂52均受到弹簧56的弹力，使得各旋转臂52均趋向于管道的内壁转动，对应的里程轮53能够更加紧密地在管道内壁滚动，随着管道接口内径的变化，弹簧56各弹簧能够自主地伸长与压缩，使得本管道机器人更具有实用性，并且里程轮53和速度传感器互相配合均用于检测本管道机器人的移动速度，目的在于使得检测更加准确，减小了误差。

优选地，所述转轴35设有密封圈，用以实现与第一轴套40和第二端盖37之间的密封。

本实用新型的流体驱动速度可调式管道机器人的工作原理(如图8)如下：

本流体驱动速度可调式管道机器人位于管道内，随着流体的流动而流动，里程轮53与速度传感器均向控制器输入速度信号，控制器收到速度信号并对速度信号进行分析处理，若本管道机器人移动的速度小于设定的标准速度，则控制器发出电机正转信号，减小前皮碗11和后皮碗13上相邻两个缺口23重合度(流量阀调小)，增加移动速度；若本管道机器人移动的速度大于设定的标准速度，则控制器发出电机反转信号，增大前皮碗11和后皮碗13上相邻两个缺口23重合度(流量阀调大)，减小移动速度。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种流体驱动速度可调式管道机器人，其特征在于，包括：

移动装置，包括前皮碗(11)、套筒(12)和后皮碗(13)，所述前皮碗(11)和后皮碗(13)的直径边缘抵接管道内壁，且前皮碗(11)和后皮碗(13)通过套筒(12)连接；

调速装置，包括外壳体(21)和内壳体(22)，所述外壳体(21)和内壳体(22)上均设有绕套筒(12)的轴线均匀分布的缺口(23)，外壳体(21)的端面固定连接前皮碗(11)的外弧面，外壳体(21)套设在内壳体(22)上；所述前皮碗(11)和后皮碗(13)均设有多个绕套筒(12)轴线的通孔；

转动装置，设置在套筒(12)内，用于驱动内壳体(22)转动。

2.如权利要求1所述的流体驱动速度可调式管道机器人，其特征在于，所述转动装置包括内管(31)、电机(32)、电池(33)，所述内管(31)穿设在套筒(12)内部，内管(31)的两端均穿过一个第一端盖(311)，两个第一端盖(311)分别固定在前皮碗(11)和后皮碗(13)上，两个第一端盖(311)上均设有导流孔；内管(31)固定连接电机(32)，电机(32)电性连接电池(33)和控制器，电池(33)固定于内管(31)内，电机(32)的输出轴通过联轴器(34)连接内壳体(22)。

3.如权利要求2所述的流体驱动速度可调式管道机器人，其特征在于，所述联轴器(34)端部固定连接转轴(35)的一端，转轴(35)的另一端依次穿过第一端盖(311)、内壳体(22)的底壁和外壳体(21)的底壁，且内壳体(22)的底壁固定连接转轴(35)的外弧面，外壳体(21)的底壁固定设有第二端盖(37)，第二端盖(37)与转轴(35)之间通过第一轴承(36)连接，且第二端盖(37)的端面通过螺栓螺接有盖体(38)。

4.如权利要求2所述的流体驱动速度可调式管道机器人，其特征在于，靠近所述前皮碗(11)的第一端盖(311)固定连接第一轴套(40)的外壁，第一轴套(40)套设在转轴(35)上，第一轴套(40)的端部通过螺栓螺接电机固定座(41)，电机固定座(41)固定连接电机(32)，且电机固定座(41)固定连接内管(31)。

5.如权利要求2所述的流体驱动速度可调式管道机器人，其特征在于，靠近所述后皮碗(13)的第一端盖(311)固定连接第二轴套(43)，第二轴套(43)的外壁螺接内管(31)的内壁。

6.如权利要求5所述的流体驱动速度可调式管道机器人，还包括里程组件，所述里程组件包括底座(51)，底座(51)固定在第二轴套(43)上，底座(51)上铰接多个旋转臂(52)，各旋转臂(52)的一端均设有里程轮(53)，各旋转臂(52)内均设有用于测量里程轮(53)转速的速度传感器，各旋转臂(52)的另一端均铰接一个连杆(54)的一端，连杆(54)穿设在杆套(55)内，杆套(55)固定在底座(51)上，连杆(54)上套设弹簧(56)，连杆(54)的另一端螺接螺母(57)；里程轮(53)和速度传感器均电性连接控制器。

7.如权利要求3或4所述的流体驱动速度可调式管道机器人，其特征在于，所述转轴(35)设有密封圈，用以分别实现与第一轴套(40)和第二端盖(37)之间的密封。

Images