CN217422634U - 多用途管道机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及本实用新型提供了多用途管道机器人，其中，包括前行走部、后行走部以及位于前行走部、后行走部之间的多用途换装部，前行走部和后行走部均包括滚轮和用于驱动滚轮行进的滚轮驱动电机，滚轮能压在管道内壁上滚动，多用途换装部包括筒状换装部外壳以及若干个换装机构，换装部外壳前端与前行走部连接，后端与后行走部连接，换装机构包括换装环、环驱动电机以及环驱动齿轮，换装环内表面设置有齿纹，环驱动齿轮与换装环内表面咬合配合，环驱动电机运作时，能通过环驱动齿轮带动换装环转动。本实用新型管道机器人可以根据情况安装不同类型的检测设备，以达成对管道多种检测同时进行的目的。

Description

多用途管道机器人

技术领域

本实用新型属于管道检测智能设备的领域，具体地说，涉及一种多用途管道机器人。

背景技术

目前管道和皮带是工业化生产流程最普遍的二种运输工具，其中管道适合于长距离连续性密闭运输。管道既能用于运输气体、液体和固态粉体等多种物质，又可以作为运输高温、高压和腐蚀性物料的安全运输方式。管道运输是目前传统环保型的一种运输方式，同时管道也可以作为一种作业工具，如混合、干燥等。作为运输和加工工具的管道经过一段时间的作业后会出现侵蚀、磨损和堵塞等问题，但由于管道问题通常出现在管道内壁，在外部很难发现，故当这些问题长期得不到修缮就会出现管道穿漏和堵塞等重大问题，最终可能会造成重大的安全和环保事故，同时也会造成生产过程被迫中断。

管道内壁检测分为多种，不同的检测需要用不同类型的管道机器人，导致检测过程较为复杂，而如果在一个管道机器人上安装多个检测设备，检测设备的利用率又不足，浪费资源。

因此，确有必要对上述现有技术存在的问题进行改进，以解决现有技术的不足。

发明内容

本实用新型提供一种多用途管道机器人，该管道机器人可以根据情况安装不同类型的检测设备，以达成对管道多种检测同时进行的目的。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了多用途管道机器人，其中，包括前行走部、后行走部以及位于前行走部、后行走部之间的多用途换装部，前行走部和后行走部均包括滚轮和用于驱动滚轮行进的滚轮驱动电机，滚轮能压在管道内壁上滚动，多用途换装部包括筒状换装部外壳以及若干个换装机构，换装部外壳前端与前行走部连接，后端与后行走部连接，换装机构包括换装环、环驱动电机以及环驱动齿轮，换装环安装在换装部外壳上，换装环与换装部外壳同轴心设置，换装环得到内环面位于换装部外壳内腔中，外环面位于换装部外壳外面，换装环能相对与换装部外壳转动配合，换装环外表面固定有安装卡口，安装卡口用于可拆卸式安装不同类型的管道检测机构，环驱动电机固定安装在换装部外壳内腔中，环驱动齿轮同心安装在环驱动电机的驱动轴上，换装环内表面设置有齿纹，环驱动齿轮与换装环内表面咬合配合，环驱动电机运作时，能通过环驱动齿轮带动换装环转动。

进一步的，换装部外壳内安装有稳定架，换装环将换装部外壳分隔为若干个相互独立的环形壳体，稳定架同时与这些环形壳体固定连接，使环形壳体固定为一体。

进一步的，前行走部和后行走部均包括若干个滚轮，相应的，每个滚轮均配有滚轮驱动电机，每个驱动电机均安装在对应的曲轴的前端上，前行走部和后行走部还各包括一撑压结构，撑压结构包括撑压传动轴、丝杆、滑块、基础座以及撑压杆，基础座与换装部外壳固定连接，撑压传动轴穿过基础座，一端位于换装部外壳内腔中，与换装部外壳内腔中的同步驱动器传动连接，另一端位于换装部外壳外部，与丝杆固定连接，滑块套在丝杆上，并与丝杆上的螺纹咬合配合，撑压杆一端与滑块铰接，另一端与曲轴的中部铰接，曲轴的后端铰接在基础座上，同步驱动器驱动撑压传动轴转动时，能带动滑块在丝杆上滑动，进而使撑压传动轴牵拉曲轴，使曲轴前端内移或外移，以便滚轮稳定接触不同直径管道。

进一步的，同步驱动器包括同步驱动电机、第一齿轮、第二齿轮以及传动链，同步驱动电机固定在换装部外壳中，第一齿轮和第二齿轮均可转动定位在换装部外壳中，第一齿轮的轮心与同步驱动电机的传动轴连接，传动链呈“8”字形绕在第一齿轮、第二齿轮上，撑压传动轴伸入换装部外壳的一端设有撑压传动齿轮，第一齿轮和第二齿轮分别与两个撑压传动齿轮咬合配合。

进一步的，换装部外壳中安装有直流电池，直流电池用于为滚轮驱动电机、环驱动电机以及同步驱动电机供电。

进一步的，换装部外壳为金属壳体。

进一步的，换装机构的数量为两个。

进一步的，前行走部和后行走部分别包括三个或四个曲轴，每一侧的曲轴沿对应的基础座等弧度布设。

进一步的，换装部外壳为奥氏体不锈钢制作。

进一步的，滚轮为橡胶轮。

本实用新型有益效果在于：

1、本实用新型在前行走部和后行走部之间设多用途换装部，通过在多用途换装部上设置有多个换装机构，每个换装机构都可以安装一个检测设备，同时，换装机构可以转动，检测设备可以随着换装机构360°收集管道信息，随着前行走部和后行走部的前进，检测设备可以获得整个管道内部的信息。使用者可以通过本实用新型的装置在一次管道行走中，收集多种不同信息，并且可以通过更换换装机构上的检测设备，实现不同的检测需求。

2、本实用新型通过同步驱动器同时驱动各曲轴的运动，使得前后行走部动作统一，机器人稳定性更好。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为多用途管道机器人在管道内的示意图。

其中：附图标记为：前行走部1、滚轮11、滚轮驱动电机12、曲轴13、后行走部2、多用途换装部3、换装部外壳31、稳定架32、直流电池33、换装机构4、换装环41、安装卡口41a、环驱动电机42、环驱动齿轮43、撑压结构5、撑压传动轴51、撑压传动齿轮51a、丝杆52、滑块53、基础座54、撑压杆55、同步驱动器6、同步驱动电机61、第一齿轮62、第二齿轮63、传动链64。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1-2为本实用新型多用途管道机器人，包括前行走部1、后行走部2、多用途换装部3、撑压结构5、同步驱动器6等主要部件，

前行走部1和后行走部2均包括滚轮11和用于驱动滚轮行进的滚轮驱动电机12，滚轮11能压在管道内壁上滚动，多用途换装部3包括筒状换装部外壳31以及两个换装机构4，换装部外壳31前端与前行走部1连接，后端与后行走部2连接，换装机构4包括换装环41、环驱动电机42以及环驱动齿轮43，换装环41安装在换装部外壳31上，换装环41与换装部外壳31同轴心设置，换装环41得到内环面位于换装部外壳31内腔中，外环面位于换装部外壳31外面，换装环41能相对与换装部外壳31转动配合，换装环41外表面固定有安装卡口41a，安装卡口41a用于可拆卸式安装不同类型的管道检测机构，环驱动电机42固定安装在换装部外壳31内腔中，环驱动齿轮43同心安装在环驱动电机42的驱动轴上，换装环41内表面设置有齿纹，环驱动齿轮43与换装环41内表面咬合配合，环驱动电机42运作时，能通过环驱动齿轮43带动换装环41转动。换装部外壳31内安装有稳定架32，换装环41将换装部外壳31分隔为若干个相互独立的环形壳体，稳定架32同时与这些环形壳体固定连接，使环形壳体固定为一体。

前行走部1和后行走部2各包括一撑压结构5，撑压结构5包括撑压传动轴51、丝杆52、滑块53、基础座54以及撑压杆55，基础座54与换装部外壳31固定连接，撑压传动轴51穿过基础座54，一端位于换装部外壳31内腔中，与换装部外壳31内腔中的同步驱动器6传动连接，另一端位于换装部外壳31外部，与丝杆52固定连接，滑块53套在丝杆52上，并与丝杆52上的螺纹咬合配合，撑压杆55一端与滑块53铰接，另一端与曲轴13的中部铰接，曲轴13的后端铰接在基础座54上，同步驱动器6驱动撑压传动轴51转动时，能带动滑块53在丝杆52上滑动，进而使撑压传动轴51牵拉曲轴13，使曲轴13前端内移或外移，以便滚轮11稳定接触不同直径管道。

同步驱动器6包括同步驱动电机61、第一齿轮62、第二齿轮63以及传动链64，同步驱动电机61固定在换装部外壳31中，第一齿轮62和第二齿轮63均可转动定位在换装部外壳31中，第一齿轮62的轮心与同步驱动电机61的传动轴连接，传动链64呈“8”字形绕在第一齿轮62、第二齿轮63上，撑压传动轴51伸入换装部外壳31的一端设有撑压传动齿轮51a，第一齿轮62和第二齿轮63分别与两个撑压传动齿轮51a咬合配合。

换装部外壳31中安装有直流电池33，直流电池33用于为滚轮驱动电机12、环驱动电机42以及同步驱动电机61供电。

前行走部1和后行走部2分别包括四个曲轴13，每一侧的曲轴13沿对应的基础座54等弧度布设。

使用本实用新型检测管道情况时，以超声波探伤和管内壁清洁度检测为例，将超声探伤仪装在一个换装环41的安装卡口41a上，将摄像设备安装在另一个换装环41的安装卡口41a上，将机器人放入管道中，同步驱动电机61运作，带动第一齿轮62和第二齿轮63以相反方向转动，进而使前后两丝杆52转动方向相反，两个滑块53均向远离多用途换装部3的方向移动，进而使前后曲轴13撑开，滚轮11接触管道内壁，保持滚轮11与管道内壁的压力，然后节律性启动滚轮驱动电机12，使机器人在管道中每走一段距离，就停下一阵子，每次走的距离不大于超声探伤仪和摄像设备采集宽度，在滚轮驱动电机12启动时，环驱动电机42停止运作，滚轮驱动电机12停止时，环驱动电机42运作，环驱动电机42通过环驱动齿轮43带动换装环41转动一圈，使超声探伤仪和摄像设备采集管道周向的相关信息，然后环驱动电机42停止运作，滚轮驱动电机12启动。如此反复，直至机器人走完管道，完成管道检测任务。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.多用途管道机器人，其特征在于，包括前行走部(1)、后行走部(2)以及位于前行走部(1)、后行走部(2)之间的多用途换装部(3)，所述的前行走部(1)和后行走部(2)均包括滚轮(11)和用于驱动滚轮行进的滚轮驱动电机(12)，所述的滚轮(11)能压在管道内壁上滚动，多用途换装部(3)包括筒状换装部外壳(31)以及若干个换装机构(4)，所述的换装部外壳(31)前端与前行走部(1)连接，后端与后行走部(2)连接，换装机构(4)包括换装环(41)、环驱动电机(42)以及环驱动齿轮(43)，所述的换装环(41)安装在换装部外壳(31)上，换装环(41)与换装部外壳(31)同轴心设置，换装环(41)得到内环面位于换装部外壳(31)内腔中，外环面位于换装部外壳(31)外面，所述的换装环(41)能相对与换装部外壳(31)转动配合，所述的换装环(41)外表面固定有安装卡口(41a)，所述的安装卡口(41a)用于可拆卸式安装不同类型的管道检测机构，所述的环驱动电机(42)固定安装在换装部外壳(31)内腔中，所述的环驱动齿轮(43)同心安装在环驱动电机(42)的驱动轴上，所述的换装环(41)内表面设置有齿纹，所述的环驱动齿轮(43)与换装环(41)内表面咬合配合，环驱动电机(42)运作时，能通过环驱动齿轮(43)带动换装环(41)转动。

2.根据权利要求1所述的多用途管道机器人，其特征在于，所述的换装部外壳(31)内安装有稳定架(32)，所述的换装环(41)将换装部外壳(31)分隔为若干个相互独立的环形壳体，所述的稳定架(32)同时与这些环形壳体固定连接，使环形壳体固定为一体。

3.根据权利要求2所述的多用途管道机器人，其特征在于，所述的前行走部(1)和后行走部(2)均包括若干个滚轮(11)，相应的，每个滚轮(11)均配有滚轮驱动电机(12)，每个驱动电机(12)均安装在对应的曲轴(13)的前端上，前行走部(1)和后行走部(2)还各包括一撑压结构(5)，所述的撑压结构(5)包括撑压传动轴(51)、丝杆(52)、滑块(53)、基础座(54)以及撑压杆(55)，所述的基础座(54)与换装部外壳(31)固定连接，所述的撑压传动轴(51)穿过基础座(54)，一端位于换装部外壳(31)内腔中，与换装部外壳(31)内腔中的同步驱动器(6)传动连接，另一端位于换装部外壳(31)外部，与丝杆(52)固定连接，滑块(53)套在丝杆(52)上，并与丝杆(52)上的螺纹咬合配合，所述的撑压杆(55)一端与滑块(53)铰接，另一端与曲轴(13)的中部铰接，曲轴(13)的后端铰接在基础座(54)上，所述的同步驱动器(6)驱动撑压传动轴(51)转动时，能带动滑块(53)在丝杆(52)上滑动，进而使撑压传动轴(51)牵拉曲轴(13)，使曲轴(13)前端内移或外移，以便滚轮(11)稳定接触不同直径管道。

4.根据权利要求3所述的多用途管道机器人，其特征在于，所述的同步驱动器(6)包括同步驱动电机(61)、第一齿轮(62)、第二齿轮(63)以及传动链(64)，所述的同步驱动电机(61)固定在换装部外壳(31)中，第一齿轮(62)和第二齿轮(63)均可转动定位在换装部外壳(31)中，第一齿轮(62)的轮心与同步驱动电机(61)的传动轴连接，所述的传动链(64)呈“8”字形绕在第一齿轮(62)、第二齿轮(63)上，撑压传动轴(51)伸入换装部外壳(31)的一端设有撑压传动齿轮(51a)，所述的第一齿轮(62)和第二齿轮(63)分别与两个撑压传动齿轮(51a)咬合配合。

5.根据权利要求4所述的多用途管道机器人，其特征在于，所述的换装部外壳(31)中安装有直流电池(33)，所述的直流电池(33)用于为滚轮驱动电机(12)、环驱动电机(42)以及同步驱动电机(61)供电。

6.根据权利要求5所述的多用途管道机器人，其特征在于，所述的换装部外壳(31)为金属壳体。

7.根据权利要求6所述的多用途管道机器人，其特征在于，所述的换装机构(4)的数量为两个。

8.根据权利要求7所述的多用途管道机器人，其特征在于，所述的前行走部(1)和后行走部(2)分别包括三个或四个曲轴(13)，每一侧的曲轴(13)沿对应的基础座(54)等弧度布设。

9.根据权利要求8所述的多用途管道机器人，其特征在于，所述的换装部外壳(31)为奥氏体不锈钢制作。

10.根据权利要求9所述的多用途管道机器人，其特征在于，所述的滚轮(11)为橡胶轮。

Images