[實用新型]輪式永磁吸附管道爬行機器人

無效

• 申請號: 200720087378.5
• 申請日: 2007-09-29
• 公開（公告）號: CN201090892Y
• 公開（公告）日: 2008-07-23
• 發明（設計）人: 武新軍;袁建明;黃琛;安佰江;康宜華
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: F16L55/00
• 分類號: F16L55/00;B62D57/02
• 代理公司: 華中科技大學專利中心
• 代理人: 曹葆青

技術領域

本實用新型屬于機器人領域，涉及的是一種特種機器人，具體為一種輪式永磁吸附管道爬行機器人。

背景技術

管道作為一種輸送成本低、效率高、安全無污染的運輸方式，在石油、石化、電力、城市供水等行業得到廣泛的應用。但金屬管道受周圍環境的腐蝕作用和人為破壞等因素的影響，會發生泄漏、爆裂，引起火災、爆炸等事故，造成環境污染、經濟損失，威脅人身安全。為保證管道安全運營，必須定期對管道進行檢測維護。

為降低人工勞動強度，各種適用于不同工況的管道機器人不斷被報道，如公開號CN?1745985A，公開日2006年3月15日的專利文獻公開了一種熱交換器受熱面管道檢測機器人，是一種適用于對多排管道組成的熱交換器受熱面管道進行檢測的工業機器人；授權公告號CN?2747088Y，授權公告日2005年12月21日的專利文獻公開了一種單電機單驅動直進輪式小型管道機器人移動機構，是一種小直徑管道內部機器人移動機構；授權公告號CN?2487515Y，授權公告日2002年4月24日的專利文獻公開了一種履帶式管道機器人，是一種適用于管道內部檢測維修的機器人；授權公告號CN?2545606Y，授權公告日2003年4月16日的專利文獻公開了一種自動糾偏管道爬行器，是一種可以自動糾偏、轉彎，防止翻車，在管道內部爬行進行檢測的爬行器。

上述各機器人只能在管道內部爬行，或者只能在多排管道組成的熱交換器受熱面管道上爬行，不能在傾斜放置的管道外表面按任意路線靈活爬行。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種輪式永磁吸附管道爬行機器人，該機器人能在鐵磁性管道外表面沿管道軸線方向按任意路線爬行，并且該管道可以是任意傾斜角度。

本實用新型提供的輪式永磁吸附管道爬行機器人，其特征在于：該機器人包括四輪驅動小車、永磁吸附機構和轉向機構；

四輪驅動小車由安裝在車架上的四套車輪組組成，每套車輪組均包括輪架、車輪、車輪軸、輪架轉向軸、行進減速器和行進電機；輪架的縱軸線上固定有輪架轉向軸，輪架轉向軸通過推力軸承安裝在車架的軸承座上，輪架轉向軸軸端裝有鏈輪；車輪、車輪軸通過車輪組徑向軸承安裝在輪架上，行進減速器套裝在車輪軸外伸端，行進電機安裝在行進減速器上；

永磁吸附機構包括二個永磁鐵組和銜鐵，二個永久磁鐵組的極性相反，均安裝在銜鐵的下方；

轉向機構包括支架、主動鏈輪、主動鏈輪軸、鏈條、轉向減速器和轉向電機，支架固定在車架上表面，主動鏈輪和主動鏈輪軸通過轉向徑向軸承安裝在支架上，主動鏈輪與四個車輪組的轉向軸端鏈輪用鏈條連接，形成環形鏈傳動；

永磁吸附機構通過調節螺栓與四輪驅動小車車架底部連接，在調節螺栓上安裝有彈簧；轉向機構固定在四輪驅動小車的車架上。

本實用新型輪式永磁吸附管道爬行機器人采用四輪全驅動，可保證機器人在管道上爬行時不打滑，具有較強的帶負載能力；永磁吸附機構與管道間的吸引力使四輪驅動小車能在任何角度任何位置可靠的吸附在管道外壁上，而不發生脫落；轉向機構可帶動四輪驅動小車的四個車輪組同時轉向相同角度，從而使機器人能按要求到達管道外表面的任意位置，并且機器人爬行時車身縱軸線始終保持與管道軸線平行。本實用新型結構緊湊，體積小，重量輕，操縱簡便，運動靈活，帶負載能力強，可攜帶不同類型的高壓水噴槍、涂料噴槍、檢測傳感器等，廣泛應用于管道，儲罐等的清洗、涂裝和檢測等維護工作。

附圖說明

圖1為機器人沿傾斜管道外表面螺旋爬行示意圖；

圖2(a)為本實用新型輪式永磁吸附管道爬行機器人的結構示意圖，圖2(b)為圖2(a)的左視圖；

圖3為車輪組的結構示意圖；

圖4為永磁吸附機構的結構示意圖；

圖5(a)為轉向機構的結構示意圖，圖5(b)為圖5(a)的C-C剖視圖。

具體實施方式

如附圖1所示，本實用新型機器人R能在鐵磁性管道1外表面沿管道軸線方向爬行，并且該管道可以是任意傾斜角度α，沿管道行進的路線L可以為直線也可以為螺旋線或其他任意曲線，可按要求到達管道外表面的任意位置，機器人爬行時車身縱軸線始終保持與管道軸線平行。下面結合附圖對本實用新型的結構做進一步詳細說明：