[實用新型]單輪式管外爬管機(jī)器人

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120365048.4
• 申請日: 2011-09-06
• 公開（公告）號: CN202320572U
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙建建;樊炳輝;鄭義
• 申請（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類號: B62D57/024
• 分類號: B62D57/024;F16L55/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及管道檢測領(lǐng)域和機(jī)器人領(lǐng)域，尤其是能夠通過直管、彎管和十字形管道，并能夠圍繞管道旋轉(zhuǎn)360度的管外爬行機(jī)器人。?

背景技術(shù)

目前，管道機(jī)器人以管內(nèi)的居多，管外的比較少，而且管外爬行機(jī)器人在通過彎道尤其是十字架彎道時非常困難。當(dāng)人們在對管外探傷，尤其是對小直徑管道和高度比較高的管道探測時需要人工架梯子進(jìn)行檢測，費時費力，而且有些地方管道比較密集，人很難過得去，所以非常不方便。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明創(chuàng)造要解決的問題是：爬管機(jī)器人很難通過直管、彎管和十字形管道，并圍繞管道旋轉(zhuǎn)360度。?

其技術(shù)解決方案：?

一種單輪式管外爬管機(jī)器人，包含驅(qū)動裝置、水平調(diào)節(jié)裝置和抱臂裝置，驅(qū)動裝置的驅(qū)動輪與管道外壁接觸，水平調(diào)節(jié)裝置和抱臂裝置均分別對稱安裝在驅(qū)動裝置兩側(cè)。?

所述的驅(qū)動裝置包含基體支板、基體平板、轉(zhuǎn)向電機(jī)、轉(zhuǎn)向電機(jī)齒輪、軌道圓環(huán)、運動輪、下輪殼、上輪殼、電機(jī)夾具上殼、運動輪電機(jī)、電機(jī)夾具下殼和運動輪支撐，運動輪電機(jī)裝入由電機(jī)夾具上殼和電機(jī)夾具下殼構(gòu)成的電機(jī)夾具中，電機(jī)夾具安裝在由上輪殼和下輪殼構(gòu)成的運動輪殼中，電機(jī)夾具與運動輪殼之間加入潤滑油，運動輪電機(jī)上安裝有齒輪與上輪殼內(nèi)壁的輪齒進(jìn)行內(nèi)嚙合，驅(qū)動輪電機(jī)旋轉(zhuǎn)時將帶動運動輪殼轉(zhuǎn)動；電機(jī)夾具兩側(cè)均有凸臺與運動輪支撐聯(lián)接，運動輪支撐聯(lián)接在軌道圓環(huán)內(nèi)壁的軌道上，安裝在基體平板上的轉(zhuǎn)向電機(jī)主軸上的齒輪與運動輪支撐上部的齒輪內(nèi)嚙合，當(dāng)轉(zhuǎn)向電機(jī)工作時將使得運動輪轉(zhuǎn)向；基體支板安裝在基體平板兩側(cè)，基體支板與水平調(diào)節(jié)裝置連接。?

所述的水平調(diào)節(jié)裝置包含連接體、小型筒式電磁鐵和背帽，連接體右側(cè)通過螺釘與抱臂裝置連接，背帽的螺紋旋入基體支板的圓柱凸臺中，基體支板、連接體和背帽之間加入潤滑油；小型筒式電磁鐵得電可收縮。?

所述的抱臂裝置(左側(cè)抱臂裝置僅比右側(cè)抱臂裝置少支架電機(jī))包含抱臂提升電機(jī)、支架電機(jī)、抱臂托板、抱臂基體、抱臂支架和抱臂提升齒輪，抱臂提升電機(jī)主軸上有齒輪與抱臂提升齒輪的大齒輪形成外嚙合齒輪傳動抱臂支架側(cè)邊有齒條與抱臂提升齒輪的小齒輪形成外嚙合齒輪傳動，抱臂提升齒輪的大小齒輪固定為一體；抱臂托板安裝在抱臂文架的方形孔中，抱臂托板上側(cè)有齒條與支架電機(jī)嚙合，支架電機(jī)運轉(zhuǎn)則推動抱臂托板運動并插入另一側(cè)抱臂裝置的抱臂支架方形孔中；抱臂托板中間設(shè)有雙列v形板用以很好的支托管道，且v形板嵌入滾珠(v形板分兩層，上面一層鉆有很多直徑略小于滾珠直徑的孔，滾珠置于兩層板中間)，使得抱臂抱緊管道時管道與滾珠接觸，摩擦力非常小。?

本發(fā)明創(chuàng)造具有以下有益技術(shù)效果：?

本爬管機(jī)器人可以通過直管、彎管、十字形彎道以及圍繞管道外壁旋轉(zhuǎn)運動，從而使得人們對比較復(fù)雜、高度較高以及布置比較密集的管道進(jìn)行方便的探測，原理簡單，使用方便。?

僅僅使用一個內(nèi)置電機(jī)的運動輪作為運動的裝置，運動自如，利于機(jī)器人非常方便的過彎道；抱臂裝置可以根據(jù)不同的管道直徑自動調(diào)整長度，確保本機(jī)器人能夠牢靠地在管道上運行；平行調(diào)節(jié)裝置可以使得人們在基體平板上放置探測儀、控制裝置等。?

附圖說明

圖1：本發(fā)明創(chuàng)造的布局圖，為了清晰表達(dá)和說明，圖中省去了管道和3個303抱臂托板。?

圖2：圖1所示的1.驅(qū)動裝置：圖2(a).驅(qū)動裝置布局圖圖2(b).驅(qū)動裝置爆炸視圖圖2(c).轉(zhuǎn)向示意圖圖2(d).驅(qū)動輪布局圖圖2(e).驅(qū)動輪結(jié)構(gòu)爆炸視圖?

圖3：圖1所示的2.平行調(diào)節(jié)裝置：圖3(f).平行調(diào)節(jié)裝置布局圖圖3(g).平行調(diào)節(jié)示意圖?

圖4：圖1所示的3.右側(cè)抱臂裝置：圖4(h).右側(cè)抱臂裝置布局圖圖4(i)去抱臂基體的右側(cè)抱臂裝置布局圖.圖4(j).去抱臂支架的抱臂基體內(nèi)部示意圖圖4(k).抱臂支架下部放大圖?

圖5：爬管機(jī)器人運動簡易示圖?

上述附圖中，1.驅(qū)動裝置?2.平行調(diào)節(jié)裝置?3.抱臂裝置?

101.基體支板?102.基體平板?103.轉(zhuǎn)向電機(jī)?1031.轉(zhuǎn)向電機(jī)齒輪(與電機(jī)主軸聯(lián)接)?104.軌道圓環(huán)?105.運動輪?1051.下輪殼?1052.上輪殼?1053.電機(jī)夾具上殼?1054.運動輪電機(jī)?1055.電機(jī)夾具下殼?106.運動輪支撐架?

201.連接體?202.小型筒式伸縮電磁鐵?203.背帽?