[發明專利]電驅動管道內行走器

無效

• 申請號: 201210310101.X
• 申請日: 2012-08-28
• 公開（公告）號: CN102865432A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 邢彤;孟彬
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: F16L55/32
• 分類號: F16L55/32
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;王利強

技術領域

本發明涉及一種管道內行走器。

背景技術

管道機器人是管道施工中必備的一種工具，管道的封閉性以及工作環境決定了管道施工的艱難性。從結構形式來看，主要分為輪式管道機器人、腳式管道機器人、履帶式管道機器人和蠕動式管道機器人。輪式管道行走裝置大多采用氣動或液壓驅動，但難以滿足坡度較大時的行走要求。

發明內容

為了克服已有管道內行走器的可靠性較差、安全性較低的不足，尤其是坡路行走能力的不足，本發明提供一種提高可靠性、安全性良好、坡路行走能力強的電驅動管道內行走器。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種電驅動管道內行走器，包括車架、驅動輪和輔助滾輪，所述車架上沿車架的中心軸方向依次布置兩個前驅動輪、兩個輔助滾輪和兩個后驅動輪，從軸向上看驅動輪位于車架的下半圓，輔助滾輪位于車架的上半圓；驅動輪安裝在車架上，所述驅動輪與電動驅動機構連接，所述電動驅動機構包括電機、聯軸器、蝸輪蝸桿減速器、鏈傳動機構、驅動軸、軸承和萬向聯軸節，所述鏈傳動機構包括主動鏈輪、鏈條和被動鏈輪，所述電機的輸出軸與聯軸器連接，所述聯軸器與蝸輪蝸桿減速器的輸入軸連接，所述蝸輪蝸桿減速器的輸出軸上安裝主動鏈輪，所述主動鏈輪通過鏈條與被動鏈輪傳動連接，所述被動鏈輪安裝在驅動軸上，所述驅動軸的兩端分別安裝軸承，所述軸承與萬向聯軸節連接，所述萬向聯軸節與驅動輪連接。

進一步，所述輔助滾輪與輔助傳動機構連接，所述輔助傳動機構包括機架、中空軸、滑套、支撐桿和彈簧，輔助滾輪通過一個銷軸安裝在支撐桿一端的滑槽內，輔助滾輪銷軸壓在彈簧上，支撐桿可以繞固定在車架上的回轉軸轉動，支撐桿的另一端通過鉸鏈與滑套聯接，所述滑套與用以驅動滑套在中空軸上滑動的電動推桿連接。

更進一步，所述驅動軸兩根，所述鏈傳動機構有兩個，一個鏈傳動機構與一根驅動軸連接。優選的方案為四輪驅動方式，當然，也可以采用前輪驅動或者后輪驅動方式。

進一步，兩個驅動輪的夾角為120°并關于Y軸對稱，兩個輔助滾輪的夾角也為120°并關于Y軸對稱，驅動輪與兩個輔助滾輪的夾角為60°。

本發明的技術構思為：若電動推桿伸出，推動滑套向右滑動使支撐桿轉動，輔助滾輪徑向運動，當壓在管道內壁上后彈簧被壓縮。電動推桿伸出越長，輔助滾輪上作用的壓力越大，該壓力通過機架傳遞到驅動輪上，可增加附著力。即坡度越大時，電動推桿伸出的長度應越大，以提高行走時的附著力。

行走時，電機轉動通過蝸輪蝸桿減速器驅動前主動鏈輪和后主動鏈輪轉動，并帶動前后驅動軸轉動，前后驅動軸再通過萬向聯軸節驅動前后四個驅動輪同時轉動，驅動輪的行走速度只取決于電機的轉速，通過電機調速可以實現行走速度的調節。由于蝸輪蝸桿減速器具有自鎖能力，當電機停轉時，四個驅動輪就不會轉動，因此，能在坡路時停住而不會溜坡。

本發明的有益效果主要表現在：提高可靠性、安全性良好、坡路行走能力強。

附圖說明

圖1是電驅動管道內行走器的示意圖。

圖2是圖1的軸向示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步描述。

參照圖1和圖2，一種電驅動管道內行走器，包括車架1、驅動輪和輔助滾輪8，所述車架1上沿車架的中心軸方向依次布置兩個前驅動輪2、兩個輔助滾輪8和兩個后驅動輪9，從軸向上看驅動輪位于車架1的下半圓，輔助滾輪8位于車架1的上半圓；驅動輪安裝在車架1上，所述驅動輪與電動驅動機構連接，所述電動驅動機構包括電機14、聯軸器15、蝸輪蝸桿減速器16、鏈傳動機構、驅動軸、軸承和萬向聯軸節，所述鏈傳動機構包括主動鏈輪、鏈條和被動鏈輪，所述電機14的輸出軸與聯軸器15連接，所述聯軸器15與蝸輪蝸桿減速器16的輸入軸連接，所述蝸輪蝸桿減速器16的輸出軸上安裝主動鏈輪，所述主動鏈輪通過鏈條與被動鏈輪傳動連接，所述被動鏈輪安裝在驅動軸上，所述驅動軸的兩端分別安裝軸承，所述軸承與萬向聯軸節連接，所述萬向聯軸節與驅動輪連接。

進一步，所述輔助滾輪8與輔助傳動機構連接，所述輔助傳動機構包括機架19、中空軸20、滑套21、支撐桿6和彈簧7，輔助滾輪8通過一個銷軸安裝在支撐桿6一端的滑槽內，輔助滾輪8銷軸壓在彈簧7上，支撐桿6繞固定在車架上的回轉軸轉動，支撐桿6的另一端通過鉸鏈與滑套21聯接，所述滑套21與用以驅動滑套在中空軸上滑動的電動推桿22連接。