[實用新型]逆流前進式流體驅動管道機器人

有效

• 申請號: 201320196943.7
• 申請日: 2013-04-17
• 公開（公告）號: CN203215187U
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 鄒繼安;王康麗;沈建洋;郭俊;章思恩;武傳宇;杜小強
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: F16L55/34
• 分類號: F16L55/34;F16L55/38;F16L101/30
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 王洪新

技術領域

本實用新型涉及一種管道維護裝置，具體是一種管道機器人。

背景技術

進入21世紀，我國的環境污染問題與經濟快速發展之間存在較為嚴重的矛盾，而天燃氣作為一種清潔環保的新型能源恰好能緩解該矛盾。現在我國已建成近10萬公里的天燃氣輸送管道，該天燃氣輸送管道擔負著較為重要的能源輸送任務。為使天然氣管道能長時間保持良好的運行狀態，管道的維護工作顯得較為關鍵。

目前主要使用管道機器人來維護管道，但是現有的管道機器人一般需要外加能源供給進行驅動，在管道內部的作業時間和行進距離受限較大，逆向氣流前進時更顯不足，還有待進一步改進。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服上述背景技術中的不足，提供一種逆流前進式流體驅動管道機器人，該機器人應能在管道內行駛較長的距離并能保持較長的工作時間，同時還具有結構簡單和成本較低的特點。

本實用新型的技術方案是：逆流前進式流體驅動管道機器人，其特征在于：該機器人包括一對定位在管道內部的前機殼與后機殼、設置在管道軸線上并且前后端分別可轉動地定位在前機殼與后機殼中的轉動軸、以及固定在轉動軸上并驅動轉動軸旋轉的風輪；所述轉動軸通過其后端固定的雙向螺桿機構與后機殼連接；所述前機殼與后機殼的外圓周面上分別設置若干個用于阻止前機殼與后機殼后退的止鎖機構。

所述雙向螺桿機構包括制于轉動軸后部的雙向螺桿以及定位于后機殼轉動孔中并與雙向螺桿滑動配合的滑塊。

所述止鎖機構包括若干個分別設置在前機殼與后機殼外圓周面上的定位槽、通過銷釘可轉動地鉸接在定位槽中的凸齒輪、將凸齒輪頂壓在管道內壁上的扭簧。

所述轉動軸的前端制有用于定位前機殼轉動孔的階梯軸。

所述風輪固定在轉動軸的前端并且位于前機殼的內部。

所述前機殼上制有一放置檢測裝置的空腔。

所述凸齒輪為偏心扇形齒塊。

本實用新型的有益效果是：

在管道內氣流的推動下，本實用新型中的風輪驅動轉動軸旋轉，同時轉動軸與后機殼之間形成配合，使得前后機殼以依次向前伸縮的方式行進在管道內；該行進方式的能量主要通過轉化氣流動能而來，無需外部能源供給，工作時間和移動距離均不受限制，并能逆向氣流方向行駛；另外，本實用新型的結構較為簡單，生產成本也較低。

附圖說明

圖1是本實用新型的立體結構示意圖。

圖2是本實用新型的主視剖面結構示意圖。

圖3是本實用新型的右視結構示意圖。

圖4是后機殼的左視結構示意圖。

圖5是轉動軸的主視結構示意圖。

圖6是圖4中滑塊的俯視結構示意圖。

圖7是止鎖機構的立體結構示意圖。

圖8是凸齒輪與管道的位置關系示意圖。

圖9、圖10、圖11、圖12、圖13以及圖14分別是本實用新型的工作狀態示意圖。

圖15是滑塊與轉動軸的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合說明書附圖，對本實用新型作進一步說明，但本實用新型并不局限于以下實施例。

如圖1和圖2所示，逆流前進式流體驅動管道機器人，主要包括前機殼1、后機殼2、轉動軸3、風輪4以及止鎖機構；其中：轉動軸設置在管道的軸線方向上；轉動軸的前端（通過軸承）可轉動地連接前機殼，轉動軸的后端通過雙向螺桿機構可轉動地連接后機殼，轉動軸上還固定著風輪；前機殼與后機殼定位在管道內部并且前機殼與后機殼的外周面均制成與管道內壁形狀相適合的圓環體形；若干個止鎖機構布置在前機殼與后機殼的外圓周面上。

該風輪可利用管道內的氣流動能來驅動轉動軸旋轉；如圖2所示，風輪固定在轉動軸的前端并且位于在前機殼的殼體內部；如圖3所示，風輪上一般設置有3個風葉。

該轉動軸中：轉動軸的前端與后端分別可轉動地定位在前機殼轉動孔1-1以及后機殼轉動孔2-2中；如圖5所示，轉動軸的前端制有兩個階梯軸3-2，階梯軸卡入前機殼轉動孔內；轉動軸還通過雙向螺桿機構與后機殼連接；該雙向螺桿機構包括：制于轉動軸后部的雙向螺桿3-1、制于后機殼轉動孔中并與雙向螺桿滑動配合的滑塊2-1。

如圖15所示，雙向螺桿上的兩條螺紋（均為陰螺紋）為沿著整個螺桿正反布置的第一螺紋3-1-1和第二螺紋3-1-2，并且兩條螺紋還在雙向螺桿的兩頭進行光滑過渡連接；轉動軸轉動時，滑塊先由第一螺紋帶動沿著雙向螺桿軸線正向滑動，當滑動至雙向螺桿的一頭時，由于轉動軸以同一方向繼續旋轉，滑塊由第二螺紋帶動沿著雙向螺桿軸線反向滑動，因此滑塊在后機殼中沿著雙向螺桿軸線方向進行往復移動。所述雙向螺桿機構為現有成熟機構，可直接采用。