[實用新型]一種用于外露式管道電磁超聲自動檢測爬行器

有效

• 申請號: 201320555006.6
• 申請日: 2013-09-09
• 公開（公告）號: CN203431506U
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 胡宏偉;彭凌興;李雄兵;倪培君;王向紅;劉希玲
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: F17D5/06
• 分類號: F17D5/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及管道自動無損檢測領域，具體涉及一種用于外露式管道電磁超聲自動檢測爬行器，可應用于電力、石油、化工、天然氣、供水等行業的外露式壓力運輸管道的在線自動超聲無損檢測。

背景技術

管道運輸具有環保、運行安全可靠、損耗低及易實現自動化控制等優點，在電力、石油、化工、天然氣、供水等重要行業得到廣泛應用。受內部運輸介質載荷的長期作用及外界環境腐蝕等因素影響，使得管道在使用過程中易出現裂紋、點蝕、縮孔等缺陷，這些缺陷嚴重時會引發管道泄漏、炸裂等，造成資源浪費、環境污染及威脅人身安全，因此，必須對管道進行定期檢測和維護。

超聲無損檢測是管道檢測的最主要手段之一，目前對管道超聲檢測的途徑可分為人工檢測法和自動檢測法。人工檢測法效率低、勞動強度大、數據不易保存，且有些場合人工檢測非常不方便或不安全。因此，管道自動檢測法和檢測裝置正逐漸得到越來越多重視。如申請公布號CN102878385A，公布日2013年1月16日的專利文獻公開了一種流體驅動自適應管道爬行器，通過搭載檢測裝置的方式實現管道在線檢測，可適應管徑在一定范圍變化場合，并具有自適應調節爬行速度功能；授權公布號CN100561213C，授權公布日2009年11月18日的專利文獻公開了一種石油管道超聲檢測方法及檢測用的機器人，是一種用于石油運輸管道的在線檢測設備，具有結構簡單、能耗低，以及運行距離長等優點；授權公布號CN2545606Y，授權公布日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，該爬行器可用于管道檢測工作，在爬行過程中具有自動糾偏、拐彎，以及防止翻車功能。然而，上述管道在線自動檢測裝置只能實現管道內壁爬行檢測，影響管道的正常運輸，且難以適應高溫、高壓，以及腐蝕性介質運輸管道的檢測，同時還存在管道外壁近表面裂紋等缺陷檢測靈敏度低等問題。因此，研究一種適用于管道外壁爬行自動檢測裝置具有重要的工程應用價值和意義。如授權公布號CN100503342C，授權公布日2009年6月24日的專利文獻公開了一種輪式永磁吸附管道爬行機器人，該爬行機器人通過攜帶檢測傳感器進行管道檢測，可沿管道外表面按任意路線爬行，但該裝置存在承載能力低難以攜帶較重檢測裝置、單次檢測面積小等缺陷，難以實現高效率檢測。此外，目前管道外壁檢測裝置在對被檢管道的適應性方面，如管道豎直、傾斜、彎管等場合，仍存在一些關鍵技術問題需解決。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種用于外露式管道電磁超聲自動檢測爬行器，該爬行器能沿著鐵磁性管道外壁自動爬行并實現管道的自動超聲無損檢測。通過一次爬行過程即可檢測沿途管道的缺陷，且能進行軸向和周向的缺陷定位，提高檢測效率。同時該裝置能夠檢測水平、豎直、傾斜等不同布置的外露式管道，且能自適應越過彎管，檢測管徑可在一定范圍內變化，提高對被檢管道的適應性。

本實用新型采用的技術方案：一種用于外露式管道電磁超聲自動檢測爬行器，包括驅動輪環形支架、輔助輪環形支架、驅動輪組件、輔助輪組件、控制器總成、滑行支座、萬向連接組件及探頭組件；驅動輪組件通過滑行支座與驅動輪環形支架上的T形槽配合安裝；輔助輪組件、探頭組件通過滑行支座與輔助輪環形支架上的T形槽配合安裝；控制器總成安裝在驅動輪環形支架上；萬向連接組件安裝在驅動輪、輔助輪環形支架的側耳處。

在驅動輪、輔助輪環形支架上半環的側耳處開有通孔，下半環側耳處開有U形通槽；驅動輪、輔助輪環形支架的上半環通過螺釘與萬向連接組件中的環架拉座固定連接，下半環通過鎖緊機構鎖緊在環架拉座上，便于爬行器的安裝與拆卸。

驅動輪組件中的驅動輪支架側邊凹槽和輔助輪組件中的輔助輪支架側邊凹槽中均裝有減震裝置，用于降低爬行過程中因管道表面不平整、焊縫等因素引起的振動，有效提高運動穩定性。

通過調節驅動輪組件、輔助輪組件及探頭組件在滑行支座上的安裝位置來適應管徑在一定范圍變化場合。

通過控制器總成實現驅動輪控制、檢測信號采集，以及爬行器的遠程運動控制等，并在內部安有電源模塊，短距離管道檢測可通過電源模塊內的蓄電池進行供電，長距離管道檢測則電源模塊需通過外部電纜接入外部電源。

在驅動輪組件中的驅動輪內裝有外轉子電機，以此驅動爬行器，并實現輔助輪拖動；外轉子電機與控制器總成中的電機控制模塊相連，實現爬行器的運動控制；通過驅動輪內部的轉矩、轉速傳感器，實時檢測每個驅動輪的轉矩、轉速，并當爬行器出現運動故障時，轉矩傳感器因超過閾值而自動報警。