[發明專利]一種推拉自鎖式管道內檢測機器人

在審

• 申請號: 201710379532.4
• 申請日: 2017-05-25
• 公開（公告）號: CN107061926A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 史冬巖;田躍;任宏喜;滕曉艷;徐陽;趙賀桃
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: F16L55/32
• 分類號: F16L55/32;F16L101/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于機器人技術領域，具體涉及一種推拉自鎖式管道內檢測機器人，主要包括前機體、后機體、凸輪傳動機構、楔形自鎖機構、支撐輪機構組成部分；所述前機體的主機體中間安裝楔形自鎖機構，主機體外均勻設置支撐輪機構，通過楔形自鎖機構與彈簧的作用力控制滾輪與管道內壁的作用力，實現滾輪的“滾動”與“卡死”兩個運動狀態；后機體與前機體結構相同，同向安裝，實現后機體滾輪與前機體滾輪運動相反的功能；所述中間凸輪傳動機構用于連接前、后兩機體，可實現前、后機體的伸縮運動，通過控制電機正反轉可以控制機器人的前進或后退，實現機器人的管內運行，楔形自鎖機構與彈簧的共同作用增強了機器人對不同管道內徑的適應性能。

技術領域

本發明屬于機器人技術領域，具體涉及一種管道內運行機器人，適合作為管道檢測、運行維護及其他動力裝置的一種推拉自鎖式管道內檢測機器人。

背景技術

隨著現代化建設的加快，管道走進了人們生活和工作中的每個地方，有輸送流體的管道，給排水管道、油管道和天然氣管道等等還有起保護作用的管道，電線、光纜的外包管道等。管道作為石油、天然氣、化工原料、給排水等材料的重要運輸工具之一，這些形形色色的管道給人們生活和工作帶來極大便利的同時，在線運行管道隨著使用時間的增長，會出現各種問題，如腐蝕、裂縫、破裂磨損等，對管道的正常使用會產生嚴重的影響。為了保證各管道系統安全高效地運作和延長管道的使用壽命，需要經常對管道進行定期的檢測和維修。因此，管道內部運行裝置的研究在實際應用中具有重要的價值和意義。

現有的技術中，最常用的是通過機器人進入到管道內部，運用各種無損檢測方法對管道進行檢測，或者實現清理維護的功能。管道機器人已經在石油、化工、天然氣及核工業等領域中得到了很大的推廣。經過多年的研究和應用，管道機器人已有各種各樣的形式，例如輪式、履帶式、蠕動式等等。

機器人在進行作業過程中，機器人運行會遇到很多障礙，例如變徑、大阻力的情況，現有的機器人解決方案如中國專利號CN205278673U所述的“錐齒輪直驅式管道檢測機器人”，采用了支撐輪結構，采用錐齒輪作為主傳動組件，采用直驅的方式，可以實現機器人的運動，也可以適應不同的管道內徑，但是傳動效率低，負載能力有限，不適用于阻力大、摩擦大的工作環境。為保證機器人在管道內的正常運行，需要提供一種易于驅動、柔性化、負載能力強，穩定性較高，大阻力工作條件下的管道內部作業裝置。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種推拉自鎖式管道內檢測機器人，該管道機器人通過前、后支撐輪機構(3)、楔形自鎖機構(1-2)、彈簧組件(1-4)確保滾輪與管道內壁充分接觸，從而有效增加其在管道內運行的穩定性和負載能力，而且通過楔形自鎖機構(1-2)和彈簧組件(1-4)的共同作用，增強了機器人對不同管道內徑的適應能力。

本發明的目的是這樣實現的：

一種推拉自鎖式管道內檢測機器人，主要包括前機體(1)、后機體(2)、凸輪傳動機構(3)、楔形自鎖機構(1-2)、支撐輪機構(1-3)組成部分，其特征在于：所述前機體(1)的主機體(1-1)中間安裝楔形自鎖機構(1-2)，主機體(1-1)外均勻設置支撐輪機構(1-3)；所述的后機體(2)與前機體(1)結構基本相同，同向安裝；所述凸輪傳動機構(3)用于連接前機體(1)與后機體(2)，位于中間位置。

所述前機體(1)由主機體(1-1)、楔形自鎖機構(1-2)、支撐輪機構(1-3)、彈簧組件(1-4)、限位板(1-5)組成；所述前機體(1)的主機體(1-1)通過彈簧組件(1-4)、限位板(1-5)與楔形自鎖機構(1-2)連接；主機體(1-1)外側均勻分布3組相同的支撐輪機構(1-3)。

所述楔形自鎖機構(1-2)由移動楔形塊(1-2-1)、滾珠(1-2-2)、伸縮楔形塊(1-2-3)、連接板(1-2-4)構成；所述滾珠(1-2-2)位于移動楔形塊(1-2-1)與伸縮楔形塊(1-2-3)之間。