[實(shí)用新型]一種螺旋運(yùn)動(dòng)管道機(jī)器人

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721592280.5
• 申請(qǐng)日: 2017-11-24
• 公開（公告）號(hào): CN207522614U
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭遼兵;陳李成;吳澤楓;胡焰;王壯;尹洪飛;張晨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 郭遼兵
• 主分類號(hào): B25J11/00
• 分類號(hào): B25J11/00;F16L55/32;B25J5/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 賀翔

本實(shí)用新型公開了一種螺旋運(yùn)動(dòng)管道機(jī)器人，包含N個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊、N?1個(gè)扭矩調(diào)節(jié)模塊和N個(gè)連接模塊，N為大于等于3的自然數(shù)；N個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊對(duì)應(yīng)固定在N個(gè)連接模塊上，N個(gè)連接模塊通過N?1個(gè)扭矩調(diào)節(jié)模塊依次相連，其中：扭矩調(diào)節(jié)模塊用于調(diào)整其相鄰兩個(gè)連接模塊之間的扭轉(zhuǎn)角度，使得螺旋運(yùn)動(dòng)管道機(jī)器人呈螺旋狀、各個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊緊貼在管道的外壁或者內(nèi)壁上；驅(qū)動(dòng)模塊用于提供動(dòng)力，使得螺旋運(yùn)動(dòng)管道機(jī)器人在管道的外壁或者內(nèi)壁上運(yùn)動(dòng)。扭矩調(diào)節(jié)模塊使機(jī)器人緊貼管道，各驅(qū)動(dòng)模塊協(xié)同驅(qū)動(dòng)機(jī)器人螺旋前進(jìn)。本實(shí)用新型能適應(yīng)各種管道，緊貼各種直徑和截面形狀的管道的內(nèi)外壁，用于管道巡檢、維修、清洗、焊接等領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及管道機(jī)器人領(lǐng)域，尤其涉及一種螺旋運(yùn)動(dòng)管道機(jī)器人。

背景技術(shù)

隨著國際社會(huì)工業(yè)化水平的快速發(fā)展，尤其是核工業(yè)以及石油天然氣等行業(yè)的快速發(fā)展，管材的使用量急劇增加，典型的使用環(huán)境，如遠(yuǎn)距離的帶壓輸送石油天然氣，以及輸送含有放射性危險(xiǎn)物質(zhì)的管道，城市冬季供暖管道的巡檢清淤等。如何進(jìn)行管道的檢測維護(hù)，就顯得尤其必要。管道機(jī)器人作為一種理想的管道檢測和維護(hù)設(shè)備，廣泛的應(yīng)用于管道的清洗、檢測、維修、焊接等諸多領(lǐng)域，對(duì)延長管道使用壽命，降低安全事故風(fēng)險(xiǎn)有重要意義。

現(xiàn)階段的管道機(jī)器人針對(duì)不同的管道環(huán)境有很大的局限性。不同行業(yè)中的管道使用環(huán)境有很大區(qū)別，比如城市供水供暖管道直徑從2米以上到直徑僅為1~2厘米，管道長時(shí)間使用后容易產(chǎn)生鐵銹水垢等；石油天然氣行業(yè)的管道普遍為壓力管道；化工領(lǐng)域的管道通常用來輸送有毒有害等物質(zhì)。其中個(gè)行業(yè)的管道使用時(shí)也有共性，最典型的就是管道布局復(fù)雜，干線管道與支線管道交叉布局，閥門以及彎角眾多等。但常用的管道機(jī)器人都面臨一個(gè)問題，即機(jī)動(dòng)靈活性嚴(yán)重不足，對(duì)不同直徑的管道適應(yīng)性不足，無法通過彎角、交叉、閥門等復(fù)雜情況，如果管道內(nèi)部有障礙物，比如管道內(nèi)部的支撐結(jié)構(gòu)，這種情況下常用的管道機(jī)器人更是基本無法工作。

現(xiàn)階段的管道機(jī)器人還忽視了一個(gè)很大的管道應(yīng)用需求，即管道外部的巡檢。在某些場合下，對(duì)管道外部進(jìn)行巡檢維護(hù)也有很大的需求，如懸空的化工管道探傷；船舶主軸的清理維護(hù)；大型桁架式建筑管狀結(jié)構(gòu)件的清潔工作；電線桿、通信基站塔及風(fēng)力發(fā)電塔的檢測維護(hù)，通常管道外部會(huì)有臺(tái)階、抓手等突出表面的附加物，對(duì)管道機(jī)器人來說任何不規(guī)則的突起均可以視為障礙物，如何使管道機(jī)器人滿足這種使用需求也是一個(gè)亟需研究的領(lǐng)域。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)背景技術(shù)中所涉及到的缺陷，提供一種螺旋運(yùn)動(dòng)管道機(jī)器人。

本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：

一種螺旋運(yùn)動(dòng)管道機(jī)器人，包含N個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊、N-1個(gè)扭矩調(diào)節(jié)模塊和N個(gè)連接模塊，所述N為大于等于3的自然數(shù)；

所述N個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊對(duì)應(yīng)固定在所述N個(gè)連接模塊上，所述N個(gè)連接模塊通過所述N-1個(gè)扭矩調(diào)節(jié)模塊依次相連，其中：

所述扭矩調(diào)節(jié)模塊用于調(diào)整其相鄰兩個(gè)連接模塊之間的扭轉(zhuǎn)角度，使得螺旋運(yùn)動(dòng)管道機(jī)器人呈螺旋狀、各個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊緊貼在管道的外壁或者內(nèi)壁上；

所述驅(qū)動(dòng)模塊用于提供動(dòng)力，使得螺旋運(yùn)動(dòng)管道機(jī)器人在管道的外壁或者內(nèi)壁上運(yùn)動(dòng)。

作為本實(shí)用新型一種螺旋運(yùn)動(dòng)管道機(jī)器人進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述驅(qū)動(dòng)模塊包括機(jī)架、驅(qū)動(dòng)輪、套筒、軸筒、第一軸承、第二軸承、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、主動(dòng)齒輪、第一至第三行星齒輪、電機(jī)安裝架、第一端蓋和第二端蓋、第一至第三固定軸；

所述驅(qū)動(dòng)輪中空，與所述套筒、軸筒由外至內(nèi)同軸設(shè)置，驅(qū)動(dòng)輪和套筒之間過盈配合，套筒和軸筒之間過盈配合；

所述軸筒兩端伸出套筒后分別通過第一軸承、第二軸承和所述機(jī)架相連，使得所述軸承能夠帶動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)輪相對(duì)機(jī)架自由轉(zhuǎn)動(dòng)；

所述套筒兩端均和所述機(jī)架貼合；