[發(fā)明專利]一種適應(yīng)海底與水空金屬管道爬行的履帶裝置

在審

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• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN110949553A
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉貴杰;馮娜;李華軍;劉鑄劍;唐浩;潘尾
• 申請（專利權(quán)）人: 中國海洋大學(xué)
• 主分類號: B62D55/084
• 分類號: B62D55/084
• 代理公司: 青島中天匯智知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37241
• 代理人: 雷斐

本發(fā)明涉及履帶爬行裝置，特別是一種適應(yīng)海底與水空金屬管道爬行的履帶裝置。包括履帶機(jī)構(gòu)和履帶角度變換機(jī)構(gòu)，履帶機(jī)構(gòu)包括環(huán)形履帶、主動轉(zhuǎn)動輪、被動轉(zhuǎn)動輪和履帶側(cè)板，履帶機(jī)構(gòu)包括兩根平行設(shè)置的環(huán)形履帶，履帶角度變換機(jī)構(gòu)位于兩環(huán)形履帶之間，環(huán)形履帶的內(nèi)側(cè)固定有履帶側(cè)板。其實現(xiàn)了對大型海洋平臺、海底管道、陸上管道的行進(jìn)檢修任務(wù)，在施工過程中該檢修機(jī)器人可以自由變更履帶角度，完成自適應(yīng)多種管徑檢修的任務(wù)，無需人員進(jìn)入施工范圍內(nèi)，經(jīng)濟(jì)實用，安全高效。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及履帶爬行裝置，特別是一種適應(yīng)海底與水空金屬管道爬行的履帶裝置。

背景技術(shù)

近年來，隨著海洋平臺油氣開采、中國西氣東輸工程的全面啟動，大型管道或類似管道裝置的組合處理系統(tǒng)設(shè)施因其高質(zhì)量的工作效率、圓形管道結(jié)構(gòu)，具有占地少、有效工作空間大、美化生活環(huán)境等優(yōu)點，得到了廣泛的應(yīng)用。同時該管道系統(tǒng)也存在一定的缺陷，由于腐蝕、地質(zhì)災(zāi)害等原因，目前海底管道、陸上管道已多次發(fā)生泄漏，并造成油田停產(chǎn)，這些事故不僅帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，更重要的是對企業(yè)、居民造成了諸多不利影響。而現(xiàn)有檢修爬管機(jī)器人在檢修過程中無法自適應(yīng)管徑，在完成不同管徑的檢修任務(wù)時，需要機(jī)器人返回后進(jìn)行機(jī)構(gòu)的變更，以適應(yīng)具體的工作管徑。這種工作方式費時費力，在這種情況下，一種適應(yīng)海底與水空金屬管道爬行的履帶機(jī)構(gòu)就顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提出了一種適應(yīng)海底與水空金屬管道爬行的履帶裝置，其實現(xiàn)了對大型海洋平臺、海底管道、陸上管道的行進(jìn)檢修任務(wù)，在施工過程中該檢修機(jī)器人可以自由變更履帶角度，完成自適應(yīng)多種管徑檢修的任務(wù)，無需人員進(jìn)入施工范圍內(nèi)，經(jīng)濟(jì)實用，安全高效。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種適應(yīng)海底與水空金屬管道爬行的履帶裝置，其中，包括履帶機(jī)構(gòu)和履帶角度變換機(jī)構(gòu)，履帶機(jī)構(gòu)包括環(huán)形履帶、主動轉(zhuǎn)動輪、被動轉(zhuǎn)動輪和履帶側(cè)板，履帶機(jī)構(gòu)包括兩根平行設(shè)置的環(huán)形履帶，履帶角度變換機(jī)構(gòu)位于兩環(huán)形履帶之間，環(huán)形履帶的內(nèi)側(cè)固定有履帶側(cè)板；

所述履帶角度變換機(jī)構(gòu)包括蝸輪蝸桿倉、齒輪擺系統(tǒng)和合頁支撐板，齒輪擺系統(tǒng)包括齒輪擺、主動齒輪和被動齒輪Ⅰ，齒輪擺包括齒輪和擺桿，擺桿的頂端固定在齒輪的底部，擺桿的底部與履帶側(cè)板固定連接，齒輪擺包括齒輪擺Ⅰ、齒輪擺Ⅱ、齒輪擺Ⅲ和齒輪擺Ⅳ，蝸輪蝸桿倉的輸出軸與主動齒輪連接，主動齒輪的兩側(cè)分別與被動齒輪Ⅰ、齒輪擺Ⅱ的齒輪相嚙合，被動齒輪Ⅰ與齒輪擺Ⅰ的齒輪嚙合，齒輪擺Ⅱ的齒輪和齒輪擺Ⅰ的齒輪轉(zhuǎn)動方向相反；

所述齒輪擺Ⅱ的齒輪通過齒輪連接桿與齒輪擺Ⅳ的齒輪連接，齒輪擺Ⅰ的齒輪通過齒輪連接桿與齒輪擺Ⅲ的齒輪連接；

兩側(cè)履帶的履帶側(cè)板之間通過合頁支撐板連接，合頁支撐板包括三塊支撐板，相鄰兩支撐板之間通過合頁連接，合頁支撐板的一側(cè)面與一側(cè)履帶的履帶側(cè)板固定連接，對應(yīng)的合頁支撐板的另一側(cè)面與另一履帶的履帶側(cè)板固定連接。

本發(fā)明中，環(huán)形履帶內(nèi)設(shè)有間隔設(shè)置的主動轉(zhuǎn)動輪和被動轉(zhuǎn)動輪，主動轉(zhuǎn)動輪位于環(huán)形履帶的端部，主動轉(zhuǎn)動輪與履帶電機(jī)連接，履帶電機(jī)動作，帶動主動轉(zhuǎn)動輪轉(zhuǎn)動，從而帶動整個環(huán)形履帶轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)整個裝置沿空金屬管的軸向運(yùn)動。被動轉(zhuǎn)動輪起到了導(dǎo)向的作用。

所述蝸輪蝸桿倉內(nèi)設(shè)有相互嚙合的蝸輪和蝸桿，電機(jī)帶動蝸桿動作，通過蝸輪與蝸桿之間的嚙合帶動蝸輪轉(zhuǎn)動，蝸輪與齒輪擺系統(tǒng)連接，蝸輪中心固定有輸出軸，輸出軸與主動齒輪鍵連接。

所述齒輪擺Ⅱ的齒輪、主動齒輪、被動齒輪Ⅰ、齒輪擺Ⅰ的齒輪均設(shè)置在齒輪倉內(nèi)，齒輪擺Ⅱ的齒輪、主動齒輪、被動齒輪Ⅰ、齒輪擺Ⅰ的齒輪均與齒輪倉的側(cè)壁轉(zhuǎn)動連接；齒輪擺Ⅱ的齒輪、齒輪Ⅲ、齒輪Ⅳ和齒輪擺Ⅳ的齒輪均設(shè)置在齒輪倉內(nèi)，齒輪擺Ⅱ1的齒輪、齒輪Ⅲ、齒輪Ⅳ和齒輪擺Ⅳ的齒輪與齒輪倉的側(cè)壁轉(zhuǎn)動連接，前、后兩齒輪倉之間通過齒輪倉連接板固定連接。