一种适用于非满水管道的机器人主体结构制造技术

本发明专利技术公开了一种适用于非满水管道的机器人主体结构，包括支架、转动设置在支架上的两个驱动装置，以及通过密封设置固定在支架上的控制器；第一滚轮和第二滚轮均包括轮毂和设置在轮毂上的浮力组件，轮毂包括两个同心叠放的第一圆形板，浮力组件夹在两个第一圆形板之间；所述支架上包覆有设置有增加浮力的第三壳体，第三壳体中填充中塑料泡沫。通用在第一滚轮和第二滚轮中设置浮力组件，以及在支架上包覆有设置有增加浮力的第三壳体，第三壳体中填充中塑料泡沫，达到增加整个管道机器人主体结构浮力的目的，使其能够在管道中非满水的环境漂浮运行，进行对管道进行检测。

A Robot Body Structure for Non-full Water Pipeline

【技术实现步骤摘要】
一种适用于非满水管道的机器人主体结构
本专利技术属于管道机器人领域，具体涉及一种适用于非满水管道的机器人主体结构。
技术介绍
市政管道环境非常恶劣，长期使用后容易发生腐蚀、疲劳破坏或者使管道内部潜在缺陷发展成破损而引起泄漏事故等，特别是水类管道，还容易堵塞等事故。因此管道的管内探测、清淤是一项十分重要的实用工程，目前管内探测、清污大多还采用人工进行操作，受管道尺寸、环境恶劣等因素限制，导致工作强度大、工作效率低。基于该问题，目前出现了管道机器人。本申请人前期研究的机器人多采用螺旋滚筒的转动推动污水，达到推进机器人前进的目的，这类机器人适用于管道内满水的环境，机器人处于悬浮或者下潜的状态。但是对于管道中非满水的环境，则需要机器人漂浮在水面上来检测周围管道壁的情况，为此需要增加机器人的浮力，现有的机器人螺旋滚筒浮力小，达不到要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种适用于非满水管道的机器人主体结构，解决现有的机器人浮力小，不能满足非满水管道检测要求的技术问题。本专利技术为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：一种适用于非满水管道的机器人主体结构，包括支架、转动设置在支架上的两个驱动装置，以及通过密封设置固定在支架上的控制器；每个驱动装置包括驱动滚筒和分别设置在驱动滚筒两端的第一滚轮、第二滚轮，其中第一滚轮通过蜗轮蜗杆传动组件与驱动滚筒连接；所述驱动滚筒包括内筒、转动套设置在内筒外部的外筒，以及固定设置在外筒外部的第一壳体，第一壳体的外周面沿其长度方向固定设置有螺旋叶片；内筒中固定设置有第一电机；所述驱动滚筒水平放置时，螺旋叶片的下缘高于第一滚轮和第二滚轮的下缘；所述第一滚轮和第二滚轮均包括轮毂和设置在轮毂上的浮力组件，轮毂包括两个同心叠放的第一圆形板，浮力组件夹在两个第一圆形板之间；所述支架上包覆有设置有增加浮力的第三壳体，第三壳体中填充中塑料泡沫。当管道机器人主体结构在硬质介质上运动时，滚轮与地面接触，中间的螺旋叶片悬空，第一电机驱动第一滚轮和第二滚轮转动，实现机器人主体结构在管道内行走。其中，第一滚轮为主动轮，第一电机通过蜗轮蜗杆传动组件驱动第一滚轮转动，蜗轮蜗杆传动比大，扭矩大，单级速比大，实现螺旋滚筒转动速度大，滚轮转动速度小的目的；且噪音小、振动小，具有自锁功能，结构稳定性好。当管道机器人主体结构在软质介质上运动时，管道机器人主体结构因为重力作用会下陷，则滚轮和中间的螺旋叶片均与地面接触，第一电机驱动滚筒和滚轮一起转动，螺旋叶片转动，将淤泥等向后排出，使管道机器人主体结构向前移动，虽然此时管道机器人运动速度慢，但因为接触面积大，不会打滑；当管道机器人悬浮在水中时，螺旋叶片相当于螺旋桨，螺旋叶片转动向后排水驱动管道机器人前进。通用在第一滚轮和第二滚轮中设置浮力组件，以及在支架上包覆有设置有增加浮力的第三壳体，第三壳体中填充中塑料泡沫，达到增加整个管道机器人主体结构浮力的目的，使其能够在管道中非满水的环境漂浮运行，进行对管道进行检测。进一步改进，还包括设置在轮毂或浮力组件外周面上起防滑、耐磨作用的第二组件。管道中环境复杂，存在淤泥、树枝、石头等杂物，通过设置第二组件，增加滚轮的耐磨性能，提高使用寿命，同时起到防滑效果。所述第二组件为套设在浮力组件外周面上第一圆环；所述第一圆环的内壁向内凸起形成多个第一连接块，多个第一连接块沿第一圆环内壁周向均布；所述浮力组件的外周面沿周向开设有多个第一凹槽，浮力组件嵌设在第一圆环中，且每个第一连接块卡设在对应的一个第一凹槽中。通过将第二组件为套设在浮力组件外周面，同时将轮毂设置在浮力组件两侧面上，浮力组件被包裹起来，起到很好的保护作用，防止浮力组件被损坏。通过设置第一连接块和第一凹槽中，使浮力组件与第二组件紧密结合，防止二者发生相对转动，提高结构稳定性。所述第一圆环的外周面向外凸起形成多个防滑块，多个防滑块沿圆环的外周面周向均布，起到防滑效果。所述防滑块的厚度大于圆环的厚度，防滑块的两端均突出于圆环对应侧的表面；所述防滑块包括交叉设置的第一连接板和第二连接板，防滑块整体呈“十”字形；所述防滑块远离圆环一端的表面为弧面，提高防滑块的强度，防止受压损坏；所述防滑块远离圆环一端的表面为弧面，防止滚轮遇到障碍物卡阻。所述第一圆形板外缘上沿周向开设有多个第二凹槽，两个第一圆形板分别盖设在浮力组件两侧；沿滚轮轴向观察，第一圆形板能够覆盖住圆环的端面，且每个防滑块的端部卡设在对应的一个第二凹槽中，通过将防滑块的两端设计为突出于圆环对应侧的表面，同时在轮毂的边缘开设第二凹槽，使轮毂与第二组件紧密结合，防止二者发生相对转动，提高结构稳定性。所述第一圆环及两个第一圆形板通过多个螺栓紧固；第一圆形板上沿周向开设置有多个第一螺纹孔，每个第一连接块上开设有一个第二螺纹孔，每个螺栓插入对应的一组第一螺纹孔和一个第二螺纹并通过螺母锁紧。进一步改进，所述蜗轮蜗杆传动组件包括箱体和转动设置在箱体中的第一转轴和第二转轴，第一转轴与第二转轴垂直；所述第一转轴的上固定套设有套筒，套筒上设置有螺纹，记为蜗杆；第二转轴上固定套设有齿轮，记为蜗轮，蜗杆和蜗轮啮合；所述第一转轴的一端伸出箱体与驱动滚筒的转轴固连，第二转轴的一端伸出箱体与第一滚轮固连。通过将套筒套设在第一转轴上，套筒上设置有螺纹，构成蜗杆；第二转轴上固定套设有齿轮，构成蜗轮，蜗杆和蜗轮啮合，组成蜗轮蜗杆传动机构。蜗轮蜗杆传动比大，扭矩大，单级速比大，实现螺旋滚筒转动速度大，滚轮转动速度小的目的；且噪音小、振动小，具有自锁功能，结构稳定性好。进一步改进，所述箱体为无盖的长方体壳状体，包括底板和四个侧板，四个侧板分为第一组侧板和第二组侧板；所述第一组侧板上开设有第一通孔和第二通孔，第一通孔和第二通孔同轴设置，第一通孔和第二通孔中靠近箱体内腔的一端均设置有第一轴承靠肩；所述第一通孔中嵌设有第一轴承，且第一轴承外圈的一侧抵靠在相应的第一轴承靠肩上，第二通孔中嵌设有第二轴承，且第二轴承外圈的一侧抵靠在相应的第一轴承靠肩上，第一轴承、第二轴承套设在第一转轴上，第一轴承的外部设置有第一端盖，第一端盖通过螺钉与箱体固连，第一端盖能够遮挡第一通孔，第一端盖的内壁抵靠在第一轴承外圈的另一侧，且第一转轴的端部与第一端盖内壁之间存在间隙，防止第一转轴的端部与第一端盖干涉。所述第二轴承的外部设置有第二端盖，第二端盖通过螺钉与箱体固连，第二端盖上开设有第三通孔，第一转轴伸出第三通孔，第三通孔的内壁设置有第一间隔组件，第一间隔组件将第三通孔分为第一腔体和第二腔体，其中第一腔体靠近套筒，第二轴承外圈的另一侧抵靠在第二端盖的内壁上，第一腔体中嵌设有第一骨架密封圈，第二腔体中嵌设有第一羊毛毡密封圈，第一骨架密封圈和第一羊毛毡密封圈均活动式套设在第一转轴上，第一骨架密封圈抵靠在第二轴承内圈一侧，第二端盖的外部通过螺钉固定设置有第一挡圈，第一转轴穿过第一挡圈。通过设置第一骨架密封圈和第一羊毛毡密封圈，起到密封作用，防止污水进入箱体，锈蚀蜗轮蜗杆。所述第二组侧板上开设有第四通孔和第五通孔，第四通孔和第五通孔同轴设置，且第四通孔和第五通孔中靠近箱体内腔的一端均设置有第二轴承靠肩；所述第四通孔中嵌设有第三轴承，且第三轴承外圈的一侧抵靠在相应的第二轴承靠肩上，第五通孔中嵌设有第四轴承，且第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于非满水管道的机器人主体结构，其特征在于，包括支架、转动设置在支架上的两个驱动装置，以及通过密封设置固定在支架上的控制器；每个驱动装置包括驱动滚筒和分别设置在驱动滚筒两端的第一滚轮、第二滚轮，其中第一滚轮通过蜗轮蜗杆传动组件与驱动滚筒连接；所述驱动滚筒包括内筒、转动套设置在内筒外部的外筒，以及固定设置在外筒外部的第一壳体，第一壳体的外周面沿其长度方向固定设置有螺旋叶片；内筒中固定设置有第一电机；所述驱动滚筒水平放置时，螺旋叶片的下缘高于第一滚轮和第二滚轮的下缘；所述第一滚轮和第二滚轮均包括轮毂和设置在轮毂上的浮力组件，轮毂包括两个同心叠放的第一圆形板，浮力组件夹在两个第一圆形板之间；所述支架上包覆有设置有增加浮力的第三壳体，第三壳体中填充中塑料泡沫。

【技术特征摘要】
1.一种适用于非满水管道的机器人主体结构，其特征在于，包括支架、转动设置在支架上的两个驱动装置，以及通过密封设置固定在支架上的控制器；每个驱动装置包括驱动滚筒和分别设置在驱动滚筒两端的第一滚轮、第二滚轮，其中第一滚轮通过蜗轮蜗杆传动组件与驱动滚筒连接；所述驱动滚筒包括内筒、转动套设置在内筒外部的外筒，以及固定设置在外筒外部的第一壳体，第一壳体的外周面沿其长度方向固定设置有螺旋叶片；内筒中固定设置有第一电机；所述驱动滚筒水平放置时，螺旋叶片的下缘高于第一滚轮和第二滚轮的下缘；所述第一滚轮和第二滚轮均包括轮毂和设置在轮毂上的浮力组件，轮毂包括两个同心叠放的第一圆形板，浮力组件夹在两个第一圆形板之间；所述支架上包覆有设置有增加浮力的第三壳体，第三壳体中填充中塑料泡沫。2.根据权利要求1所述的适用于非满水管道的机器人主体结构，其特征在于，还包括设置在轮毂或浮力组件外周面上起防滑、耐磨作用的第二组件；所述第二组件为套设在浮力组件外周面上第一圆环；所述第一圆环的内壁向内凸起形成多个第一连接块，多个第一连接块沿第一圆环内壁周向均布；所述浮力组件的外周面沿周向开设有多个第一凹槽，浮力组件嵌设在第一圆环中，且每个第一连接块卡设在对应的一个第一凹槽中；所述第一圆环的外周面向外凸起形成多个防滑块，多个防滑块沿圆环的外周面周向均布；所述防滑块的厚度大于圆环的厚度，防滑块的两端均突出于圆环对应侧的表面；所述防滑块包括交叉设置的第一连接板和第二连接板，防滑块整体呈“十”字形；所述防滑块远离圆环一端的表面为弧面；所述第一圆形板外缘上沿周向开设有多个第二凹槽，两个第一圆形板分别盖设在浮力组件两侧；沿滚轮轴向观察，第一圆形板能够覆盖住圆环的端面，且每个防滑块的端部卡设在对应的一个第二凹槽中；所述第一圆环及两个第一圆形板通过多个螺栓紧固；第一圆形板上沿周向开设置有多个第一螺纹孔，每个第一连接块上开设有一个第二螺纹孔，每个螺栓插入对应的一组第一螺纹孔和一个第二螺纹并通过螺母锁紧。3.根据权利要求1或2所述的适用于非满水管道的机器人主体结构，其特征在于，所述蜗轮蜗杆传动组件包括箱体和转动设置在箱体中的第一转轴和第二转轴，第一转轴与第二转轴垂直；所述第一转轴的上固定套设有套筒，套筒上设置有螺纹，记为蜗杆；第二转轴上固定套设有齿轮，记为蜗轮，蜗杆和蜗轮啮合；所述第一转轴的一端伸出箱体与驱动滚筒的转轴固连，第二转轴的一端伸出箱体与第一滚轮固连。4.根据权利要求3所述的适用于非满水管道的机器人主体结构，其特征在于，所述箱体为无盖的长方体壳状体，包括底板和四个侧板，四个侧板分为第一组侧板和第二组侧板；所述第一组侧板上开设有第一通孔和第二通孔，第一通孔和第二通孔同轴设置，第一通孔和第二通孔中靠近箱体内腔的一端均设置有第一轴承靠肩；所述第一通孔中嵌设有第一轴承，且第一轴承外圈的一侧抵靠在相应的第一轴承靠肩上，第二通孔中嵌设有第二轴承，且第二轴承外圈的一侧抵靠在相应的第一轴承靠肩上，第一轴承、第二轴承套设在第一转轴上，第一轴承的外部设置有第一端盖，第一端盖通过螺钉与箱体固连，第一端盖能够遮挡第一通孔，第一端盖的内壁抵靠在第一轴承外圈的另一侧，且第一转轴的端部与第一端盖内壁之间存在间隙；所述第二轴承的外部设置有第二端盖，第二端盖通过螺钉与箱体固连，第二端盖上开设有第三通孔，第一转轴伸出第三通孔，第三通孔的内壁设置有第一间隔组件，第一间隔组件将第三通孔分为第一腔体和第二腔体，其中第一腔体靠近套筒，第二轴承外圈的另一侧抵靠在第二端盖的内壁上，第一腔体中嵌设有第一骨架密封圈，第二腔体中嵌设有第一羊毛毡密封圈，第一骨架密封圈和第一羊毛毡密封圈均活动式套设在第一转轴上，第一骨架密封圈抵靠在第二轴承内圈一侧，第二端盖的外部通过螺钉固定设置有第一挡圈，第一转轴穿过第一挡圈；所述第二组侧板上开设有第四通孔和第五通孔，第四通孔和第五通孔同轴设置，且第四通孔和第五通孔中靠近箱体内腔的一端均设置有第二轴承靠肩；所述第四通孔中嵌设有第三轴承，且第三轴承外圈的一侧抵靠在相应的第二轴承靠肩上，第五通孔中嵌设有第四轴承，且第三轴承外圈的一侧抵靠在相应的第二轴承靠肩上，第三轴承、第四轴承套设在第二转轴上，第三轴承的外部设置有第三端盖，第三端盖通过螺钉与箱体固连，第三端盖能够遮挡第四通孔，第三端盖的内壁抵靠在第三轴承外圈的另一侧，且第二转轴的端部与第三端盖的内壁之间存在间隙；所述第四轴承的外部设置有第四端盖，第四端盖通过螺钉与箱体固连，第四端盖上开设有第六通孔，第二转轴伸出第六通孔，第六通孔的内壁设置有第二间隔组件，第二间隔组件将第六通孔分为第三腔体和第四腔体，其中第三腔体靠近齿轮，第四轴承外圈的另一侧抵靠在第四端盖内壁上，第三腔体中嵌设有第二骨架密封圈，第四腔体中嵌设有第二羊毛毡密封圈，第二骨架密封圈和第二羊毛毡密封圈均活动式套设在第二转轴上，第二骨架密封圈抵靠在第四轴承内圈一侧，第四端盖的外部通过螺钉固定设置有第二挡圈，第二转轴穿过第二挡圈；所述箱体远离底板的一端，四个侧板的端面上均开设有用于和管道机器人本体连接的第一螺纹孔，通过将螺钉拧入对应的第一螺纹孔中，使箱体与支架固连。5.根据权利要求4所述的适用于非满水管道的机器人主体结构，其特征在于，所述第一转轴靠近第一轴承的一端设置有第一环形卡槽，第一轴承挡板固定卡设在第一环形卡槽中对第一轴承起到限位作用；所述第二转轴靠近...

【专利技术属性】
技术研发人员：娄保东，
申请(专利权)人：南京管科智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32