本发明专利技术提供一种自适应管道爬行器。其包括蜗轮驱动机构、传动机构、主动轮、从动轮、主支撑架和副支撑架，主支撑架为套筒状结构，套筒的前端固定有定盘，定盘设置有中通孔和盘面上等间隔均布的多个通孔，中通孔中安装有转接套，蜗轮驱动机构包括叶轮、主动力轴和蜗轮，主动力轴可旋转地安装于转接套中，叶轮在所述主支撑架的套筒中固定在主动力轴上，主动力轴的后端是蜗杆，三个蜗轮按照120度的间隔均匀配置在蜗杆周围的方式与蜗杆配合，蜗轮和所述蜗杆安装于副支撑架中，蜗轮均通过传动机构与一个主动轮相连，三个主动轮均能够以蜗轮轴为中心轴向变位地与副支撑架相连，从动轮安装于主支撑架上。本发明专利技术结构简单，成本低，无需额外能源。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及流体驱动式中小型管道的自适应管道爬行器，是一种采用流体驱动为主，驱动轮驱动为辅的新型驱动方式的管道爬行装置，它能够搭载管道作业装置在输送流体的管道内进行在线作业，并且可以在超长距离的输送管道工作。
技术介绍
现有管道爬行器要克服管壁和异物的阻力，拖动电缆线阻力和机器人在上升管道内自身的重力等，如果依靠传统的电池或电缆提供能量，其行走距离将受到很大限制，使得机器人行走机构的设计与制造相对也比较复杂。流体驱动式爬行器，完全依靠流体压差产生的推力行走，难以适应管径变化，且由于管壁异物或粗糙不平导致的摩擦力不均匀，使行走速度不稳定，难以顺利准确的完成管道检测等任务。
技术实现思路
本专利技术提供一种流体驱动式管道爬行器，它采用一种新型驱动方式，既以流体驱动为主动力，驱动轮驱动为辅动力，使装置行走速度平稳。本专利技术的自适应管道爬行器包括蜗轮驱动机构、传动机构、主动轮、从动轮、主支撑架和副支撑架，所述主支撑架为套筒状结构，套筒的前端固定有定盘，所述定盘设置有中通孔和盘面上等间隔均布的多个通孔，所述中通孔中安装有转接套，所述蜗轮驱动机构包括叶轮、主动力轴和蜗轮，所述主动力轴可旋转地安装于所述转接套中，所述叶轮在所述主支撑架的套筒中固定在所述主动力轴上，所述主动力轴的后端是蜗杆，三个所述蜗轮按照120度的间隔均匀配置在蜗杆周围的方式与所述蜗杆配合，所述蜗轮和所述蜗杆安装于所述副支撑架中，每个所述蜗轮均通过一个所述传动机构与一个所述主动轮相连，三个所述主动轮均能够以所述蜗轮轴为中心轴向变位地与所述副支撑架相连，所述从动轮以能够沿与所述主动力轴垂直方向变位的方式安装于所述主支撑架上。优选所述副支撑架为包裹所述蜗轮和所述蜗杆的壳体前后均带有滑管的结构，所述传动机构包括主动带轮、从动带轮、同步带和包裹它们的传动机构壳体，所述主动带轮通过主动轴穿过所述传动机构壳体和所述蜗轮外的壳体与所述蜗轮连接，所述从动轮通过从动轴穿过所述传动机构的壳体与所述主动轮连接，由此，所述蜗轮的动力经由所述主动轮、所述同步带以及所述从动带轮传递给所述主动轮。优选每个所述传动机构壳体一端均通过所述主动轴与所述副支撑架的壳体部分铰接，所述副支撑架后端的滑管上设有可自由滑动的套管，所述套管内设有弹簧，所述弹簧前端与所述套管底壁接触，其后端由螺纹连接在所述滑管上的调节预紧螺母压紧，所述套管的一端分别与三个连杆各自的一端铰接，3个所述连杆的另一端各自与一个所述传动机构壳体的中部铰接。优选还包括伞状挡水翼结构，其由内外两层叶片组交错组成，每个叶片组沿周向均匀分布有12个叶片，外层叶片组外表面的中部箍装有预紧弹簧圈，内层叶片组的每个叶片内表面的中部与导杆一端铰接，所述导杆另一端与可滑动地套装在所述副支撑架前端滑管上的滑环铰接，组成伞状结构，所述滑环通过沿圆周均布的三个导杆与所述套管连接，三个所述导杆均与所述滑环和所述套管均采用铰接的方式连接。优选在所述主支撑架前端与所述主动轮配置角度相同地安装有三个相同的从动轮，每个从动轮均可转动地安装在一个从动轮架上，所述从动轮架的另一端插在一个套筒内，滑键由三根螺钉固定在所述从动架上，所述从动轮架能够在套筒内定向滑动，所述套筒内装有预紧弹簧，所述弹簧一端与所述套筒中部台阶接触，另一端被固定在所述从动轮架上的挡圈压紧，所述套筒口处装有端盖，三个所述套筒在与所述主动力轴垂直的面上按照所述主动轮配置角度固定于所述转接套上。优选还包括动盘，其与所述定盘前后配合组成配流盘，所述动盘与所述定盘结构相同，所述动盘以能够转动的方式轴向固定在所述转接套上本专利技术具有管径自适应调节机构，可以较大程度的适应管径变化，结构简单，成本低，制造方便，使用寿命长，无需额外能源，可以通过搭载相应的工具完成对长距离管道的检查、检测等任务。【附图说明】 图1是管道爬行器结构示意图。图2是图1中A-A剖面示意图。图3是图1的轴向视图。图4是配流盘结构开孔示意图，其中a为动盘，b为定盘。图5是挡水翼叶片组布置示意图。符号说明1-管道，2-驱动轮，3-蜗轮，4-副支撑架，5-支撑杆，6_挡水翼连杆，7_挡水翼叶片组II，8-挡水翼叶片组1，9_主支撑架，10-叶轮，11-动盘，12-挡圈，13-从动轮，14-从动轮架，15-端盖，16-弹簧，17-滑键，18-定盘，19-主动轴，20-弹簧圈，21-滑环，22-导杆，23-驱动架，24-连杆，25-弹簧，26-套管，27-压紧螺母，28-从动带轮，29-转轴，30-平键，31-同步带，32-平键，33-转轴，34-主动带轮，35-平键，36-主支撑架壳体，37-锁紧螺母，38-平键，39-超越离合器，40-连接杆【具体实施方式】下面参照附图对本专利技术进一步详细说明。本专利技术提供一种流体驱动为主，主动轮驱动为辅的自适应管道爬行器，其特征是:它包括变径适应机构、驱动行走机构、从动行走机构和伞状挡水翼机构和分流阀结构:本文的前后按照流向所指为前而设定。变径适应机构:副支撑架4为包裹3个蜗轮3和主动力轴19的蜗杆部分的壳体的前后均带有滑管的结构，3个驱动架23壳体一端分别通过转轴33与副支撑架4的壳体部分铰接，副支撑架4后端滑管上有可自由滑动的套管26，连杆24分别与驱动架23壳体的中部和套管26 —端铰接，每个驱动架23壳体与副支撑架4的壳体之间都安装有一个连杆40。套管内有弹簧25，前端与套管26底壁接触，后端由螺纹连接在副支撑架上4的压紧螺母27压紧。三根导杆22的一端与套管26铰接，另一端与滑环21铰接。滑环21可在副支撑架4前端滑管上自由滑动。驱动行走机构结构:主支撑架9主体为套筒状结构，套筒可作为导流管用。定盘18固定在套筒的前端，定盘18的中通孔安装有转接套，动盘11配合定盘18组装在转借套上，动盘11和定盘18的结构相同，都是带有中通孔的圆盘，并且在盘面上等间隔地均布有多个通孔。通过滚动轴承安装在主支撑架9转接套上的爬行器主动力轴19前端部固定有叶轮10，叶轮10位于套筒中，主动力轴19后端为蜗杆，同时与三个相互呈120°角的蜗轮3啮合。蜗轮3分别通过普通平键35连在三根转轴33上，转轴33穿过副支撑架4壳体和驱动架23壳体，另一端通过平键32连接着主动带轮34，主动带轮34与从动带轮28通过同步带31连接，从动带轮28通过平键30连接在转轴29上，转轴29另一端通过螺母37和平键38与驱动轮2连接。驱动轮2与转轴29间装有超越离合器39。从动行走机构:在主支撑架9前端装有三组结构相同均匀分布的从动轮结构，其结构是套筒固连在主支撑架9的转接套上，从动轮架14 一端可以插在套筒内，滑键17由三根螺钉固定在从动轮架14上，从动轮架14可以在套管内定向滑动，套筒内装有预当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种自适应管道爬行器，其特征在于：包括蜗轮驱动机构、传动机构、主动轮、从动轮、主支撑架和副支撑架，所述主支撑架为套筒状结构，套筒的前端固定有定盘，所述定盘设置有中通孔和盘面上等间隔均布的多个通孔，所述中通孔中安装有转接套，所述蜗轮驱动机构包括叶轮、主动力轴和蜗轮，所述主动力轴可旋转地安装于所述转接套中，所述叶轮在所述主支撑架的套筒中固定在所述主动力轴上，所述主动力轴的后端是蜗杆，三个所述蜗轮按照120度的间隔均匀配置在蜗杆周围的方式与所述蜗杆配合，所述蜗轮和所述蜗杆安装于所述副支撑架中，每个所述蜗轮均通过一个所述传动机构与一个所述主动轮相连，三个所述主动轮均能够以所述蜗轮轴为中心轴向变位地与所述副支撑架相连，所述从动轮以能够沿与所述主动力轴垂直方向变位的方式安装于所述主支撑架上。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李志勇，张有忱，石彦磊，王冉，智冬，徐浪，
申请(专利权)人：北京航天特种设备检测研究发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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