一种自适应管道爬行器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种自适应管道爬行器，所述爬行器包括前车体、后车体和云台，所述前车体与后车体之间通过联轴器连接，所述后车体上设有第一焊缝检测装置，所述云台与后车体连接，且云台上设有第二焊缝检测装置。本实用新型专利技术解决了现有技术中不能适应管道直径变化，带电缆工作，行程受到限制，管道附着能力差，通融能力差，检测强度高，检测效率低等问题，其结构简单，检测可靠，效率高，适用于海底管道、天然气管道、城市管道等场合。

【技术实现步骤摘要】
一种自适应管道爬行器
本技术涉及一种爬行器，尤其是一种自适应管道爬行器，属于自动化设备

技术介绍
管道运输广泛应用于石油、化工、能源、食品加工、城市供排水、农业灌溉等领域。但由于受到化学腐蚀等影响，导致管道焊缝开裂失效，从而导致输送物质泄漏，造成严重的环境污染、易燃物爆炸、能源浪费等严重事故。因此需定期对管道进行检测维修和保养。目前都是通过工作人员进入管道检测，存在工作量大、效力低下、工作环境恶劣危险等弊端，特别对于细小管道、输送有毒介质和海底石油天然气等管道，人员无法进行检测，因此有必要研究一种管道爬行器。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种自适应管道爬行器，该爬行器解决了现有技术中不能适应管道直径变化，带电缆工作，行程受到限制，管道附着能力差，通融能力差，检测强度高，检测效率低等问题，其结构简单，检测可靠，效率高，适用于海底管道、天然气管道、城市管道等场合。本技术的目的可以通过采取如下技术方案达到：一种自适应管道爬行器，包括前车体、后车体和云台，所述前车体与后车体之间通过联轴器连接，所述后车体上设有第一焊缝检测装置，所述云台与后车体连接，且云台上设有第二焊缝检测装置。进一步的，所述前车体包括壳体、至少三个履带轮和至少三个平行四边形机构，履带轮均匀分布在壳体的周围；履带轮与平行四边形机构一一对应，且每个平行四边形机构的两端分别与壳体、对应的履带轮铰接。进一步的，所述前车体的壳体内设有丝杆、滑块、伺服电机和控制单元，所述滑块设置在丝杆上，所述平行四边形机构通过连杆与滑块连接，构成曲柄滑块组件，所述丝杆与伺服电机连接，所述伺服电机与控制单元连接。进一步的，所述后车体包括壳体、导向轮、至少两个履带轮和至少三个平行四边形机构，履带轮和导向轮均匀分布在壳体的周围；导向轮与其中一个平行四边形机构对应，且该平行四边形机构的两端分别与壳体、导向轮铰接；履带轮与其余的平行四边形机构一一对应，且每个平行四边形机构的两端分别与壳体、对应的履带轮铰接。进一步的，所述后车体的壳体内设有丝杆、滑块、伺服电机和控制单元，所述滑块设置在丝杆上，所述平行四边形机构通过连杆与滑块连接，构成曲柄滑块组件，所述丝杆与伺服电机连接，所述伺服电机与控制单元连接。进一步的，所述第一焊缝检测装置为超声波传感器，所述超声波传感器设置在导向轮对应的平行四边形机构上。进一步的，所述第二焊缝检测装置包括多个超声波传感器和多个摄像机，多个超声波传感器和多个摄像机均匀分布在云台上。进一步的，所述超声波传感器和摄像机均为两个，两个超声波传感器相对设置，两个摄像机相对设置。进一步的，所述云台内设有电机、角度调节器和控制单元，所述电机和调节器分别与控制单元连接，所述电机用于带动云台在径向平面内旋转，所述角度调节器用于带动云台在轴向平面内摆动。本技术相对于现有技术具有如下的有益效果：1、本技术的爬行器设置了前车体、后车体和云台，并在后车体和云台上分别设置焊缝检测装置，后车体的焊缝检测装置可以在爬行器的前进过程中发出和接收检测信号，以检测是否存在焊缝，云台上的焊缝检测装置可以在存在焊缝时到达焊缝位置，以获取焊缝信息以及对焊缝信息进一步检测是否存在其他损伤情况(如裂缝、腐蚀等)，实现管道焊缝的全面检测，其结构简单，检测可靠，效率高，适用于海底管道、天然气管道、城市管道等场合。2、本技术的前车体包括壳体、至少三个履带轮和至少三个平行四边形机构，履带轮和平行四边形机构一一对应，每个平行四边形机构的两端分别与壳体、对应的履带轮铰接，使得各个履带轮能够进行升降，以适应不同直径的管道；相应地，后车体包括壳体、导向轮、至少两个履带轮和至少三个平行四边形机构，导向轮与其中一个平行四边形机构对应，履带轮与其余的平行四边形机构一一对应，使得导向轮和各个履带轮能够进行升降，以适应不同直径的管道，而且导向轮可以在爬行器的前进过程中进行升降运动。3、本技术的后车体上的焊缝装置采用超声波传感器，将超声波传感器设置在导向轮对应的平行四边形机构上，超声波传感器可以随导向轮一起运动，使得超声波传感器可以对管道中的各个位置发出超声波信号。4、本技术的云台上的焊缝装置采用超声波传感器和摄像机配合，超声波传感器和摄像机可以随云台的旋转和摆动获取焊缝位置的焊缝信息，并检测焊缝信息是否存在其他损伤情况。附图说明图1为本技术实施例1的自适应管道爬行器立体结构图。图2为本技术实施例1的自适应管道爬行器正视结构图。图3为本技术实施例1的前车体中第一丝杆、第一滑块和三个平行四边形机构的相互关系立体结构图。图4为本技术实施例1的前车体中第一丝杆、第一滑块和三个平行四边形机构的相互关系正视结构图。其中，1-前车体，2-后车体，3-云台，4-联轴器，5-第一壳体，6-第一履带轮，7-第二履带轮，8-第三履带轮，9-第一平行四边形机构，10-第二平行四边形机构，11-第三平行四边形机构，12-第一丝杆，13-第一滑块，14-第一连杆，15-第二连杆，16-第三连杆，17-第二壳体，18-导向轮，19-第四履带轮，20-第五履带轮，21-第四平行四边形机构，22-第五平行四边形机构，23-第六平行四边形机构，24-第二丝杆，25-第二滑块，26-第四连杆，27-第五连杆，28-第六连杆，29-第一超声波传感器，30-第二超声波传感器，31-第三超声波传感器，32-第一摄像机，33-第二摄像机。具体实施方式下面结合实施例及附图对本技术作进一步详细的描述，但本技术的实施方式不限于此。实施例1：如图1和图2所示，本实施例提供了一种自适应管道爬行器，该爬行器包括前车体1、后车体2和云台3，所述前车体1与后车体2之间通过联轴器4连接，联轴器4优选采用柔性的联轴器，所述云台3与后车体2连接。所述前车体1包括第一壳体5、第一履带轮6、第二履带轮7、第三履带轮8、第一平行四边形机构9、第二平行四边形机构10和第三平行四边形机构11；第一履带轮6、第二履带轮7和第三履带轮8的大小和结构相同，内置独立电机，且均为主动轮，三个履带轮均匀分布在第一壳体5的周围，即任意两个履带轮之间的夹角为120度；第一平行四边形机构9的两端分别与第一壳体5、第一履带轮6铰接，以实现第一履带轮6相对第一壳体5升降，第二平行四边形机构10的两端分别与第一壳体5、第二履带轮7铰接，以实现第二履带轮7相对第一壳体5升降，第三平行四边形机构11的两端分别与第一壳体5、第三履带轮8铰接，以实现第三履带轮8相对第一壳体5升降，通过通过对三个履带轮进行升降来适应不同直径的管道。进一步地，结合图3和图4，第一壳体5为空心结构，第一壳体5内设有第一丝杆12、第一滑块13、第一伺服电机和第一控制单元，第一滑块13为两个，两个第一滑块13前后设置在第一丝杆12上，第一平行四边形机构9通过第一连杆14与第一滑块13连接，构成第一曲柄滑块组件，第二平行四边形机构10通过第二连杆15与第一滑块13连接，构成第二曲柄滑块组件，第三平行四边形机构11通过第三连杆16与第一滑块13连接，构成第三曲柄滑块组件，第一连杆14、第二连杆15和第三连杆16均为两个，分别对应前边的第一滑块13和后边的第二滑块13，第一丝杆12与第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自适应管道爬行器，其特征在于：包括前车体、后车体和云台，所述前车体与后车体之间通过联轴器连接，所述后车体上设有第一焊缝检测装置，所述云台与后车体连接，且云台上设有第二焊缝检测装置。

【技术特征摘要】
1.一种自适应管道爬行器，其特征在于：包括前车体、后车体和云台，所述前车体与后车体之间通过联轴器连接，所述后车体上设有第一焊缝检测装置，所述云台与后车体连接，且云台上设有第二焊缝检测装置。2.根据权利要求1所述的一种自适应管道爬行器，其特征在于：所述前车体包括壳体、至少三个履带轮和至少三个平行四边形机构，履带轮均匀分布在壳体的周围；履带轮与平行四边形机构一一对应，且每个平行四边形机构的两端分别与壳体、对应的履带轮铰接。3.根据权利要求2所述的一种自适应管道爬行器，其特征在于：所述前车体的壳体内设有丝杆、滑块、伺服电机和控制单元，所述滑块设置在丝杆上，所述平行四边形机构通过连杆与滑块连接，构成曲柄滑块组件，所述丝杆与伺服电机连接，所述伺服电机与控制单元连接。4.根据权利要求1所述的一种自适应管道爬行器，其特征在于：所述后车体包括壳体、导向轮、至少两个履带轮和至少三个平行四边形机构，履带轮和导向轮均匀分布在壳体的周围；导向轮与其中一个平行四边形机构对应，且该平行四边形机构的两端分别与壳体、导向轮铰接；履带轮与其余的平行四边形机构一一对应，且每...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春，力磊鑫，黄俊翔，
申请(专利权)人：北京理工大学珠海学院，
类型：新型
国别省市：广东,44