一种稳定型管道机器人行走机构制造技术

本实用新型专利技术涉及管道机器人技术领域，公开了一种稳定型管道机器人行走机构，包括前壳体、后壳体，前壳体的内端后端设有前端盖，后壳体的前端设有后端盖，前端盖与后端盖之间通过主电缸连接，主电缸有两个，两个主电缸的外部设有电缸定位套，前壳体的侧面设有三个前支撑脚组件，后壳体的侧面设有三个后支撑脚组件，前壳体内设有用于驱动前支撑脚组件伸缩动作的前驱动机构，后壳体内设有用于驱动后支撑脚组件伸缩动作的后驱动机构；前壳体的前端设有球面导流罩，球面导流罩的顶部中心设有柔性杆，柔性杆的前端设有反射传感器，后壳体的后端连接有透明的储物筒。本实用新型专利技术具有整体结构简单、体积小、稳定性好、适应性强的有益效果。

A stable walking mechanism for pipe robot

The utility model relates to the technical field of pipeline robot, and discloses a stable pipeline robot walking mechanism, which comprises a front shell and a rear shell. The inner end of the front shell is provided with a front end cover, the front end of the rear shell is provided with a rear end cover, and the front end cover and the rear end cover are connected by a main electric cylinder. The main electric cylinder has two and two main electric motors. The outer part of the cylinder is provided with an electric cylinder positioning sleeve, the side of the front shell is provided with three front supporting foot components, the side of the rear shell is provided with three rear supporting foot components, the front shell is provided with a front driving mechanism for driving the front supporting foot component to expand and expand, and the rear driving mechanism for driving the rear supporting foot component to expand and expand is provided in the rear shell. The front end of the front shell is provided with a spherical dome, the top center of the spherical dome is provided with a flexible rod, the front end of the flexible rod is provided with a reflection sensor, and the back end of the back shell is connected with a transparent storage tank. The utility model has the advantages of simple structure, small volume, good stability and strong adaptability.

【技术实现步骤摘要】
一种稳定型管道机器人行走机构
本技术涉及管道机器人
，尤其涉及一种稳定型管道机器人行走机构。
技术介绍
石油、天然气是人类生产生活中不可或缺的重要能源，油气管道作为运输这类能源的重要输送渠道，是推动人类经济发展和造福民生的能源动脉，我国陆上油气管道总里程达到12×104km，维护油气管道的安全意义重大，管道之间通常都是采用焊接连接，为了确保管道的稳定性，通常需要对管道进行探伤检测，检测焊接头处是否有裂纹、检测管道内壁是否有纵向裂纹等，而且通常管壁具有一定的厚度，从外部很难准确的检测裂纹，因此需要进入管道内部进行探伤检测。但是由于管道很长，而且内部环境恶劣，有些管道中残留有毒气等，人工无法直接进入管道对管道进行探伤检测，因此通常用到管道机器人检测，目前常见的管道机器人有流体驱动式、轮式、履带式、行走式等，将管道机器人置于管道的一端，管道机器人上安装有各种检测探头、传感器，管道机器人本身通过很长的电缆与外界的机站、工程车等连接，电缆一方面为管道机器人供电，另一方面用于数据传输，管道机器人检测到的数据通过电缆传递到机站，通过机站的显示屏上能够实施获得检测信息。然而很多管道的底部残留有各种垃圾杂物，轮式、履带式、行走式机器人进入后移动不方便，在管道内移动不够机动灵活，而且管道内存在倾斜向上的斜坡，很多管道机器人爬坡能力差，有的管道机械人只能向前移动，而无法向后移动，进入封闭的管道内通常无法后退，不够机动灵活。
技术实现思路
本技术为了解决现有技术中的管道机器人存在的上述问题，提供了一种结构简单体积小、移动机动灵活、稳定性好的管道机器人行走机构。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种稳定型管道机器人行走机构，包括前壳体、后壳体，所述前壳体的内端后端设有前端盖，所述后壳体的前端设有后端盖，所述前端盖与后端盖之间通过主电缸连接，所述的主电缸有两个，两个主电缸的电缸轴相互平行、朝向相反，两个主电缸的外部设有电缸定位套，所述前壳体的的侧面设有三个前支撑脚组件，所述后壳体的侧面设有三个后支撑脚组件，所述的前壳体内设有用于驱动前支撑脚组件伸缩动作的前驱动机构，所述的后壳体内设有用于驱动后支撑脚组件伸缩动作的后驱动机构；所述前壳体的前端设有球面导流罩，所述球面导流罩的顶部中心设有柔性杆，所述柔性杆的前端设有反射传感器，所述后壳体的后端连接有透明的储物筒。将摄像头组件、超声波探伤探头组件等检测组件安装在储物筒内，管道机器人置于管道内，通过电缆与外界的机站连接，电缆为管道机器人提供电源以及数据传递；行走时，前驱动机构动作，使得三个前支撑脚组件伸出与管壁接触支撑，后驱动机构动作，使得三个后支撑脚组件缩入与管壁分离，两个主电缸轴端缩入，从而拉动后壳体向前移动一段距离，然后后驱动机构动作，使得三个后支撑脚组件伸出与管壁接触支撑，前驱动机构动作，使得三个前支撑脚组件缩入与管壁分离，两个主电缸的轴端伸出，从而推动前壳体向前移动一段距离；前驱动机构、后驱动机构、主电缸重复上述动作，从而实现管道机器人在管道内移动；当管道转弯时，柔性杆端部的反射传感器会检测到障碍物，此时其中一个主电缸的轴端保持缩入状态，后续移动时只有一个主电缸动作，从而缩短管道机器人的轴向长度，转弯时能防止干涉；遇到管道倾斜向上时，由于该种机器人无论什么状态，至少有一组支撑脚组件与管壁接触支撑，从而能够稳定的爬坡，对管道的适应能力很强，而且整体结构简单、体积小、稳定性好。作为优选，所述前支撑脚组件与后支撑脚组件的结构相同，前支撑脚组件包括缸套、侧活塞、支撑杆，所述支撑杆的内端伸入缸套内与侧活塞固定连接，支撑杆与缸套滑动连接，所述支撑杆的外端设有支撑座；所述的前驱动机构包括前隔离套、前电缸，所述前隔离套的后端与前端盖连接，所述前隔离套的前端与前壳体内的空腔连通，所述的前电缸固定在前隔离套内，所述前电缸的轴端设有前活塞；所述的后驱动机构包括后隔离套、后电缸，所述后隔离套的前端与后端盖连接，所述后隔离套的后端与后壳体内的空腔连通，所述的后电缸固定在前隔离套内，所述后电缸的轴端设有后活塞；所述前壳体、后壳体的侧面均设有三个连接套，所述前支撑脚组件上的缸套与前壳体上的连接套一一对应连接，所述后支撑脚组件上的缸套与后壳体上的连接套一一对应连接，所述前壳体、后壳体内均充满油液，连接套的底部设有与缸套连通的油孔。前电缸轴端伸出时，前活塞移动，从而将前隔离套内的油液挤出，油液通过油孔进入缸套内推动对应的支撑杆伸出，反之，前电缸轴端缩入时，缸套内的油液进入前隔离套内，对应的支撑杆就会缩入，从而能够稳定的控制前支撑脚组件、后支撑脚组件动作，而且前电缸置于前壳体内，后电缸置于后壳体内，使得整体结构紧凑、轴向长度显著缩短，提高对弯管的适应能力，能对具有一定弧度的管道进行检测。作为优选，所述的支撑座上均匀设有三根弹性伸缩杆，所述弹性伸缩杆的外端设有防滑压块。由于管道内壁为曲面，通过弹性伸缩杆与管壁接触支撑，弹性伸缩杆能够自动适应管壁的弧度，支撑稳定性好，尤其是爬竖直的管道时，稳定性非常好。作为优选，所述支撑杆内设有中心孔，中心孔的内端封闭，中心孔内设有定位杆，所述的定位杆与中心孔滑动连接，定位杆的外端伸出支撑杆外并在端部设有滚轮；所述定位杆的内端侧面设有沿轴向分布的长槽通孔，所述支撑杆的侧面设有与长槽孔对应的限位槽孔，所述缸套的外端设有限位销，所述的限位销同时穿过限位槽孔、长槽通孔，所述支撑杆的内端与中心孔的底部之间设有压簧。定位杆起到定位作用，当前壳体(后壳体)上的支撑杆全部缩入时，前壳体(后壳体)会失去支撑，导致整个机器人前端收到径向的重力作用而导致整体产生扭矩，容易导致机器人损坏；定位杆则能分担重力作用，保持整体的位置处于管道的中心处，提高管道机器人的移动稳定性以及使用寿命，同时对不同内径的管道具有一定的适应能力。作为优选，所述前壳体的后端设有前法兰，所述后壳体的前端设有后法兰，所述前法兰、后法兰上均设有三个滑孔，所述前法兰、后法兰之间通过三根平行的滑杆连接，滑杆与滑孔之间一一对应滑动连接；所述滑杆的两端均设有限位凸环。滑杆用于承担主电缸轴的扭矩，防止管道机器人移动过程中主电缸轴承受较大的扭矩而损坏主电缸，对主电缸起到保护作用。作为优选，所述电缸定位套的侧面中心处设有连接杆，所述连接杆的外端与滑杆的中心固定连接。作为优选，前端盖与后端盖之间设有套设在主电缸外侧的弹性波纹管。由于管道内环境恶劣，弹性波纹管对主电缸起到保护作用。因此，本技术具有如下有益效果：(1)结构简单、体积小，行走、转弯机动灵活；(2)能爬坡，能爬竖直的管道，能自由前进、后退，适应能力强；(3)能适用于不同直径的管道，通用性强。附图说明图1为本技术的一种结构示意图。图2为图1的左视图。图3为图1的剖视图。图4为前壳体定位、主电缸拉动后壳体前进的状态示意图。图5为后壳体定位、主电缸推动前壳体前进的状态示意图。图6为本技术在管道内移动一段距离后的位移状态示意图。图7为前支撑脚组件缩入状态示意图。图8为前支撑脚组件伸出状态示意图。图9为图8中A处局部放大示意图。图中：前壳体1、后壳体2、前端盖3、后端盖4、主电缸5、电缸定位套6、滑杆7、限位凸环8、连接杆9、弹性波纹管10、前支撑脚组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种稳定型管道机器人行走机构，其特征是，包括前壳体、后壳体，所述前壳体的内端后端设有前端盖，所述后壳体的前端设有后端盖，所述前端盖与后端盖之间通过主电缸连接，所述的主电缸有两个，两个主电缸的电缸轴相互平行、朝向相反，两个主电缸的外部设有电缸定位套，所述前壳体的侧面设有三个前支撑脚组件，所述后壳体的侧面设有三个后支撑脚组件，所述的前壳体内设有用于驱动前支撑脚组件伸缩动作的前驱动机构，所述的后壳体内设有用于驱动后支撑脚组件伸缩动作的后驱动机构；所述前壳体的前端设有球面导流罩，所述球面导流罩的顶部中心设有柔性杆，所述柔性杆的前端设有反射传感器，所述后壳体的后端连接有透明的储物筒。

【技术特征摘要】
1.一种稳定型管道机器人行走机构，其特征是，包括前壳体、后壳体，所述前壳体的内端后端设有前端盖，所述后壳体的前端设有后端盖，所述前端盖与后端盖之间通过主电缸连接，所述的主电缸有两个，两个主电缸的电缸轴相互平行、朝向相反，两个主电缸的外部设有电缸定位套，所述前壳体的侧面设有三个前支撑脚组件，所述后壳体的侧面设有三个后支撑脚组件，所述的前壳体内设有用于驱动前支撑脚组件伸缩动作的前驱动机构，所述的后壳体内设有用于驱动后支撑脚组件伸缩动作的后驱动机构；所述前壳体的前端设有球面导流罩，所述球面导流罩的顶部中心设有柔性杆，所述柔性杆的前端设有反射传感器，所述后壳体的后端连接有透明的储物筒。2.根据权利要求1所述的一种稳定型管道机器人行走机构，其特征是，所述前支撑脚组件与后支撑脚组件的结构相同，前支撑脚组件包括缸套、侧活塞、支撑杆，所述支撑杆的内端伸入缸套内与侧活塞固定连接，支撑杆与缸套滑动连接，所述支撑杆的外端设有支撑座；所述的前驱动机构包括前隔离套、前电缸，所述前隔离套的后端与前端盖连接，所述前隔离套的前端与前壳体内的空腔连通，所述的前电缸固定在前隔离套内，所述前电缸的轴端设有前活塞；所述的后驱动机构包括后隔离套、后电缸，所述后隔离套的前端与后端盖连接，所述后隔离套的后端与后壳体内的空腔连通，所述的后电缸固定在前隔离套内，所述后电缸的轴端设有后活塞；所述前壳体、后壳体的侧面均设有三个连接套，所述前支撑脚组件上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑跃辉，倪勇龙，徐阶，林王清，黎建军，
申请(专利权)人：浙江省天然气开发有限公司，中国计量大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33