改进型管道机器人制造技术

本发明专利技术涉及一种改进型管道机器人，其特征是：包括底盘支撑组件、导向控制组件、速度控制组件、内壁清理组件、动力控制组件和旋转扫描组件，其中导向控制组件安装在前车架的头部，速度控制组件安装在前车架的中部，内壁清理组件安装在前车架的尾部，动力控制组件安装在后车架的头部和中部，旋转扫描组件安装在后车架的尾部。它相对于现有的管道机器人而言，在遇到管线分支时还可自助选择管线分支，可以根据管道的实际损伤情况，自主调速，并且各类传感器通过周向旋转检测管道的各部分，从而对管道的检测更加全面、仔细，除此之外，改进型管道机器人自带发电蓄电装置，从而简化整套装置的规模。

【技术实现步骤摘要】
改进型管道机器人
本专利技术专利属于管道检测设备领域，具体涉及一种改进型管道机器人。
技术介绍
近年来，随着石油和天然气资源开采的越来越充分，全球范围内的石油传输越来越多，其中，石油管线作为全球范围内的石油传输最为实用和最为高效的方式，石油管线一直是我国最重要的生命线之一。由于石油管道的工作条件较为恶劣，其中的部分管段极易被腐蚀，从而使管壁变薄，强度变低，以至于出现裂纹造成泄漏事故。而我国的大部分石油管道在上世纪五六十年代就已铺入地下，在长时间的使用后更易出现上述情况，所以必须定期对管道进行检查，如果采取人工挖掘的方式进行检测，不但增加了劳动力成本，工作效率低，还会因挖掘而使地面的设施遭到破坏，影响地面交通状况。随着我国城市化建设加快步伐，以及西气东输工程的启动，大型管道系统因其优秀的工作效率和较少的占地面积等优势被广泛使用，其我国大量的油气输送管道分布在人口密集的地区，而大多大型输油管道、天然气管道都会产生内部泄漏和腐蚀现象，这种现象严重污染了自然环境并且产生安全隐患。一旦发生裂缝使油管泄露，后果将不堪设想，如何在不产生大规模破坏路面的情况下对石油管道进行检测和维修，一直是一个难以解决的难题，因此，对管道检测机器人的研究和开发可以说是迫在眉睫。管道检测机器人可对工作中的油气管道进行在役检测、清理、维护,以保障管道的安全和畅通无阻地工作，具有重要的科学意义和明显的社会经济效益。现有管道检测机器人可采用电力或者液力推动，但是以电池提供电力的检测机器人，由于电池容量有限，检测机器人运行距离较小，采用电缆供电的检测机器人，也受限于电缆长度的限制，运行范围有限；采用液力推动的检测机器人，检测机器人的运行参数难以控制。除此之外，现有的检测机器人难以适应有分支分管线，传感器的检测位置相对固定，难以实现全面检测。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有管道机器人采用的能源驱动和通信方式方面的缺陷，提供了一种依靠液动驱动自助发电、全方位检测的管道机器人。其采用的技术方案如下：改进型管道机器人，整体放置在管道内，包括底盘支撑组件、导向控制组件、速度控制组件、内壁清理组件、动力控制组件和旋转扫描组件，其中所述导向控制组件安装在底盘支撑组件中前车架的头部，所述速度控制组件安装在底盘支撑组件中前车架的中部，所述内壁清理组件安装在底盘支撑组件中前车架的尾部，所述动力控制组件安装在底盘支撑组件中后车架的头部和中部，所述旋转扫描组件安装在底盘支撑组件中后车架的尾部。所述底盘支撑组件由前车架、支撑轮架、支撑轮、支撑轮压紧弹簧、前车支架、清理涡轮安装架、前车连接架、前后车连接杆、后车连接架、后车架、发电涡轮安装架和后车支架组成，其中所述前车架中心开有阶梯孔，中部圆柱端内孔沿轴向开有滑槽，头部上下切有平面，在上下平面开有销轴孔，上部平面开有电机安装槽，中部上侧切有平面，并在平面中间位置开有贯穿的滑槽，在中部平面的前后方分别沿径向均布开有多个支撑轮安装槽，所述支撑轮架外侧开有支撑轮安装孔，内侧开有弹簧安装槽，支撑轮架安装在前车架的支撑轮安装槽中，外侧安装支撑轮，所述支撑轮压紧弹簧安装在前车架的支撑轮安装槽中，一端接触前车架的支撑轮安装槽内端面，外侧安装在支撑轮架的弹簧安装槽中，所述前车支架安装在前车架外侧，位于支撑轮后方，所述清理涡轮安装架整体结构为前部安装盘，后部为中心轴，清理涡轮安装架安装在前车架中心阶梯孔的后部，所述前车连接架整体结构为前部为盘形结构，中间开有安装孔，后部开有球形铰接座，前车连接架安装在前车架后部，中间安装孔与清理涡轮安装架的中心轴连接，所述前后车连接杆整体结构为中间连接柱，两端为球形接头，前后车连接杆的两个球形接头分别连接前车连接架和后车连接架的球形铰接座，所述后车连接架整体结构为前部开有球形铰接座，后部为盘形结构，后端面开有阶梯孔，中间为中心轴，后车连接架前部球形铰接座连接前后车连接杆，后部阶梯孔处连接后车架头部，所述后车架整体结构为内部台阶孔，前端为大径段，后端为小径段，外侧为台阶柱，前端为大径段，后端为小径段，在台阶柱中后段上方开有平面，并在平面上开有安装槽，在上方平面的前端面开有通孔，所述发电涡轮安装架为盘形结构，中间开有安装孔，发电涡轮安装架安装在后车架台阶孔过渡平面前部，中间安装孔连接后车连接架的中心轴，所述后车支架为台阶形盘形结构，中间开有通孔，后车支架安装在后车架后部；在本专利技术运行过程中，通过前车架、后车架和支撑轮架间的支撑轮压紧弹簧提供弹力，保证支撑轮始终与管道保持接触，从而保证本专利技术在管道内正常运转。所述导向控制组件由导向头、导向电机、导向曲柄、导向连杆和导向安装销组成，其中所述导向头前部为阶梯型锥面，后部中间上下方开有铰接安装座，一侧开有摆动安装座，中部开有通孔，导向头位于前车架头部，利用导向安装销通过自身的铰接安装座安装在前车架头部的销轴孔上，所述导向电机安装在前车架头部的电机安装槽中，输出轴上安装导向曲柄，导向电机的接线端通过导线连接车载控制器，所述导向连杆两端开有两个安装孔，并利用销轴分别连接导向头的摆动安装座和导向曲柄的外侧安装孔；当本专利技术在运行的过程中遇到分支管线时，导向电机驱动导向曲柄旋转，经导向连杆带动导向头向相应的方向摆动，从而实现管道支线的自主选择。所述速度控制组件由速度控制电机、速度控制齿轮、速度控制齿条、速度调整支架、橡胶调速阀芯和橡胶阀芯安装座组成，其中所述速度控制电机安装在前车架中部平面，位于滑槽一侧，输出轴安装速度控制齿轮，速度控制电机的接线端通过导线连接车载控制器，所述速度调整支架中部开有台阶孔，后端为小径段，前端为大径段，大径段周向均布开有多个沿轴向方向的凸台，速度调整支架外侧周向均布开有多个沿轴向方向的凸台，并在一个凸台开有齿条安装槽，速度调整支架安装在前车架的中心台阶孔中部，速度调整支架外侧的凸台与前车架中部内侧的滑槽接触配合，所述速度控制齿条位于前车架中部平面的滑槽中，安装固定在速度调整支架外侧凸台的齿条安装槽中，并与速度控制齿轮形成齿轮啮合关系，所述橡胶阀芯安装座为弹性部件，内侧为前部柱面，后部为收口弧面，外侧为柱面，并且周向均布开有多个沿轴向方向的滑槽，橡胶阀芯安装座安装在前车架的中心台阶孔中部，橡胶阀芯安装座外侧滑槽与速度调整支架内侧的凸台接触配合，橡胶阀芯安装座内侧收口弧面与橡胶调速阀芯外侧弧面接触，所述橡胶调速阀芯的前端弧面，后端柱面的壳体结构，前端弧面端沿径向均布开有多个切缝，柱面后端面与速度调整支架内侧调节孔的过渡平面接触；在本专利技术运行过程中，当管道的某些段损伤过多时，通过速度控制电机驱动速度控制齿轮旋转，进而带动速度控制齿条和速度调整支架产生平动后移，由于橡胶调速阀芯为弹性件，其形状随之发生改变，使得推进液的通过面增大，本专利技术的运行速度降低，从而对管道进行更详细的检测。所述内壁清理组件由清理涡轮、清理涡轮安装轴承、清理旋转架、清理钢刷、钢刷压紧弹簧和钢刷限位螺钉组成，其中所述清理涡轮安装在清理涡轮安装架的中心轴上，外侧接触清理涡轮安装轴承，所述清理涡轮安装轴承安装在前车架中心阶梯孔的后部，前端面接触清理涡轮安装架的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.改进型管道机器人，其特征在于：整体放置在管道(7)内，包括底盘支撑组件(1)、导向控制组件(2)、速度控制组件(3)、内壁清理组件(4)、动力控制组件(5)和旋转扫描组件(6)，其中导向控制组件(2)安装在底盘支撑组件(1)中前车架(1.1)的头部，速度控制组件(3)安装在底盘支撑组件(1)中前车架(1.1)的中部，内壁清理组件(4)安装在底盘支撑组件(1)中前车架(1.1)的尾部，动力控制组件(5)安装在底盘支撑组件(1)中后车架(1.10)的头部和中部，旋转扫描组件(6)安装在底盘支撑组件(1)中后车架(1.10)的尾部。/n

【技术特征摘要】
1.改进型管道机器人，其特征在于：整体放置在管道(7)内，包括底盘支撑组件(1)、导向控制组件(2)、速度控制组件(3)、内壁清理组件(4)、动力控制组件(5)和旋转扫描组件(6)，其中导向控制组件(2)安装在底盘支撑组件(1)中前车架(1.1)的头部，速度控制组件(3)安装在底盘支撑组件(1)中前车架(1.1)的中部，内壁清理组件(4)安装在底盘支撑组件(1)中前车架(1.1)的尾部，动力控制组件(5)安装在底盘支撑组件(1)中后车架(1.10)的头部和中部，旋转扫描组件(6)安装在底盘支撑组件(1)中后车架(1.10)的尾部。


2.根据权利要求1所述的改进型管道机器人，其特征在于：导向控制组件(2)由导向头(2.1)、导向电机(2.2)、导向曲柄(2.3)、导向连杆(2.4)和导向安装(2.5)组成，其中导向头(2.1)前部为阶梯型锥面，后部中间上下方开有铰接安装座，一侧开有摆动安装座，中部开有通孔，导向头(2.1)位于前车架(1.1)头部，利用导向安装销(2.5)通过自身的铰接安装座安装在前车架(1.1)头部的销轴孔上，导向电机(2.2)安装在前车架(1.1)头部的电机安装槽中，输出轴上安装导向曲柄(2.3)，导向电机(2.2)的接线端通过导线连接车载控制器(5.6)，导向连杆(2.4)两端开有两个安装孔，并利用销轴分别连接导向头(2.1)的摆动安装座和导向曲柄(2.3)的外侧安装孔。


3.根据权利要求1所述的改进型管道机器人，其特征在于：速度控制组件(3)由速度控制电机(3.1)、速度控制齿轮(3.2)、速度控制齿条(3.3)、速度调整支架(3.4)、橡胶调速阀芯(3.5)和橡胶阀芯安装座(3.6)组成，其中速度控制电机(3.1)安装在前车架(1.1)中部平面，位于滑槽一侧，输出轴安装速度控制齿轮(3.2)，速度控制电机(3.1)的接线端通过导线连接车载控制器(5.6)，速度调整支架(3.4)中部开有台阶孔，后端为小径段，前端为大径段，大径段周向均布开有多个沿轴向方向的凸台，速度调整支架(3.4)外侧周向均布开有多个沿轴向方向的凸台，并在一个凸台开有齿条安装槽，速度调整支架(3.4)安装在前车架(1.1)的中心台阶孔中部，速度调整支架(3.4)外侧的凸台与前车架(1.1)中部内侧的滑槽接触配合，速度控制齿条(3.3)位于前车架(1.1)中部平面的滑槽中，安装固定在速度调整支架(3.4)外侧凸台的齿条安装槽中，并与速度控制齿轮(3.2)形成齿轮啮合关系，橡胶阀芯安装座(3.6)为弹性部件，内侧为前部柱面，后部为收口弧面，外侧为柱面，并且周向均布开有多个沿轴向方向的滑槽，橡胶阀芯安装座(3.6)安装在前车架(1.1)的中心台阶孔中部，橡胶阀芯安装座(3.6)外侧滑槽与速度调整支架(3.4)内侧的凸台接触配合，橡胶阀芯安装座(3.6)内侧收口弧面与橡胶调速阀芯(3.5)外侧弧面接触，橡胶调速阀芯(3.5)的前端弧面，后端柱面的壳体结构，前端弧面端沿径向均布开有多个切缝，柱面后端面与速度调整支架(3.4)内侧调节孔的过渡平面接触。


4.根据权利要求1所述的改进型管道机器人，其特征在于：内壁清理组件(4)由清理涡轮(4.1)、清理涡轮安装轴承(4.2)、清理旋转架(4.3)、清理钢刷(4.4)、钢刷压紧弹簧(4.5)和钢刷限位螺钉(4.6)组成，其中清理涡轮(4.1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鹏，
申请(专利权)人：陈鹏，
类型：发明
国别省市：陕西;61