本实用新型专利技术涉及履带爬行装置，特别是一种适应海底与水空金属管道爬行的履带装置。包括履带机构和履带角度变换机构，履带机构包括环形履带、主动转动轮、被动转动轮和履带侧板，履带机构包括两根平行设置的环形履带，履带角度变换机构位于两环形履带之间，环形履带的内侧固定有履带侧板。其实现了对大型海洋平台、海底管道、陆上管道的行进检修任务，在施工过程中该检修机器人可以自由变更履带角度，完成自适应多种管径检修的任务，无需人员进入施工范围内，经济实用，安全高效。
【技术实现步骤摘要】
一种适应海底与水空金属管道爬行的履带装置
本技术涉及履带爬行装置，特别是一种适应海底与水空金属管道爬行的履带装置。
技术介绍
近年来，随着海洋平台油气开采、中国西气东输工程的全面启动，大型管道或类似管道装置的组合处理系统设施因其高质量的工作效率、圆形管道结构，具有占地少、有效工作空间大、美化生活环境等优点，得到了广泛的应用。同时该管道系统也存在一定的缺陷，由于腐蚀、地质灾害等原因，目前海底管道、陆上管道已多次发生泄漏，并造成油田停产，这些事故不仅带来了巨大的经济损失，更重要的是对企业、居民造成了诸多不利影响。而现有检修爬管机器人在检修过程中无法自适应管径，在完成不同管径的检修任务时，需要机器人返回后进行机构的变更，以适应具体的工作管径。这种工作方式费时费力，在这种情况下，一种适应海底与水空金属管道爬行的履带机构就显得尤为重要。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提出了一种适应海底与水空金属管道爬行的履带装置，其实现了对大型海洋平台、海底管道、陆上管道的行进检修任务，在施工过程中该检修机器人可以自由变更履带角度，完成自适应多种管径检修的任务，无需人员进入施工范围内，经济实用，安全高效。本技术的技术方案是：一种适应海底与水空金属管道爬行的履带装置，其中，包括履带机构和履带角度变换机构，履带机构包括环形履带、主动转动轮、被动转动轮和履带侧板，履带机构包括两根平行设置的环形履带，履带角度变换机构位于两环形履带之间，环形履带的内侧固定有履带侧板；所述履带角度变换机构包括蜗轮蜗杆仓、齿轮摆系统和合页支撑板，齿轮摆系统包括齿轮摆、主动齿轮和被动齿轮Ⅰ，齿轮摆包括齿轮和摆杆，摆杆的顶端固定在齿轮的底部，摆杆的底部与履带侧板固定连接，齿轮摆包括齿轮摆Ⅰ、齿轮摆Ⅱ、齿轮摆Ⅲ和齿轮摆Ⅳ，蜗轮蜗杆仓的输出轴与主动齿轮连接，主动齿轮的两侧分别与被动齿轮Ⅰ、齿轮摆Ⅱ的齿轮相啮合，被动齿轮Ⅰ与齿轮摆Ⅰ的齿轮啮合，齿轮摆Ⅱ的齿轮和齿轮摆Ⅰ的齿轮转动方向相反；所述齿轮摆Ⅱ的齿轮通过齿轮连接杆与齿轮摆Ⅳ的齿轮连接，齿轮摆Ⅰ的齿轮通过齿轮连接杆与齿轮摆Ⅲ的齿轮连接；两侧履带的履带侧板之间通过合页支撑板连接，合页支撑板包括三块支撑板，相邻两支撑板之间通过合页连接，合页支撑板的一侧面与一侧履带的履带侧板固定连接，对应的合页支撑板的另一侧面与另一履带的履带侧板固定连接。本技术中，环形履带内设有间隔设置的主动转动轮和被动转动轮，主动转动轮位于环形履带的端部，主动转动轮与履带电机连接，履带电机动作，带动主动转动轮转动，从而带动整个环形履带转动，实现整个装置沿空金属管的轴向运动。被动转动轮起到了导向的作用。所述蜗轮蜗杆仓内设有相互啮合的蜗轮和蜗杆，电机带动蜗杆动作，通过蜗轮与蜗杆之间的啮合带动蜗轮转动，蜗轮与齿轮摆系统连接，蜗轮中心固定有输出轴，输出轴与主动齿轮键连接。所述齿轮摆Ⅱ的齿轮、主动齿轮、被动齿轮Ⅰ、齿轮摆Ⅰ的齿轮均设置在齿轮仓内，齿轮摆Ⅱ的齿轮、主动齿轮、被动齿轮Ⅰ、齿轮摆Ⅰ的齿轮均与齿轮仓的侧壁转动连接；齿轮摆Ⅱ的齿轮、齿轮Ⅲ、齿轮Ⅳ和齿轮摆Ⅳ的齿轮均设置在齿轮仓内，齿轮摆Ⅱ1的齿轮、齿轮Ⅲ、齿轮Ⅳ和齿轮摆Ⅳ的齿轮与齿轮仓的侧壁转动连接，前、后两齿轮仓之间通过齿轮仓连接板固定连接。所述齿轮摆Ⅲ的齿轮和齿轮摆Ⅳ的齿轮之间设有齿轮Ⅲ和齿轮Ⅳ，齿轮Ⅲ与齿轮摆Ⅲ的齿轮啮合传动连接，齿轮Ⅳ与齿轮摆Ⅳ的齿轮啮合传动连接，齿轮Ⅲ与齿轮Ⅳ啮合传动连接。本技术的有益效果是：(1)通过设置履带角度变换机构，实现了履带机构中的两履带相对于底板的角度变换，达到自适应管径的要求，通过两履带之间的开合，使履带的底面始终保持与所爬管道面平行，使检修机器人的前进动力最大化；(2)该装置结构简单，便于实现履带角度的调节，在行进过程中通过履带角度变换机构，实现了履带针对管道的自适应调节，提高了检修效率，大大降低了检修成本。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是履带角度变换机构的结构示意图；图3是本技术闭合爬管的结构示意图。图中：1履带机构；2履带电机；3蜗轮蜗杆仓；4主动转动轮；5被动转动轮；6合页支撑板；7齿轮摆Ⅲ；8履带角度变换机构；9齿轮仓；10齿轮连接杆；11齿轮仓连接板；12环形履带；13齿轮摆Ⅱ；14主动齿轮；15被动齿轮Ⅰ；16齿轮摆Ⅰ；17齿轮摆Ⅳ；18履带侧板；19空金属管；20齿轮Ⅲ；21齿轮Ⅳ。具体实施方式为了使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似推广。因此本技术不受下面公开的具体实施方式的限制。如图1所示，本技术所述的一种适应海底与水空金属管道爬行的履带装置包括履带机构1和履带角度变换机构8，履带机构1包括环形履带12、主动转动轮4、被动转动轮5和履带侧板18，履带机构1包括两根平行设置的环形履带12，履带角度变换机构8位于两环形履带12之间。环形履带12内设有间隔设置的主动转动轮4和被动转动轮5，主动转动轮4位于环形履带12的端部，主动转动轮4与履带电机2连接，履带电机2动作，带动主动转动轮4转动，从而带动整个环形履带12转动，实现整个装置沿空金属管的轴向运动。被动转动轮5起到了导向的作用。环形履带12的内侧固定有履带侧板18，履带侧板18与履带角度变换机构连接，从而实现了履带机构与履带角度变换机构的连接。履带角度变换机构8包括蜗轮蜗杆仓3、齿轮摆系统和合页支撑板6，蜗轮蜗杆仓3内设有相互啮合的蜗轮和蜗杆，电机带动蜗杆动作，通过蜗轮与蜗杆之间的啮合带动蜗轮转动，蜗轮与齿轮摆系统连接。蜗轮蜗杆仓的作用，一方面可以带动履带变换角度装置中的主动齿轮转动，另一方面，通过蜗轮蜗杆的自锁特性可以使履带保持固定的角度完成爬管运动。如图2所示齿轮摆系统包括齿轮摆、主动齿轮14和被动齿轮Ⅰ15，齿轮摆包括齿轮和摆杆，摆杆的顶端固定在齿轮的底部，摆杆的底部与履带侧板18固定连接。齿轮摆包括齿轮摆Ⅰ16、齿轮摆Ⅱ13、齿轮摆Ⅲ7和齿轮摆Ⅳ17。蜗轮中心固定有输出轴，输出轴与主动齿轮14键连接，蜗轮转动的同时带动主动齿轮14转动，主动齿轮14的两侧分别设置被动齿轮Ⅰ15和齿轮摆Ⅱ13，且主动齿轮14分别与被动齿轮Ⅰ15、齿轮摆Ⅱ13的齿轮相啮合。主动齿轮14转动的同时分别带动被动齿轮Ⅰ15、齿轮摆Ⅱ13的齿轮反向转动，齿轮摆Ⅱ13的齿轮转动过程中，其摆杆也随之转动，从而带动一侧的履带转动。被动齿轮Ⅰ15与齿轮摆Ⅰ16的齿轮啮合，被动齿轮Ⅰ15转动带动齿轮摆Ⅰ16的齿轮转动，齿轮摆Ⅰ16的齿轮过程中，其摆杆也随之转动，从而带动另一侧的履带转动。由于齿轮摆Ⅱ13的齿轮和齿轮摆Ⅰ16的齿轮转动方向相反，实现了两侧履带同时向内或本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适应海底与水空金属管道爬行的履带装置，其特征在于：包括履带机构(1)和履带角度变换机构(8)，履带机构(1)包括环形履带(12)、主动转动轮(4)、被动转动轮(5)和履带侧板(18)，履带机构(1)包括两根平行设置的环形履带(12)，履带角度变换机构(8)位于两环形履带(12)之间，环形履带(12)的内侧固定有履带侧板(18)；/n所述履带角度变换机构(8)包括蜗轮蜗杆仓(3)、齿轮摆系统和合页支撑板(6)，齿轮摆系统包括齿轮摆、主动齿轮(14)和被动齿轮Ⅰ(15)，齿轮摆包括齿轮和摆杆，摆杆的顶端固定在齿轮的底部，摆杆的底部与履带侧板(18)固定连接，齿轮摆包括齿轮摆Ⅰ(16)、齿轮摆Ⅱ(13)、齿轮摆Ⅲ(7)和齿轮摆Ⅳ(17)，蜗轮蜗杆仓的输出轴与主动齿轮(14)连接，主动齿轮(14)的两侧分别与被动齿轮Ⅰ(15)、齿轮摆Ⅱ(13)的齿轮相啮合，被动齿轮Ⅰ(15)与齿轮摆Ⅰ(16)的齿轮啮合，齿轮摆Ⅱ(13)的齿轮和齿轮摆Ⅰ(16)的齿轮转动方向相反；/n所述齿轮摆Ⅱ(13)的齿轮通过齿轮连接杆(10)与齿轮摆Ⅳ(17)的齿轮连接，齿轮摆Ⅰ(16)的齿轮通过齿轮连接杆(10)与齿轮摆Ⅲ（ 7） 的齿轮连接；/n两侧履带的履带侧板(18)之间通过合页支撑板(6)连接，合页支撑板(6)包括三块支撑板，相邻两支撑板之间通过合页连接，合页支撑板(6)的一侧面与一侧履带的履带侧板固定连接，对应的合页支撑板(6)的另一侧面与另一履带的履带侧板固定连接。/n...
【技术特征摘要】
1.一种适应海底与水空金属管道爬行的履带装置，其特征在于：包括履带机构(1)和履带角度变换机构(8)，履带机构(1)包括环形履带(12)、主动转动轮(4)、被动转动轮(5)和履带侧板(18)，履带机构(1)包括两根平行设置的环形履带(12)，履带角度变换机构(8)位于两环形履带(12)之间，环形履带(12)的内侧固定有履带侧板(18)；
所述履带角度变换机构(8)包括蜗轮蜗杆仓(3)、齿轮摆系统和合页支撑板(6)，齿轮摆系统包括齿轮摆、主动齿轮(14)和被动齿轮Ⅰ(15)，齿轮摆包括齿轮和摆杆，摆杆的顶端固定在齿轮的底部，摆杆的底部与履带侧板(18)固定连接，齿轮摆包括齿轮摆Ⅰ(16)、齿轮摆Ⅱ(13)、齿轮摆Ⅲ(7)和齿轮摆Ⅳ(17)，蜗轮蜗杆仓的输出轴与主动齿轮(14)连接，主动齿轮(14)的两侧分别与被动齿轮Ⅰ(15)、齿轮摆Ⅱ(13)的齿轮相啮合，被动齿轮Ⅰ(15)与齿轮摆Ⅰ(16)的齿轮啮合，齿轮摆Ⅱ(13)的齿轮和齿轮摆Ⅰ(16)的齿轮转动方向相反；
所述齿轮摆Ⅱ(13)的齿轮通过齿轮连接杆(10)与齿轮摆Ⅳ(17)的齿轮连接，齿轮摆Ⅰ(16)的齿轮通过齿轮连接杆(10)与齿轮摆Ⅲ（7）的齿轮连接；
两侧履带的履带侧板(18)之间通过合页支撑板(6)连接，合页支撑板(6)包括三块支撑板，相邻两支撑板之间通过合页连接，合页支撑板(6)的一侧面与一侧履带的履带侧板固定连接，对应的合页支撑板(6)的另一侧面与另一履带的履带侧板固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种适应海底与...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘贵杰，冯娜，李华军，刘铸剑，唐浩，潘尾，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：新型
国别省市：山东;37
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