一种主动自适应变径支撑轮式管道机器人制造技术

本实用新型专利技术提供一种主动自适应变径支撑轮式管道机器人，包括：外壳中部，所述外壳中部的两端分别连接有外壳头部和外壳尾部，三个弹性连杆的一端分别通过铰链连接于同步盘表面的一侧，三个连杆分别连接于三个弹性连杆的一端，三个前连架杆的一端分别通过铰链连接于外壳头部表面的一侧，三个后连架杆的一端分别通过铰链连接于外壳尾部表面的一侧。本实用新型专利技术提供的一种主动自适应变径支撑轮式管道机器人，变径功能更全。该管道机器人具有自适应变径功能和主动变径的双重功能，“主动变径”功能可以实现管径在一定变化范围的管道；“自适应变径”功能大大提高了因管道内部轻微变形或杂物累积引起管径变小的通过能力。物累积引起管径变小的通过能力。物累积引起管径变小的通过能力。

【技术实现步骤摘要】
一种主动自适应变径支撑轮式管道机器人


[0001]本技术涉及机械设备领域，尤其涉及一种主动自适应变径支撑轮式管道机器人。

技术介绍

[0002]机械设备种类繁多，机械设备运行时，其一些部件甚至其本身可进行不同形式的机械运动。
[0003]实际生产生活中铺设有大量的管道，比如：天然气管道、地下水管道、石油管道等，管道在长期服役的过程中会产生一些缺陷，就需要进行检测并维修，一般情况下管道内环境差，人工去检测、维修工作强度大，效率低，而管道机器人是一种专门适用于管道内的可移动设备，是管道泄漏检测良好的工具，其种类较多，其中，轮式管道机器人以其运动稳定、牵引力大、构造精巧简单、易于实现等优点，成为了现阶段管道机器人最常采取的一种行走方式。
[0004]在实际生产中的管道直径多种多样，管径的直径有很多种，如果一种管道机器人只检测一种管径的管道，势必造成管道机器人的利用率低，导致成本增加、资源浪费，另外，管道在长期的使用过程中，内径不再像刚投入使用时那么规则和光滑，而是出现凸凹不平的现象
[0005]因此，有必要提供一种主动自适应变径支撑轮式管道机器人解决上述技术问题。

技术实现思路

[0006]本技术提供一种主动自适应变径支撑轮式管道机器人，解决了现有的管道机器人变径功能不全、传动精度低，不便调节、转弯性能较差的问题。
[0007]为解决上述技术问题，本技术提供的一种主动自适应变径支撑轮式管道机器人，包括：
[0008]外壳中部，所述外壳中部的两端分别连接有外壳头部和外壳尾部，所述外壳尾部的内部设置有调节电机，所述调节电机输出轴的一端通过联轴器固定连接有丝杠，所述丝杠的表面螺纹连接有同步盘；
[0009]弹性连杆，所述弹性连杆的数量为三个，三个所述弹性连杆的一端分别通过铰链连接于所述同步盘表面的一侧；
[0010]连杆，所述连杆的数量为三个，三个所述连杆分别连接于三个所述弹性连杆的一端；
[0011]前连架杆，所述前连架杆的数量为三个，三个所述前连架杆的一端分别通过铰链连接于所述外壳头部表面的一侧；
[0012]后连架杆，所述后连架杆的数量为三个，三个所述后连架杆的一端分别通过铰链连接于所述外壳尾部表面的一侧，所述后连架杆的一端连接有支撑轮安装板；
[0013]电机支架，所述电机支架的数量为三个，三个所述电机支架分别连接于三个所述
前连架杆的一端；
[0014]直流伺服电机，所述直流伺服电机的数量为三个，三个所述直流伺服电机分别安装于三个所述电机支架的表面且位于三个所述前连架杆相对的一侧；
[0015]减速器，所述减速器的数量为三个，三个所述减速器分别设置于三个所述直流伺服电机的一侧；
[0016]驱动支撑轮部件，所述驱动支撑轮部件的数量为三个，三个所述驱动支撑轮部件分别设置于三个所述减速器的一侧；
[0017]从动支撑轮部件，所述从动支撑轮部件的数量为三个，三个所述从动支撑轮部件分别设置于三个所述支撑轮安装板的一侧。
[0018]优选的，所述外壳中部表面的一侧均开设有与三个所述弹性连杆相适配的活动槽。
[0019]优选的，三个所述连杆的两端分别通过铰链与三个所述前连架杆和三个所述后连架杆相对的一侧转动连接。
[0020]优选的，所述外壳头部的内部设置有轴承架，所述轴承架的一侧与所述丝杠的一端转动连接。
[0021]优选的，所述外壳头部和外壳尾部与所述外壳中部的两端均通过螺纹栓螺纹连接。
[0022]优选的，所述前连架杆和所述后连架杆的内部均设置有缓冲组件，所述缓冲组件包括滑腔，所述滑腔的内部设置有滑块，所述滑块的一侧固定连接有固定杆，所述滑块的一侧固定连接有推杆，所述滑腔的内部且位于所述推杆相对的一侧设置有弹簧，所述滑腔内壁的一侧开设有滑动槽。
[0023]与相关技术相比较，本技术提供的一种主动自适应变径支撑轮式管道机器人具有如下有益效果：
[0024]本技术提供一种主动自适应变径支撑轮式管道机器人，变径功能更全。该管道机器人具有自适应变径功能和主动变径的双重功能，“主动变径”功能可以实现管径在一定变化范围的管道，可以实现“一机多用”的功能；“自适应变径”功能大大提高了因管道内部轻微变形或杂物累积引起管径变小的通过能力。
[0025]结构轻量化，节约能源，该管道机器人采用直流伺服电机驱动锥齿轮，锥齿轮啮合带动支撑轮旋转的驱动方式，且前端三个为主动轮，后端三个为从动轮，减少了电机的数量及齿轮的数量，减轻了机器人的整体质量，节约了因重量增加引起的电能损耗。
[0026]运行里程长，摩擦阻力小，该管道机器人采用无缆供电方式，减小了由于拖缆前行中的阻力，专门设置了电源供电设备，选用大容量的磷酸铁锂离电池，具有质轻、续航里程长、使用范围广、能量密度高、输出功率高等优点，增加了管道机器人的运营里程。
[0027]转弯性能较好，该管道机器人三个主动轮由单独的电机驱动，可以实现三个主动轮单独运动或者停止，当管道机器人需要转弯的时候，使外侧的轮子速度变快，内侧的速度变慢或者停止，能够使机器人通过弯道。
附图说明
[0028]图1为本技术提供的一种主动自适应变径支撑轮式管道机器人的第一实施例
的结构示意图；
[0029]图2为图1所示的管道机器人变径机构完全展开时的结构示意图；
[0030]图3为图1所示的管道机器人变径机构收缩时的结构示意图；
[0031]图4为图1所示的管道机器人变径机构轴测示意图；
[0032]图5为本技术提供的一种主动自适应变径支撑轮式管道机器人的第二实施例的结构示意图；
[0033]图6为图5所示的A部放大示意图。
[0034]图中标号：1、外壳头部，2、外壳中部，3、驱动支撑轮部件，4、减速器，5、直流伺服电机，6、电机支架，7、前连架杆，8、连杆，9、弹性连杆，10、后连架杆，11、支撑轮安装板，12、从动支撑轮部件，13、外壳尾部，14、缓冲组件，141、滑腔，142、滑块，143、固定杆，144、滑动槽，145、推杆，146、弹簧。
具体实施方式
[0035]下面结合附图和实施方式对本技术作进一步说明。
[0036]第一实施例
[0037]请结合参阅图1、图2、图3和图4，其中，图1为本技术提供的一种主动自适应变径支撑轮式管道机器人的第一实施例的结构示意图；图2为图1所示的管道机器人变径机构完全展开时的结构示意图；图3为图1所示的管道机器人变径机构收缩时的结构示意图；图4为图1所示的管道机器人变径机构轴测示意图。一种主动自适应变径支撑轮式管道机器人，包括：
[0038]外壳中部2，所述外壳中部2的两端分别连接有外壳头部1和外壳尾部13，所述外壳尾部13的内部设置有调节电机，所述调节电机输出轴的一端通过联轴器固定连接有丝杠，所述丝杠的表面螺纹连接有同步盘；
[0039]弹性连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种主动自适应变径支撑轮式管道机器人，其特征在于，包括：外壳中部，所述外壳中部的两端分别连接有外壳头部和外壳尾部，所述外壳尾部的内部设置有调节电机，所述调节电机输出轴的一端通过联轴器固定连接有丝杠，所述丝杠的表面螺纹连接有同步盘；弹性连杆，所述弹性连杆的数量为三个，三个所述弹性连杆的一端分别通过铰链连接于所述同步盘表面的一侧；连杆，所述连杆的数量为三个，三个所述连杆分别连接于三个所述弹性连杆的一端；前连架杆，所述前连架杆的数量为三个，三个所述前连架杆的一端分别通过铰链连接于所述外壳头部表面的一侧；后连架杆，所述后连架杆的数量为三个，三个所述后连架杆的一端分别通过铰链连接于所述外壳尾部表面的一侧，所述后连架杆的一端连接有支撑轮安装板；电机支架，所述电机支架的数量为三个，三个所述电机支架分别连接于三个所述前连架杆的一端；直流伺服电机，所述直流伺服电机的数量为三个，三个所述直流伺服电机分别安装于三个所述电机支架的表面且位于三个所述前连架杆相对的一侧；减速器，所述减速器的数量为三个，三个所述减速器分别设置于三个所述直流伺服电机的一侧；驱动支撑轮部件，所述驱动支撑轮部件的数量为三个，三个所述驱动支撑轮部件分别设置于...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵红红，同长虹，
申请(专利权)人：甘肃机电职业技术学院甘肃省机械工业学校，甘肃省机械高级技工学校，
类型：新型
国别省市：