本发明专利技术公开了一种直管道自动爬行内壁窥测装置，包括分别设置在被测直管道内部的自动爬行装置以及与自动爬行装置相连接的测量窥测装置，测量窥测装置能够自动俯仰摆动及绕测量窥测装置轴线自动旋转；还包括设置在被测直管道外侧用于实现对自动爬行装置和测量窥测装置控制并能够对测量窥测装置反馈测试数据进行处理的测试主机系统，自动爬行装置的受控端连接于测试主机系统的输出端，测量窥测装置与测试主机系统交互连接。本发明专利技术测量窥测装置在自动爬行装置带动下进行移动测量，在检测被测直管道过程中，测试主机系统控制下自动俯仰摆动及绕测量窥测装置轴线自动旋转，实现对测量窥测装置检测角度的调整，对管道的内部进行及时有效地检测。及时有效地检测。及时有效地检测。
【技术实现步骤摘要】
直管道自动爬行内壁窥测装置
[0001]本专利技术涉及管道测量装置
，更具体涉及一种直管道自动爬行内壁窥测装置。
技术介绍
[0002]在许多工业单位，管道是重要甚至唯一的物质传输“渠道”，其内部状态的好坏直接关系到传输质量与能力，直接影响工业单位的效益。对于某些直管道要经常测量其内部状态，例如，观测内壁腐蚀、缺陷、磨损、形变等，以便评估其技术状态。因此如何又好又快、准确无误、低成本地完成管道内部状态检测诊断是无损检测设备设计与开发过程中难题。
[0003]授权公告号为CN109751477B的中国专利技术专利公开了一种管状结构检测用机器人，虽然该专利能够在管道内进行移动检测，并且能够改变激光探测器的检测内径，但是该专利中的激光探测器无法自动调整检测角度，在管道检测前需要人工将其调整至一定的角度，在检测过程中，若出现需要改变激光探测器检测角度情况时将无法实现，导致无法对管道的内部进行及时有效地检测。
[0004]并且该专利是采用行动轮在管道内部进行移动的，行动轮本身与管道内壁的接触面积较小，移动的稳固性不佳。
技术实现思路
[0005]本专利技术需要解决的技术问题是提供一种直管道自动爬行内壁窥测装置，以解决现有的管状结构检测用机器人无法对管道内部进行及时有效地检测的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案如下。
[0007]直管道自动爬行内壁窥测装置，包括分别设置在被测直管道内部能够在被测直管道内部行进的自动爬行装置以及与自动爬行装置相连接并在自动爬行装置带动下对被测直管道内壁进行移动测量的测量窥测装置，测量窥测装置能够自动俯仰摆动及绕测量窥测装置轴线自动旋转；还包括设置在被测直管道外侧用于实现对自动爬行装置和测量窥测装置控制并能够对测量窥测装置反馈测试数据进行处理的测试主机系统，自动爬行装置的受控端连接于测试主机系统的输出端，测量窥测装置与测试主机系统交互连接。
[0008]进一步优化技术方案，所述测量窥测装置包括测量窥测装置主体、与测量窥测装置主体分体设置的U型架、通过俯仰机构设置在U型架上并能够进行俯仰摆动的摆动壳体以及设置在测量窥测装置主体内部用于驱动摆动壳体旋转的旋转机构，俯仰机构和旋转机构的受控端分别连接于测试主机系统的输出端；所述摆动壳体上设置有摄像头，摄像头的输出端连接于测试主机系统的输入端。
[0009]进一步优化技术方案，所述俯仰机构包括与摆动壳体相连接用于驱动摆动壳体摆动的俯仰轴以及连接设置在俯仰轴一端的俯仰减速电机，U型架的内部设置有俯仰信息采集控制板，俯仰减速电机的受控端连接于俯仰信息采集控制板的输出端，俯仰信息采集控制板与测试主机系统进行信息交互；
[0010]所述旋转机构包括连接设置在U型架底端的方位轴、与方位轴相连接的方位轴从动齿轮以及与方位轴从动齿轮相配合的方位轴驱动齿轮，方位轴驱动齿轮通过方位轴电机进行驱动；所述测量窥测装置主体的内部设置有方位信息采集控制板，方位轴电机的受控端连接于方位信息采集控制板的输出端，方位信息采集控制板与测试主机系统进行信息交互。
[0011]进一步优化技术方案，所述俯仰轴和方位轴的内部分别设置有用于实时测量角度信息的绝对式磁编码器，绝对式磁编码器的输出端连接于测试主机系统的输入端。
[0012]进一步优化技术方案，所述摆动壳体上还设置有位于摄像头外围并周向间隔设置的若干照明LED灯，照明LED灯的受控端连接于测试主机系统的输出端。
[0013]进一步优化技术方案，与摆动壳体相对一端的测量窥测装置主体上设置有激光测距机位置，激光测距机位置上设置有能够进行激光收发的激光测距机，被测直管道的端部设置有能够接收激光测距机发出激光并能够将激光反射回激光测距机的轴向激光测距靶。
[0014]进一步优化技术方案，所述自动爬行装置包括蜗轮蜗杆同步力矩分解结构机架，蜗轮蜗杆同步力矩分解结构机架内设置有蜗杆以及分别与蜗杆相配装且周向间隔设置的若干蜗轮，每一蜗轮分别通过一力矩传动杆总成传动连接有履带移动机构，各履带移动机构依次周向间隔设置在蜗杆外围；所述蜗杆的一端连接有定位设置在蜗轮蜗杆同步力矩分解结构机架上的行走电机。
[0015]进一步优化技术方案，所述力矩传动杆总成包括倾斜设置的力矩传动杆、设置在蜗轮轴上的第一斜齿轮、设置在力矩传动杆一端并与第一斜齿轮相配装的第二斜齿轮、设置在力矩传动杆另一端的第三斜齿轮以及与履带移动机构相连接并与第三斜齿轮相配装的第四斜齿轮。
[0016]进一步优化技术方案，所述履带移动机构包括履带总成以及连接设置在履带总成上的两个调整撑杆，两个调整撑杆分别通过滑动套筒轴定位设置在滑动套筒上，履带总成、两个调整撑杆、滑动套筒之间形成平行四边形框架结构；所述滑动套筒套设在蜗杆外围并通过用于使平行四边形框架结构保持向增大口径方向保持张力的调节组件进行抵压。
[0017]进一步优化技术方案，所述调节组件包括连接设置在蜗杆一端的螺杆、螺纹配装在螺杆上的调整螺母以及设置在调整螺母与滑动套筒之间并套设在螺杆外围的弹簧。
[0018]由于采用了以上技术方案，本专利技术所取得技术进步如下。
[0019]本专利技术测量窥测装置在自动爬行装置的带动下在被测直管道内壁进行移动测量，并且在检测被测直管道过程中，测试主机系统控制下自动俯仰摆动及绕测量窥测装置轴线自动旋转，实现对测量窥测装置检测角度的调整，能够对管道的内部进行及时有效地检测。
[0020]本专利技术中自动爬行装置由一个行走电机带动蜗杆，蜗杆径向分布三个互成120
°
的三个蜗轮，将行走电机的动力矩一分为三。这三个力矩分别经过两组斜齿轮组，分别传给三条履带(像坦克履带)，这三条履带运动方向与被测管道轴向平行，并互成120
°
均匀分布紧贴管道内壁。这样，行走电机转动可同步带动三条履带沿管道轴向前或后运动，实现在管道内的爬行。
[0021]本专利技术滑动套筒通过调节组件进行弹性压紧定位，通过调节组件的弹性压紧力使平行四边形框架结构保持向增大口径方向保持张力。本专利技术针对管道口径适应调整采用螺杆+弹簧模式，由螺杆上的调整螺母粗调整，大致适应管道口径，利用弹簧弹力使主撑杆保
持向增大口径方向保持张力，保证履带与管道内壁的压力，使之在爬行时有足够的摩擦力。
[0022]为了测量爬行距离，实现管道轴向定位，确定测量窥测装置在管道内的轴向位置，本专利技术在测量窥测装置后部安装有激光测距机，与轴向激光测距靶配合实现轴向测试定位。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的结构示意图；
[0024]图2为本专利技术自动爬行装置的结构示意图；
[0025]图3为本专利技术自动爬行装置的主视图；
[0026]图4为本专利技术履带移动机构的结构示意图；
[0027]图5为本专利技术力矩传动杆总成的结构示意图；
[0028]图6为本专利技术蜗轮蜗杆同步力矩分解结构机架的结构示意图；
[0029]图7为本专利技术测量窥测装置的结构示意图；本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.直管道自动爬行内壁窥测装置，其特征在于，包括分别设置在被测直管道(4)内部能够在被测直管道(4)内部行进的自动爬行装置(1)以及与自动爬行装置(1)相连接并在自动爬行装置(1)带动下对被测直管道(4)内壁进行移动测量的测量窥测装置(2)，测量窥测装置(2)能够自动俯仰摆动及绕测量窥测装置轴线自动旋转；还包括设置在被测直管道(4)外侧用于实现对自动爬行装置(1)和测量窥测装置(2)控制并能够对测量窥测装置(2)反馈测试数据进行处理的测试主机系统(3)，自动爬行装置(1)的受控端连接于测试主机系统(3)的输出端，测量窥测装置(2)与测试主机系统(3)交互连接。2.根据权利要求1所述的直管道自动爬行内壁窥测装置，其特征在于，所述测量窥测装置(2)包括测量窥测装置主体(21)、与测量窥测装置主体(21)分体设置的U型架(22)、通过俯仰机构(24)设置在U型架(22)上并能够进行俯仰摆动的摆动壳体(29)以及设置在测量窥测装置主体(21)内部用于驱动摆动壳体(29)旋转的旋转机构(23)，俯仰机构(24)和旋转机构(23)的受控端分别连接于测试主机系统(3)的输出端；所述摆动壳体(29)上设置有摄像头(25)，摄像头(25)的输出端连接于测试主机系统(3)的输入端。3.根据权利要求2所述的直管道自动爬行内壁窥测装置，其特征在于，所述俯仰机构(24)包括与摆动壳体(29)相连接用于驱动摆动壳体(29)摆动的俯仰轴以及连接设置在俯仰轴一端的俯仰减速电机(243)，U型架(22)的内部设置有俯仰信息采集控制板，俯仰减速电机(243)的受控端连接于俯仰信息采集控制板的输出端，俯仰信息采集控制板与测试主机系统(3)进行信息交互；所述旋转机构(23)包括连接设置在U型架(22)底端的方位轴(231)、与方位轴(231)相连接的方位轴从动齿轮(234)以及与方位轴从动齿轮(234)相配合的方位轴驱动齿轮(233)，方位轴驱动齿轮(233)通过方位轴电机(237)进行驱动；所述测量窥测装置主体(21)的内部设置有方位信息采集控制板，方位轴电机(237)的受控端连接于方位信息采集控制板的输出端，方位信息采集控制板与测试主机系统(3)进行信息交互。4.根据权利要求3所述的直管道自动爬行内壁窥测装置，其特征在于，所述俯仰轴和方位轴(231)的内部分别设置有用于实时测量角度信息的绝对式磁编码器，绝对式磁编码器的输出端连接于测试主机系统(3)的输入端。5.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：马佩雯，王丁丁，
申请(专利权)人：石家庄德立科电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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