本实用新型专利技术公开了一种减差一体的轮支结合式自适应管道检测机器人，包括位于底部的底板，所述底板上方安装双动力差速器、转向电机、转向机构，双动力差速器位于底板后方，转向机构位于底板前方，转向电机位于双动力差速器和转向机构之间，所述双动力差速器内部安装差速器及齿轮减速器；所述双动力差速器外安装驱动电机、驱动轮，驱动轮位于底板后部两侧，驱动轮分别安装在差速器的差速输出轴外侧；所述转向电机外安装可变径伸缩轮腿，可变径伸缩轮腿向上伸缩，所述可变径伸缩轮腿上方安装支撑板，所述支撑板上方安装支撑轮。本实用新型专利技术能够提高机器人与管壁的贴合程度及支撑力，进而提高机器人在运行中的稳定性及牵引力，使得作业距离更长。离更长。离更长。
【技术实现步骤摘要】
一种减差一体的轮支结合式自适应管道检测机器人
[0001]本技术属于输气管道检测
，特别涉及一种减差一体的轮支结合式自适应管道检测机器人。
技术介绍
[0002]管道运输由于其运输量大、连续性强、能耗低等多种优点被广泛用于石油、天然气等工业。由于管道自身材料缺陷及长期服役状态下受到腐蚀、冲蚀、摩擦、重压及外部力冲击等原因，管道内壁会产生不同程度缺陷，常有的缺陷类型普遍都是裂缝、焊缝(裂纹、错边、未焊透、噘嘴、夹杂等)、腐蚀、金属损伤、破裂、气孔、错边等。而管道内部的缺陷，在管道运行时是很难发现的，待外界发现管道出现损伤时，泄漏事故常常已然发生。
[0003]而管道输送的介质，尤其是油气管道疏松的介质易燃易爆，一旦油气管道失效，极易引发严重的安全事故，危及人身财产安全，造成巨大的经济损失，严重者将会危害到生态环境安全。因此，开展对管道的检测研究，查明管网健康状况，及时提出有效的解决方案，刻不容缓。但由于天然气管道中存在大量的对人体有毒害作用的气体，所以检测人员不能在该环境下工作。如果排出管内气体后在进行检测，则需耗费大量的人力、物力、财力和时间。
[0004]目前管道机器人变径范围小、爬坡能力较弱、适应小管径的机器人较少。
技术实现思路
[0005]为了克服上述现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种减差一体的轮支结合式自适应管道检测机器人，能够提高机器人与管壁的贴合程度及支撑力，进而提高机器人在运行中的稳定性及牵引力，使得作业距离更长。
[0006]为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是：
[0007]一种减差一体的轮支结合式自适应管道检测机器人，包括位于底部的底板1，所述底板1上方安装双动力差速器11、转向电机14、转向机构20，双动力差速器11位于底板1后方，转向机构20位于底板1前方，转向电机14位于双动力差速器11和转向机构20之间，所述双动力差速器11内部安装差速器10及齿轮减速器9；所述双动力差速器11外安装驱动电机13、驱动轮12，驱动轮12位于底板1后部两侧，驱动轮12分别安装在差速器10的差速输出轴外侧；所述转向电机14外安装可变径伸缩轮腿5，可变径伸缩轮腿5向上伸缩，所述可变径伸缩轮腿5上方安装支撑板6，所述支撑板6上方安装支撑轮8。
[0008]所述可变径伸缩轮腿5的结构为复合剪叉机构，下方与转向壳体4和转向电机14通过螺栓连接，上方与支撑板6通过螺栓连接；所述可变径伸缩轮腿5利用铆钉链接伸缩杆，利用螺纹连接转向电机14及支撑板6。
[0009]所述转向机构20包括转向底板2、齿轮齿条机构15和转向连杆机构19；所述转向底板2上方安装齿轮齿条机构15、转向连杆机构19；所述齿轮齿条机构15安装在转向底板2后端的方形滑轨内；所述转向连杆机构19通过定位栓连接在转向底板2上，且中间的连杆位于转向底板2前端的弧形滑轨内；所述齿轮齿条机构15外部安装转向壳体4，所述转向壳体4外
部安装可转向CMOS图像传感器17和LED光源18；所述CMOS图像传感器17通过螺纹连接在转向壳体4上；所述LED光源18镶嵌在CMOS图像传感器17头部周围；所述转向连杆机构19两侧安装有转向轮16，所述转向轮16内部安装有自适应管径的齿形滑轨3；转向轮16安装的于转向连杆机构19的杆件最外侧，内部结构与驱动轮12相同。
[0010]所述底板1内部位置开有大小相等的小孔及定位孔，所述转向底板2设有两个定位孔、两个定位栓、两个弧形滑轨及一个方形滑轨；所述定位孔及定位栓安装在转向底板2的前端且沿中心线对称分布，用于转向连杆机构19的定位及连接；所述弧形滑轨位于转向底板2的中间位置且沿中心线对称分布用于转向连杆机构19的定位；所述方形滑轨安装在后端，用于与齿轮齿条机构15的安装；
[0011]所述转向壳体4两侧开有大小相等的两个方孔，便于转向连杆机构19的杆件运动，所述壳体4、CMOS图像传感器17及LED光源18通过螺纹连接。
[0012]所述转向电机14两侧开有螺纹孔，用于连接可变径伸缩轮腿5，所述转向电机14与齿轮齿条机构15之间通过传动轴连接传递动力。
[0013]所述双动力差速器11上开有三个大小相等的定位孔，所述自适应管径的齿形滑轨3与双动力差速器11通过半轴连接。
[0014]所述驱动轮12子及转向轮16安装在两个半轴上，定位方式为键定位。
[0015]所述支撑轮8通过轴安装在轮架7上，且轮架7与支撑机构连接为螺栓连接，所述轮架7两侧开有两孔，用于安装轴承，支撑轮8用于管壁的支撑，在管道内部起到支撑作用，使得机器人运行更加稳定。
[0016]所述驱动轮12内部设有自适应管径的齿形滑轨3；所述自适应管径齿形滑轨3是对驱动轮12及转向轮16与管壁贴合程度的增大。利用的是齿轮的不完全啮合原理，使得轮子与传动轴之间存在一个相互滑动，但是又可以传递动力，使得机器人的驱动轮12与管壁的贴合程度更高，增大摩擦力，提高机器人的驱动力。
[0017]本技术的有益效果：
[0018]本技术装置主要用于检测输气管道的内管缺陷问题，防止安全事故的发生。通过可变径伸缩轮腿，轮腿下方的剪叉机构，改变轮腿高度，达到自适应管径的目的的同时提高机器人在管道的运行稳定性及机器人在管道内的支撑力，从而提高机器人的驱动力。
[0019]本技术的自适应管径的齿形滑轨，利用机器人的自身重力与支撑轮的支撑力，使得轮子与齿形滑轨之间产生相对滑动，令驱动轮适应管壁的变化，从而提高轮子与管径的贴合程度，提高机器人的驱动力，使得机器人的检测距离更远。
[0020]本技术可在机器人的机身安装或更换其他类型传感器，进行更加复杂的检测，可以适应300mm～400mm小管径的一种模块化同步自主变径输气管道智能控制与检测机器人。
附图说明
[0021]图1是本技术总的三维装配图。
[0022]图2是本技术自适应管径齿形滑轨3的结构图。左边的为齿形滑轨内齿，右边的为齿形滑轨外齿滑轨。
[0023]图3是本技术可变径伸缩轮腿5的原理图。
[0024]图4是本技术变径伸缩轮腿5的结构图。
[0025]图5是本技术转向机构20的结构图。
[0026]图中：1.底板；2.转向底板；3.自适应管径的齿形滑轨；4.转向壳体；5.可变径伸缩轮腿；6.支撑板；7.轮架；8.支撑轮；9.减速器；10.差速器；11.双动力差速器；12.驱动轮；13.驱动电机；14.转向电机；15.齿轮齿条机构；16.转向轮；17.可转向CMOS图像传感器；18.LED光源；19.转向连杆机构；20转向机构。
具体实施方式
[0027]下面结合附图对本技术作进一步详细说明。
[0028]如图1
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图3所示，一种减差一体的轮支结合式自适应管道检测机器人，包括底板1、双动力差速器11、转向电机14、转向底板2、驱动电机13、自适应管径的齿本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种减差一体的轮支结合式自适应管道检测机器人，其特征在于，包括位于底部的底板(1)，所述底板(1)上方安装双动力差速器(11)、转向电机(14)、转向机构(20)，双动力差速器(11)位于底板(1)后方，转向机构(20)位于底板(1)前方，转向电机(14)位于双动力差速器(11)和转向机构(20)之间，所述双动力差速器(11)内部安装差速器(10)及齿轮减速器(9)；所述双动力差速器(11)外安装驱动电机(13)、驱动轮(12)，驱动轮(12)位于底板(1)后部两侧，驱动轮(12)分别安装在差速器(10)的差速输出轴外侧；所述转向电机(14)外安装可变径伸缩轮腿(5)，可变径伸缩轮腿(5)向上伸缩，所述可变径伸缩轮腿(5)上方安装支撑板(6)，所述支撑板(6)上方安装支撑轮(8)。2.根据权利要求1所述的一种减差一体的轮支结合式自适应管道检测机器人，其特征在于，所述可变径伸缩轮腿(5)的结构为复合剪叉机构，下方与转向壳体(4)和转向电机(14)通过螺栓连接，上方与支撑板(6)通过螺栓连接；所述可变径伸缩轮腿(5)利用铆钉链接伸缩杆，利用螺纹连接转向电机(14)及支撑板(6)。3.根据权利要求2所述的一种减差一体的轮支结合式自适应管道检测机器人，其特征在于，所述转向机构(20)包括转向底板(2)、齿轮齿条机构(15)和转向连杆机构(19)；所述转向底板(2)上方安装齿轮齿条机构(15)、转向连杆机构(19)；所述齿轮齿条机构(15)安装在转向底板(2)后端的方形滑轨内；所述转向连杆机构(19)通过定位栓连接在转向底板(2)上，且中间的连杆位于转向底板(2)前端的弧形滑轨内；所述齿轮齿条机构(15)外部安装转向壳体(4)，所述转向壳体(4)外部安装可转向CMOS图像传感器(17)和LED光源(18)；所述CMOS图像传感器(17)通过螺纹连接在转向壳体(4)上；所述LED光源(18)镶嵌在CMOS图像传感器(17)头部周围；所述转向连杆机构(19)两侧安装有转向轮(16)，所述转向轮(16)内部安装有自适应管径的齿形滑轨(3)；转向轮(16)安装于转向...
【专利技术属性】
技术研发人员：窦益华，孙晓锋，郑杰，阚羽扬，
申请(专利权)人：西安石油大学，
类型：新型
国别省市：
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