【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及管道机器人领域，具体为一种液压螺旋式小径管道机器人。
技术介绍
1、管道长期使用过程中会出现腐蚀、变形、裂纹等缺陷，这些缺陷在一定程度上影响管内介质运输，甚者酿成重大事故。因此，需要定期对管道巡检，排除安全隐患。管道机器人用于管道的检测维护，不仅可以降低维护成本和人工劳动强度，同时能够提高检测效率，使维护人员能及时发现管网问题，清除安全隐患。
2、目前，大管道机器人大多采用弹簧结构为管道提供足够大的正压力，而小管道机器人由于结构尺寸限制，采用弹簧无法给机器人提供足够的正压力，造成机器人与管道的摩擦力不够，难以在小管道中运动。在小型管道中进行作业的机器人中，需要满足以下要求：首先，机器人的结构应尽量简单，并且控制难度小，以确保其能够稳定可靠的在管道内运行；其次，机器人需要能够跨越一定高度的凸台和凹陷障碍物；最后，机器人应提供足够的牵引力，以便能够拖动检测设备进行工作
3、鉴于上述，本案由此产生。
技术实现思路
1、本专利技术目的是提供一种液压螺旋式小径管道机器人，具有适应一定范围内的管径变化能力，能够越过障碍物并通过弯曲管道，其结构简单、控制难度小、运动稳定可靠且具有强大的驱动能力。
2、为达成上述目的，本专利技术的解决方案为：一种液压螺旋式小径管道机器人，包括液压牵引机构、软轴和液压支撑机构。所述液压牵引机构通过软轴与液压支撑机构一侧相连。
3、所述液压牵引机构包括加压活塞、活塞端盖、驱动轮组、液压缸体、连接头、密封圈、
4、所述液压支撑机构包括连接头、自适应轮组、支撑机构主体、支撑轮组、活塞端盖、直流减速电机、密封圈、弹簧、加压活塞；支撑机构主体内安装有直流减速电机和电池，连接头固定在直流减速电机输出轴端；连接头与软轴联接，直流减速电机转动时，带动软轴转动。所述自适应轮组包括电机端盖、扭力弹簧、轮架和支撑轮；所述电机端盖周向均布安装有三个轮架；所述轮架可绕固定点旋转，其上设一凹槽，用于固定扭力弹簧其中一端，扭力弹簧另一端压在电机端盖表面，轮架的自由端上安装有支撑轮；所述支撑轮组由密封圈、支撑轮、支撑轮架、端盖、活塞杆及螺栓组成，间隔120°均布安装在液压缸体周向，三组支撑轮组的前进方向与管道机器人的前进方向相同；所述加压活塞通过调节活塞端盖离液压缸体的位置，改变弹簧的压缩量，从而改变加压活塞对液压缸体内的液压油的压力，液压缸体的液压腔在周边开有间隔120°的活塞腔，分别装入支撑轮组，支撑轮组的活塞杆将受到液压缸内液压油的压力作用下向外运动，在将液压支撑机构装入管道后，支撑轮组将受到管道限制，增加对管道的正压力，增大液压支撑机构与管道间产生摩擦力，抵消电机反转扭矩，防止液压支撑机构沿管道周向转动。
5、采用上述方案后，本专利技术的增益效果在于：
6、1.本专利技术通过轴向安装的弹簧调整液压牵引机构和液压支撑机构的外接圆半径范围，可有效增大小管道机器人对管道的正压力，增加机器人对小管道管壁的摩擦力；
7、2.本专利技术采用软轴作为连接方式和动力传递方式，使管道机器人在弯管段既能够适应管道的弯曲，又能有效传递扭矩；
8、3.本专利技术采用液压系统，所述液压牵引机构通过液压装置获得足够的支撑力，在管道内螺旋运动，为管道机器人提供牵引力，有效解决了小管道机器人在小管道中因摩擦力小而无法运动或牵引力不够的问题。
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1.一种液压螺旋式小径管道机器人，其特征在于：由液压牵引机构1、软轴2、液压支撑机构3三部分组成；所述液压牵引机构1通过软轴2与液压支撑机构3一侧相连；所述液压牵引机构1包括加压活塞1-1、活塞端盖1-2、液压缸体1-3、驱动轮组1-4、连接头1-5、密封圈1-6、弹簧1-7；所述驱动轮组1-4间隔120°均布安装在液压缸体1-3周向，液压缸体1-3轴向一侧安装加压活塞1-1、活塞端盖1-2、密封圈1-6和弹簧1-7，另一侧安装连接头1-5；所述液压支撑机构3包括连接头3-1、自适应轮组3-2、支撑机构主体3-3、支撑轮组3-4、活塞端盖3-5、直流减速电机3-6、密封圈3-7、弹簧3-8、加压活塞3-9；所述支撑机构主体3-3内安装直流减速电机3-6，连接头3-1安装在电机输出轴上，自适应轮组3-2安装在支撑机构主体3-3一侧；所述支撑机构主体3-3另一侧与液压缸体1-3结构相同。
2.根据权利要求书1所述的液压螺旋式小径管道机器人，其特征在于：所述液压牵引机构1和液压支撑机构3将起变径作用的弹簧轴向安装，可以向液压缸提供足够大的压力，以满足管道机器人在运动时提供足
3.根据权利要求书1所述的液压螺旋式小径管道机器人，其特征在于：所述驱动轮组1-4包括活塞杆1-4-1、端盖1-4-2、驱动轮架1-4-3、轴承1-4-4、驱动轮1-4-5、密封圈1-4-6；所述驱动轮1-4-5为橡胶材质，内嵌安装有轴承1-4-4，对称安装在驱动轮架1-4-3两侧，所述活塞杆1-4-1的截面与驱动轮架1-4-3上的配合孔截面形状均为D形，保证驱动轮组1-4不会绕自身中轴线转动，同时保证驱动轮架1-4-3与管道中轴线呈一螺旋角。
4.根据权利要求书1所述的液压螺旋式小径管道机器人，其特征在于：所述液压牵引机构1由软轴2传递动力，在管道内做螺旋运动。
5.根据权利要求书1所述的液压螺旋式小径管道机器人，其特征在于：所述牵引机构1和液压支撑机构3使用液压方式传递管道机器人所需的支撑力。
6.根据权利要求书1所述的液压螺旋式小径管道机器人，其特征在于：所述牵引机构1和液压支撑机构3使用弹簧为液压系统储能，满足机器人变径的要求。
...【技术特征摘要】
1.一种液压螺旋式小径管道机器人，其特征在于：由液压牵引机构1、软轴2、液压支撑机构3三部分组成；所述液压牵引机构1通过软轴2与液压支撑机构3一侧相连；所述液压牵引机构1包括加压活塞1-1、活塞端盖1-2、液压缸体1-3、驱动轮组1-4、连接头1-5、密封圈1-6、弹簧1-7；所述驱动轮组1-4间隔120°均布安装在液压缸体1-3周向，液压缸体1-3轴向一侧安装加压活塞1-1、活塞端盖1-2、密封圈1-6和弹簧1-7，另一侧安装连接头1-5；所述液压支撑机构3包括连接头3-1、自适应轮组3-2、支撑机构主体3-3、支撑轮组3-4、活塞端盖3-5、直流减速电机3-6、密封圈3-7、弹簧3-8、加压活塞3-9；所述支撑机构主体3-3内安装直流减速电机3-6，连接头3-1安装在电机输出轴上，自适应轮组3-2安装在支撑机构主体3-3一侧；所述支撑机构主体3-3另一侧与液压缸体1-3结构相同。
2.根据权利要求书1所述的液压螺旋式小径管道机器人，其特征在于：所述液压牵引机构1和液压支撑机构3将起变径作用的弹簧轴向安装，可以向液压缸提供足够大的...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕志忠，吴勋，刘嘉威，张俊新，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：
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