[实用新型]流体压差驱动式管道爬行器的在线取能装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及流体压差驱动式管道爬行器的在线取能装置，更具体地说，是一种机器人在管道中运动时通过一种取能方式将机械能转化为电能，所产生的电能供控制系统使用，实现了能源的自给。

背景技术

为实现管道机器人的长时间远距离作业，传统的管道机器人通常采用流体压差供能方式，但是控制系统和检测设备依然需要电能，现有管道内取能装置主要采用叶轮的发电方式，取能效率低，严重影响了机器人作业时最大行走距离。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种结构合理，工作可靠，取能效率高的流体压差驱动式管道爬行器的在线取能装置。

解决其技术问题所采用的技术方案是：流体压差驱动式管道爬行器的在线取能装置，其特征是：它包括第一螺旋摩擦轮组、第二螺旋摩擦轮组、箱体、行星轮增速机构、发电机和变径支撑轮，所述第一螺旋摩擦轮组与第二螺旋摩擦轮组具有相同的结构，都具有支撑盘，在支撑盘上均布固连有三个底座，在各自的底座上均铰接有轮架，在各自的轮架上均铰接有摩擦轮，轮架与支撑盘之间均挂接有扭簧，第一螺旋摩擦轮组的支撑盘与传动轴的左端固连，传动轴的右端固连有第二主动齿轮，第二螺旋摩擦轮组的支撑盘与套轴固连，套轴与箱体铰接，套轴套置铰接在传动轴上，套轴的右端设有第一主动齿轮，所述行星轮增速机构装在箱体内，其结构是，具有行星轮架，在行星轮架上均布铰接有三个行星轮轴，在各自的行星轮轴上均铰接有双联行星齿轮，双联行星齿轮的小行星齿轮与套轴的第一主动齿轮相啮合，双联行星齿轮的大行星齿轮与传动轴固连的第二主动齿轮相啮合，箱体内置的发电机的轴与行星轮架的中心固连，所述变径支撑轮与箱体固连。所述底座、轮架的铰接孔的轴线与支撑盘端面之间夹角为15°。

本实用新型的流体压差驱动式管道爬行器的在线取能装置，当爬行器在流体压力差驱动下沿管道行进时，依靠双螺旋摩擦轮组取能，经过行星轮增速机构带动发电机发电并储存电能，为爬行器控制系统提供电能，具有结构合理，工作可靠，取能效率高等优点。

附图说明

图1是流体压差驱动式管道爬行器的在线取能装置结构主视示意图。

图2是摩擦轮组单元轴测示意图。

图3双螺旋摩擦轮组轴测示意图。

图4是图1中A-A局部剖视示意图。

图中：1第一螺旋摩擦轮组，2第二螺旋摩擦轮组，3行星轮增速机构，4传动轴，5扭簧，6套轴，7第一主动齿轮，8第二主动齿轮，10箱体，11发电机，12变径支撑轮，13摩擦轮，14轮架，15支撑盘，16底座，17双联行星齿轮，18行星轮架，20行星轮轴，21小行星齿轮，22大行星齿轮。

具体实施方式

下面利用附图对本实用新型作进一步描述。

参照图1-4，流体压差驱动式管道爬行器的在线取能装置，包括第一螺旋摩擦轮组1、第二螺旋摩擦轮组2、箱体10、行星轮增速机构3、发电机11和变径支撑轮12。所述第一螺旋摩擦轮组1与第二螺旋摩擦轮组2具有相同的结构，都具有支撑盘15，在支撑盘15上均布固连有三个底座16，在各自的底座16上均铰接有轮架14，在各自的轮架14上均铰接有摩擦轮13，轮架14与支撑盘15之间均挂接有扭簧5。第一螺旋摩擦轮组1的支撑盘15与传动轴4的左端固连，传动轴4的右端固连有第二主动齿轮8。第二螺旋摩擦轮组2的支撑盘15与套轴6固连，套轴6与箱体10铰接，套轴6套置铰接在传动轴4上，套轴6的右端设有第一主动齿轮7。所述行星轮增速机构3装在箱体10内，其结构是，具有行星轮架18，在行星轮架18上均布铰接有三个行星轮轴20，在各自的行星轮轴20上均铰接有双联行星齿轮17，双联行星齿轮17的小行星齿轮21与套轴6的第一主动齿轮7相啮合，双联行星齿轮17的大行星齿轮22与传动轴4固连的第二主动齿轮8相啮合。箱体10内置的发电机11的轴与行星轮架18的中心固连。所述变径支撑轮12与箱体10固连。所述底座16、轮架14的铰接孔的轴线与支撑盘15端面之间夹角为15°。

本实用新型的流体压差驱动式管道爬行器的在线取能装置作业时：因第一、二摩擦轮组1、2的底座16与轮架14铰接孔的轴线与支撑盘15端面呈正反15°夹角，第一、二摩擦轮组1、2在力的作用下可沿管道壁走出螺旋线形轨迹，第一摩擦轮组1带动传动轴4、第二摩擦轮组2带动套轴6旋转，传动轴4与套轴6旋转方向相反，再通过两个摩擦轮组带动各自的传动轴相对反向旋转，转向相反传动轴4、套轴6通过行星轮增速机构3带动发电机11转动进行发电并储存，为爬行器控制系统提供电能。发电机11为市售产品。

本实用新型的流体压差驱动式管道爬行器的在线取能装置的样机，经过8个月的试运行作业表明工作可靠，取能效率高，能够满足爬行器控制系统使用电能的要求。