[实用新型]一种可变结构的管道移动机构

说明书

技术领域

本实用新型属于机械自动化工程领域，具体地说是一种可变结构的管道移动机构。

背景技术

随着经济和社会的发展，管道作为流体的主要输送设施，因其便捷性、经济性而得到广泛的应用。我国建设了大量的地下管道系统，用来输送天然气、石油和其它的流体。保障这些管道系统的安全性和有效性对我们国家的能源安全至关重要。但是随着使用年限的增加，管道不可避免的会出现老化、裂缝、腐蚀或者受到外来施工的破坏。如果不及时处理，一旦发生事故对国家、环境都会带来巨大的损失。因此定期对管道进行勘察和维护，就显得非常必要。

管道机器人作为一种有效的探测设备，可以深入人类无法到达的狭小空间内执行勘察任务。国内外均对管道机器人开展了相关研究。东京工业大学Sohichi Hirose教授等开发出用于中小管径的Thes系列轮式管道机器人。韩国CHOI等对多关节轮式管道机器人和差动驱动的轮式管道机器人进行了深入研究，研制出MRINSPECT系列管道机器人。国内哈尔滨工业大学邓宗全等人针对海底管道系统开发出六轮驱动的轮式管道机器人。上海大学钱晋武等人针对微小管道也开发出螺旋轮驱动的机器人。

轮式管道机器人大多存在结构尺寸大、转弯半径大等特点，适用于大直径管道的维护与检修。目前，国内外各种管道机器人存在转弯半径大、无法自适应各种不同直径管道等问题。

实用新型内容

为了解决现有管道机器人无法自适应不同直径管道的问题，本实用新型的目的在于提供一种可变结构的管道移动机构。该管道移动机构能够实现在直管道、“L”形或“T”形等绝大多数管道中自由前进、后退。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型包括中心固定座、弹簧收缩机构、电机传动机构及驱动机构，其中中心固定座的周向均布有多个电机传动机构，每个电机传动机构分别通过所述弹簧收缩机构与中心固定座相连，所述电机传动机构的两侧均安装有驱动机构；所述电机传动机构与中心固定座之间的径向距离通过弹簧收缩机构的伸缩改变、以自适应不同直径的管道，所述管道移动机构通过电机传动机构的驱动在不同直径的管道或变径的管道内移动，至少两个所述电机传动机构两侧的驱动机构在移动过程中始终与管道内壁抵接。

其中：所述弹簧收缩机构包括两组内折叠杆、外折叠杆、弹簧杆固定座及弹簧，所述电机传动机构的两端分别安装有弹簧杆固定座，每组中外折叠杆的一端分别铰接于所述弹簧杆固定座，每组中外折叠杆的另一端与该组中内折叠杆的一端铰接，每组中内折叠杆的另一端铰接于所述中心固定座上，每组中的弹簧缠绕在该组中所述内、外折叠杆的铰接处，所述弹簧的一端由所述弹簧杆固定座穿过、并连接于所述电机传动机构上，弹簧的另一端由所述内折叠杆与中心固定座的铰接处绕过、并连接于所述中心固定座上；每组中的内、外折叠杆各两根，两根内折叠杆相互平行，两根外折叠杆相互平行；所述两根内折叠杆的一端通过销轴与两根外折叠杆的另一端铰接，所述弹簧缠绕在所述销轴上；所述两根内折叠杆的另一端通过销轴与中心固定座铰接，所述弹簧的另一端由该销轴绕过，连接于所述中心固定座上；

所述中心固定座包括躯干、身座及内弹簧固定螺钉，该躯干的两端分别安装有身座，每端的身座分别与各弹簧收缩机构每组中内折叠杆的另一端铰接；所述躯干上设有内弹簧固定螺钉，每组中弹簧的另一端分别固定在所述内弹簧固定螺钉上；所述躯干为中空圆柱，两端的身座为圆环形，在所述躯干中间的圆周面上均布有多个内弹簧固定螺钉；

所述电机传动机构包括驱动电机、固定箱、传动机构及弹簧固定螺钉，该固定箱的两端分别安装有所述弹簧杆固定座，并在固定箱的两侧分别设有驱动机构；所述驱动电机位于固定箱内，通过所述传动机构驱动两侧的驱动机构移动；所述弹簧固定螺钉安装在固定箱上，所述弹簧的一端固定在弹簧固定螺钉上；所述传动机构包括锥齿轮轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一同步带轮、第二同步带轮、同步带及同步带轮轴，该锥齿轮轴及同步带轮轴分别转动安装在所述固定箱上，第一锥齿轮与所述驱动电机的输出端相连，所述第二锥齿轮与第一同步带轮同轴安装在锥齿轮轴上，且第一、二锥齿轮啮合传动，所述第二同步带轮安装在同步带轮轴上，并通过所述同步带与第一同步带轮相连接；所述同步带轮轴的两端分别与固定箱两侧的驱动机构相连；所述锥齿轮轴与同步带轮轴相平行；

所述驱动机构包括履带轮、履带及履带轮挡板，所述固定箱每侧的履带轮数量相同、均为多个，每侧的各履带轮之间通过位于每侧各履带轮外侧的履带轮挡板相连，每侧的第一个履带轮分别与所述锥齿轮轴相连，所述履带套在各履带轮上。

本实用新型的优点与积极效果为：