[实用新型]一种管内定位轮结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种管内定位轮结构。

背景技术

目前，绝大多数管内定位结构均为四轮同步定位或者四轮独立定位的方式，这两种定位方式均具有其局限性。

四轮同步定位方式，解决了管内设备的对中问题，但是日常使用过程中的管道，特别是长距离管道，均存在不同程度的弯曲变形，而这种弯曲变形会导致管道内部腔体形状的变形。在变形之后的管体中，很难保证四轮同步定位方式的定位轮系统能够与管壁做到完全接触。往往是短径位置的定位轮发生接触，而长径位置的定位轮脱离接触，造成定位不可靠，对中性失效。

四轮独立定位的方式，能够保证四轮对于管壁的同时接触，但是由于四个定位路相互独立，有不同的弹性体进行支撑，不同的弹性结构也有不同的性质，因此无法做到对中性要求，对于管内机械设备的支撑根本上来说无法使用。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决机械设备在管内的对中性缺陷，尤其是对于普通圆形管道，以及发生形变后的管道（内腔变为椭圆形）进行适应；此外，本实用新型的另一目的是定位轮结构与设备本身相互独立，结构不侵入设备，便于更换。

本实用新型的具体技术方案是：

一种管内定位轮结构，采用对向轮同步定位的构造。

进一步的，所述的是对向双轮同步定位的构造。

进一步的，相邻的定位组之间不具有同步定位的构造。

进一步的，所述管内定位轮结构是固定安装在管内机械本体外侧，包括圈梁型弹簧力集合架、同步定位轮组、张紧弹簧；

所述同步定位轮组，由连杆机构一端与管内机械本体固定，另一端与圈梁型弹簧力集合架相连接；

所述圈梁型弹簧力集合架的运动，会导致连杆机构的运动，从而形成定位轮的径向移动；

在圈梁型弹簧力集合架与本体之间设有4个张紧弹簧。其作用就是在圈梁型弹簧力集合架移动时，给予它适当的恢复力，从而也间接提供给定位轮以对于管壁的支撑力。

本实用新型管内定位轮结构作为管内机器人的同步定位结构的应用。

本实用新型能够应对管道弯曲变形的外组式管内定位轮结构，是一种能够帮助管内机械，在管道因为发生弯曲而产生管内腔体形状发生变化后，继续能够依靠管壁支撑自身结构向管内中央进行定位，由此保证靠近管内中央的机械结构能够不与管体发生碰擦事故。

此外该结构是一种外组式结构，因此其安装空间是介于管体内腔与管内机械之间，即其结构必须为管内机械的结构让出位置。同时由于管内腔体直径会发生一定的变化，应对不同的管径必须更换不同的定位轮结构。因此其必须做到在不侵入管内机械本体的情况下，对于定位轮结构进行便捷的更换。

该装置能对管道弯曲变形或管径变化有较强的自适应性能，解决了机器运行过程中容易卡死的问题。确保整个机器人受力均衡，运行平稳。

附图说明

图1 对向双轮同步定位组结构示意图。

图2 外组式管内定位轮结构正视图。

图中，1-同步定位轮组A；2-同步定位轮组B；3-圈梁型弹簧力集合架；4-张紧弹簧；5-管内机械本体。

具体实施方式

一种管内定位轮结构，采用对向双轮同步定位的构造。相邻的定位组之间不具有同步定位的构造。所述管内定位轮结构是固定安装在管内机械本体外侧，包括圈梁型弹簧力集合架、同步定位轮组、张紧弹簧；所述同步定位轮组，由连杆机构一端与管内机械本体固定，另一端与圈梁型弹簧力集合架相连接；所述圈梁型弹簧力集合架的运动，会导致连杆机构的运动，从而形成定位轮的径向移动；在圈梁型弹簧力集合架与本体之间设有4个张紧弹簧。其作用就是在圈梁型弹簧力集合架移动时，给予它适当的恢复力，从而也间接提供给定位轮以对于管壁的支撑力。

1.对向双轮同步定位组

如图1所示，对向双轮同步定位组，是指在对向结构上，形成同步定位组，如图同步定位轮组A1；同步定位轮组B2。即：在定位结构上，对向的定位轮结构具有同步性，而相邻的定位组与之不具有同步性质，可以进行相对独立的定位功能。

这项设计主要是考虑到，在长直的圆柱形管道中，极有可能出现由于外力导致的管道形变，影响管道内腔的圆度。这种形变是一种具有规律的形变，形变结果往往导致管道断面是一个具有长轴和短轴的椭圆形。在受到外力挤压后，在受力方向形成短轴，在垂直于受力方向形成长轴。一般的四轮（甚至多轮）同步定位机构很难完成准确的定位。在完成短轴定位的同时，长轴方向定位轮浮空，无法准确对中定位。