[发明专利]一种开放式环管爬行检测装置

权利要求书

1.一种开放式环管爬行检测装置，所述开放式环管爬行检测装置包括驱动机构、轨道夹持机构、检测机构，轨道夹持机构为开口环状的，其特征在于：轨道夹持机构的两端各设置一套驱动机构，检测机构固定在轨道夹持机构内侧；轨道夹持机构是连接环（18）与套环（19）间隔设置形成的环向可伸缩的关节式结构，连接环伸（18）入到相邻的套环（19）中并通过连接环齿条（23）与套环（19）连接；驱动机构包括车轮板（1）、驱动电机（5）、转向电机（2）、驱动车轮（6），车轮板（1）上设置有铰链（21），连接环（18）通过铰链（21）与车轮板（1）铰接，驱动车轮（6）上设置有磁铁圈（7），驱动机构在PLC的控制下实现转向和运动；检测机构包括内齿条轨道（9）、检测电机（11）、主动轮（12）、超声轮式探头（13），内齿条轨道（9）为分块式轨道，内齿条轨道（9）上设置滑动夹持座（8），滑动夹持座（8）与内齿条轨道（9）滑动连接，检测电机（11）固定在滑动夹持座（8）上，检测电机（11）带动主动轮（12），主动轮（12）与内齿条轨道（9）啮合，超声轮式探头（13）的尺寸大于主动轮（12）的尺寸，超声轮式探头（13）设置在内齿条轨道（9）的外侧，超声轮式探头（13）与管道相接触。

2.根据权利要求1所述的开放式环管爬行检测装置，其特征在于：所述的轨道夹持机构为双关节式结构，由前、后两个环向可伸缩的关节式结构连接构成，前、后两个环向可伸缩的关节式结构的连接环（18）一一对应设置，前、后两个环向可伸缩的关节式结构的套环（19）一一对应设置，前、后两个环向可伸缩的关节式结构在各自的套环（19）处通过连接杆（20）连接，连接杆（20）与内齿条轨道（9）通过连接头（24）连接，通过螺杆和螺栓的配合将内齿条轨道（9）与轨道夹持机构固定连接。

3.根据权利要求2所述的开放式环管爬行检测装置，其特征在于：所述的检测电机（11）连接减速箱（10），减速箱（10）连接主动轮（12），主动轮（12）和超声轮式探头（13）分别位于减速箱（10）的两侧，主动轮（12）位于内齿条轨道（9）的中心齿条处，超声轮式探头（13）通过其中心位置的轮轴（14）与减速箱（10）外壳相连，使超声轮式探头（13）得到固定。

4.根据权利要求3所述的开放式环管爬行检测装置，其特征在于：所述的超声轮式探头（13）外表面为橡胶轮套（22），通过橡胶轮套（22）与管道进行干耦合，超声波探头置于其内部，超声轮式探头（13）的轮内空隙地方注入耦合介质（15），在超声轮式探头内（13）部，设计多个探头晶片。

5.根据权利要求4所述的开放式环管爬行检测装置，其特征在于：所述的超声轮式探头（13）的外表面具有一个标记平面，超声轮式探头（13）上与该标记平面相对的一面为检测面，超声轮式探头（13）内探头晶片的方向指向检测面，检测面与管道相切使得超声轮式探头（13）在管道上环向平动。

6.根据权利要求5所述的开放式环管爬行检测装置，其特征在于：所述的探头晶片均被固定在轮轴（14）上，每个探头晶片均为自发自收形式；探头晶片设置三个，其中两个为检测探伤晶片（16），一个为耦合监视晶片（17）。

7.根据权利要求6所述的开放式环管爬行检测装置，其特征在于：所述的车轮板（1）为直角形的，其中一面上设置铰链（21），另一面固定转向电机（2），转向电机（2）连接转向齿轮组（3），转向齿轮组（3）连接轮架（25），驱动车轮（6）安装在轮架（25）内；驱动电机（5）固定在轮架（25）侧壁，驱动电机（5）连接驱动齿轮组（3），驱动齿轮组（3）与驱动车轮（6）通过轴连接。

8.根据权利要求７所述的开放式环管爬行检测装置，其特征在于：所述的开放式环管爬行检测装置在管道上的跨度为220°，检测电机（11）采用步进电机。

9.根据权利要求８所述的开放式环管爬行检测装置，其特征在于：所述的内齿条轨道（9）由两块内齿条轨道连接构成，每块内齿条轨道均设置有滑动夹持座（8）、检测电机（11）、主动轮（12）、超声轮式探头（13）。

10.根据权利要求9所述的开放式环管爬行检测装置，其特征在于：所述的开放式环管爬行检测装置具备两种实现变径的方式，变径一：检测之前通过预先了解被检管道的直径来选取不同曲率半径的连接环（18）与套环（19）实现较大范围的变径，曲率半径不同的连接环（18）与套环（19）对应一定范围的管道检测；变径二：当检测装置安装在管道上时，通过轨道夹持机构的变形实现检测装置过异径管。