[发明专利]一种管道检测维护机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种管道检测维护的机器人，属于管道清理领域。

背景技术

随着中国城市化建设事业的发展推进，各种大口径天然气管道、大口径石油运输管道、大口径自来水管道、大孔径地下污水处理管道，各种大孔径管道系统随处可见。但是，它们在为人们工作所利用时，也带来了很多问题，如人们肆意向管道内投放废品塑料、易拉罐、粘性物品、玻璃废品等，长期下去导致管道内部因淤积较多废弃物从而使管道堵塞；酒精厂(或其它化工厂)燃料燃烧所产生的粉尘会黏附在管道(或烟冲)内壁，长时间越积越多吹产生静电效应，甚至引发火灾和爆炸事故；长期处于露天环境，大多数大型输油管道、天然气管道等都会产生内部泄露和腐蚀现象，严重影响自然环境并且产生安全隐患等等。

目前的主要办法是人工分段清洁维护，管道外部检测，这种办法耗费人力物力、效率低下、管道内部诊断情况不充分，而且存在较大的危险，对它们的维护无论在工具还是技术上都跟不上设施的发展速度。传统的管道内部清洁机器只能进行水平方向工作，无法进行竖直方向工作，管道内部弯道爬行更是望尘莫及。传统的管道内部清洁机器就是利用四轮小车驱动方式沿着水平管道内部前进步。它们都存在不同程度的缺点，如机器笨重、攀爬效率低、有危险、工作不稳定、工作环境极大地受到限制等。而且竖直管道和弯曲管道内部工作的机器较少。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种管道检测维护机器人，该机器人实施简单，使用成本低且清洁效果良好。本发明是通过以下技术方案实现：

本发明的一种管道检测维护机器人，分机器人前部与机器人后部，所述机器人前部包括破垢冲击钻、内齿轮圈、前箱体、前盖、6个摩擦轮支撑、6个摩擦轮、6个弹簧、电机壳、电机转芯、太阳轮、3个行星轮；所述电机转芯与太阳轮固定联结，太阳轮与行星轮系驱动内齿轮圈，所述内齿轮圈与破垢冲击钻、前箱体通过螺栓副连接紧固，所述前箱体四周均布六个摩擦轮，所述摩擦轮安装在摩擦轮支撑体上，所述摩擦轮支撑体铰接在前箱体四周，并通过铰接处的弹簧张紧力，使摩擦轮始终紧紧贴着管道内壁；所述电机壳与前箱体通过一对深沟球轴承装配，能够实现电机壳与前箱体的相互转动而限制轴向相对运动，所述电机壳与前盖相连，所述机器人前部的前盖与柔性联轴器并与机器人后部的后盖顺序连接，从而实现机器人前部的旋转运动方向与后部相反；所述机器人后部包括后箱体、后盖、6个摩擦轮支撑、6个摩擦轮、6个弹簧；所述机器人后部的后箱体四周同样均布6个摩擦轮，摩擦轮与后箱体的连接方式与前部一样，只是后部摩擦轮轴线与管道的夹角和前部摩擦轮轴线与管道的夹角相反。机器人前部与后部的旋转方向相反，带动偏置角度相反的前、后部摩擦轮运动，实现摩擦轮与管道内壁做摩擦螺旋副运动，从而带动整个机器人沿着管道内壁上下移动。

所述柔性联轴器可以实现机器人前部和后部发生转弯，从而适应管道的弯道过弯。当遇管道弯道时，机器人前部的摩擦轮在弹簧张力的作用下能够时刻紧贴着管道内壁，实现摩擦轮沿弯道内壁螺旋爬升运动，并且通过柔性联轴器的作用，实现机器人前部和后部可以发生弯曲转弯的同时，机器人前部和后部摩擦轮均能实现在管道内壁的摩擦螺旋副运动，实现无障碍管道内过弯。

进一步的，所述破垢冲击钻在电机转芯的转动驱动下，能够实现对管道污垢、堵塞物的清理。

进一步的，所述摩擦轮支撑体上的两个挡柱用于限制摩擦轮轴线的偏转角度，使得摩擦轮与管道内壁成一定夹角实现摩擦螺旋运动。

进一步的，所述机器人前部摩擦轮轴线与管道的夹角和后部摩擦轮轴线与管道的夹角相反，使得机器人前、后部形成反向螺纹副原理，即使在电机不运转或者断电的情况下，机器人前部与后部组成的反向螺纹副发生自锁，能将机器人牢牢定在管道内部而不会发生掉落的事故。

采用本发明技术方案所能达到的积极效果：机器人采用独特的上下反向转动摩擦螺纹副原理实现可爬任意方向管道。在机器人前部或者后部可安装清洗、除锈、喷漆、探伤、修补等其他管道检测维护装置或者设备，从而实现多功能管道机器人。

本发明利用简单的设备，通过简单的步骤可以实现对管道检测维护的多功能应用，操作简单，经济实用，使用安全。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的机器人剖视图；

图3为破垢冲击钻示意图；

图4为机器人前部太阳轮、行星轮、内齿轮圈装配示意图；

图5为前箱体示意图；

图6为后箱体示意图；

图7为摩擦轮支撑体示意图；