[发明专利]一种用于输气管道的巡检机器人有效

专利信息
申请号: 201710686558.3 申请日: 2017-08-08
公开(公告)号: CN107448730B 公开(公告)日: 2019-11-01
发明(设计)人: 上官元城;彭华超;李昌平;温小飞 申请(专利权)人: 浙江海洋大学
主分类号: F16L55/38 分类号: F16L55/38;F16L55/40;F16L101/30
代理公司: 浙江千克知识产权代理有限公司 33246 代理人: 贾森君
地址: 316022 浙江省*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 巡检机器人 输气管道 螺旋驱动轮 混合动力装置 平衡轮装置 移动装置 管壁 中心支撑轴 呈螺旋状 动能转换 人本发明 续航能力 抵接 动能 流体 贴合 巡检 移动 转动 驱动
【说明书】:

发明公开了一种用于输气管道的巡检机器人,该巡检机器人包括中心支撑轴、移动装置及混合动力装置;移动装置包括螺旋驱动轮装置、平衡轮装置,所述螺旋驱动轮装置及平衡轮装置均抵接至所述输气管道的管壁;所述混合动力装置位于所述螺旋驱动轮装置及平衡轮装置之间,且所述混合动力装置驱动所述螺旋驱动轮装置,使所述螺旋驱动轮装置呈螺旋状转动,以使得巡检机器人沿输气管道移动;该巡检机器人通过螺旋驱动轮装置及平衡轮装置与输气管道的管壁贴合,适用于不同的输气管道;巡检机器人采用混合动力装置利用输气管道内流体的动能转换成巡检机器人移动所需的动能,提高了巡检机器人的续航能力。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域,尤其是涉及一种用于输气管道的巡检机器人。

背景技术

在现代生产生活中,输气管道已广泛应用于冶金、石油、化工及城市燃气供应。输气管道的工作环境非常恶劣,在长期的使用过程中,由于化学腐蚀、机械破坏、地壳运动、管道附件磨损等原因容易发生腐蚀、变形、裂纹、疲劳破坏或使管道内部潜在缺陷发展成破损而引起泄漏事故。而且很大一部分管道为埋地管线,管道泄漏隐患很难发现,极易引起火灾、爆炸等严重事故。

因此,为了防范未然,必须对这些管道进行定期的检测维修。而挖出管道进行检测、维修既不经济又不现实。管道机器人作为地下管线检修、故障探测及排除等人工无法或者难以到达处所不可缺少的辅助手段,越来越被工程应用所采用及发展。

输气管道机器人的动力及其运动控制一直是工程应用过程中需要解决的一个关键技术问题。目前,管道机器人行走机构的运动形式主要有轮式、履带式、弹力支撑式、螺旋式等,主要靠电机驱动。但由于管道作业越加频繁,作业环境多变,不同区域行进条件不同,行进速度要求也不同。目前传统四轮驱动,行走不稳定,容易倾覆,驱动力不足。螺旋式机器人,首先也存在动力不足功率不能充分利用,行进速度单一,转弯费劲。单个组螺旋驱动轮的管道机器人,由于力矩作用无法保证其螺旋面始终与管道截面平行,无法确保机器人运行平稳。还有在管道截面变化适应性方面,现有技术采用的单一弹簧控制的调节机构,适应作用有限,且难控制,当弹性压力较大时,会出现驱动力不足卡住现象,多消耗大量能量。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足,本发明的目的是提供一种用于输气管道的巡检机器人,它具有续航时间长、操作灵活的特点。

为了实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:一种用于输气管道的巡检机器人,包括中心支撑轴、组装于所述中心支撑轴的移动装置及混合动力装置,所述移动装置包括螺旋驱动轮装置、及组装至所述中心支撑轴的平衡轮装置,所述螺旋驱动轮装置及平衡轮装置均抵接至所述输气管道的管壁,所述混合动力装置位于所述螺旋驱动轮装置及平衡轮装置之间,且所述混合动力装置驱动所述螺旋驱动轮装置,使所述螺旋驱动轮装置呈螺旋状转动,以使得巡检机器人沿输气管道移动。

可选地,所述混合动力装置包括套设于所述中心支撑轴的轴管、固连于所述轴管的驱动轮、分别与所述驱动轮连接的电机装置及涡轮装置、及连接所述涡轮装置与所述电机装置的离合装置,所述螺旋驱动轮装置组装至所述轴管,所述电机装置或涡轮装置转动以驱动所述驱动轮转动,以使得所述巡检机器人沿输气管道的轴线方向移动,其中,所述离合装置用以断开或连接所述涡轮装置与所述驱动轮之间的传动,以使得巡检机器人使用所述涡轮装置与所述电机装置作为动力能源。

可选地,所述离合装置包括与所述涡轮装置啮合的第一减速组件、与所述驱动轮啮合的第二减速组件、及连接第一减速组件与所述第二减速组件的离合组件,所述第一减速组件包括第一连接轴,所述第二减速组件包括与所述第一连接轴同轴线且相对设置的第二连接轴,所述离合组件沿所述第一连接轴或所述第二连接轴滑动,以连接或断开所述第一减速组件与所述第二减速组件之间的动力传递。

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