[发明专利]一种35mm～37mm火炮身管检测行走装置

说明书

本发明公开了一种35mm～37mm火炮身管检测行走装置，包括前导向定心机构、行走与驱动机构和后端导向定心机构，所述的前导向定心机构包括前连接桥、前导向定心环和前轴向限位结构，所述的行走与驱动机构包括行走机构和电机驱动机构，所述的后端定心结构包括后端连接桥、后端导向定心环和后端轴向限位结构，前连接桥、前导向定心环、前轴向限位结构、行走机构、电机驱动机构构、后端连接桥、后端导向定心环和后端轴向限位结构从前到后依次连接，电机驱动机构包括减速机，行走机构通过减速机驱动行走。该装置能搭载检测装置结构简单，体积小，对火炮身管内壁进行检测，解决了小管径带膛线火炮身管检测装置行动载体的结构问题。

技术领域

本发明涉及管道检测行走装备技术领域，特别是涉及一种35mm～37mm火炮身管检测行走装置。

背景技术

在日常生产和生活中，管道是一种重要的物料输送手段，应用广泛，种类和数量众多。根据使用环境的不同，有的管道由于腐蚀、高温、高压等作用，出现裂纹、刮伤、缺损、穿孔等现象，严重影响生产生活秩序，因此，必须定期对管道进行检修，然而管道所处的环境和管道的形状尺寸等因素，造成人们不易直接到达，但又不能进行开掘式检测，因而检修难度很大。尤其是小管径管道，由于内径较小，要想进入内部，必须要求行走装置体积足够小，驱动力足够大，这给行走装置提出了较高的要求。随着自动控制技术和机械加工技术的发展，开发适应小管径的行走装置成为了可能，同时，对于小管径管道机器人来说，绝不是将适用于大管径管道机器人进行简单的结构尺寸缩小就可以实现的，无论是在理论上还是在工程技术上，还存在许多难题。

目前，管道机器人的驱动方式主要有以下几种：Pipe Pig、轮式、螺旋式、履带式、定心式、腿式、蠕动式和蛇形式。

Pipe Pig是一种无动力的管内检测设备。Pig主要用于管道清洗，Pig表面涂覆有聚氨酯发泡体，耐磨性好，有柔性。Pig靠着泵推动流体产生的推动力驱动，有两种驱动方式：一种是利用流体的背压作为Pig行走的动力，另一种是利用从Pig周边泄漏的流体产生压力。此方式只适用于清洗管道结垢。

轮式分为直进轮式和螺旋轮式。直进轮式依靠弹簧弹力、液压气动力、磁力等压紧在管道内壁上，以支撑机器人本体并产生一定的正压力，由驱动轮和管壁之间的附着力产生机器人前后行走的驱动力，这种方式与管道内壁接触面积小，越障能力差，易打滑；螺旋轮式分为被动螺旋轮式和主动螺旋轮式，被动螺旋轮式由带减速机的电机、行星轮、牵引轮组成，动力有电机输出，经过减速机传递到轮架，使之转动，因轮与管壁间有摩擦，轮架的旋转带动驱动轮被动地自转与公转，驱动轮被动旋转产生轴向拉力，带动机器人向前运动，这种方式机械传动效率较低，牵引力较小；主动螺旋式前进的扭矩不是作用在轮架上，是通过齿轮啮合的行星齿轮系传动直接作用在驱动轮上，管道看作行星齿轮系的外齿圈，这种方式对电机的转速要求降低，对减速组的要求也进一步降低，有利于减小机器人的体积，牵引力较大。

履带式采用履带结构，正压力为载体与管壁产生的正压力，有较大附着力，这种方式承载能力强、移动速度快，但是履带磨损大、结构复杂，只能用于大管径管道。

定心式主要对行星分布的牵引轮而言，有单牵引轮、双牵引轮和牵引轮组三种，主要起定心和导向作用。这种方式有利于行走装置稳定，对管道适应能力强，适用于对震动要求较高的场合。

腿脚式是将用机械关节代和足数替代驱动轮的行走方式，这种方式越障能力强，承载力大，机动性好，对壁面的适应能力强，缺点是移动式间歇的，结构复杂，速度慢，控制复杂。