[实用新型]轮式永磁吸附管道爬行机器人

说明书

技术领域

本实用新型属于机器人领域，涉及的是一种特种机器人，具体为一种轮式永磁吸附管道爬行机器人。

背景技术

管道作为一种输送成本低、效率高、安全无污染的运输方式，在石油、石化、电力、城市供水等行业得到广泛的应用。但金属管道受周围环境的腐蚀作用和人为破坏等因素的影响，会发生泄漏、爆裂，引起火灾、爆炸等事故，造成环境污染、经济损失，威胁人身安全。为保证管道安全运营，必须定期对管道进行检测维护。

为降低人工劳动强度，各种适用于不同工况的管道机器人不断被报道，如公开号CN 1745985A，公开日2006年3月15日的专利文献公开了一种热交换器受热面管道检测机器人，是一种适用于对多排管道组成的热交换器受热面管道进行检测的工业机器人；授权公告号CN 2747088Y，授权公告日2005年12月21日的专利文献公开了一种单电机单驱动直进轮式小型管道机器人移动机构，是一种小直径管道内部机器人移动机构；授权公告号CN 2487515Y，授权公告日2002年4月24日的专利文献公开了一种履带式管道机器人，是一种适用于管道内部检测维修的机器人；授权公告号CN 2545606Y，授权公告日2003年4月16日的专利文献公开了一种自动纠偏管道爬行器，是一种可以自动纠偏、转弯，防止翻车，在管道内部爬行进行检测的爬行器。

上述各机器人只能在管道内部爬行，或者只能在多排管道组成的热交换器受热面管道上爬行，不能在倾斜放置的管道外表面按任意路线灵活爬行。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种轮式永磁吸附管道爬行机器人，该机器人能在铁磁性管道外表面沿管道轴线方向按任意路线爬行，并且该管道可以是任意倾斜角度。

本实用新型提供的轮式永磁吸附管道爬行机器人，其特征在于：该机器人包括四轮驱动小车、永磁吸附机构和转向机构；

四轮驱动小车由安装在车架上的四套车轮组组成，每套车轮组均包括轮架、车轮、车轮轴、轮架转向轴、行进减速器和行进电机；轮架的纵轴线上固定有轮架转向轴，轮架转向轴通过推力轴承安装在车架的轴承座上，轮架转向轴轴端装有链轮；车轮、车轮轴通过车轮组径向轴承安装在轮架上，行进减速器套装在车轮轴外伸端，行进电机安装在行进减速器上；

永磁吸附机构包括二个永磁铁组和衔铁，二个永久磁铁组的极性相反，均安装在衔铁的下方；

转向机构包括支架、主动链轮、主动链轮轴、链条、转向减速器和转向电机，支架固定在车架上表面，主动链轮和主动链轮轴通过转向径向轴承安装在支架上，主动链轮与四个车轮组的转向轴端链轮用链条连接，形成环形链传动；

永磁吸附机构通过调节螺栓与四轮驱动小车车架底部连接，在调节螺栓上安装有弹簧；转向机构固定在四轮驱动小车的车架上。

本实用新型轮式永磁吸附管道爬行机器人采用四轮全驱动，可保证机器人在管道上爬行时不打滑，具有较强的带负载能力；永磁吸附机构与管道间的吸引力使四轮驱动小车能在任何角度任何位置可靠的吸附在管道外壁上，而不发生脱落；转向机构可带动四轮驱动小车的四个车轮组同时转向相同角度，从而使机器人能按要求到达管道外表面的任意位置，并且机器人爬行时车身纵轴线始终保持与管道轴线平行。本实用新型结构紧凑，体积小，重量轻，操纵简便，运动灵活，带负载能力强，可携带不同类型的高压水喷枪、涂料喷枪、检测传感器等，广泛应用于管道，储罐等的清洗、涂装和检测等维护工作。

附图说明

图1为机器人沿倾斜管道外表面螺旋爬行示意图；

图2(a)为本实用新型轮式永磁吸附管道爬行机器人的结构示意图，图2(b)为图2(a)的左视图；

图3为车轮组的结构示意图；

图4为永磁吸附机构的结构示意图；

图5(a)为转向机构的结构示意图，图5(b)为图5(a)的C-C剖视图。

具体实施方式

如附图1所示，本实用新型机器人R能在铁磁性管道1外表面沿管道轴线方向爬行，并且该管道可以是任意倾斜角度α，沿管道行进的路线L可以为直线也可以为螺旋线或其他任意曲线，可按要求到达管道外表面的任意位置，机器人爬行时车身纵轴线始终保持与管道轴线平行。下面结合附图对本实用新型的结构做进一步详细说明：