[发明专利]一种油气输送管道探伤在线作业机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种机器人，尤其涉及一种油气输送管道探伤在线作业机器人。

背景技术

油气输送管路投运前后需要进行全面的管路探伤作业，其工程量庞大、需要投入大量的人、物和财力。特别是，许多输油管道铺设在环境条件十分恶劣的地方，如人迹罕至的沙漠，或冰雪覆盖的冰川，其作业环境相对恶劣，存在众多很难由人工进行施工作业的区段，采用智能化机器人辅助人工进行油气管路探伤已成为普遍采用的探伤作业方式。

现有技术中，目前相对使用更为广泛的管道探伤机器人，其工作方式为机器人直接进入管道内部，在管道内以管壁为支撑，在管内进行探伤作业。

但这种机器人，由于其作业过程需要进入管道内部，其工作过程中，经常可能需要停车，甚至需要进行相应的工艺处理才能进行。

现有技术中的另一种管道探伤机器人，其采用由机器人握持并自主移动的方式进行管路自主探伤作业，但由于结构上的缺陷或不足，其不具备自主通过管路弯头连接处的通行能力，仅仅适用于水平、垂直方向或转向相对平缓的管段，而对于转向角度偏大，特别是90度直角弯头处，其无法自主顺畅通过，因而不能完成弯头处的探伤作业。实际上，对于常年运行的油气输送管路，弯头处往往是最易出现裂缝或内伤的部位。

这种结构的机器人在带来施工作业环境的部分改变(由管内至管外)的同时，也带来了其自动化程度不高、工作效率偏低等缺陷或不足。

发明内容

本发明的目的是，提供一种结构简单、具有在管道外壁任意位置处灵活转向和攀爬能力的油气输送管道探伤在线检测的作业机器人。

本发明为实现上述目的需要解决的技术问题是，如何解决在线作业机器人对管路弯头处的顺畅通过和有效保持握持力的能力。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是，一种油气输送管道探伤在线作业机器人，包括分别与机器人外部的控制系统连接的驱动系统和探测系统；其特征在于，所述驱动系统和探测系统通过连接桥连接；

所述连接桥的一端固定连接在所述驱动系统上，另一端铰接在所述探测系统上；

所述连接桥数量为两个，左右对称布置在所述驱动系统两侧；

所述驱动系统包括套筒、驱动轮底座、弹簧、驱动轮叉架和驱动轮；

所述套筒为开合式圆筒结构，包括对称的两个半圆圆筒部分；

所述两个半圆圆筒部分的一端通过铰接轴成可转动连接，另一端在各自向外形成的第一法兰面翻边处成可拆卸连接；

所述驱动轮底座焊接在所述套筒的内壁上，所述驱动轮底座数量为三个，沿所述套筒的圆周内壁均布；

所述驱动轮底座的上部对称设置有两个耳孔；

所述驱动轮叉架为类似呆扳手形状的两段式结构，其中，柄部通过装配在所述耳孔内的连接轴与所述驱动轮底座成可转动连接；开口部两边分别开设有轴孔；

所述驱动轮带转动轴，所述转动轴装配在所述轴孔内成可转动连接；

所述驱动轮由驱动轮电机驱动；

所述探测系统包括一齿轮和探测装置总成；

所述齿轮的上段为齿部，下段为光滑部；

所述齿轮为四等分分体式组合结构，包括四个环形齿部，分别为第一环形齿部、第二环形齿部、第三环形齿部和第四环形齿部；

所述齿轮的第一直径的两端外壁上分别设置有第一铰接轴和第二铰接轴，所述第一铰接轴和第二铰接轴的中心线在一条直线上；

所述齿轮的第二直径与所述第一直径垂直，所述第二直径的一端的外壁上分别设置有第三铰接轴，所述第三铰接轴的中心轴线与所述齿轮的中心轴线平行，另一端的两侧的外壁上分别设置有朝外的第二法兰面翻边，并通过螺栓形成可拆卸连接；

所述铰接轴的延长线与所述第二直径的延长线垂直相交；

所述光滑部的外壁上焊接有护板；

所述护板为沿所述光滑部的壁面向上延伸至一定高度后，向内形成一90度折弯部；

所述护板包括第一护板、第二护板、第三护板和第四护板共四块，所述第一护板、第二护板、第三护板和第四护板的位置与所述第一环形齿部、第二环形齿部、第三环形齿部和第四环形齿部为一一对应；

所述折弯部上安装有探测装置，所述探测装置包括连接臂和驱动齿轮；

所述连接臂上设置有槽口，该槽口与所述折弯部的边缘部成松配合插接；

所述连接臂的下部安装有用于驱动所述驱动齿轮的电机，所述驱动齿轮与所述环形齿部的齿啮合；

所述连接臂的顶部设置有带伸缩杆的超声波探头；

所述驱动轮底座靠下的位置处设有一弹簧；