[发明专利]一种自动翻转爬行装置

说明书

技术领域

本发明涉及爬行器技术领域，特别涉及一种自动翻转爬行装置。

背景技术

由于管道自身高效、便捷、环保等特点，管道运输已经成为与铁路、公路、航空、水运并行的五大运输手段之一。但是由于管道在长期服役状态下会受到腐蚀、重压以及外部力冲击等原因，管道会出现老化，产生裂纹、漏孔发生泄漏等现象，同时管道内壁会产生不同程度的结垢，造成管输效率降低，物耗、能耗增加，工艺流程中断，带来安全隐患。所以针对管道状况的定期检查和维护十分必要，但是管道传统的检修方式多采用挖掘法以及抽样检测法等，这种人工挖掘的方式效率低且工程量大。

管内爬行器是一种可沿管道的内部或外部自动行走的机、电、仪一体化系统，并可携带一种或多种传感器以及操作装置，如超声传感器、涡流传感器、管道清理装置等，在操作人员远距离的控制下可以实现一系列的管道检测及维修作业。由管道机器人代替人工检测的技术极大的提升了检测的精度、准确度，对改善劳动条件、降低作业成本、提高工作效率有着十分重要的意义。爬行器在作业工程中运行速度的平稳性，以及过弯能力、越障能力等都直接关系到作业的效果。现有两段式爬行器在机身连接处采用万向节连接时，若不限制自由度会造成机身在中部塌陷，在采用铰接连接时遇到非水平弯角会造成爬行器在管道内卡死。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种自动翻转爬行装置，通过在爬行器中部设置自动翻转机构，使得爬行器在机身连接处的自由度可调，从而起到支撑作用，并实现转向功能，具有结构简单，方便实用的特点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种自动翻转爬行装置，包括两个机体17，所述的两个机体17之间通过翻转部分相连，机体17未连接的两个端部分别安装有伸缩腿结构；

所述的伸缩腿结构包括在每个机体17端部安装的导向杆16和三个机腿15，所述的机腿15分为一个主机腿和两个副机腿，所述的两个副机腿顶部之间相连后通过可转动方式连接在机体17的端部，主机腿直接以可转动方式连接在机体17的端部；每个机腿15上设置有前端弹簧2、后端弹簧14与二级滑套3，二级滑套3设置在前端弹簧2与后端弹簧14之间，机腿15顶部安装有轮部1，所述的导向杆16上安装有主弹簧6，主弹簧6上设置有一级滑套5，一级滑套5与二级滑套3之间通过连杆4支撑连接；

所述的翻转部分包括安装在机体17之间的底座8，底座8内嵌套有转盘9与后端转盘11，转盘9与后端转盘11通过销钉10固定，转盘9可相对于底座8周向转动，转盘9与电机轴12相连。

所述的底座8通过螺栓13固定在机体17上。

所述的三个机腿15呈伞形分布在导向杆16周围。

所述的三条机腿15为120°周向对称分布。

本发明的有益效果：

(1)爬行器中部采用铰接结构，限制了空间自由度，同时对两段式机身中部进行了有效支撑。

(2)当爬行器在管内爬坡、遇障、转弯时，通过电机转动可由电机轴带动转盘产生周向转动，使爬行器在周向具有360°的转动能力，有效防止爬行器在管道内由于转向不足而卡死。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明自动翻转部件三维轴测图。

图3是本发明自动翻转部件原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细说明。

参照图1，爬行器为三腿支撑式伞形结构，三条腿为120°周向对称分布。轮部1通过机腿15连接在机体17上，机腿15上套有前端弹簧2，二级滑套3，后端弹簧14。一级滑套5通过连杆4与二级滑套3相连。当爬行器在管道内部遇到障碍时，某一条机腿15或几条机腿15可通过前端弹簧2的伸缩带动连杆4径向摆动，使得机腿15产生径向收缩的效果达到越障的目的。当管径发生变化时，前端弹簧2开始收缩，二级滑套3向前滑动通过连杆4带动一级滑套5向后运动压缩主弹簧6，一级滑套5的运动再次带动连杆4，使得轮腿的张角进一步缩小，以达到自适应管径的目的，并能较好克服因管壁内的凹凸不平等出现的障碍因素。

如图2所示：翻转部分主要由底座8，转盘9以及后端转盘11组成；转盘9嵌套在底座8内，转盘9可相对于底座8周向转动，底座8通过螺栓13固定在机身上，转盘9与电机轴12相连，通过控制电机转动即可调节转盘9的角度，转盘9通过销钉10与后端转盘11相连。