[发明专利]一种管道旋转检测机器人变径机构

说明书

本发明涉及一种管道旋转检测机器人变径机构，由两组对称布置在旋转检测装置两侧的支撑变径装置组成，均包括中间齿轮、传递齿轮、大齿轮、连杆、滑块、轮子安装件、轮子、缓冲支撑杆及其他连接件：中间齿轮、传递齿轮及大齿轮用于传递动力；连杆与大齿轮和滑块进行连接，从而将大齿轮的转动转换为滑块在径向上的移动；滑块末端装有轮子安装件，其上装有轮子。本发明提供的管道旋转检测机器人变径机构解决了现有技术无法对检测装置提供稳定支撑、占用检测装置的旋转作业空间、结构不够紧凑等问题，不但能适应不同直径的管道环境，而且使管道机器人得以实施旋转检测并具有良好的过弯性能；也可和其他需要变径的管道旋转作业装置配合使用。

技术领域

本发明涉及管道机器人技术领域，特别是涉及一种与旋转式检测装置配合使用的管道检测机器人变径机构。

背景技术

目前，管道检测机器人所配备的无损检测装置多为固定式，因此需要使用数量较多的探头以全面覆盖管道。例如上海交通大学张云伟于2007年在博士论文“煤气管道检测机器人系统及其运动控制技术研究”中，针对Φ400~650mm的管道所提出的检测装置使用三十二组探头，结构十分复杂。为达到减少探头数量、简化整体结构的目的，应采取旋转式检测方案。

为了提高作业适用范围，管道机器人通常具备变径机构以适应不同的管径。根据文献检索，管道机器人变径机构多采用平行四杆结构，如张云伟在上述论文中提出的煤气管道检测机器人、申请号为200610097974.1的专利公开的管道清洗机器人、张峰在《矿山机械》2011年第8期发表的“可变径煤矿管道检测机器人的设计”一文中提出的煤矿管道检测机器人均采用了这种变径方式。但是对于旋转检测装置，采用这种变径机构就会存在很大的问题。在检测过程中，为确保测量准确性，检测装置应获得稳定支撑以保持姿态稳定。如果将其布置在平行四杆结构中间位置的话，则水平杆件将严重妨碍检测装置的旋转运动。但如果将其布置在平行四杆结构外侧的话，则需要另外的机构来解决支撑问题。加之这种结构的轴向尺寸较长，会导致机器人在通过弯管时有很大的困难。

发明内容

本发明的目的在于针对背景技术的不足而提供一种变径机构，使管道机器人具有不同管径的适应能力并实现旋转检测，结构紧凑以满足机器人弯管通过性的要求。

本发明采用以下技术方案：

一种管道旋转检测机器人变径机构，包括对称布置在旋转检测装置14两侧的左置支撑变径装置和右置支撑变径装置，所述左、右置支撑变径装置均包括齿轮安装体1、中间齿轮2、传递齿轮3、大齿轮4、外径调节部件和固装盘10；所述的三个传递齿轮3同时与中间齿轮2和大齿轮4进行啮合；所述外径调节部件为三组，以空间120°的角度均匀分布，每组外径调节部件均包括连杆5、滑块9、轮子安装件7、轮子6和缓冲支撑杆8。

进一步的技术方案，所述中间齿轮2、传递齿轮3、大齿轮4均布置在所述齿轮安装体1的内部，中间齿轮2安装在中间轴19上，传递齿轮3安装在齿轮安装体1内侧的立柱上，齿轮安装体1的内端面与所述固装盘10相连接。

进一步的技术方案，所述连杆5的两端分别与所述大齿轮4和所述滑块9相铰接，所述滑块9安装在所述固装盘10上的径向滑槽中，其末端装着所述轮子安装件7，在所述滑块9和所述轮子安装件7之间通过铰接方式连接着所述缓冲支撑杆8，所述轮子6装在所述轮子安装件7的末端。

进一步的技术方案，所述左、右置支撑变径装置通过所述中间轴19相连接以确保在变径过程中二者保持同步动作。

采用上述技术方案，本发明与现有技术相比的有益效果是：既能为管道旋转检测装置提供稳定支撑又不妨碍其自由转动，确保管道机器人得以实施旋转检测方案；大大缩短管道机器人的整体轴向尺寸，使机器人在各种复杂管网中都能够顺利通过；机器人具有良好的管径适应性，变径调整时两组支撑变径装置同步动作，调节可靠性高，操作简单。

附图说明

图1是本发明中左置支撑变径装置的爆炸图。