[发明专利]一种轮式管道机器人转向装置有效

专利信息
申请号: 201810395428.9 申请日: 2018-04-27
公开(公告)号: CN108548047B 公开(公告)日: 2020-04-14
发明(设计)人: 李清;孟晓伟;杨海舰;张猛;王姚志豪 申请(专利权)人: 天津大学
主分类号: F16L55/32 分类号: F16L55/32;F16L101/12;F16L101/30
代理公司: 天津市北洋有限责任专利代理事务所 12201 代理人: 刘子文
地址: 300350 天津市津南区海*** 国省代码: 天津;12
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摘要:
搜索关键词: 一种 轮式 管道 机器人 转向 装置
【说明书】:

发明公开了一种轮式管道机器人转向装置,安装于轮式管道机器人,包括驱动机构、主伸缩机构、次伸缩机构和两个相同的固定体,驱动机构固定在轮式机器人驱动节的中间位置,主伸缩机构和次伸缩机构沿管道径向分别连接在驱动机构两端,两个固定体分别与主伸缩机构和次伸缩机构相连,其中主伸缩机构与驱动机构的输出轴相连,从伸缩机构与驱动机构的外壳相连;驱动机构包括外壳、电机和输出法兰,外壳与轮式管道机器人驱动节机架固定;电机固定于所述外壳中,电机的输出轴连接输出法兰指向管道径向;驱动机构为轮式管道机器人的转向提供动力矩,在进行相贯T型管转弯时,电机转动90度角。该装置可适应不同管,具备良好越障能力。

技术领域

本发明属于管道机器人领域,尤其是涉及一种可以通过相贯T型管并具备一定越障和管径适应能力的轮式管道机器人转向装置。

背景技术

管道作为一种输送材料的有效手段,在工业、核设施、石油、天然气和军事装备等领域被广泛使用。为了延长管道的寿命,防止泄漏等事故的发生,必须定期对管道进行有效地检测、清理和维护。但受管道所处环境所限,上述工作很难人为进行,为了满足上述要求,管道机器人应运而生。管道机器人转向装置是管道机器人的重要组成部分,主要实现管道机器人的转向功能,满足管道机器人整体在管道内的运动要求。

发明内容

本发明为解决公知技术中还没有解决的轮式管道机器人在相贯T型管的通过性问题而提供一种轮式管道机器人转向装置,该装置可以实现轮式管道机器人在相贯T型管处转弯时不依托管道形状,悬空旋转,因此有可适应不同管,具备良好越障能力的特点。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的:

一种轮式管道机器人转向装置,安装于轮式管道机器人,包括驱动机构、主伸缩机构、次伸缩机构和两个相同的固定体,所述驱动机构固定在轮式机器人驱动节的中间位置,所述主伸缩机构和次伸缩机构沿管道径向分别连接在驱动机构两端,两个固定体分别与主伸缩机构和次伸缩机构相连,其中所述主伸缩机构与所述驱动机构的输出轴相连,所述从伸缩机构与所述驱动机构的外壳相连;

所述驱动机构包括外壳、电机和输出法兰,所述外壳与轮式管道机器人驱动节机架固定;所述电机固定于所述外壳中,所述电机的输出轴连接输出法兰指向管道径向;所述驱动机构为轮式管道机器人的转向提供动力矩,在进行相贯T型管转弯时,所述电机转动90度角。

进一步的,所述主伸缩机构包括气缸体I和活塞I,所述气缸体I与所述驱动机构的输出法兰相连,所述电机的输出轴、气缸体I和活塞I的轴线重合并沿管道径向;对所述气缸体I进行进气或排气操作可分别实现活塞I的外伸和内缩,以保证转向装置在工作时外伸抵住管壁。

进一步的,所述次伸缩机构包括气缸体II和活塞II;所述气缸体II与所述驱动机构的外壳相连,电机的输出轴、气缸体II和活塞II的轴线重合并沿管道径向;对所述气缸体II进行进气或排气操作可分别实现活塞II的外伸和内缩,以保证转向装置在工作时外伸抵住管壁。

进一步的,所述固定体由弹性材料构成。

进一步的,所述电机为步进电机。

与现有技术相比,本发明的技术方案所带来的有益效果是:

本发明转向装置可通过外伸出活塞抵住管道壁,管道机器人主动变径收缩,驱动电机旋转90度,管道机器人主动变径扩张至管径,活塞内缩,可实现管道机器人在相贯T型管处的转向。该装置具有越障能力和管径适应能力强、有效驱动力高、结构基本对称、成本低等优点。

附图说明

图1为发明整体在轮式管道机器人驱动节中位置示意图。

图2为发明整体连接示意图。

图3为驱动机构剖视结构示意图。

图4为活塞与固定体连接部分局部剖视结构示意图。

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