[发明专利]一种基于可调桨叶式混合驱动管道机器人

说明书

本发明涉及管道机器人机械结构设计技术领域，具体地说是一种基于可调桨叶式混合驱动管道机器人，其设有前机架、后机架、连接套，所述的前机架和后机架的外侧分别经连接套套接，特征在于所述的前机架的中部外侧设有桨叶驱动电机，驱动电机的输出轴与传动轴相连接，所述的传动轴与桨叶架相连接，所述的桨叶架上均布设有桨叶，所述的桨叶与后机架之间设有桨叶驱动装置，所述的桨叶驱动装置由固定推盘、旋转推盘、推拉杆、桨叶调节电机、桨叶调节丝杠组成，所述的连接套上均布设有至少三个管道支撑滚动组件，所述的管道支撑滚动组件由支撑杆、支撑轮架和支撑轮组成，具有结构简单、速度可调、逆流而行、可过弯等优点。

技术领域

本发明涉及管道机器人机械结构设计技术领域，具体地说是一种结构简单、速度可调、可逆流而行、可过弯的基于可调桨叶式混合驱动管道机器人。

背景技术

众所周知，管道机器人是一种集机电一体化、智能移动载体技术等技术的特种设备，其应用领域非常广泛，比如：地下排水管道清理，管道内焊接，管道内质量检测、探伤等。当今管道机器人种类繁多，国内也研究出了不同机械机构的管道机器人，其主流的结构形式有：压差式、轮式、履带式、足式、蠕动式、螺旋式。其中传统的压差驱动式管道机器人是利用管道内机器人两侧的流体压力差来推动机器人前进，但也有一些缺点，由于自身没有动力，只能靠皮碗两侧的压力差来推动机器人前进，因而不能调节管道机器人运动速度，并且管道机器人的运动方向只能和流体的流动方向一致，不能逆流而行，从而限制了其实际应用。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种结构简单、速度可调、可逆流而行、可过弯的基于可调桨叶式混合驱动管道机器人。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于可调桨叶式混合驱动管道机器人，设有前机架、后机架、连接套，所述的前机架和后机架的外侧分别经连接套套接，其特征在于所述的前机架的中部外侧设有桨叶驱动电机，所述的驱动电机设在前机架外侧上，桨叶驱动电机的输出轴伸出并穿过前机架中部的穿过孔通过联轴器与传动轴相连接，所述的传动轴的后端伸出后机架上设有的穿过孔与桨叶架相连接，所述的桨叶架上均布设有桨叶，所述的桨叶通过连接轴与桨叶架转动铰接，所述的桨叶与后机架之间设有桨叶驱动装置，所述的桨叶驱动装置由固定推盘、旋转推盘、推拉杆、桨叶调节电机、桨叶调节丝杠组成，所述的固定推盘套接在传动轴上，固定推盘的外侧设有桨叶调节电机，所述的桨叶调节电机的输出轴经密封圈与桨叶调节丝杠相连接，所述的桨叶调节丝杠设在后机架上，通过桨叶调节电机推动桨叶调节丝杠移动实现固定推盘的前后移动，所述的桨叶的前侧面上设有推拉杆，所述的推拉杆的后端经过铰轴与桨叶相铰接，推拉杆的前端经过铰轴与旋转推盘相铰接，所述的旋转推盘前侧面通过轴承与固定推盘转动连接，所述的连接套上均布设有至少三个管道支撑滚动组件，所述的管道支撑滚动组件由支撑杆、支撑轮架和支撑轮组成，所述的支撑杆的内端与连接套相连接，支撑杆的外端与支撑轮架相连接，所述的支撑轮架上设有支撑轮，支撑轮与支撑轮架相铰接实现支撑轮的滚动。

本发明所述的管道支撑滚动组件中设有缓冲组件，所述的缓冲组件由支撑弹簧、支撑套、滚子、斜块、斜块导轨组成，所述的支撑套内设有支撑弹簧，所述的支撑弹簧的内端与支撑套相连接，支撑弹簧的外端与伸进支撑套内的支撑杆相连接，所述的支撑杆穿过连接套上的滑动孔与支撑轮架相连接，所述的支撑套的内端设有滚子，所述的滚子与支撑套相铰接并与斜块上的斜面相接触，所述的斜块的前后方向上设有导向孔，所述的斜块导轨穿过斜块上的导向孔与前机架和后机架相连接，通过滚子接触斜块的斜面，使斜块轴向移动，实现支撑杆的上下缓冲移动，方便越过障碍适应不同直径的管道。

本发明所述的缓冲组件中设有调节弹簧，所述的调节弹簧设在斜块与前机架或后机架之间并套接在斜块导轨上，通过调节弹簧使斜块缓冲移动，进一步增大稳定性。

本发明所述的支撑杆侧面设有滑槽，连接套上的滑动孔内嵌凸块，凸块与滑槽配合滑动，防止支撑杆转动。