[发明专利]一种电磁差速式自适应管道装置

说明书

一种电磁差速式自适应管道装置，包括机身，位于机身两端分别设置有十字形的辅助支撑机构，两侧辅助支撑机构的端部之间安装有磁铁预紧机构，磁铁预紧机构外侧对称设置有驱动轮和辅助轮，在机身内部安装有差速机构，驱动轮与差速机构相连。本发明在已有差速机构的基础上，添加电磁预紧机构和控制模块，对机器人的驱动加以准确控制，从而提高机器人前行效率和弯管通过性，以保证其具有较强的越障能力。

技术领域

本发明涉及油气管道运输技术领域，特别涉及一种电磁差速式自适应管道装置。

背景技术

随着社会的不断发展，管道被广泛应用于工业和日常生活中，如天然气管道、地下水管道等。这些管道在长期使用过程中会受到管内外介质的作用而产生腐蚀、结垢、裂纹、穿孔等现象，不但会引起管道失效，影响运输作业的正常进行，而且极易引发重大的安全事故造成灾难性后果。但由于管道内部空间有限、结构复杂，人工检修难度较大，因此为提高工作的准确性和效率，管道机器人应运而生。

目前常见的几种管道机器人主要是：流体驱动式管道机器人、轮式管道机器人、行走式管道机器人和蠕动式管道机器人。其中，流体驱动式管道机器人，其驱动力直接来自流体，只有在具有足够压力的大管径管道内才能得到有效驱动。行走式管道机器人拥有如动物腿一样的结构，行走速率高，需要非常复杂的机械结构和多组驱动器，一般不采用。蠕动式管道机器人多采用气动的方式驱动前后端的收缩和伸长，这样的驱动方式牵引力有限，且能量损失较大。轮式运动方式具有行走速度快、拖动力大、结构简单等诸多优点，被多数大中型油气输送管道作业机器人所采用。但在通过弯管时，若轮式管道机器人

不具有差速功能，某些驱动轮会产生运动干涉，从而降低了机器人的有效拖动力和加剧传动部件的磨损。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种电磁差速式自适应管道装置，在已有差速机构的基础上，添加电磁预紧机构和控制模块，对机器人的驱动加以准确控制，从而提高机器人前行效率和弯管通过性，以保证其具有较强的越障能力。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种电磁差速式自适应管道装置，包括机身6，位于机身6两端分别设置有十字形的辅助支撑机构4，两侧辅助支撑机构4的端部之间安装有磁铁预紧机构3，磁铁预紧机构3外侧对称设置有驱动轮2和辅助轮5，在机身6内部安装有差速机构1，驱动轮2与差速机构1相连。

所述的磁铁预紧机构3为弧形结构，弧形结构为向内凹陷。

所述的驱动轮2在机身6端部径向四等分设置，辅助轮5在机身6另一端与驱动轮2对应位置四等分设置。

所述的驱动轮2驱动方式为直进轮式驱动。

所述的差速机构1为三轴差速式机构。

所述的驱动轮2通过机身6内的驱动电动机驱动，驱动轮2通过差速机构1与驱动电动机相连。

所述的磁铁预紧机构3表面设置有小块超导体。

所述的机身6上设置有电源管理模块、单片机模块、传感器模块、电机驱动模块四部分；单片机模块、传感器模块、电机驱动模块通过电源管理模块进行供电，所述的传感器模块包括光电传感器信号处理器和控制电路两部分，光电转换电路会将由光电传感器接收到的光信号转化为电信号，将接收到的电压值传递给单片机模块，单片机模块的输出端连接驱动轮2。

所述的机身6侧身前后位置分别装有光电传感器和光源装置。

所述的单片机模块和传感器模块为LM1117-5。

所述的驱动电动机采用L293驱动芯片。

本发明的有益效果：