[发明专利]一种可变径管道机器人

说明书

本发明公开了一种可变径管道机器人，包括机身主体，机身主体通过支撑机构与移动机构连接，支撑机构的底部与主动调径机构铰接连接，主动调径机构通过丝杆和光杆安装于机身主体上，支撑机构的顶部与移动机构铰接连接，主动调径机构通过调径伺服电机调整支撑机构的角度，进而实现移动机构的伸展收缩调整，机身主体上设置有用于驱动移动机构行走的驱动机构。本发明通过小孔径检测孔进入不同管径的管道内进行作业，适用范围广泛；采用异形齿轮的传动机构，使得管道机器人机体结构紧凑；通过主动调径机构保证移动机构履带与作业管道的支撑力，能够完成管道检测、清理、维护作业中稳定拖拽行走功能。

技术领域

本发明属于管道机器人技术领域，具体涉及一种可变径管道机器人。

背景技术

随着工业经济的发展，管道在工业生产和物料输送得到了广泛的应用。一些管道的工作环境恶劣，为了保证管道的安全使用，需要定期对管道内部进行缺陷检测、异物清理、焊口防腐等维护作业。由于管道长度较长且封闭，预留检测孔往往较小，采用人工检测效率低、清理困难、盲区多。管道机器人在操作人员的远程操纵下，通过携带检测和作业装置，可在复杂结构管道内进行高效的检测、清理、维护作业。

管道机器人需要通过小检测孔进入孔径多变的复杂机构管道内，拖拽一种或多种作业组件进行工作。目前管道机器人往往只针对特定直径管道进行施工，无法适应直径多变的复杂管道环境。并且，目前管道机器人多采用轮式驱动，造成设备拖拽能力差、体积庞大、复杂环境适应性差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种可变径管道机器人，可适应不同直径管道并具备稳定强力拖拽行走能力。

本发明采用以下技术方案：

一种可变径管道机器人，包括机身主体，机身主体通过支撑机构与移动机构连接，支撑机构的底部与主动调径机构铰接连接，主动调径机构通过丝杆和光杆安装于机身主体上，支撑机构的顶部与移动机构铰接连接，主动调径机构通过调径伺服电机调整支撑机构的角度，进而实现移动机构的伸展收缩调整，机身主体上设置有用于驱动移动机构行走的驱动机构。

具体的，驱动机构包括伺服电机，伺服电机的输出轴经联轴器与蜗杆驱动轴连接，蜗杆驱动轴与蜗杆角接触轴承转动连接，蜗杆驱动轴上设置有蜗杆，蜗杆的端部设置有轴承法兰，蜗杆上间隔设置有蜗轮，蜗轮通过蜗轮轴承与蜗轮轴连接。

进一步的，机身主体包括前主体和后主体，伺服电机设置在后主体上，蜗轮轴和轴承法兰设置在前主体上。

具体的，主动调径机构包括调径伺服电机，调径伺服电机安装在电机安装架上，调径伺服电机与机身主体通过皮带传动连接，丝杆设置在调径带轮上；与光杆上滑动设置的滑动环配合连接。

进一步的，滑动环与支撑机构上设置的伸展推杆铰接连接，伸展推杆上设置有弹簧。

具体的，支撑机构包括前支撑杆和后支撑杆，前支撑杆的一端与机身主体的前主体铰接连接，另一端与移动机构铰接连接；后支撑杆的一端与机身主体的后主体铰接连接，另一端与移动机构铰接连接，后支撑杆上设置有用于连接主动调径机构的伸展推杆。

具体的，移动机构包括连接板，连接板的一端设置有履带驱动轴，另一端设置有履带从动轴，履带驱动轴的两端分别与履带驱动带轮和支撑机构的前支撑杆连接，履带从动轴的两端分别与履带从动带轮和支撑机构的后支撑杆连接，履带驱动带轮和履带从动带轮上啮合连接有履带。

进一步的，连接板上设置有张紧轮和履带挡板，张紧轮用于张紧履带，履带挡板用于对履带进行限位。

进一步的，履带驱动轴上设置有异形齿轮，并与驱动机构上设置的蜗轮外啮合，用于实现驱动机构与移动机构的啮合传动。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：