一种蠕动式管道机器人.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108397638A(43)申请公布日2018.08.14(21)申请号201810198114.X(22)申请日2018.03.12(71)申请人哈尔滨工业大学（威海）地址264200山东省威海市环翠区文化西路2号(72)发明人陈军张续续张旭(74)专利代理机构威海科星专利事务所37202代理人于涛(51)Int.Cl.F16L55/28(2006.01)F16L101/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称一种蠕动式管道机器人(57)摘要本发明涉及管道机器人机械制作技术领域，具体地说是一种蠕动式管道机器人，该机器人由左支撑机构、右支撑机构和中部驱动机构组成，特征在于左支撑机构和右支撑机构由滑轴、四组交叉铰接杆、滑套、锁紧螺母、预紧弹簧和滚轮组成，所述的交叉交接杆中两个支杆外端部设有滚轮锁紧组件，所述的滚轮锁紧组件由锁紧弹簧、锁紧磁性滑块和线圈组成，所述的中部驱动机构由内齿轮安装座、行星轮、曲柄、带动销、拉动框条和拉动杆组成，具有结构简单、适应弯管能力强、越障效果好等优点。CN108397638ACN108397638A权利要求书1/2页1.一种蠕动式管道机器人，该机器人由左支撑机构、右支撑机构和中部驱动机构组成，其特征在于所述的左支撑机构和右支撑机构由滑轴、四组交叉铰接杆、滑套、锁紧螺母、预紧弹簧和滚轮组成，所述的交叉交接杆由两个支杆铰接相连，交叉交接杆的一个支杆的内端与滑轴的左端相铰接，另一个支杆的内端与套在滑轴上的滑套相铰接，两个支杆的外端分别与滚轮相铰接，所述的滑轴的右端设有锁紧螺母，锁紧螺母和滑套之间的滑轴上套接预紧弹簧，通过滚轮经过管道的障碍或者弯管使支杆发生摆动，进而带动滑套在滑轴上滑动实现在管道内越过障碍或经过弯管，所述的交叉交接杆中两个支杆外端部设有滚轮锁紧组件，所述的滚轮锁紧组件由锁紧弹簧、锁紧磁性滑块和线圈组成，所述的锁紧磁性滑块设为U型套，U型套的两个支臂端部分别与滚轮相抵触，U型套的横臂套接在支杆上并与锁紧弹簧相连接，锁紧弹簧的一端与U型套相连接，另一端与支杆上固定设有的线圈相连接，通过线圈的通电与断电吸引与释放锁紧磁性滑块，所述的中部驱动机构由内齿轮安装座、行星轮、曲柄、带动销、拉动框条和拉动杆组成，所述的内齿轮安装座的侧面设有凹型齿槽，所述的凹型齿槽的中部设有曲柄，曲柄的一端与驱动电机相连接，另一端与行星轮中部相铰接，行星轮的外齿与内齿轮安装座的凹槽齿槽的内齿相啮合，所述的行星轮上设有与行星轮垂直的带动销，所述的带动销的一端与行星轮相连接，另一端穿过驱动框条并与驱动框条滑动连接，所述的驱动框条的左侧和右侧分别设有拉动杆，所述的拉动杆分别穿过内齿轮安装座侧面设有的导向套经虎克铰链与左支撑机构和右支撑机构的滑轴中部相连接，通过左支撑机构和右支撑机构的交替锁紧使整个机构的缓慢进行前进和后退。2.根据权利要求1所述的一种蠕动式管道机器人，其特征在于所述的内齿轮安装座的上下对称的设有缓冲支撑轮组件，所述的缓冲支撑轮组件由套筒、缓冲弹簧、缓冲杆和缓冲轮组成，所述的套筒的内端与内齿轮安装座相连接，套筒的外端设有缓冲导向孔，所述的套筒内设有缓冲弹簧，缓冲弹簧的内端与套筒底座相连接，缓冲弹簧的外端与缓冲杆相连接，缓冲杆的一端伸进套筒内与缓冲弹簧相连接，另一端由套筒的缓冲导向孔伸出并与缓冲轮相连接，通过缓冲支撑作用，固定了中部驱动机构的中心位置，同时也能越过障碍物和走过弯管。3.根据权利要求1所述的一种蠕动式管道机器人，其特征在于所述的左支撑机构、右支撑机构上的滚轮锁紧组件中的锁紧磁性滑块的U形套两支臂的端部设有与滚轮侧面配合的圆弧面，圆弧面上设有橡胶层。4.根据权利要求1所述的一种蠕动式管道机器人，其特征在于所述的左支撑机构或右支撑机构中的滑轴中部设有中空的导水孔，导水孔的内部设有控制电源，电源通过导线与支杆上的滚轮锁紧组件中的线圈相连接，所述的导线上设有遥控控制开关，通过管道外部的遥控控制导水孔内的遥控控制开关进行开闭进而实现线圈的通电和断电，所述的内齿轮安装座的背面设有驱动电机，驱动电机的输出轴与曲柄相连接，通过驱动电机控制曲柄工作进而实现行星轮的滚动最终使带动销带动驱动框条移动完成驱动杆的左右往复移动，所述的驱动电机经导线与导水孔内的控制电源相连接，导线上设有控制驱动电机工作的遥控控制开关，通过管道外部的遥控控制与驱动电机相连的导线上的遥控控制开关通断，进而实现驱动电机的转动。5.根据权利要求1所述的一种蠕动式管道机器人，其特征在于所述的左支撑机构、右支撑机构中的锁紧螺母设为可调锁紧螺母，通过锁紧螺母相对滑轴位置的变化，可适应多用2CN108397638A权利要求书2/2页管径环境。3CN10839