一种行走转向结构及基于该结构的管道机器人.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114593309A(43)申请公布日2022.06.07(21)申请号202210500352.8(22)申请日2022.05.10(71)申请人西南石油大学地址610500四川省成都市新都区新都大道8号(72)发明人王国荣廖红林胡刚程灵刘冠驿李永瑞(74)专利代理机构成都云纵知识产权代理事务所(普通合伙)51316专利代理师伍星刘沙粒(51)Int.Cl.F16L55/32(2006.01)F16L101/10(2006.01)F16L101/30(2006.01)权利要求书2页说明书12页附图10页(54)发明名称一种行走转向结构及基于该结构的管道机器人(57)摘要本发明公开了一种行走转向结构及基于该结构的管道机器人，包括带轮轴的滚轮，还包括与所述轮轴转动配合的连接件、与所述连接件固定连接的转盘、用于驱动所述轮轴绕自身轴线转动的第一传动组件、用于驱动所述转盘绕自身轴线转动的第二传动组件；所述轮轴的轴线与转盘的轴线共面且垂直。本发明提供一种行走转向结构及基于该结构的管道机器人，解决的技术问题之一是现有技术中管道机器人的上述过弯难题，使管道机器人具有稳定通过直角弯道和T形弯道的能力。CN114593309ACN114593309A权利要求书1/2页1.一种行走转向结构，包括带轮轴（2）的滚轮（1），其特征在于，还包括与所述轮轴（2）转动配合的连接件（3）、与所述连接件（3）固定连接的转盘（4）、用于驱动所述轮轴（2）绕自身轴线转动的第一传动组件、用于驱动所述转盘（4）绕自身轴线转动的第二传动组件；所述轮轴（2）的轴线与转盘（4）的轴线共面且垂直。2.根据权利要求1所述的一种行走转向结构，其特征在于，所述第一传动组件包括第一转轴（5）、固定套设在第一转轴（5）上的第一锥齿轮（6）、与所述第一锥齿轮（6）啮合且固定套设在第二转轴（7）上的第二锥齿轮（8）、固定套设在第二转轴（7）上的第一齿轮（9）、与所述第一齿轮（9）啮合且固定套设在所述轮轴（2）上的第二齿轮（10）；所述第二转轴（7）的轴线与轮轴（2）的轴线相互平行。3.根据权利要求2所述的一种行走转向结构，其特征在于，所述轮轴（2）两端均设置连接件（3），两个连接件（3）均穿过转盘（4）与第二转轴（7）转动配合；所述转盘（4）上设置用于固定连接件（3）的限位装置（401）；所述连接件（3）与轮轴（2）、第二转轴（7）均通过轴承连接。4.根据权利要求1所述的一种行走转向结构，其特征在于，所述第二传动组件包括与所述转盘（4）同轴且固定的第三齿轮（11）、固定套设在第三转轴（12）上且与所述第三齿轮（11）相啮合的第四齿轮（13）。5.根据权利要求2所述的一种行走转向结构，其特征在于，所述第二转轴（7）上固定套设两个第二锥齿轮（8），分别定义为第二锥齿轮a（801）、第二锥齿轮b（802）；所述第一锥齿轮（6）位于第二锥齿轮a（801）、第二锥齿轮b（802）之间，且当第一锥齿轮（6）与第二锥齿轮a（801）啮合时、与第二锥齿轮b（802）脱离；还包括用于驱动第一锥齿轮（6）与第二锥齿轮a（801）或第二锥齿轮b（802）啮合的切换机构。6.基于权利要求1~5中任一所述行走转向结构的管道机器人，其特征在于，包括机体（14），所述机体（14）的相对两侧均设置所述行走转向结构；所述机体（14）内部设置电机（15）、与电机（15）的输出端相连的传动轴（16）、与所述传动轴（16）相配合的换挡机构；还包括与换挡机构相匹配的第三传动组件、第四传动组件，所述第三传动组件与第一传动组件相配合，所述第四传动组与第二传动组件相配合；当所述换挡机构与第三传动组件配合时，所述第三传动组件受传动轴（16）驱动、带动第一传动组件动作、驱动所述轮轴（2）绕自身轴线转动；当所述换挡机构与第四传动组件配合时，所述第四传动组件受传动轴（16）驱动、带动第二传动组件动作、驱动所述转盘（4）绕自身轴线转动。7.根据权利要求6所述的管道机器人，其特征在于，所述传动轴（16）为中空结构，传动轴（16）表面开设若干沿周向分布的滑槽（17），所述滑槽（17）的长度方向平行于传动轴（16）轴线；所述换挡机构包括滑动配合在传动轴（16）内部的滑块（18）、用于驱动所述滑块（18）滑动的第一直线驱动装置（19），所述滑块（18）局部伸出至滑槽（17）外；所述第三传动组件、第四传动组件均包括能够与所述滑块（18）相啮合的限位结构（20）。8.根据权利要求7所述的管道机器人，其特征在于，所述第三传动组件包括套设在传动轴（16）外的第五齿轮（21）、固定在第五齿轮（21）内部且与传动轴（16）间隙配合的限位结构2CN114593309A权利要求书2/2页（20）、与第五齿轮