一种主动式螺旋驱动管道装置.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CN110805786A(43)申请公布日2020.02.18(21)申请号201911124756.6(22)申请日2019.11.18(71)申请人西安建筑科技大学地址710055陕西省西安市雁塔路13号(72)发明人张雅荣(74)专利代理机构西安智大知识产权代理事务所61215代理人王晶(51)Int.Cl.F16L55/32(2006.01)F16L101/30(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种主动式螺旋驱动管道装置(57)摘要一种主动式螺旋驱动管道装置，包括驱动机构和支撑机构，驱动机构和支撑机构通过万向节联结组成；驱动机构包括通过万向节与电机相连的轴一端，轴周围分布三个呈螺旋状的主动轮，主动轮通过轮轴连接在万向节连接器上，万向节连接器与设置在端盖上的齿轮组相连，轮轴上设置有连杆，轴上设置有弹簧，弹簧上安装有变径连杆，变径连杆与连杆相连；支撑机构包括与万向节相连的支架一端，连接处通过支撑腿与转向支撑轮相连，支架另一端设置有轴，轴上设置有弹簧，弹簧上安装有变径挡环，变径挡环通过变径杆连接导向轮，导向轮通过变径杆与设置在支架上的连接器相连。本发明由单电机驱动，结构紧凑简单，可搭载其他的检测及维修设备，具备可扩展性。CN110805786ACN110805786A权利要求书1/1页1.一种主动式螺旋驱动管道装置，其特征在于，包括驱动机构和支撑机构，所述的驱动机构和支撑机构通过万向节(21)联结组成；所述的驱动机构包括通过万向节(21)与电机(20)相连的轴(22)一端，所述的轴(22)周围分布三个呈螺旋状的主动轮(2)，主动轮(2)通过轮轴(3)连接在万向节连接器(5)上，万向节连接器(5)与设置在端盖(7)上的齿轮组(26)相连，轮轴(3)上设置有连杆，轴(22)上设置有弹簧，弹簧上安装有变径连杆(27)，变径连杆(27)与连杆相连；所述的支撑机构包括与万向节(21)相连的支架(10)一端，连接处通过支撑腿(9)与转向支撑轮(8)相连，所述的支架(10)另一端设置有轴(15)，轴(15)上设置有弹簧(13)，弹簧(13)上安装有变径挡环(16)，变径挡环(16)通过变径杆(17)连接导向轮(12)，导向轮(12)通过变径杆(18)与设置在支架(10)上的连接器(19)相连。2.根据权利要求1所述的一种主动式螺旋驱动管道装置，其特征在于，所述的变径挡环(16)在轴(15)上的移动用于调节导向轮(12)运动范围、支架(10)中心分布着电机(20)。3.根据权利要求1所述的一种主动式螺旋驱动管道装置，其特征在于，所述的轴(22)另一端通过滑杆(28)和螺母(29)固定。4.根据权利要求1所述的一种主动式螺旋驱动管道装置，其特征在于，所述的主动轮(2)与水平方向设置有一定的夹角。5.根据权利要求1所述的一种主动式螺旋驱动管道装置，其特征在于，所述的主动轮2与水平方向的夹角为30°。6.根据权利要求1所述的一种主动式螺旋驱动管道装置，其特征在于，所述的主动轮(2)通过螺母(1)固定在轮轴(3)上，轮轴(3)与万向节连接器(5)相联结，轴承(6)、轴(22)、轴承(24)和齿轮轴(25)将齿轮组(26)固定在端盖(7)上，所述的轴承(24)外侧设置有轴承端盖(23)。2CN110805786A说明书1/3页一种主动式螺旋驱动管道装置技术领域[0001]本发明常规运输管道的检修与维护技术领域，特别涉及一种主动式螺旋驱动管道装置。背景技术[0002]管道运输是世界五大交通运输方式之一，在长时间的使用之后，管道会出现断裂、变形、破损和腐蚀等失效形式，但由于管道的结构特点以及应用方式，使得管道的检修维护工作比较困难，传统的管道维护工作费时费力，且不能保证准确率。随着科学技术的发展，机器人技术逐渐成熟，管道机器人应运而生，其能够进入管道内部进行活动，进而代替人力对管道进行检测和维护，能够精准定位需要维修更换的管道位置，大大降低管道的维护成本，提高管道工作的安全性和可靠性。[0003]管道机器人从最初结构简单的管道逐渐发展成为具有功能丰富、结构多样的行走式管道机器人、蠕动式管道机器人等。其中，流体驱动式机器人采用分节式结构，有橡胶密封结构，与管壁密封，通过注油的方式，利用液体的压力，推动机器人前进。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。蠕动式管道机器人尺寸小、质量轻，依靠机器人的伸缩和锁死结构来蠕动，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。发明内容[0004]为了解决以上技术问题，本发明的目的在于提供一种主动式螺旋驱动管道装置，具有结构紧凑简单，可