一种螺旋式管道爬行机器人.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CN104633387A(43)申请公布日2015.05.20(21)申请号201510055449.2(22)申请日2015.02.03(71)申请人上海三亦机电设备有限公司地址201300上海市浦东新区惠南镇南门路100号108室16号(72)发明人叶泽阳叶定国(51)Int.Cl.F16L55/32(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种螺旋式管道爬行机器人(57)摘要本发明公开一种螺旋式管道爬行机器人，包括驱动电机、驱动轴、滚轮和电气控制装置，所述驱动轴连接于驱动电机的输出轴端，所述电气控制装置连接于驱动电机的另一端，所述滚轮通过直径调节装置连接于驱动轴，所述滚轮的轴线与驱动轴的轴线为两条异面直线。本发明滚轮通过直径调节装置连接于驱动轴，在驱动轴旋转时，直接带动滚轮沿管道内壁滚动，且滚轮的轴线与驱动轴的轴线为两条异面直线，从而使得本发明爬行机器人沿管道内壁螺旋式前进，此种传动方式效率更高，能装载较大载荷，不易打滑，同时，本发明结构简单，体积较小，直径调节装置可根据管道直径进行调整，使得本发明应用范围更广，且生产成本较低。CN104633387ACN104633387A权利要求书1/1页1.一种螺旋式管道爬行机器人，包括驱动电机(1)、驱动轴(2)、滚轮(3)和电气控制装置(4)，所述驱动轴(2)连接于驱动电机(1)的输出轴端，所述电气控制装置(4)连接于驱动电机(1)的另一端，所述滚轮(3)通过直径调节装置(5)连接于驱动轴(2)，其特征在于，所述滚轮(3)的轴线与驱动轴(2)的轴线为两条异面直线。2.根据权利要求1所述螺旋式管道爬行机器人，其特征在于，所述滚轮(3)的数量为三个，所述三个滚轮(3)以驱动轴(2)轴线为中心沿圆周上均匀分布。3.根据权利要求2所述螺旋式管道爬行机器人，其特征在于，所述滚轮(3)的轴线与驱动轴(2)的轴线的夹角α为15°。4.根据权利要求1所述螺旋式管道爬行机器人，其特征在于，所述直径调节装置(5)包括定位件(51)、弹性元件(52)、推动件(53)、传动杆(54)、销铀(55)和导向件(56)所述定位件固接于驱动轴(2)的端部，所述推动件(53)套设于驱动轴(2)，所述弹性元件(52)设于定位件(51)和推动件(53)之间，所述传动杆(54)一端活动连接于推动件(53)，另一端活动连接于销铀(55)的一端，所述销铀(55)插接于滚轮(3)，所述销铀(55)另一端滑动连接于导向件(56)，所述导向件(56)固接于驱动轴(2)。5.根据权利要求4所述螺旋式管道爬行机器人，其特征在于，所述弹性元件(52)为弹簧。6.根据权利要求1～5任一项所述螺旋式管道爬行机器人，其特征在于，该螺旋式管道爬行机器人在电气控制装置(4)另一侧对称设置有驱动电机(1)、驱动轴(2)、滚轮(3)和直径调节装置(5)。7.根据权利要求6所述螺旋式管道爬行机器人，其特征在于，所述驱动轴(2)通过减速器(6)连接于驱动电机(1)的输出轴端。2CN104633387A说明书1/3页一种螺旋式管道爬行机器人技术领域[0001]本发明涉及一种管道爬行器，具体涉及一种螺旋式管道爬行机器人。背景技术[0002]随着科学技术的发展，管道在当今社会已经得到了广泛的应用。管道在长期的使用中难免会出现破裂、堵塞等。有的管道中输送的是剧毒或放射性介质，若这些管道产生裂纹、漏孔会造成介质泄漏，引起事故甚至发生灾难。为了防患于未然，必须对这些管道进行定期检测和维修。但是它们有的埋在地下，甚至埋在海底，有的口径很小，人无法进入。挖出管道进行检测、维修既不经济又不现实，而管道机器人能代替人进行检测。[0003]现有的管道爬行装置一般采用多个直轮贴紧管壁，将轴线方向旋转的动力转换成垂直于轴线方向的作用于直轮的动力，例如，申请号：201420370802.7的专利，公开了一种双驱动管道爬行器，如图1所示，包括与驱动轮连接的驱动轴，其特征在于：所述的爬行器上设置主电机(D15)和副电机(D25)，驱动轴(D41)上连接主驱动轮(D12)和副驱动轮(D22)，主电机(D15)直接或间接驱动主驱动轮，副电机直接或间接驱动副驱动轮，所述的主驱动轮与驱动轴固定连接，副驱动轮与驱动轴之间设置有单向离合器轴承，爬行器上设置有控制器(D41)，控制器控制主电机和副电机，控制器上设置有遥控接收装置，通过外部遥控器遥控控制器。[0004]上述现有技术双驱动管道爬行器，其优点是：该管道爬行器采用两台较小功率的电机驱动，在通常情况下开启一台电机即可满足驱动能量需求，采用这种小功率单电机驱动耗电量能够明显下降，有利于延长管道爬行器的行驶距离；其缺点是：由于动力方向的转换及需要