專利名稱：能在無(wú)分叉管道行進(jìn)的維修設(shè)備搭載平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種搭載平臺(tái)，尤其涉及一種在無(wú)分叉管道內(nèi)部行進(jìn)并搭載維護(hù)設(shè)備的搭載平臺(tái)，屬于機(jī)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
管道是我們?cè)谌粘Ｉ钆c工業(yè)生產(chǎn)中極其重要的運(yùn)輸途徑。盡管有著高效、節(jié)能、 空間利用率高等諸多優(yōu)點(diǎn)，其檢修過(guò)程卻異常繁瑣，尤其是一些高空中或深埋入地下的管道。這些管道多用于輸水、輸油、輸氣，或運(yùn)送各種工業(yè)原料。其直徑尺寸大多小于一個(gè)成年人的肩寬(40厘米)，并且管道內(nèi)部環(huán)境復(fù)雜惡劣，幾乎不可能靠人力在其內(nèi)部進(jìn)行維修。 傳統(tǒng)的外部維修或替換的方式，其弊端為維修周期長(zhǎng)、工程量大、耗資高，且極易出現(xiàn)管內(nèi)殘留物質(zhì)大量外泄的事故。因此目前急需一種能夠在管道內(nèi)部空間行進(jìn)，并搭載各種檢修設(shè)備，利用管道中已有的柱狀空間，對(duì)管道進(jìn)行探查、清淤、修補(bǔ)等多種作業(yè)的搭載性平臺(tái)。 對(duì)于一般的管道內(nèi)部作業(yè)搭載平臺(tái)，很難做到在內(nèi)壁有塊狀附著物或斑狀深度腐蝕印記的崎嶇管壁上正常行進(jìn)；同時(shí)，在垂直管道內(nèi)行進(jìn)、檢修，也是目前管道搭載平臺(tái)設(shè)計(jì)的一大難題。對(duì)于管道內(nèi)部作業(yè)的搭載平臺(tái)，其應(yīng)對(duì)管壁崎嶇情況的解決方案通常為大直徑輪式驅(qū)動(dòng)或履帶驅(qū)動(dòng)，而對(duì)于實(shí)現(xiàn)在管道行進(jìn)與作業(yè)的手段，通常為采用彈簧連桿式壓緊機(jī)構(gòu)。但是目前的管道搭載平臺(tái)研究，往往不能將兩者兼顧——或采用小直徑輪配合管壁彈簧壓緊機(jī)構(gòu)，或僅采用平行軸履帶設(shè)計(jì)。這樣的設(shè)計(jì)模式，使得搭載平臺(tái)或者不能在管壁條件差的管道中行進(jìn)；難以適應(yīng)日趨復(fù)雜的管道內(nèi)部條件及管道鋪設(shè)方式。目前還沒(méi)有一種既有較強(qiáng)的越障能力，又具有相應(yīng)的管壁壓緊機(jī)構(gòu)的搭載平臺(tái)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種能在無(wú)分叉管道行進(jìn)的維修設(shè)備搭載平臺(tái)，可在小尺寸或無(wú)分支管道中搭載功能性設(shè)備行進(jìn)，完成各項(xiàng)管道檢修任務(wù)。能在無(wú)分叉管道行進(jìn)的維修設(shè)備搭載平臺(tái)，包括兩個(gè)動(dòng)力模塊、一個(gè)升降模塊、三塊連接肋板和外部控制模塊，其中動(dòng)力模塊包括履帶輪支架、電機(jī)、傳動(dòng)齒輪組、履帶主動(dòng)輪、履帶從動(dòng)輪和履帶，其中，一個(gè)履帶主動(dòng)輪和兩個(gè)以上的履帶從動(dòng)輪并列安裝在履帶輪支架的側(cè)壁上，履帶輪支架背面安裝電機(jī)，電機(jī)輸出軸連接傳動(dòng)齒輪組的主動(dòng)齒輪，傳動(dòng)齒輪組的被動(dòng)齒輪與履帶主動(dòng)輪的輪軸固定連接，履帶包覆在履帶主動(dòng)輪和履帶從動(dòng)輪的外部形成封閉的傳動(dòng)鏈，履帶內(nèi)部與主動(dòng)輪外部有接觸防滑齒，履帶主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)履帶以相同邊緣速度轉(zhuǎn)動(dòng)，履帶從動(dòng)輪表面無(wú)防滑齒，可以有選擇性地隨機(jī)隨履帶轉(zhuǎn)動(dòng)，以減少對(duì)履帶動(dòng)力的消耗；另外，三個(gè)從動(dòng)軸均采用小直徑設(shè)計(jì)，最大程度地減少了其摩擦阻力矩對(duì)履帶動(dòng)力的消耗；升降模塊包括一個(gè)動(dòng)力模塊、升降支架、絲杠、內(nèi)螺紋空心柱、升降伺服電機(jī)、主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪和絲杠卡盤；升降支架內(nèi)部中心處安裝升降伺服電機(jī)，升降伺服電機(jī)的電機(jī)軸與設(shè)置在升降支架底部的主動(dòng)齒輪固定連接，主動(dòng)齒輪的左右兩側(cè)分別嚙合一個(gè)從動(dòng)齒輪，從動(dòng)齒輪與垂直穿過(guò)升降支架底部的絲杠底端固定連接，絲杠上固定一個(gè)絲杠卡盤與升降支架的內(nèi)表面滑動(dòng)摩擦配合，目的保證絲杠在運(yùn)動(dòng)中不脫離升降支架，絲杠上端套裝內(nèi)螺紋空心柱，內(nèi)螺紋空心柱的上端與動(dòng)力模塊的履帶輪支架底面固定連接。其整體連接關(guān)系為兩個(gè)動(dòng)力模塊和一個(gè)升降模塊呈放射狀均勻分布在圓周平面內(nèi)，三個(gè)模塊之間由三塊連接肋板兩兩固定連接成一體，三個(gè)模塊內(nèi)的電機(jī)通過(guò)電纜與外部控制模塊相連。工作原理動(dòng)力模塊的電機(jī)將動(dòng)力通過(guò)傳動(dòng)齒輪組傳輸至傳動(dòng)軸上；傳動(dòng)軸與主動(dòng)輪同心固連，從而主動(dòng)輪通過(guò)傳動(dòng)軸獲得扭轉(zhuǎn)動(dòng)力，跟隨其轉(zhuǎn)動(dòng)；同時(shí)，由于履帶內(nèi)部與主動(dòng)輪外部有接觸防滑齒，所以履帶將會(huì)跟隨主動(dòng)輪以相同邊緣速度轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)—— 履帶的動(dòng)力傳輸；當(dāng)管口直徑變化需要調(diào)節(jié)時(shí)，升降伺服電機(jī)將動(dòng)力輸出，通過(guò)主動(dòng)齒輪及與之嚙合的從動(dòng)齒輪將動(dòng)力輸送至兩個(gè)絲杠，同時(shí)，由于內(nèi)螺紋空心柱固定在動(dòng)力模塊的底面，不能隨絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，因此空心柱將會(huì)隨絲杠上的螺紋向上升起嗎，從而帶動(dòng)動(dòng)力模塊升起，擠壓住管道，該擠壓力可以隨著螺紋空心柱傳遞至絲杠，進(jìn)而傳遞至絲杠卡盤，再由卡盤傳遞至升降模塊支架；由于升降模塊支架與肋板固連，所以這樣的力傳導(dǎo)機(jī)制可以將擠壓力有效而均勻地傳遞至另外兩個(gè)動(dòng)力模塊上，實(shí)現(xiàn)科學(xué)的壓力分配。在該機(jī)構(gòu)中，兩個(gè)從動(dòng)齒輪的齒數(shù)相同，這使得兩個(gè)絲杠可以以相同角速度同步轉(zhuǎn)動(dòng)，保證頂部升降模塊前后兩端升降高度相同，使其履帶中心平面始終與管壁平行，保證履帶與管壁間足夠的接觸面積。三塊肋板負(fù)責(zé)承載與傳遞巨大的管壁擠壓力，保證管壁擠壓力均勻分配在每個(gè)履帶動(dòng)力模塊上，同時(shí)保證搭載平臺(tái)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，并保護(hù)設(shè)置在三塊肋板內(nèi)部的作業(yè)維修設(shè)備。有益效果本發(fā)明的履帶驅(qū)動(dòng)模式，可以使搭載平臺(tái)最大限度的適應(yīng)各種復(fù)雜的管壁狀況，減少客觀因素對(duì)搭載平臺(tái)完成作業(yè)的影響；其螺紋升降機(jī)制，可以靈活地控制搭載平臺(tái)體積尺寸，可以保證其通過(guò)管道中狹窄之處，同時(shí)又在大管徑中增大體積以壓緊管壁；其獨(dú)特的螺紋機(jī)構(gòu)可以將電機(jī)的動(dòng)力擴(kuò)大數(shù)十倍，保證其在豎直管道中履帶前進(jìn)的靜摩擦力。在作業(yè)時(shí)，又可以牢固地將搭載平臺(tái)固定在管道的某個(gè)位置上；搭載平臺(tái)的肋板為可靈活拆卸部件，可以根據(jù)不同尺寸的作業(yè)管道制作多套不同尺寸的肋板，隨時(shí)更換，拆卸簡(jiǎn)易，適用性強(qiáng)，使用方便；其拖纜設(shè)計(jì)使搭載平臺(tái)可以在各種屏蔽性管道中正常工作，即時(shí)傳回管道內(nèi)部情況，并進(jìn)行作業(yè)。

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的動(dòng)力模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明的動(dòng)力模塊底部結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明的升降模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明的升降模塊底部結(jié)構(gòu)示意圖。其中1-動(dòng)力模塊、2-升降模塊、3-連接肋板、4-履帶、5-電機(jī)、6_傳動(dòng)齒輪組、 7-履帶主動(dòng)輪、8-履帶輪支架、9-履帶從動(dòng)輪、10-升降支架、11-絲杠、12-內(nèi)螺紋空心柱、 13-伺服電機(jī)、14-主動(dòng)齒輪、15-從動(dòng)齒輪、16-絲杠卡盤。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如附圖1所示，本發(fā)明的能在無(wú)分叉管道行進(jìn)的維修設(shè)備搭載平臺(tái)，包括兩個(gè)動(dòng)力模塊1、一個(gè)升降模塊2、三塊連接肋板3和外部控制模塊，如附圖2和3所示，動(dòng)力模塊包括履帶輪支架8、電機(jī)5、傳動(dòng)齒輪組6、履帶主動(dòng)輪7、履帶從動(dòng)輪9和履帶4，其中，一個(gè)履帶主動(dòng)輪7和三個(gè)履帶從動(dòng)輪9并列安裝在履帶輪支架8的側(cè)壁上，履帶輪支架8背面安裝電機(jī)，電機(jī)輸出軸連接傳動(dòng)齒輪組6的主動(dòng)齒輪，傳動(dòng)齒輪組6的被動(dòng)齒輪與履帶主動(dòng)輪的輪軸固定連接，履帶4包覆在履帶主動(dòng)輪7和履帶從動(dòng)輪9的外部形成封閉的傳動(dòng)鏈， 履帶4內(nèi)部與履帶主動(dòng)輪7外部有接觸防滑齒，履帶主動(dòng)輪7的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)履帶4以相同邊緣速度轉(zhuǎn)動(dòng)，履帶從動(dòng)輪9表面無(wú)防滑齒，可以有選擇性地隨機(jī)隨履帶4轉(zhuǎn)動(dòng)，以減少對(duì)履帶動(dòng)力的消耗；另外，三個(gè)從動(dòng)軸均采用小直徑設(shè)計(jì)，最大程度地減少了其摩擦阻力矩對(duì)履帶動(dòng)力的消耗；如附圖4和5所示，升降模塊2包括一個(gè)動(dòng)力模塊、升降支架10、絲杠11、內(nèi)螺紋空心柱12、升降伺服電機(jī)13、主動(dòng)齒輪14、從動(dòng)齒輪15和絲杠卡盤16 ；升降支架10內(nèi)部中心處安裝升降伺服電機(jī)13，升降伺服電機(jī)13的電機(jī)軸與設(shè)置在升降支架10底部的主動(dòng)齒輪14固定連接，主動(dòng)齒輪14的左右兩側(cè)分別嚙合一個(gè)從動(dòng)齒輪15，從動(dòng)齒輪15與垂直穿過(guò)升降支架10底部的絲杠11底端固定連接，絲杠11上固定一個(gè)絲杠卡盤16與升降支架 10的內(nèi)表面滑動(dòng)摩擦配合，目的保證絲杠11在運(yùn)動(dòng)中不脫離升降支架10，絲杠11上端套裝內(nèi)螺紋空心柱12，內(nèi)螺紋空心柱12的上端與動(dòng)力模塊的履帶輪支架8底面固定連接。其整體連接關(guān)系如附圖1所示，兩個(gè)動(dòng)力模塊1和一個(gè)升降模2塊呈放射狀均勻分布在圓周平面內(nèi)，三個(gè)模塊之間由三塊連接肋板3兩兩固定連接成一體，三個(gè)模塊內(nèi)的電機(jī)通過(guò)電纜與外部控制模塊相連。工作原理動(dòng)力模塊1內(nèi)的電機(jī)5將動(dòng)力通過(guò)傳動(dòng)齒輪組6傳輸至傳動(dòng)軸上；傳動(dòng)軸與履帶主動(dòng)輪7同心固連，從而履帶主動(dòng)輪7通過(guò)傳動(dòng)軸獲得扭轉(zhuǎn)動(dòng)力，跟隨其轉(zhuǎn)動(dòng)；同時(shí)，由于履帶4內(nèi)部與主動(dòng)輪外部有接觸防滑齒，所以履帶將會(huì)跟隨主動(dòng)輪以相同邊緣速度轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)——履帶的動(dòng)力傳輸，從而實(shí)現(xiàn)搭載平臺(tái)在管道內(nèi)的移動(dòng)；當(dāng)管口直徑變化需要調(diào)節(jié)時(shí)，升降伺服電機(jī)13將動(dòng)力輸出，通過(guò)主動(dòng)齒輪14及與之嚙合的從動(dòng)齒輪15 將動(dòng)力輸送至兩個(gè)絲杠11，同時(shí)，由于內(nèi)螺紋空心柱12固定在動(dòng)力模塊底部，不能隨絲杠轉(zhuǎn)11動(dòng)，因此內(nèi)螺紋空心柱12將會(huì)隨絲杠11上的螺紋向上升起嗎，從而帶動(dòng)動(dòng)力模塊升起，擠壓住管道，該擠壓力可以隨著螺紋空心柱12傳遞至絲杠11，進(jìn)而傳遞至絲杠卡盤，再由絲杠卡盤16傳遞至升降支架；由于升降支架10與連接肋板3固連，所以這樣的力傳導(dǎo)機(jī)制可以將擠壓力有效而均勻地傳遞至另外兩個(gè)動(dòng)力模塊1上，使三個(gè)模塊壓緊管壁實(shí)現(xiàn)在垂直的管道內(nèi)部移動(dòng)。在該機(jī)構(gòu)中，兩個(gè)從動(dòng)齒輪的齒數(shù)相同，這使得兩個(gè)絲杠11可以以相同角速度同步轉(zhuǎn)動(dòng)，保證頂部升降模塊2前后兩端升降高度相同，使其履帶中心平面始終與管壁平行， 保證履帶與管壁間足夠的接觸面積。三塊肋板3負(fù)責(zé)承載與傳遞巨大的管壁擠壓力，保證管壁擠壓力均勻分配在每個(gè)動(dòng)力模塊1上，同時(shí)保證搭載平臺(tái)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，并保護(hù)設(shè)置在三塊肋板3內(nèi)部的作業(yè)維修設(shè)備。
權(quán)利要求1.能在無(wú)分叉管道行進(jìn)的維修設(shè)備搭載平臺(tái)，包括兩個(gè)動(dòng)力模塊(1)、一個(gè)升降模塊 O)、三塊連接肋板C3)和外部控制模塊，其特征在于所述動(dòng)力模塊包括履帶輪支架(8)、電機(jī)(5)、傳動(dòng)齒輪組(6)、履帶主動(dòng)輪(7)、履帶從動(dòng)輪(9)和履帶G)，一個(gè)履帶主動(dòng)輪(7) 和兩個(gè)以上的履帶從動(dòng)輪(9)并列安裝在履帶輪支架(8)的側(cè)壁上，履帶輪支架(8)背面安裝電機(jī)(5)，電機(jī)輸出軸連接傳動(dòng)齒輪組(6)的主動(dòng)齒輪，傳動(dòng)齒輪組(6)的被動(dòng)齒輪與履帶主動(dòng)輪(7)的輪軸固定連接，履帶(4)包覆在履帶主動(dòng)輪(7)和履帶從動(dòng)輪(9)的外部形成封閉的傳動(dòng)鏈；升降模塊⑵包括一個(gè)動(dòng)力模塊、升降支架(10)、絲杠(11)、內(nèi)螺紋空心柱(12)、升降伺服電機(jī)(13)、主動(dòng)齒輪(14)、從動(dòng)齒輪(15)和絲杠卡盤(16)；升降支架(10)內(nèi)部中心處安裝升降伺服電機(jī)(13)，升降伺服電機(jī)(13)的電機(jī)軸與設(shè)置在升降支架(10)底部的主動(dòng)齒輪(14)固定連接，主動(dòng)齒輪(14)的左右兩側(cè)分別嚙合一個(gè)從動(dòng)齒輪(15)，從動(dòng)齒輪 (15)與垂直穿過(guò)升降支架(10)底部的絲杠(11)底端固定連接，絲杠(11)上固定一個(gè)絲杠卡盤(16)與升降支架(10)的內(nèi)表面滑動(dòng)摩擦配合，絲杠(11)上端套裝內(nèi)螺紋空心柱 (12)，內(nèi)螺紋空心柱(1 的上端與動(dòng)力模塊的履帶輪支架(8)底面固定連接；其整體連接關(guān)系為兩個(gè)動(dòng)力模塊(1)和一個(gè)升降模塊( 呈放射狀均勻分布在圓周平面內(nèi)并且由三塊連接肋板C3)兩兩固定連接成一體，其內(nèi)部的電機(jī)通過(guò)電纜與外部控制模塊相連。
2.如權(quán)利要求1所述的能在無(wú)分叉管道行進(jìn)的維修設(shè)備搭載平臺(tái)，其特征在于所述履帶內(nèi)部與履帶主動(dòng)輪(7)外部有接觸防滑齒，履帶從動(dòng)輪(9)表面無(wú)防滑齒。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種能在無(wú)分叉管道行進(jìn)的維修設(shè)備搭載平臺(tái)，包括兩個(gè)動(dòng)力模塊、一個(gè)升降模塊、三塊連接肋板和外部控制模塊，其中動(dòng)力模塊包括履帶輪支架、電機(jī)、傳動(dòng)齒輪組、履帶主動(dòng)輪、履帶從動(dòng)輪和履帶；升降模塊包括一個(gè)動(dòng)力模塊、升降支架、絲杠、內(nèi)螺紋空心柱、升降伺服電機(jī)、主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪和絲杠卡盤；兩個(gè)動(dòng)力模塊和一個(gè)升降模塊呈放射狀均勻分布在圓周平面內(nèi)，三個(gè)模塊之間由三塊連接肋板兩兩固定連接成一體，三個(gè)模塊內(nèi)的電機(jī)通過(guò)電纜與外部控制模塊相連。本實(shí)用新型能搭載功能性設(shè)備并通過(guò)外部控制模塊控制其在小尺寸或無(wú)分支管道中行進(jìn)，完成各項(xiàng)管道檢修任務(wù)。
文檔編號(hào)F16L55/28GK202220942SQ20112032564
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2011年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月31日
發(fā)明者馮達(dá), 呂金科, 孫金峰, 曹虹蛟, 羅翔輝, 趙欣馳 申請(qǐng)人:趙欣馳