本發(fā)明涉及管道檢測設備領域,具體為一種管道檢測機器人。
背景技術:
管道是輸送危險液體和氣體最為有效的方式。隨著管道運營時間的延長,管道老化的問題日益突出,管道安全運行問題越來越受到人們的重視。根據(jù)國內(nèi)外管道事故統(tǒng)計資料分析,管道投入運行的早期和后期是事故的高發(fā)期,特別是后期,管道因腐蝕破壞而造成的穿孔泄露事故時有發(fā)生,管道事故發(fā)生的可能性是隨著管道運行時間的增加而幾句增加的,為此需要對管道進行檢測。
隨著微機電系統(tǒng)技術發(fā)展和小型移動機器人應用領域的不斷拓展,已經(jīng)開發(fā)出適用于小口徑的管道檢測機器人,進入空間狹窄的管道中進行管道的檢測和維修,但現(xiàn)有的管道檢測機器人適用管徑范圍不廣,運輸、拆裝不方便。
技術實現(xiàn)要素:
針對上述管道檢測機器人存在的一些技術缺陷,本發(fā)明旨在提供一種管徑范圍廣,運輸、拆裝方便的可變徑、可分離的管道檢測機器人。
本發(fā)明采用的技術方案如下:
一種管道檢測機器人,其主要由主體、驅(qū)動體、變徑機構和相機模塊構成;所述主體為三棱體,所述管道檢測機器人以主體為中心組裝而成,所述相機模塊固定在主體左端,用于將管道內(nèi)部信息傳遞給外界,所述驅(qū)動體通過支架底座對稱固定在主體上,用于實現(xiàn)管道檢測機器人的前進或后退,所述支架底座設有磁力機構,通過磁力實現(xiàn)支架底座與主體的連接與拆卸;所述變徑機構固定在主體右端,所述變徑機構包括:通過雙頭螺柱固定在主體上的軸承座一、二,兩端通過軸承支撐在所述軸承座一、二上的絲杠,變徑電機,螺旋套設在絲杠上的螺母,與所述螺母固定連接的推桿,與推桿和軸承座一連接的連桿,與連桿連接并與驅(qū)動體接觸的小零件,所述變徑電機與所述絲杠連接,通過變徑電機正反轉(zhuǎn)驅(qū)動絲杠旋轉(zhuǎn),絲杠上的螺母帶動推桿使驅(qū)動體以主體軸線為圓心向外展開直至接觸管壁或向內(nèi)收縮以適應不同管道管徑的檢測。
所述驅(qū)動體包括驅(qū)動體外殼,履帶,驅(qū)動電機,相互嚙合的圓錐齒輪一、二,齒輪軸,同步帶輪一、二,前、后履帶輪,前、后履帶輪軸,支撐輪軸一、二;所述驅(qū)動體外殼通過固定在其上的支架連桿與所述支架底座固連;所述驅(qū)動電機固定在驅(qū)動體外殼的中部,所述驅(qū)動電機的電機軸上固定著圓錐齒輪二,所述前、后履帶輪軸,支撐輪軸一、二,齒輪軸分別通過兩側的軸承,軸承端蓋一、二和螺栓固定在驅(qū)動體外殼上,所述前履帶輪軸上固定著前履帶輪和同步帶輪二,所述齒輪軸上固定著圓錐齒輪一和同步帶輪一,所述后履帶輪軸上固定著后履帶輪,所述履帶包裹在驅(qū)動體外殼外部;所述驅(qū)動電機輸出的動力通過圓錐齒輪二、一,同步帶輪一、二和前、后履帶輪傳遞到履帶上,使管道檢測機器人前進或后退。
所述后履帶輪軸處設有張緊件,后履帶輪軸通過軸承與張緊件連接,所述張緊件上設有滾花螺母,通過轉(zhuǎn)動滾花螺母使張緊件左右移動實現(xiàn)履帶的張緊。
所述磁力機構包括磁芯,軟磁性體一、二,旋鈕,端蓋,皮帶,所述端蓋通過雙頭螺柱固定在主體上,所述旋鈕與磁芯通過皮帶連接,所述旋鈕與所述端蓋和軸承座一相接觸,所述軟磁性體一、二通過端蓋對稱設置在磁芯上;工作時,轉(zhuǎn)動旋鈕可帶動磁芯轉(zhuǎn)動,通過磁力作用將支架底座吸附在主體上。
所述磁芯包括永磁體、與永磁體組成圓柱體的固定環(huán)、將永磁體和固定環(huán)固定在一起的圓箍和使永磁體和固定環(huán)一起旋轉(zhuǎn)的固定輪。
所述相機模塊包括相機支架、相機和相機保護罩,所述相機支架固定在主體上,所述相機固定在相機支架上,所述相機保護罩罩在相機外面并與相機支架固定在一起。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點:
1、通過變徑電機驅(qū)動絲杠的旋轉(zhuǎn)帶動螺母左右移動,帶動推桿推動連桿旋轉(zhuǎn)從而使驅(qū)動體向外移動,使驅(qū)動體能緊貼在內(nèi)管壁上,機器人適用管徑范圍廣;
2、采用磁力機構,通過旋轉(zhuǎn)旋鈕經(jīng)皮帶帶動磁芯,使磁芯旋轉(zhuǎn)從而使磁力出現(xiàn)或消失,磁力的出現(xiàn)或消失或使支架底座固定在主體上,或使支架底座與主體分離,便于機器人的拆裝和運輸;
3、可以根據(jù)不同的管徑和檢測要求選用支架底座、驅(qū)動體、帶有不同相機模塊的主體,增強機器人的適用性、方便性。
附圖說明
圖1是本發(fā)明整體結構示意圖;
圖2是本發(fā)明的驅(qū)動體內(nèi)部結構示意圖;
圖3是本發(fā)明的張緊機構剖視圖;
圖4是本發(fā)明的變徑機構正面視圖;
圖5是本發(fā)明的磁力機構布置圖;
圖6是本發(fā)明的磁力機構安裝示意圖;
圖7是本發(fā)明的磁力機構的磁芯結構示意圖。
圖中:1-螺母,2-絲杠,3-變徑電機,4-雙頭螺柱,5-推桿,6-連桿,7-支架連桿,8-軸承端蓋一,9-驅(qū)動體外殼,10-履帶,11-支架底座,12-軸承端蓋二,13-主體,14-相機保護罩,15-螺桿,16-滾花螺母,17-軸承座,18-軸承座,19-前履帶輪,20-支撐輪軸,21-圓錐齒輪一,22-圓錐齒輪二,23-驅(qū)動電機,24-支撐輪軸,25-后履帶輪,26-后履帶輪軸,27-同步帶輪一,28-齒輪軸,29-同步帶輪二,30-張緊件,31-軸承,32-小零件,33-螺母,34-相機,35-軟磁體一,36-旋鈕,37-端蓋,38-相機支架,39-磁芯,39a-固定輪,39b-固定環(huán),39c-圓箍,39d-永磁體,40-皮帶,41-軟磁體二,42-前履帶輪軸,43-螺栓。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步說明。
參見圖1、圖4、圖5和圖6,本發(fā)明實施例的一種管道檢測機器人,主要由主體13、驅(qū)動體、變徑機構和相機模塊構成;主體13為三棱體,管道檢測機器人以主體13為中心組裝而成,相機模塊固定在主體左端,相機模塊由相機支架38、相機34、相機保護罩14組成,用于將管道內(nèi)部信息傳遞給外界,驅(qū)動體通過支架底座11對稱固定在主體13上,用于實現(xiàn)管道檢測機器人的前進或后退,支架底座11設有磁力機構,磁力機構主要由軟磁性體一35、軟磁性體二41、磁芯39、旋鈕36、端蓋37組成,通過磁力實現(xiàn)支架底座11與主體13的連接與拆卸;變徑機構固定在主體13右端,變徑機構包括:通過雙頭螺柱4固定在主體13上的軸承座一、二17、18,兩端通過軸承支撐在軸承座一、二17、18上的絲杠2,變徑電機3,螺旋套設在絲杠2上的螺母1,與螺母1固定連接的推桿5,與推桿5和軸承座一17連接的連桿6,與連桿6連接并與驅(qū)動體接觸的小零件32,變徑電機3與絲杠2連接,通過變徑電機3正反轉(zhuǎn)驅(qū)動絲杠2旋轉(zhuǎn),絲杠2上的螺母1帶動推桿5使驅(qū)動體以主體軸線為圓心向外展開直至接觸管壁或向內(nèi)收縮以適應不同管道管徑的檢測。
參見圖1和圖4,變徑電機3與絲杠2連接,通過變徑電機3正反轉(zhuǎn)驅(qū)動絲杠2旋轉(zhuǎn),使螺母1帶動推桿5使驅(qū)動體向外拓展或向內(nèi)收縮。
參見圖1、圖2,驅(qū)動體外殼9通過固定在其上的支架連桿7與支架底座11固連;驅(qū)動體外殼9上固定著驅(qū)動電機23、前履帶輪軸42、支撐輪軸20、齒輪軸28、支撐輪軸24和后履帶輪軸26,驅(qū)動電機23的電機軸上固定著圓錐齒輪二22,前履帶輪軸42、支撐輪軸20、齒輪軸28和支撐輪軸24分別通過兩側的軸承、軸承端蓋一8和螺栓43固定在驅(qū)動體外殼9上,前履帶輪軸42上固定著前履帶輪19和同步帶輪二29,齒輪軸28上固定著圓錐齒輪一21、同步帶輪一27,后履帶輪軸26上固定著后履帶輪25,驅(qū)動電機23輸出的動力分別通過圓錐齒輪二22、圓錐齒輪一21、同步帶一27、同步帶二29和前履帶輪19、后履帶輪25傳遞到履帶10上,使檢測機器人前進或后退。
參見圖3,后履帶輪軸26與軸承31連接,軸承31與張緊件30固連,滾花螺母16設在張緊件30上,通過轉(zhuǎn)動滾花螺母16使張緊件30左右移動實現(xiàn)履帶的張緊和放松。
參見圖1、圖2和圖3,后履帶輪軸26是通過軸承端蓋二12和螺栓43固定在驅(qū)動體外殼9內(nèi)。
參見圖5,相機模塊的相機支架38固定在主體13上,相機34固定在相機支架38上,相機保護罩14罩在相機34外面,并與相機支架38固連在一起。
參見圖7,磁芯39包括:永磁體39d、與永磁體39d組成圓柱體的固定環(huán)39b、將永磁體39d和固定環(huán)39b固定在一起的圓箍39c和使永磁體39d與固定環(huán)39b一起旋轉(zhuǎn)的固定輪39a。
參見圖6和圖7,旋鈕36與磁芯39通過皮帶40聯(lián)接、旋鈕36與端蓋37、軸承座17相接觸,當轉(zhuǎn)動旋鈕36使磁芯39隨之轉(zhuǎn)動,從而使永磁體39d的N極S極與軟磁體一35和軟磁體二41成一條直線或垂直,當永磁體39d的N極S極與軟磁體一35和軟磁體二41成為一條直線時主體13外部不表現(xiàn)出磁性,支架底座11可以取下,當永磁體39d的N極S極與軟磁體35和軟磁體41垂直時,主體外部表現(xiàn)磁性,支架底座11不可取下。
參見圖1和圖4,端蓋37、軸承座17和軸承座18通過雙頭螺柱4和螺母33固定在主體13上。
參見圖4,軸承座17與雙頭螺柱4配合的孔為螺紋孔。
以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式,但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi),根據(jù)本發(fā)明的技術方案及其發(fā)明構思加以等同替換或改變,都應涵蓋在本發(fā)明權利要求書的保護范圍之內(nèi)。