本發(fā)明屬于管道機(jī)器人領(lǐng)域，尤其是涉及一種輪式管道機(jī)器人牽引裝置。

背景技術(shù)：

管道作為一種輸送材料的有效手段，在工業(yè)、核設(shè)施、石油、天然氣和軍事裝備等領(lǐng)域被廣泛使用。為了延長(zhǎng)管道的壽命，防止泄漏等事故的發(fā)生，必須定期對(duì)管道進(jìn)行有效地檢測(cè)、清理和維護(hù)。但受管道所處環(huán)境所限，上述工作很難人為進(jìn)行，為了滿足上述要求，管道機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生。管道機(jī)器人牽引裝置是管道機(jī)器人的重要組成部分，主要為管道機(jī)器人提供動(dòng)力，可搭載或連接檢測(cè)、清理等裝置并為其提供牽引力，滿足管道機(jī)器人整體在管道內(nèi)的運(yùn)動(dòng)要求。

現(xiàn)階段常見(jiàn)的輪式管道機(jī)器人牽引裝置均采用多電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，各驅(qū)動(dòng)電機(jī)的速度由伺服控制器根據(jù)機(jī)載傳感器所獲取的牽引裝置作業(yè)信息通過(guò)一系列算法給出，但由于準(zhǔn)確獲取上述信息較為困難，且控制算法復(fù)雜實(shí)時(shí)性差，因此在遇到不規(guī)則管壁或轉(zhuǎn)彎時(shí)，運(yùn)動(dòng)干涉問(wèn)題依然存在，從而產(chǎn)生功率消耗增加，有效牽引力下降、驅(qū)動(dòng)裝置磨損加劇等問(wèn)題，嚴(yán)重影響牽引裝置的工作效率和使用壽命?，F(xiàn)階段，極少數(shù)管道機(jī)器人牽引裝置采用差速驅(qū)動(dòng)解決上述問(wèn)題，但均為三軸差速，其驅(qū)動(dòng)電機(jī)需安裝在對(duì)稱結(jié)構(gòu)外，占據(jù)額外空間，且由于三軸差速只能實(shí)現(xiàn)軸與軸之間的差速，每根軸兩端運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同，若采用前后兩端驅(qū)動(dòng)，當(dāng)牽引裝置處于轉(zhuǎn)彎的過(guò)渡狀態(tài)，即前端輪已經(jīng)進(jìn)彎處于差速狀態(tài)，后端輪仍在直管處于非差速狀態(tài)，或前輪已經(jīng)出彎處于非差速狀態(tài)，后輪仍在彎管處于差速狀態(tài)，則兩端相同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)導(dǎo)致寄生功率和運(yùn)動(dòng)干涉產(chǎn)生，上述問(wèn)題依然存在；若采用一端驅(qū)動(dòng)，一端從動(dòng)，則不能有效控制從動(dòng)端的位姿，大幅度降低牽引裝置運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性，同時(shí)牽引裝置的有效驅(qū)動(dòng)力較低，越障能力差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題而提供一種輪式管道機(jī)器人牽引裝置，該裝置可以實(shí)現(xiàn)單電機(jī)輸入四軸輸出，具備較好的越障、轉(zhuǎn)彎和管徑適應(yīng)能力，并且具有驅(qū)動(dòng)效率高、壽命長(zhǎng)、適應(yīng)性強(qiáng)，適用范圍廣的特點(diǎn)。

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是：一種輪式管道機(jī)器人牽引裝置，包括殼體和四軸差速驅(qū)動(dòng)裝置，所述四軸差速驅(qū)動(dòng)裝置包括安裝在所述殼體內(nèi)的分動(dòng)器、差速器Ⅰ、差速器Ⅱ和驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定在所述殼體內(nèi)，在所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸上安裝有動(dòng)力輸出齒輪；所述分動(dòng)器設(shè)有前分動(dòng)軸和后分動(dòng)軸，在所述后分動(dòng)軸上設(shè)有與所述動(dòng)力輸出齒輪嚙合的分動(dòng)輸入齒輪和分動(dòng)輸出齒輪Ⅱ，所述分動(dòng)輸入齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述后分動(dòng)軸上，所述分動(dòng)輸出齒輪Ⅱ固定安裝在所述后分動(dòng)軸上，在所述前分動(dòng)軸上固裝有分動(dòng)輸出齒輪Ⅰ；所述差速器Ⅰ和所述差速器Ⅱ均包括前差速軸和后差速軸，差速器Ⅰ的前差速軸的軸線、差速器Ⅰ的后差速軸的軸線、差速器Ⅱ的前差速軸的軸線和差速器Ⅱ的后差速軸的軸線位于同一平面內(nèi)，差速器Ⅰ的前差速軸的輸出端與差速器Ⅰ的后差速軸的輸出端對(duì)稱布置，差速器Ⅱ的前差速軸的輸出端與差速器Ⅱ的后差速軸的輸出端對(duì)稱布置；在所述差速器Ⅰ的前差速軸上設(shè)有與其轉(zhuǎn)動(dòng)連接的差速器Ⅰ的輸入齒輪，所述差速器Ⅰ的輸入齒輪與所述分動(dòng)輸出齒輪Ⅰ嚙合，在所述差速器Ⅱ的后差速軸上設(shè)有與其轉(zhuǎn)動(dòng)連接的差速器Ⅱ的輸入齒輪，所述差速器Ⅱ的輸入齒輪與所述分動(dòng)輸出齒輪Ⅱ嚙合；在所述差速器Ⅰ的前差速軸的輸出端、在所述差速器Ⅰ的后差速軸的輸出端、在所述差速器Ⅱ的前差速軸的輸出端以及在所述差速器Ⅱ的后差速軸的輸出端各連接有一動(dòng)力輸出錐齒輪，所述動(dòng)力輸出錐齒輪驅(qū)動(dòng)一驅(qū)動(dòng)輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述驅(qū)動(dòng)輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與所述動(dòng)力輸出錐齒輪嚙合的傳動(dòng)輸入錐齒輪，所述傳動(dòng)輸入錐齒輪固裝在傳動(dòng)軸Ⅰ上，在所述傳動(dòng)軸Ⅰ上固裝有傳動(dòng)齒輪Ⅰ，所述傳動(dòng)齒輪Ⅰ、惰輪和傳動(dòng)齒輪Ⅱ依次嚙合，所述惰輪可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在惰輪軸上，所述傳動(dòng)齒輪Ⅱ固裝在傳動(dòng)軸Ⅱ上，在所述傳動(dòng)軸Ⅱ上設(shè)有與其轉(zhuǎn)動(dòng)連接的行星輪系殼體，在所述行星輪系殼體內(nèi)設(shè)有一個(gè)太陽(yáng)輪和與其嚙合的兩個(gè)行星輪，兩個(gè)所述行星輪分別固裝在兩根驅(qū)動(dòng)輪軸上，所述太陽(yáng)輪固裝在所述傳動(dòng)軸Ⅱ上，兩根所述驅(qū)動(dòng)輪軸一根設(shè)置在所述傳動(dòng)軸Ⅱ的前下方，另一根設(shè)置在所述傳動(dòng)軸Ⅱ的后下方，三者相互平行，在所述驅(qū)動(dòng)輪軸上固裝有與管道內(nèi)壁滾動(dòng)摩擦連接的驅(qū)動(dòng)輪，所述驅(qū)動(dòng)輪凸出在所述殼體之外，所述傳動(dòng)軸Ⅰ和所述傳動(dòng)軸Ⅱ由所述殼體支承，所述惰輪軸固定在所述殼體上，所述傳動(dòng)軸Ⅰ、所述惰輪軸和所述傳動(dòng)軸Ⅱ從內(nèi)至外依次排列，兩根所述驅(qū)動(dòng)輪軸由所述行星輪系殼體支承；兩個(gè)分別與所述差速器Ⅰ的前差速軸和所述差速器Ⅱ的前差速軸對(duì)應(yīng)的所述驅(qū)動(dòng)輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的中心軸線位于一個(gè)徑向剖面內(nèi)，兩個(gè)分別與所述差速器Ⅰ的后差速軸和所述差速器Ⅱ的后差速軸對(duì)應(yīng)的所述驅(qū)動(dòng)輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的中心軸線位于另一個(gè)徑向剖面內(nèi)；在中心軸線位于同一個(gè)徑向剖面內(nèi)的兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的中間上方設(shè)有一管徑適應(yīng)機(jī)構(gòu)，所述管徑適應(yīng)機(jī)構(gòu)包括居中設(shè)置的輪架，所述輪架由固定軸支承，所述固定軸的軸線與對(duì)應(yīng)的兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的中心軸線位于同一徑向剖面內(nèi)，所述固定軸穿裝在所述輪架的中部，所述輪架可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述固定軸上，在所述輪架的上部安裝有兩個(gè)前后對(duì)稱布置的從動(dòng)滾輪，所述輪架的斜下部與分別位于其左右兩側(cè)的兩個(gè)搖臂的上端鉸接，兩個(gè)所述搖臂的下端與絲母架鉸接，在所述絲母架上固接有絲母，所述絲母裝配在沿前后方向設(shè)置的絲桿上，所述絲桿由所述殼體支承并由絲桿電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述絲桿電機(jī)固定在所述殼體上。

所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的軸線、所述差速器Ⅰ的軸線和所述差速器Ⅱ的軸線位于以所述四軸差速驅(qū)動(dòng)裝置的中心軸線為軸線的同一圓柱面內(nèi)，且相對(duì)于該圓柱面的軸線互成120°。

所述前分動(dòng)軸、所述后分動(dòng)軸、所述差速器Ⅰ的前差速軸、所述差速器Ⅰ的后差速軸、所述差速器Ⅱ的前差速軸和所述差速器Ⅱ的后差速軸均為齒輪軸；在所述前分動(dòng)軸的后端設(shè)有與其一體成型的分動(dòng)齒輪Ⅰ，在所述后分動(dòng)軸的前端設(shè)有與其一體成型的分動(dòng)齒輪Ⅱ，所述分動(dòng)齒輪Ⅰ和所述分動(dòng)齒輪Ⅱ與分動(dòng)行星齒輪Ⅰ和分動(dòng)行星齒輪Ⅱ同時(shí)嚙合，所述分動(dòng)行星齒輪Ⅰ和所述分動(dòng)行星齒輪Ⅱ可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在分動(dòng)行星齒輪軸上，所述分動(dòng)行星齒輪軸由分動(dòng)齒輪架支承，所述分動(dòng)齒輪架固接在所述分動(dòng)輸入齒輪的前側(cè)；在所述差速器Ⅰ的前差速軸的后端設(shè)有與其一體成型的差速器Ⅰ的傳動(dòng)齒輪Ⅰ，在所述差速器Ⅰ的后差速軸的前端設(shè)有與其一體成型的差速器Ⅰ的傳動(dòng)齒輪Ⅱ，所述差速器Ⅰ的傳動(dòng)齒輪Ⅰ和所述差速器Ⅰ的傳動(dòng)齒輪Ⅱ與差速器Ⅰ的行星齒輪Ⅰ和差速器Ⅰ的行星齒輪Ⅱ同時(shí)嚙合，所述差速器Ⅰ的行星齒輪Ⅰ和所述差速器Ⅰ的行星齒輪Ⅱ可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在差速器Ⅰ的行星齒輪軸上，所述差速器Ⅰ的行星齒輪軸由差速器Ⅰ的齒輪架支承，所述差速器Ⅰ的齒輪架固接在所述差速器Ⅰ的輸入齒輪的后側(cè)；在所述差速器Ⅱ的前差速軸的后端設(shè)有與其一體成型的差速器Ⅱ的傳動(dòng)齒輪Ⅰ，在所述差速器Ⅱ的后差速軸的前端設(shè)有與其一體成型的差速器Ⅱ的傳動(dòng)齒輪Ⅱ，所述差速器Ⅱ的傳動(dòng)齒輪Ⅰ和所述差速器Ⅱ的傳動(dòng)齒輪Ⅱ與差速器Ⅱ的行星齒輪Ⅰ和差速器Ⅱ的行星齒輪Ⅱ同時(shí)嚙合，所述差速器Ⅱ的行星齒輪Ⅰ和所述差速器Ⅱ的行星齒輪Ⅱ可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在差速器Ⅱ的行星齒輪軸上，所述差速器Ⅱ的行星齒輪軸由差速器Ⅱ的齒輪架支承，所述差速器Ⅱ的齒輪架固接在所述差速器Ⅱ的輸入齒輪的前側(cè)。

所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)由支架支承，所述前分動(dòng)軸由軸架Ⅰ支承，所述后分動(dòng)軸由軸架Ⅱ支承，所述差速器Ⅰ的后差速軸由軸架Ⅲ支承，所述差速器Ⅱ的前差速軸由軸架Ⅳ支承，所述支架、所述軸架Ⅰ、所述軸架Ⅱ、所述軸架Ⅲ和所述軸架Ⅳ均固接在所述殼體內(nèi)。

兩根所述驅(qū)動(dòng)輪軸相對(duì)所述傳動(dòng)軸Ⅱ的相位錯(cuò)開(kāi)120°。

所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)為直流電機(jī)，所述絲桿電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)。

本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：通過(guò)一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、一個(gè)分動(dòng)器分動(dòng)以及兩個(gè)差速器的四軸輸出，實(shí)現(xiàn)了單電機(jī)輸入四軸輸出的差速驅(qū)動(dòng)，可根據(jù)牽引裝置在管道中的運(yùn)行狀況自適應(yīng)調(diào)節(jié)四軸轉(zhuǎn)速，在牽引裝置轉(zhuǎn)彎過(guò)程中無(wú)論處于過(guò)渡狀態(tài)還是轉(zhuǎn)彎狀態(tài)，均可實(shí)現(xiàn)四組驅(qū)動(dòng)輪的差速運(yùn)動(dòng)，完全解決了管道機(jī)器人牽引裝置在越障或轉(zhuǎn)彎時(shí)存在的運(yùn)動(dòng)干涉問(wèn)題，提高了驅(qū)動(dòng)效率，減少了驅(qū)動(dòng)裝置的磨損，進(jìn)而延長(zhǎng)了牽引裝置的使用壽命，且具有越障能力和管徑適應(yīng)能力強(qiáng)，有效驅(qū)動(dòng)力高，結(jié)構(gòu)對(duì)稱，成本低，適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)采用四根輸出軸的軸線位于同一平面內(nèi)且同一差速器輸出端對(duì)稱布置的結(jié)構(gòu)，方便結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與布置，擴(kuò)大了牽引裝置的適用范圍；通過(guò)采用驅(qū)動(dòng)電機(jī)的軸線和兩個(gè)差速器的軸線位于以裝置的中心軸線為軸線的同一圓柱面內(nèi)，且相對(duì)于該圓柱面的軸線互成120°的結(jié)構(gòu)，能夠使?fàn)恳b置的結(jié)構(gòu)緊湊節(jié)省占用空間，并且能夠使?fàn)恳b置具有很好的穩(wěn)定性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的整體等軸測(cè)圖；

圖2為本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的四軸差速驅(qū)動(dòng)裝置后視圖；

圖4為圖3中A-A截面的剖視圖；

圖5為本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)整體示意圖；

圖6為本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)局部示意圖；

圖7為本發(fā)明的管徑適應(yīng)機(jī)構(gòu)軸向剖視圖；

圖8為本發(fā)明的管徑適應(yīng)機(jī)構(gòu)徑向剖視圖。

圖中：1-殼體，2-分動(dòng)器，3-差速器Ⅰ，5-驅(qū)動(dòng)電機(jī)，6-驅(qū)動(dòng)輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，7-管徑適應(yīng)機(jī)構(gòu)；

101-支架，102-軸架Ⅰ，103-軸架Ⅱ，104-軸架Ⅲ，105-軸架Ⅳ；

201-分動(dòng)輸入齒輪，202-分動(dòng)齒輪架，203-分動(dòng)行星齒輪軸，204-分動(dòng)行星齒輪Ⅰ，205-分動(dòng)行星齒輪Ⅱ，206-前分動(dòng)軸，207-后分動(dòng)軸，208-分動(dòng)輸出齒輪Ⅰ，209-分動(dòng)輸出齒輪Ⅱ，210-分動(dòng)齒輪Ⅰ，211-分動(dòng)齒輪Ⅱ；

301-差速器Ⅰ的輸入齒輪，302-差速器Ⅰ的齒輪架，303-差速器Ⅰ的行星齒輪軸，304-差速器Ⅰ的行星齒輪Ⅰ，305-差速器Ⅰ的行星齒輪Ⅱ，306-差速器Ⅰ的前差速軸，307-差速器Ⅰ的后差速軸，308、差速器Ⅰ的傳動(dòng)齒輪Ⅰ，309、差速器Ⅰ的傳動(dòng)齒輪Ⅱ；

401-差速器Ⅱ的輸入齒輪，402-差速器Ⅱ的齒輪架，403-差速器Ⅱ的行星齒輪軸，404-差速器Ⅱ的行星齒輪Ⅰ，405-差速器Ⅱ的行星齒輪Ⅱ，406-差速器Ⅱ的前差速軸，407-差速器Ⅱ的后差速軸，408、差速器Ⅱ的傳動(dòng)齒輪Ⅰ，409、差速器Ⅱ的傳動(dòng)齒輪Ⅱ；

501-動(dòng)力輸出齒輪；

601-動(dòng)力輸出錐齒輪，602-傳動(dòng)輸入錐齒輪，603-傳動(dòng)軸Ⅰ，604-傳動(dòng)齒輪Ⅰ，605-惰輪軸，606-惰輪，607-傳動(dòng)軸Ⅱ，608-傳動(dòng)齒輪Ⅱ，609-太陽(yáng)輪，610-行星輪，611-驅(qū)動(dòng)輪軸，612-行星輪系殼體，613-驅(qū)動(dòng)輪；

701-絲桿電機(jī)，702-從動(dòng)滾輪，703-輪架，704-固定軸，705-搖臂，706-絲母架，707-絲母，708-絲桿。

具體實(shí)施方式

為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下：

請(qǐng)參閱圖1～圖8，一種輪式管道機(jī)器人牽引裝置，包括殼體1和四軸差速驅(qū)動(dòng)裝置，所述四軸差速驅(qū)動(dòng)裝置包括安裝在所述殼體1內(nèi)的分動(dòng)器2、差速器Ⅰ3、差速器Ⅱ和驅(qū)動(dòng)電機(jī)5，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)5固定在所述殼體1內(nèi)，在所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)5的輸出軸上安裝有動(dòng)力輸出齒輪501。

所述分動(dòng)器2設(shè)有前分動(dòng)軸206和后分動(dòng)軸207，在所述后分動(dòng)軸207上設(shè)有與所述動(dòng)力輸出齒輪501嚙合的分動(dòng)輸入齒輪201和分動(dòng)輸出齒輪Ⅱ209，所述分動(dòng)輸入齒輪201轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述后分動(dòng)軸207上，所述分動(dòng)輸出齒輪Ⅱ209固定安裝在所述后分動(dòng)軸207上，在所述前分動(dòng)軸206上固裝有分動(dòng)輸出齒輪Ⅰ208。

所述差速器Ⅰ3和所述差速器Ⅱ均包括前差速軸和后差速軸，差速器Ⅰ的前差速軸306的軸線、差速器Ⅰ的后差速軸307的軸線、差速器Ⅱ的前差速軸406的軸線和差速器Ⅱ的后差速軸407的軸線位于同一平面內(nèi)，差速器Ⅰ的前差速軸306的輸出端與差速器Ⅰ的后差速軸307的輸出端對(duì)稱布置，差速器Ⅱ的前差速軸406的輸出端與差速器Ⅱ的后差速軸407的輸出端對(duì)稱布置。

在所述差速器Ⅰ的前差速軸306上設(shè)有與其轉(zhuǎn)動(dòng)連接的差速器Ⅰ的輸入齒輪301，所述差速器Ⅰ的輸入齒輪301與所述分動(dòng)輸出齒輪Ⅰ208嚙合，在所述差速器Ⅱ的后差速軸407上設(shè)有與其轉(zhuǎn)動(dòng)連接的差速器Ⅱ的輸入齒輪401，所述差速器Ⅱ的輸入齒輪401與所述分動(dòng)輸出齒輪Ⅱ209嚙合。

在所述差速器Ⅰ的前差速軸306的輸出端、在所述差速器Ⅰ的后差速軸307的輸出端、在所述差速器Ⅱ的前差速軸406的輸出端以及在所述差速器Ⅱ的后差速軸407的輸出端各連接有一動(dòng)力輸出錐齒輪601，所述動(dòng)力輸出錐齒輪601驅(qū)動(dòng)一驅(qū)動(dòng)輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6。

所述驅(qū)動(dòng)輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6包括與所述動(dòng)力輸出錐齒輪601嚙合的傳動(dòng)輸入錐齒輪602，所述傳動(dòng)輸入錐齒輪602固裝在傳動(dòng)軸Ⅰ603上，在所述傳動(dòng)軸Ⅰ603上固裝有傳動(dòng)齒輪Ⅰ604，所述傳動(dòng)齒輪Ⅰ604、惰輪606和傳動(dòng)齒輪Ⅱ608依次嚙合，所述惰輪606可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在惰輪軸605上，所述傳動(dòng)齒輪Ⅱ608固裝在傳動(dòng)軸Ⅱ607上，在所述傳動(dòng)軸Ⅱ607上設(shè)有與其轉(zhuǎn)動(dòng)連接的行星輪系殼體612，在所述行星輪系殼體612內(nèi)設(shè)有一個(gè)太陽(yáng)輪609和與其嚙合的兩個(gè)行星輪610，兩個(gè)所述行星輪610分別固裝在兩根驅(qū)動(dòng)輪軸611上，所述太陽(yáng)輪609固裝在所述傳動(dòng)軸Ⅱ607上，兩根所述驅(qū)動(dòng)輪軸611一根設(shè)置在所述傳動(dòng)軸Ⅱ607的前下方，另一根設(shè)置在所述傳動(dòng)軸Ⅱ607的后下方，三者相互平行，在所述驅(qū)動(dòng)輪軸611上固裝有與管道內(nèi)壁滾動(dòng)摩擦連接的驅(qū)動(dòng)輪613，所述驅(qū)動(dòng)輪613凸出在所述殼體1之外，所述傳動(dòng)軸Ⅰ603和所述傳動(dòng)軸Ⅱ607由所述殼體1支承，所述惰輪軸605固定在所述殼體1上，所述傳動(dòng)軸Ⅰ603、所述惰輪軸605和所述傳動(dòng)軸Ⅱ607從內(nèi)至外依次排列，兩根所述驅(qū)動(dòng)輪軸611由所述行星輪系殼體612支承。行星輪系殼體612具有與行星齒輪架等效作用，在管道機(jī)器人牽引裝置越障或轉(zhuǎn)彎時(shí)，行星輪系殼體612可帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪軸611繞傳動(dòng)軸Ⅱ607轉(zhuǎn)動(dòng)。

兩個(gè)分別與所述差速器Ⅰ的前差速軸306和所述差速器Ⅱ的前差速軸406對(duì)應(yīng)的所述驅(qū)動(dòng)輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6的中心軸線位于一個(gè)徑向剖面內(nèi)，兩個(gè)分別與所述差速器Ⅰ的后差速軸307和所述差速器Ⅱ的后差速軸407對(duì)應(yīng)的所述驅(qū)動(dòng)輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6的中心軸線位于另一個(gè)徑向剖面內(nèi)。

在中心軸線位于同一個(gè)徑向剖面內(nèi)的兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)輪傳動(dòng)機(jī)6的中間上方設(shè)有一管徑適應(yīng)機(jī)構(gòu)7，所述管徑適應(yīng)機(jī)構(gòu)7包括居中設(shè)置的輪架703，所述輪架703由固定軸704支承，所述固定軸704的軸線與對(duì)應(yīng)的兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6的中心軸線位于同一徑向剖面內(nèi)，所述固定軸704穿裝在所述輪架703的中部，所述輪架703可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述固定軸704上，在所述輪架703的上部安裝有兩個(gè)前后對(duì)稱布置的從動(dòng)滾輪702，所述輪架703的斜下部與分別位于其左右兩側(cè)的兩個(gè)搖臂705的上端鉸接，兩個(gè)所述搖臂705的下端與絲母架706鉸接，在所述絲母架706上固接有與絲母707，所述絲母707裝配在沿前后方向設(shè)置的絲桿708上，所述絲桿708由所述殼體1支承并由絲桿電機(jī)701驅(qū)動(dòng)，所述絲桿電機(jī)701固定在所述殼體1上。

在本實(shí)施例中，為了使?fàn)恳b置結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省占用空間，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)5的軸線、所述差速器Ⅰ3的軸線和所述差速器Ⅱ的軸線位于以所述四軸差速驅(qū)動(dòng)裝置的中心軸線為軸線的同一圓柱面內(nèi)，且相對(duì)于該圓柱面的軸線互成120°。

為了適用小型化的需要，所述前分動(dòng)軸206、所述后分動(dòng)軸207、所述差速器Ⅰ的前差速軸306、所述差速器Ⅰ的后差速軸307、所述差速器Ⅱ的前差速軸406和所述差速器Ⅱ的后差速軸407均為齒輪軸。

在所述前分動(dòng)軸206的后端設(shè)有與其一體成型的分動(dòng)齒輪Ⅰ210，在所述后分動(dòng)軸207的前端設(shè)有與其一體成型的分動(dòng)齒輪Ⅱ211，所述分動(dòng)齒輪Ⅰ210和所述分動(dòng)齒輪Ⅱ211與分動(dòng)行星齒輪Ⅰ204和分動(dòng)行星齒輪Ⅱ205同時(shí)嚙合，所述分動(dòng)行星齒輪Ⅰ204和所述分動(dòng)行星齒輪Ⅱ205可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在分動(dòng)行星齒輪軸203上，所述分動(dòng)行星齒輪軸203由分動(dòng)齒輪架202支承，所述分動(dòng)齒輪架202固接在所述分動(dòng)輸入齒輪201的前側(cè)。

在所述差速器Ⅰ的前差速軸306的后端設(shè)有與其一體成型的差速器Ⅰ的傳動(dòng)齒輪Ⅰ308，在所述差速器Ⅰ的后差速軸307的前端設(shè)有與其一體成型的差速器Ⅰ的傳動(dòng)齒輪Ⅱ309，所述差速器Ⅰ的傳動(dòng)齒輪Ⅰ308和所述差速器Ⅰ的傳動(dòng)齒輪Ⅱ309與差速器Ⅰ的行星齒輪Ⅰ304和差速器Ⅰ的行星齒輪Ⅱ305同時(shí)嚙合，所述差速器Ⅰ的行星齒輪Ⅰ304和所述差速器Ⅰ的行星齒輪Ⅱ305可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在差速器Ⅰ的行星齒輪軸303上，所述差速器Ⅰ的行星齒輪軸303由差速器Ⅰ的齒輪架302支承，所述差速器Ⅰ的齒輪架302固接在所述差速器Ⅰ的輸入齒輪301后側(cè)。

在所述差速器Ⅱ的前差速軸406的后端設(shè)有與其一體成型的差速器Ⅱ的傳動(dòng)齒輪Ⅰ408，在所述差速器Ⅱ的后差速軸407的前端設(shè)有與其一體成型的差速器Ⅱ的傳動(dòng)齒輪Ⅱ409，所述差速器Ⅱ的傳動(dòng)齒輪Ⅰ408和所述差速器Ⅱ的傳動(dòng)齒輪Ⅱ409與差速器Ⅱ的行星齒輪Ⅰ404和差速器Ⅱ的行星齒輪Ⅱ405同時(shí)嚙合，所述差速器Ⅱ的行星齒輪Ⅰ404和所述差速器Ⅱ的行星齒輪Ⅱ405可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在差速器Ⅱ的行星齒輪軸403上，所述差速器Ⅱ的行星齒輪軸403由差速器Ⅱ的齒輪架402支承，所述差速器Ⅱ的齒輪架402固接在所述差速器Ⅱ的輸入齒輪401前側(cè)。

在本實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)5由支架101支承，所述前分動(dòng)軸206由軸架Ⅰ102支承，所述后分動(dòng)軸207由軸架Ⅱ103支承，所述差速器Ⅰ的后差速軸307由軸架Ⅲ104支承，所述差速器Ⅱ的前差速軸406由軸架Ⅳ105支承，所述支架101、所述軸架Ⅰ102、所述軸架Ⅱ103、所述軸架Ⅲ104和所述軸架Ⅳ105均固接在所述殼體1內(nèi)。兩根所述驅(qū)動(dòng)輪軸611相對(duì)所述傳動(dòng)軸Ⅱ607的相位錯(cuò)開(kāi)120°。所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)5為直流電機(jī)，所述絲桿電機(jī)701為步進(jìn)電機(jī)。

本發(fā)明的工作原理：

輪式管道機(jī)器人牽引裝置沿直線管道運(yùn)動(dòng)時(shí)，由驅(qū)動(dòng)電機(jī)5輸出的動(dòng)力經(jīng)由分動(dòng)器2平均分配給差速器Ⅰ3和差速器Ⅱ，再經(jīng)由差速器Ⅰ3和差速器Ⅱ平均分配給所述差速器Ⅰ的前差速軸306、所述差速器Ⅰ的后差速軸307、所述差速器Ⅱ的前差速軸406和所述差速器Ⅱ的后差速軸407，所述分動(dòng)齒輪Ⅰ204、所述分動(dòng)齒輪Ⅱ205、所述差速器Ⅰ的行星齒輪Ⅰ304、所述差速器Ⅰ的行星齒輪Ⅱ305、所述差速器Ⅱ的行星齒輪Ⅰ404和所述差速器Ⅱ的行星齒輪Ⅱ405只公轉(zhuǎn)不自轉(zhuǎn)，此時(shí)驅(qū)動(dòng)裝置四根輸出軸的轉(zhuǎn)速相同。

輪式管道機(jī)器人牽引裝置越障或轉(zhuǎn)彎時(shí)，由驅(qū)動(dòng)電機(jī)5輸出的動(dòng)力經(jīng)由分動(dòng)器2一次解耦、差速器Ⅰ3和差速器Ⅱ二次解耦后分配給所述差速器Ⅰ的前差速軸306、所述差速器Ⅰ的后差速軸307、所述差速器Ⅱ的前差速軸406和所述差速器Ⅱ的后差速軸407，所述分動(dòng)齒輪Ⅰ204、所述分動(dòng)齒輪Ⅱ205、所述差速器Ⅰ的行星齒輪Ⅰ304、所述差速器Ⅰ的行星齒輪Ⅱ305、所述差速器Ⅱ的行星齒輪Ⅰ404和所述差速器Ⅱ的行星齒輪Ⅱ405在公轉(zhuǎn)的同時(shí)相應(yīng)自轉(zhuǎn)，此時(shí)驅(qū)動(dòng)裝置四根輸出軸的轉(zhuǎn)速不同，實(shí)現(xiàn)差速驅(qū)動(dòng)的功能。

盡管上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。