調(diào)節(jié)機構(gòu)，動力機構(gòu)的另一端連接有彈簧預緊支撐機構(gòu)，絲杠螺母有源調(diào)節(jié)機構(gòu)和彈簧預緊支撐機構(gòu)上均安裝有多個曲柄連桿支撐機構(gòu)。
[0027]曲柄連桿支撐機構(gòu)數(shù)量為六個，絲杠螺母有源調(diào)節(jié)機構(gòu)和彈簧預緊支撐機構(gòu)上分別安裝有三個。曲柄連桿支撐機構(gòu)包括短曲柄15，短曲柄15上連接有長曲柄13，長曲柄13的另外一端連接有小曲柄11，短曲柄15、長曲柄13以及小曲柄11之間通過螺栓14和螺母12連接，小曲柄11的尾端通過軸承10安裝有車輪9，車輪9上設(shè)置有壓力傳感器。
[0028]動力機構(gòu)包括設(shè)置在圓筒23內(nèi)部的步進電機7，步進電機7的主軸通過彈性柱銷聯(lián)軸器6與減速機構(gòu)連接并帶動其工作。為了降低齒輪軸轉(zhuǎn)速，使得調(diào)節(jié)更加準確和平穩(wěn)，可以增加減速機構(gòu)，減速機構(gòu)包括與彈性柱銷聯(lián)軸器6連接的圓柱小齒輪軸20，圓柱小齒輪軸20上套裝有小直齒輪5，小直齒輪5嚙合有第一傳動齒輪24，第一傳動齒輪24中部套裝有傳動齒輪軸25，傳動齒輪軸25上套裝有隨其轉(zhuǎn)動的第二傳動齒輪26，第二傳動齒輪26嚙合有大直齒輪4，大直齒輪4中部安裝有圓柱大齒輪軸21。
[0029]為了減少摩擦力，圓柱小齒輪軸20、傳動齒輪軸25以及圓柱大齒輪軸21的兩端均通過深溝球軸承22安裝在減速器擋圈19上，減速器擋圈19安裝在圓筒23內(nèi)部。
[0030]絲杠螺母有源調(diào)節(jié)機構(gòu)包括與圓柱大齒輪軸21連接隨其轉(zhuǎn)動的絲杠2，絲杠2上套裝有套環(huán)螺母3，套環(huán)螺母3上預設(shè)有多個用于連接曲柄連桿支撐機構(gòu)的安裝孔。絲杠2的外側(cè)安裝有絲杠擋圈I。絲杠擋圈I可防止套環(huán)螺母3在絲杠2上移動時意外脫落。
[0031]彈簧預緊支撐機構(gòu)包括與動力結(jié)構(gòu)連接的伸縮桿8，伸縮桿8的外側(cè)套裝有彈簧18，彈簧18外面套有套筒17并安裝在伸縮桿8上，套筒17的外側(cè)設(shè)置有套環(huán)16，套環(huán)16上預設(shè)有多個用于連接曲柄連桿支撐機構(gòu)的安裝孔。
[0032]本發(fā)明的具體工作過程為:當直管或彎管的管道內(nèi)部開始泄漏時，該管內(nèi)爬行機器人攜帶檢測和封堵設(shè)備進入管道內(nèi)部。當管道內(nèi)徑發(fā)生變化或者管道曲率半徑發(fā)生變化時，該爬行機器人車輪9上的壓力傳感器會傳遞車輪9和管道之間的壓力信號，到達步進電機7，并通過彈性柱銷聯(lián)軸器6傳遞動力到圓柱小齒輪軸20，帶動小直齒輪5、第一傳動齒輪24、第二傳動齒輪26和大直齒輪4轉(zhuǎn)動，進而帶動圓柱大齒輪軸21轉(zhuǎn)動。從減速機構(gòu)傳遞來的動力帶動與之相連接的絲杠2轉(zhuǎn)動，同時使得套環(huán)螺母3在絲杠2上前后移動，從而帶動與之相連的短曲柄15，長曲柄13和小曲柄11運動，達到可以調(diào)節(jié)車輪9和管道之間的壓力的目的。在套環(huán)螺母3帶動與短曲柄15，長曲柄13和小曲柄11運動的同時，爬行機器人后輪腿部分(彈簧預緊支撐機構(gòu)和曲柄連桿支撐機構(gòu))彈簧18會根據(jù)曲柄連桿支撐機構(gòu)與管道之間的壓力進行伸縮變化，以適應管道內(nèi)徑和曲率半徑的改變。
[0033]上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作了詳細說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。
【主權(quán)項】
1.六輪支撐式管道內(nèi)自適應爬行裝置，其特征在于:包括圓筒(23)，圓筒(23)內(nèi)安裝有動力機構(gòu)和減速機構(gòu)，動力機構(gòu)通過減速機構(gòu)連接有絲杠螺母有源調(diào)節(jié)機構(gòu)，動力機構(gòu)的另一端連接有彈簧預緊支撐機構(gòu)，絲杠螺母有源調(diào)節(jié)機構(gòu)和彈簧預緊支撐機構(gòu)上均安裝有多個曲柄連桿支撐機構(gòu)； 曲柄連桿支撐機構(gòu)包括短曲柄(15 )，短曲柄(15 )上連接有長曲柄(13)，長曲柄(13)的另外一端連接有小曲柄(11)，小曲柄(11)的尾端通過軸承(10)安裝有車輪(9)，車輪(9)上設(shè)置有壓力傳感器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六輪支撐式管道內(nèi)自適應爬行裝置，其特征在于:所述動力機構(gòu)包括設(shè)置在圓筒(23)內(nèi)部的步進電機(7)，步進電機(7)的主軸通過彈性柱銷聯(lián)軸器(6)與減速機構(gòu)連接并帶動其工作。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的六輪支撐式管道內(nèi)自適應爬行裝置，其特征在于:所述減速機構(gòu)包括與彈性柱銷聯(lián)軸器(6)連接的圓柱小齒輪軸(20)，圓柱小齒輪軸(20)上套裝有小直齒輪(5)，小直齒輪(5)嚙合有第一傳動齒輪(24)，第一傳動齒輪(24)中部套裝有傳動齒輪軸(25)，傳動齒輪軸(25)上套裝有隨其轉(zhuǎn)動的第二傳動齒輪(26)，第二傳動齒輪(26)嚙合有大直齒輪(4)，大直齒輪(4)中部安裝有圓柱大齒輪軸(21)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的六輪支撐式管道內(nèi)自適應爬行裝置，其特征在于:所述圓柱小齒輪軸(20)、傳動齒輪軸(25)以及圓柱大齒輪軸(21)的兩端均通過深溝球軸承(22)安裝在減速器擋圈(19)上，減速器擋圈(19)安裝在圓筒(23)內(nèi)部。5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的六輪支撐式管道內(nèi)自適應爬行裝置，其特征在于:絲杠螺母有源調(diào)節(jié)機構(gòu)包括與圓柱大齒輪軸(21)連接隨其轉(zhuǎn)動的絲杠(2)，絲杠(2)上套裝有套環(huán)螺母(3)，套環(huán)螺母(3)上預設(shè)有多個用于連接曲柄連桿支撐機構(gòu)的安裝孔。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的六輪支撐式管道內(nèi)自適應爬行裝置，其特征在于:所述絲杠(2)的外側(cè)安裝有絲杠擋圈(I)。7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的六輪支撐式管道內(nèi)自適應爬行裝置，其特征在于:所述彈簧預緊支撐機構(gòu)包括與動力結(jié)構(gòu)連接的伸縮桿(8)，伸縮桿(8)的外側(cè)套裝有彈簧(18)，彈簧(18)外面套有套筒(17)并安裝在伸縮桿(8)上，套筒(17)的外側(cè)設(shè)置有套環(huán)(16)，套環(huán)(16)上預設(shè)有多個用于連接曲柄連桿支撐機構(gòu)的安裝孔。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六輪支撐式管道內(nèi)自適應爬行裝置，其特征在于:所述曲柄連桿支撐機構(gòu)數(shù)量為六個，所述絲杠螺母有源調(diào)節(jié)機構(gòu)和彈簧預緊支撐機構(gòu)上分別安裝有三個。
【專利摘要】本發(fā)明的六輪支撐式管道內(nèi)自適應爬行裝置屬于通用管內(nèi)爬行機器人領(lǐng)域，解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，旨在提供一種六輪支撐式管道內(nèi)自適應爬行裝置，該六輪支撐式管道內(nèi)自適應爬行裝置通用性強、穩(wěn)定性好，能夠自適應管徑變化，操作簡單，便于制造，采用的技術(shù)方案：包括圓筒，圓筒內(nèi)安裝有動力機構(gòu)和減速機構(gòu)，動力機構(gòu)通過減速機構(gòu)連接有絲杠螺母有源調(diào)節(jié)機構(gòu)，動力機構(gòu)的另一端連接有彈簧預緊支撐機構(gòu)，絲杠螺母有源調(diào)節(jié)機構(gòu)和彈簧預緊支撐機構(gòu)上均安裝有多個曲柄連桿支撐機構(gòu)，曲柄連桿支撐機構(gòu)包括短曲柄，短曲柄上連接有長曲柄，長曲柄的另外一端連接有小曲柄，小曲柄的尾端通過軸承安裝有車輪，車輪上設(shè)置有壓力傳感器。
【IPC分類】F16L55/32, F16L101/30
【公開號】CN105570609
【申請?zhí)枴緾N201610062793
【發(fā)明人】閆宏偉, 陳伶, 焦彪彪, 楊晉, 崔子梓, 范倩倩, 王福杰, 衛(wèi)紅梅
【申請人】中北大學
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2016年1月29日