CN102865432A - 电驱动管道内行走器 - Google Patents
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Abstract
一种电驱动管道内行走器,包括车架、驱动轮和辅助滚轮,车架上沿车架的中心轴方向依次布置两个前驱动轮、两个辅助滚轮和两个后驱动轮,驱动轮与电动驱动机构连接,电动驱动机构包括电机、联轴器、蜗轮蜗杆减速器、链传动机构、驱动轴、轴承和万向联轴节,链传动机构包括主动链轮、链条和被动链轮,电机的输出轴与联轴器连接,联轴器与蜗轮蜗杆减速器的输入轴连接,蜗轮蜗杆减速器的输出轴上安装主动链轮,主动链轮通过链条与被动链轮传动连接,被动链轮安装在驱动轴上,驱动轴的两端分别安装轴承,轴承与万向联轴节连接,万向联轴节与驱动轮连接。本发明提供一种提高可靠性、安全性良好、坡路行走能力强的电驱动管道内行走器。
Description
技术领域
本发明涉及一种管道内行走器。
背景技术
管道机器人是管道施工中必备的一种工具,管道的封闭性以及工作环境决定了管道施工的艰难性。从结构形式来看,主要分为轮式管道机器人、脚式管道机器人、履带式管道机器人和蠕动式管道机器人。轮式管道行走装置大多采用气动或液压驱动,但难以满足坡度较大时的行走要求。
发明内容
为了克服已有管道内行走器的可靠性较差、安全性较低的不足,尤其是坡路行走能力的不足,本发明提供一种提高可靠性、安全性良好、坡路行走能力强的电驱动管道内行走器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种电驱动管道内行走器,包括车架、驱动轮和辅助滚轮,所述车架上沿车架的中心轴方向依次布置两个前驱动轮、两个辅助滚轮和两个后驱动轮,从轴向上看驱动轮位于车架的下半圆,辅助滚轮位于车架的上半圆;驱动轮安装在车架上,所述驱动轮与电动驱动机构连接,所述电动驱动机构包括电机、联轴器、蜗轮蜗杆减速器、链传动机构、驱动轴、轴承和万向联轴节,所述链传动机构包括主动链轮、链条和被动链轮,所述电机的输出轴与联轴器连接,所述联轴器与蜗轮蜗杆减速器的输入轴连接,所述蜗轮蜗杆减速器的输出轴上安装主动链轮,所述主动链轮通过链条与被动链轮传动连接,所述被动链轮安装在驱动轴上,所述驱动轴的两端分别安装轴承,所述轴承与万向联轴节连接,所述万向联轴节与驱动轮连接。
进一步,所述辅助滚轮与辅助传动机构连接,所述辅助传动机构包括机架、中空轴、滑套、支撑杆和弹簧,辅助滚轮通过一个销轴安装在支撑杆一端的滑槽内,辅助滚轮销轴压在弹簧上,支撑杆可以绕固定在车架上的回转轴转动,支撑杆的另一端通过铰链与滑套联接,所述滑套与用以驱动滑套在中空轴上滑动的电动推杆连接。
更进一步,所述驱动轴两根,所述链传动机构有两个,一个链传动机构与一根驱动轴连接。优选的方案为四轮驱动方式,当然,也可以采用前轮驱动或者后轮驱动方式。
进一步,两个驱动轮的夹角为120°并关于Y轴对称,两个辅助滚轮的夹角也为120°并关于Y轴对称,驱动轮与两个辅助滚轮的夹角为60°。
本发明的技术构思为:若电动推杆伸出,推动滑套向右滑动使支撑杆转动,辅助滚轮径向运动,当压在管道内壁上后弹簧被压缩。电动推杆伸出越长,辅助滚轮上作用的压力越大,该压力通过机架传递到驱动轮上,可增加附着力。即坡度越大时,电动推杆伸出的长度应越大,以提高行走时的附着力。
行走时,电机转动通过蜗轮蜗杆减速器驱动前主动链轮和后主动链轮转动,并带动前后驱动轴转动,前后驱动轴再通过万向联轴节驱动前后四个驱动轮同时转动,驱动轮的行走速度只取决于电机的转速,通过电机调速可以实现行走速度的调节。由于蜗轮蜗杆减速器具有自锁能力,当电机停转时,四个驱动轮就不会转动,因此,能在坡路时停住而不会溜坡。
本发明的有益效果主要表现在:提高可靠性、安全性良好、坡路行走能力强。
附图说明
图1是电驱动管道内行走器的示意图。
图2是图1的轴向示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1和图2,一种电驱动管道内行走器,包括车架1、驱动轮和辅助滚轮8,所述车架1上沿车架的中心轴方向依次布置两个前驱动轮2、两个辅助滚轮8和两个后驱动轮9,从轴向上看驱动轮位于车架1的下半圆,辅助滚轮8位于车架1的上半圆;驱动轮安装在车架1上,所述驱动轮与电动驱动机构连接,所述电动驱动机构包括电机14、联轴器15、蜗轮蜗杆减速器16、链传动机构、驱动轴、轴承和万向联轴节,所述链传动机构包括主动链轮、链条和被动链轮,所述电机14的输出轴与联轴器15连接,所述联轴器15与蜗轮蜗杆减速器16的输入轴连接,所述蜗轮蜗杆减速器16的输出轴上安装主动链轮,所述主动链轮通过链条与被动链轮传动连接,所述被动链轮安装在驱动轴上,所述驱动轴的两端分别安装轴承,所述轴承与万向联轴节连接,所述万向联轴节与驱动轮连接。
进一步,所述辅助滚轮8与辅助传动机构连接,所述辅助传动机构包括机架19、中空轴20、滑套21、支撑杆6和弹簧7,辅助滚轮8通过一个销轴安装在支撑杆6一端的滑槽内,辅助滚轮8销轴压在弹簧7上,支撑杆6绕固定在车架上的回转轴转动,支撑杆6的另一端通过铰链与滑套21联接,所述滑套21与用以驱动滑套在中空轴上滑动的电动推杆22连接。
更进一步,所述驱动轴两根(包括前驱动轴5和后驱动轴12),所述链传动机构有两个,一个链传动机构与一根驱动轴连接,主动链轮包括前主动链轮18和后主动链轮17,所述前驱动轴5上安装前被动链轮,所述后驱动轴12上安装后被动链轮13,所述前驱动轴的两端分别安装右前轴承4和左前轴承,右前轴承4与右前万向联轴节3连接,右前万向联轴节3与右前驱动轮连接,左前轴承分别与左前万向联轴节、左前驱动轮连接;所述后驱动轴的两端分别安装右后轴承11和左后轴承,所述右后轴承与右后万向联轴节连接,所述右后万向联轴节与右后驱动轮连接,左后轴承分别与左后万向联轴节、左后驱动轮连接;。优选的方案为四轮驱动方式,当然,也可以采用前轮驱动或者后轮驱动方式。
进一步,两个驱动轮的夹角为120°并关于Y轴对称,两个辅助滚轮的夹角也为120°并关于Y轴对称,驱动轮与两个辅助滚轮的夹角为60°。
本实施例中,行走时,电机转动通过蜗轮蜗杆减速器驱动前主动链轮和后主动链轮转动,并带动前后驱动轴转动,前后驱动轴再通过万向联轴节驱动前后四个驱动轮同时转动,驱动轮的行走速度只取决于电机的转速。由于蜗轮蜗杆减速器具有自锁能力,当电机停转时,四个驱动轮就不会转动,因此,能在坡路时停住而不会溜坡。
Claims (4)
1.一种电驱动管道内行走器,包括车架、驱动轮和辅助滚轮,所述车架上沿车架的中心轴方向依次布置两个前驱动轮、两个辅助滚轮和两个后驱动轮,从轴向上看驱动轮位于车架的下半圆,辅助滚轮位于车架的上半圆;驱动轮安装在车架上,其特征在于:所述驱动轮与电动驱动机构连接,所述电动驱动机构包括电机、联轴器、蜗轮蜗杆减速器、链传动机构、驱动轴、轴承和万向联轴节,所述链传动机构包括主动链轮、链条和被动链轮,所述电机的输出轴与联轴器连接,所述联轴器与蜗轮蜗杆减速器的输入轴连接,所述蜗轮蜗杆减速器的输出轴上安装主动链轮,所述主动链轮通过链条与被动链轮传动连接,所述被动链轮安装在驱动轴上,所述驱动轴的两端分别安装轴承,所述轴承与万向联轴节连接,所述万向联轴节与驱动轮连接。
2.如权利要求1所述的电驱动管道内行走器,其特征在于:所述辅助滚轮与辅助传动机构连接,所述辅助传动机构包括机架、中空轴、滑套、支撑杆和弹簧,辅助滚轮通过一个销轴安装在支撑杆一端的滑槽内,辅助滚轮销轴压在弹簧上,支撑杆绕固定在车架上的回转轴转动,支撑杆的另一端通过铰链与滑套联接,所述滑套与用以驱动滑套在中空轴上滑动的电动推杆连接。
3.如权利要求1或2所述的电驱动管道内行走器,其特征在于:所述驱动轴两根,所述链传动机构有两个,一个链传动机构与一根驱动轴连接。
4.如权利要求1或2所述的电驱动管道内行走器,其特征在于:两个驱动轮的夹角为120°并关于Y轴对称,两个辅助滚轮的夹角也为120°并关于Y轴对称,驱动轮与两个辅助滚轮的夹角为60°。
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