CN112728292A - 油轮油气回收管道爬壁机器人 - Google Patents

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程宇豪
许明乐
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Abstract

油轮油气回收管道爬壁机器人，包括电气腔、波纹弯管、***装置、多级推杆、第二驱动轮、防油罩、防水电机、支杆、第一电动推杆、第一驱动轮、转轴、轴架、收卷轮装置、拉绳、滑轨和滑块，所述电气腔上下两端各安装波纹弯管，波纹弯管上安装防水电机，防水电机的输出轴上安装***装置，***装置下方安装防油罩，防油罩将防水电机的输出轴笼罩在内，***装置左右两侧各安装多级推杆，多级推杆顶端铰接安装第二驱动轮，第二驱动轮内置驱动电机；本发明的优点是：具备主动运动能力，且能顺利通过弯头，不影响弯头部位腐蚀情况的拍摄。

Description

油轮油气回收管道爬壁机器人
技术领域
本发明涉及油轮油气回收管道爬壁机器人，属于机器人技术领域。
背景技术
原油通常是利用油轮经海运到达目的地码头，再通过管道输送至储罐等容器储存。油气回收***的管道存在较多的管道弯头和管道交叉，在管道内部产生了管内圆角，油气回收管道内为原油挥发气体，内部压力不高，所以对管道强度要求不高，但是油气中含有具有腐蚀性的硫氧化物和氮氧化物，很容易导致管道内壁腐蚀，进而导致管道破坏而泄漏油气，造成空气污染和原油浪费，并存在起火、***等安全隐患。而现有技术的通径检测器利用管道内流动油气驱动而沿管道运动，通过搭载的传感器获取管道腐蚀情况，但不具备主动运动能力，且经常无法顺利通过弯头，也就无法清晰的用自带摄像装置拍下内部弯头部位的腐蚀情况。为了解决上述困难，需要开发一款具备主动运动能力，且能顺利通过弯头，不影响弯头部位腐蚀情况拍摄的油轮油气回收管道爬壁机器人。
发明内容
本发明的目的是提供油轮油气回收管道爬壁机器人。
本发明要解决的问题是现有技术的通径检测器利用管道内流动油气驱动而沿管道运动，通过搭载的传感器获取管道腐蚀情况，但不具备主动运动能力，且经常无法顺利通过弯头的问题。
为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：
油轮油气回收管道爬壁机器人，包括电气腔、波纹弯管、***装置、多级推杆、第二驱动轮、防油罩、防水电机、支杆、第一电动推杆、第一驱动轮、转轴、轴架、收卷轮装置、拉绳、滑轨和滑块，所述电气腔上下两端各安装波纹弯管，波纹弯管上安装防水电机，防水电机的输出轴上安装***装置，***装置下方安装防油罩，防油罩将防水电机的输出轴笼罩在内，***装置左右两侧各安装多级推杆，多级推杆顶端铰接安装第二驱动轮，第二驱动轮内置驱动电机，电气腔左右两侧各安装支杆，支杆侧面安装滑块，滑块安装在滑轨上，滑轨侧壁上安装收卷轮装置，收卷轮装置通过内置电机驱动收卷轮，拉绳一端安装在滑块上，拉绳另一端固定在收卷轮上，滑轨上下两侧各安装轴架，轴架上安装转轴，第一电动推杆通过转向架安装在转轴上，转轴由微型电机驱动，第一电动推杆的前端各通过鱼眼轴承安装第一驱动轮，第一驱动轮包括吸盘、橡胶圈、第二电动推杆、压合部位和移动轮，移动轮的外周安装橡胶圈，橡胶圈内设有多个凹槽，吸盘安装在凹槽内，吸盘的周边与橡胶圈压合在一起，第二电动推杆的伸缩端与吸盘背面相连，第二电动推杆安装在移动轮内。
所述移动轮由内置驱动机构驱动。
所属吸盘周边与橡胶圈压合在一起，能避免油气进入到吸盘的背面。
所述波纹管内设有可弯曲铅丝。
所述电气腔内为空心结构，电气腔内安装微型控制器，微型控制器与第一电动推杆、第二电动推杆、多级伸缩杆电相连。
所述转轴通过鱼眼轴承连接在第一驱动轮内置电机的机座上。
本发明的优点是：微型控制器与防水电机相连，防水电机使***头选择，来调节***头的摄像角度，实现全方位的拍摄管道内的图像；同时***头的转动，使多级推杆转动调节第二驱动轮的朝向，使第二驱动轮调节朝向后能方便经过管道的弯头；多级伸缩杆能调节第二驱动轮的位置，使第二驱动轮能适应管道由直通管变成弯头管时的变化，假如管道弯头是“7”字形，就可以控制第二驱动轮内置的驱动电机使第二驱动轮沿着“7”字形上方的横向管的前后两侧侧壁爬行，然后从管道弯头的一头进入到另一头；防水电机、多级伸缩杆等电器的导线都容纳在波纹弯管内；随着第二驱动轮的移动，波纹弯管会发生完全，同时带动后面的部件一起移动；收卷轮装置的内置电机驱动收卷轮转动，实现拉绳的放松与收卷，使滑块在滑轨上上下移动，使整个机器人固定不动时，可以调节摄像头的位置，扩大摄像头的拍摄范围；转轴的微型电机驱动后使第一电动推杆调节朝向，在整个机器人通过管道弯头时，可以使第一电动推杆带动第二驱动轮调节角度后由向外的朝向变成转动到波纹弯管的侧面，同时在不借助第二驱动轮的作用力下，由上下两侧的第一驱动轮带动整个机器人经过弯头；同时滑块被拉绳上下两端仅仅固定住，可以避免滑块在滑轨上移动；第一电动推杆可以使第一驱动轮向外移动，使第一驱动轮紧贴管道内壁，在第一驱动轮的内置电机的带动下，使机器人整体可以前后移动；第二电动推杆与微型控制器电相连，微型控制器控制第二电动推杆做伸缩运动，控制吸盘的凸起与凹陷，进而实现吸盘吸附在管道内壁上，使拉绳拉动滑块移动对摄像头的位置进行微调时，更加稳固。
附图说明
图1是本发明油轮油气回收管道爬壁机器人整体结构图；
图2是a部结构的放大示意图；
图3是吸盘的侧面结构图；
图中：1、电气腔 2、波纹弯管 3、***装置 4、多级推杆 5、第二驱动轮 6、防油罩 7、防水电机 8、支杆 9、第一电动推杆 10、第一驱动轮 11、转轴 12、轴架 13、收卷轮装置 14、拉绳 15、滑轨 16、滑块 17、吸盘 18、橡胶圈 19、第二电动推杆 20、压合部位21、移动轮。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的说明。
本发明油轮油气回收管道爬壁机器人，包括电气腔1、波纹弯管2、***装置3、多级推杆4、第二驱动轮5、防油罩6、防水电机7、支杆8、第一电动推杆9、第一驱动轮10、转轴11、轴架12、收卷轮装置13、拉绳14、滑轨15和滑块16，所述电气腔1上下两端各安装波纹弯管2，波纹弯管2上安装防水电机7，防水电机7的输出轴上安装***装置3，***装置3下方安装防油罩6，防油罩6将防水电机7的输出轴笼罩在内，***装置3左右两侧各安装多级推杆4，多级推杆4顶端铰接安装第二驱动轮5，第二驱动轮5内置驱动电机，电气腔1左右两侧各安装支杆8，支杆8侧面安装滑块16，滑块16安装在滑轨15上，滑轨15侧壁上安装收卷轮装置13，收卷轮装置13通过内置电机驱动收卷轮，拉绳14一端安装在滑块16上，拉绳14另一端固定在收卷轮上，滑轨15上下两侧各安装轴架12，轴架12上安装转轴11，第一电动推杆9通过转向架安装在转轴11上，转轴11由微型电机驱动，第一电动推杆9的前端各通过鱼眼轴承安装第一驱动轮10，第一驱动轮10包括吸盘17、橡胶圈18、第二电动推杆19、压合部位20和移动轮21，移动轮21的外周安装橡胶圈18，橡胶圈18内设有多个凹槽，吸盘17安装在凹槽内，吸盘17的周边与橡胶圈18压合在一起，第二电动推杆19的伸缩端与吸盘17背面相连，第二电动推杆19安装在移动轮21内。
所述移动轮21由内置驱动机构驱动。
所属吸盘17周边与橡胶圈18压合在一起，能避免油气进入到吸盘17的背面。
所述波纹管内设有可弯曲铅丝。
所述电气腔1内为空心结构，电气腔1内安装微型控制器，微型控制器与第一电动推杆9、第二电动推杆19、多级伸缩杆电相连。
所述转轴11通过鱼眼轴承连接在第一驱动轮10内置电机的机座上。
本发明使用方法：微型控制器与防水电机7相连，防水电机7使***头选择，来调节***头的摄像角度，实现全方位的拍摄管道内的图像；同时***头的转动，使多级推杆4转动调节第二驱动轮5的朝向，使第二驱动轮5调节朝向后能方便经过管道的弯头；多级伸缩杆能调节第二驱动轮5的位置，使第二驱动轮5能适应管道由直通管变成弯头管时的变化，假如管道弯头是“7”字形，就可以控制第二驱动轮5内置的驱动电机使第二驱动轮5沿着“7”字形上方的横向管的前后两侧侧壁爬行，然后从管道弯头的一头进入到另一头；防水电机7、多级伸缩杆等电器的导线都容纳在波纹弯管2内；随着第二驱动轮5的移动，波纹弯管2会发生完全，同时带动后面的部件一起移动；收卷轮装置13的内置电机驱动收卷轮转动，实现拉绳14的放松与收卷，使滑块16在滑轨15上上下移动，使整个机器人固定不动时，可以调节摄像头的位置，扩大摄像头的拍摄范围；转轴11的微型电机驱动后使第一电动推杆9调节朝向，在整个机器人通过管道弯头时，可以使第一电动推杆9带动第二驱动轮5调节角度后由向外的朝向变成转动到波纹弯管2的侧面，同时在不借助第二驱动轮5的作用力下，由上下两侧的第一驱动轮10带动整个机器人经过弯头；同时滑块16被拉绳14上下两端仅仅固定住，可以避免滑块16在滑轨15上移动；第一电动推杆9可以使第一驱动轮10向外移动，使第一驱动轮10紧贴管道内壁，在第一驱动轮10的内置电机的带动下，使机器人整体可以前后移动；第二电动推杆与微型控制器电相连，微型控制器控制第二电动推杆做伸缩运动，控制吸盘17的凸起与凹陷，进而实现吸盘17吸附在管道内壁上，使拉绳14拉动滑块16移动对摄像头的位置进行微调时，更加稳固。

Claims (6)

1.油轮油气回收管道爬壁机器人，包括电气腔（1）、波纹弯管（2）、***装置（3）、多级推杆（4）、第二驱动轮（5）、防油罩（6）、防水电机（7）、支杆（8）、第一电动推杆（9）、第一驱动轮（10）、转轴（11）、轴架（12）、收卷轮装置（13）、拉绳（14）、滑轨（15）和滑块（16），其特征是：所述电气腔（1）上下两端各安装波纹弯管（2），波纹弯管（2）上安装防水电机（7），防水电机（7）的输出轴上安装***装置（3），***装置（3）下方安装防油罩（6），防油罩（6）将防水电机（7）的输出轴笼罩在内，***装置（3）左右两侧各安装多级推杆（4），多级推杆（4）顶端铰接安装第二驱动轮（5），第二驱动轮（5）内置驱动电机，电气腔（1）左右两侧各安装支杆（8），支杆（8）侧面安装滑块（16），滑块（16）安装在滑轨（15）上，滑轨（15）侧壁上安装收卷轮装置（13），收卷轮装置（13）通过内置电机驱动收卷轮，拉绳（14）一端安装在滑块（16）上，拉绳（14）另一端固定在收卷轮上，滑轨（15）上下两侧各安装轴架（12），轴架（12）上安装转轴（11），第一电动推杆（9）通过转向架安装在转轴（11）上，转轴（11）由微型电机驱动，第一电动推杆（9）的前端各通过鱼眼轴承安装第一驱动轮（10），第一驱动轮（10）包括吸盘（17）、橡胶圈（18）、第二电动推杆（19）、压合部位（20）和移动轮（21），移动轮（21）的外周安装橡胶圈（18），橡胶圈（18）内设有多个凹槽，吸盘（17）安装在凹槽内，吸盘（17）的周边与橡胶圈（18）压合在一起，第二电动推杆（19）的伸缩端与吸盘（17）背面相连，第二电动推杆（19）安装在移动轮（21）内。
2.根据权利要求1所述的油轮油气回收管道爬壁机器人，其特征是：所述移动轮（21）由内置驱动机构驱动。
3.根据权利要求1所述的油轮油气回收管道爬壁机器人，其特征是：所属吸盘（17）周边与橡胶圈（18）压合在一起，能避免油气进入到吸盘（17）的背面。
4.根据权利要求1所述的油轮油气回收管道爬壁机器人，其特征是：所述波纹弯管（2）内设有可弯曲铅丝。
5.根据权利要求1所述的油轮油气回收管道爬壁机器人，其特征是：所述电气腔（1）内为空心结构，电气腔（1）内安装微型控制器，微型控制器与第一电动推杆（9）、第二电动推杆（19）、多级推杆（4）电相连。
6.根据权利要求1所述的油轮油气回收管道爬壁机器人，其特征是：所述转轴（11）通过鱼眼轴承连接在第一驱动轮（10）内置电机的机座上。
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