CN207298394U - 水下管道检测机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种水下管道检测机器人，其至少包括抱紧装置、攀爬装置和检测件，其中，抱紧装置包括相对设置的固定臂和活动臂，固定臂上能转动的连接有第一抱紧轮，活动臂上能转动的连接有第二抱紧轮，通过连接件驱动活动臂靠近固定臂移动，第一抱紧轮和第二抱紧轮能转动的夹紧于水下管道的相对两侧；攀爬装置包括攀爬驱动电机和推进组件，攀爬驱动电机与第一抱紧轮和第二抱紧轮相接并能驱动第一抱紧轮和第二抱紧轮同步转动，推进组件连接于抱紧装置上并能驱动抱紧装置在水下移动；检测件位于第一抱紧轮或第二抱紧轮的一侧。该水下管道检测机器人，检测件能够始终近距离水下管道进行检测，减少海底管道失效事故，保证海底管道的安全运行。

Description

水下管道检测机器人

技术领域

本实用新型涉及油田助采开发作业技术领域，特别涉及一种水下管道检测机器人。

背景技术

随着海洋石油资源的进一步开发，海洋将成为未来石油增产的主要源，对相应的技术需求也越来大。深水输运管线与海洋立管是海洋油气开发中不可或缺的组成部是海洋油气开发中不可或缺的组成部。深水管线地处环境恶劣的海底，一方面其承受着内部较高的温度和压力载荷作用，另一方面，外部承受着较低的温度载荷、静水压力以及波浪海流等动长期作用。因此，海底管线在服役过程中无法避免损伤累积、腐蚀屈曲等情况的发生，从而引发事故。海底管道与岸上或平台的生产设备之间连接管路或挠性软管称为管道立管。该立管***包括立管管段和支承构件两部分，立管管段由海底管段、过渡段、垂直管段、甲板管段及膨胀弯管等组成。垂直管段是海底管道中重要而薄弱的一环，与一般的海底管道相比，垂直段处于更加恶劣复杂洋环境中，不仅要受到油气压力和变温应等工作载荷的用，还要受到载荷波浪、海流、冰和地震等环境载荷的作用，而且在立管的飞溅区，海水对垂直管段的腐蚀也远比埋在海底管道的腐蚀严重。从某种意义上说，垂直管段的安全性决定了整个海底线***的安全性。油气产业每天都要投入数十亿的资金用于设备的检测与监测，腐蚀设备的补焊和修补。

2011年6月份、7月份，我国渤海地区先后发生两起海上油田溢油事故，除了造成巨额的直接经济损失以外，还给周边海域水质带来了严重污染。

为了保证深水管线的安全运行，需要定时对管线进行检测，判断确保深水管线安全运行。在管线监测研究中，主要使用基于SCDA(数据采集与监视控制)的在线监测***，通过对流量、压力等的监测来判断管线是否发生泄漏。近几年，国内外研究了光纤传感、导波监测等技术，判断其对深水管道损伤的监测的可行性。但是，海底环境的特殊性对传感器的长期可靠性提出了很大的挑战。因此，研究深水管线监测技术，对保障海洋石油的开发具有重要的实际意义。

现已开发和研制出来的海底管道监测***多是针对海底管道发生泄露后露点位置判断的，还不能真正做到对海底管道失效预警的作用。

从检测的位置来分可分为管内检测和管外检测。

(1)管内检测

管内检测主要是检查管道的原始缺陷、管道径向变形、后天损伤(例如人为事故和疲劳裂纹等)和腐蚀等。管内检测需要借助于各种管内检测器，这种检测器可分为两大类：变形检测器，以及腐蚀和裂纹检测器。前者主要是用来检测管道直径的变化情况(凹陷和椭圆度)。后者通常利用超声波和磁源(漏磁技术)等手段检测管道腐蚀和疲劳裂纹等状况。上述的两类检测器均是利用管道内的液体驱动其前进，在前进的过程中进行检测。

(2)管外检测

管外检测主要是检查管道的位置、埋深；外防腐涂层和防腐电流电位；管道悬跨状况；立管和上岸部分状况等。对于大部分管外检测工作，可以使用各种船载测深和声纳***。也可以使用ROV(Remotely Operated Vehicle，遥控运载器，又称遥控潜水器和水下机器人)，特别对于一些特殊的管外检测内容，常使用ROV。

海底管道外检测技术通常有以下几类：

·超声波检测

·水下电视

·潜水员观测

超声波检测技术主要是利用旁扫声纳或多波束扫描仪或浅地层剖面仪对海底管道受冲刷产生的悬跨进行检测；水下电视主要是用于对海底管道的受损情况或受冲刷情况进行观测；在水质比较浑浊而一般水下电视无法观测时，则可由潜水员下海进行观测。

目前管道外检测技术在使用上存在很大的局限性。超声波检测技术直观性比较差；水下电视在浑水的条件下使用受到限制；在深水情况下潜水员难以下海观测；同时由于海底管道通常是埋设在海底泥面以下，无法对海底管道阳极块的保护电位进行直接检测。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够贴管检测水下管道的水下管道检测机器人，该水下管道检测机器人能实现对深水管道进行监测和检查，减少海底管道失效事故，保证海底管道的安全运行。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种水下管道检测机器人，其至少包括：抱紧装置，包括相对设置的固定臂和活动臂，所述活动臂通过连接件与所述固定臂相接，所述连接件能驱动所述活动臂靠近或者远离所述固定臂往复移动，所述固定臂上能转动的连接有第一抱紧轮，所述活动臂上能转动的连接有第二抱紧轮，通过所述连接件驱动所述活动臂靠近所述固定臂移动，所述第一抱紧轮和所述第二抱紧轮能转动的夹紧于水下管道的相对两侧；攀爬装置，包括攀爬驱动电机和推进组件，所述攀爬驱动电机与所述第一抱紧轮和所述第二抱紧轮相接并能驱动所述第一抱紧轮和所述第二抱紧轮同步转动，所述推进组件连接于所述抱紧装置上并能驱动所述抱紧装置在水下移动；用于检测所述水下管道的检测件，所述检测件能转动的连接于所述抱紧装置上并位于所述第一抱紧轮或所述第二抱紧轮的一侧。

如上所述的水下管道检测机器人，其中，所述水下管道检测机器人还包括防护装置，所述防护装置包括防护臂和蜗轮蜗杆减速机，所述蜗轮蜗杆减速机设置于所述固定臂内，所述蜗轮蜗杆减速机的输出轴伸出所述固定臂与所述防护臂相接，或者，所述蜗轮蜗杆减速机设置于所述活动臂内，所述蜗轮蜗杆减速机的输出轴伸出所述活动臂与所述防护臂相接，所述蜗轮蜗杆减速机能驱动所述防护臂绕所述蜗轮蜗杆减速机的输出轴转动，通过所述防护臂的转动，所述防护臂能与所述连接件、所述固定臂以及所述活动臂围合形成包围在所述水下管道外部的框架。

如上所述的水下管道检测机器人，其中，所述水下管道检测机器人还包括清污机械臂，所述清污机械臂包括连接摆臂和能转动的连接于所述连接摆臂上的清污摆臂，所述连接摆臂能转动的连接于所述固定臂或所述活动臂上，所述清污摆臂能与所述水下管道的外壁面相接触。

如上所述的水下管道检测机器人，其中，所述连接件至少包括丝杠和设置于所述固定臂内的抱紧驱动电机，所述丝杠包括螺杆和螺母，所述抱紧驱动电机的输出轴与所述螺杆的一端相接并能驱动所述螺杆旋转，所述螺母设置于所述活动臂内，所述螺杆的另一端延伸出所述固定臂并穿入所述活动臂与所述螺母旋接，通过所述螺杆与所述螺母的旋接配合，所述活动臂沿所述螺杆的轴向靠近或者远离所述固定臂往复移动。

如上所述的水下管道检测机器人，其中，所述连接件还包括至少一个平行于所述螺杆设置的导向杆，所述导向杆的一端连接于所述固定臂上，所述导向杆的另一端能移动的穿入所述活动臂。

如上所述的水下管道检测机器人，其中，所述固定臂由充满液压油的第一密封舱构成，所述活动臂由充满液压油的第二密封仓构成，所述第一密封舱与所述螺杆和所述第一抱紧轮的连接处、以及所述第二密封舱与所述螺杆和所述第二抱紧轮的连接处均设有轴承密封结构，所述水下管道检测机器人还包括波纹管，所述波纹管的一端口与所述第二密封舱的内腔密封相连通，所述波纹管的另一端口封闭。

如上所述的水下管道检测机器人，其中，所述第一密封仓和所述第二密封仓的底部均设有便于移动的滚轮。

如上所述的水下管道检测机器人，其中，所述第一抱紧轮和所述第二抱紧轮均为外周面呈两侧高中间低的凹形硅胶轮。

如上所述的水下管道检测机器人，其中，所述推进组件包括能驱动所述抱紧装置水平运动的水平推进器和能驱动所述抱紧装置竖直运动的竖直推进器，所述水平推进器和所述竖直推进器均连接于所述抱紧装置的底部。

如上所述的水下管道检测机器人，其中，所述检测件包括用于检测所述水下管道外表面的彩色摄像头和检测所述水下管道内部的超声波检测仪。

与现有技术相比，本实用新型的优点如下：

本实用新型提供的水下管道检测机器人，通过第一抱紧轮和第二抱紧夹紧水下管道，并通过攀爬驱动电机驱动第一抱紧轮和第二抱紧轮沿水下管道向上或者向下移动，使得水下管道检测机器人能够紧贴水下管道移动，通过将检测件设置于第一抱紧轮或第二抱紧轮的一侧，使得在检测过程中，检测件能够始终近距离水下管道进行检测，从而提高了检测结果的可靠性，进而减少了海底管道失效事故，保证了海底管道的安全运行；

本实用新型提供的水下管道检测机器人，通过推进组件驱动，可实现在水下的水平、竖直以及旋转运动；

本实用新型提供的水下管道检测机器人，通过丝杠调节活动臂与固定臂的相对位置关系，利用丝杠的行程稳定性，控制第一抱紧轮和第二抱紧轮与水下管道良好契合，既能防止行程控制不当造成第一抱紧轮和第二抱紧轮损坏，又能保证抱紧力的大小；

本实用新型提供的水下管道检测机器人，第一抱紧轮和第二抱紧轮采用凹面结构，增大了与水下管道的外壁面摩擦系数，保证了抱紧装置与水下管道之间连接的可靠性；

本实用新型提供的水下管道检测机器人，采油液平衡技术实现与外界的压力平衡，通过轴承密封结构、唇形密封结构以及波纹管压力补偿结构，有效保证了密封效果并平衡密封舱腔内与海水压强。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是本实用新型的水下管道检测机器人在使用状态时的结构示意图；

图2是图1所示的水下管道检测机器人的侧视结构示意图；

图3是图1所示的水下管道检测机器人的俯视局部剖视结构示意图。

附图标号说明：

1-抱紧装置；11-固定臂；12-活动臂；13-连接件；131-螺杆；132-抱紧驱动电机；133-导向杆；14-第一抱紧轮；15-第二抱紧轮；2-推进组件；21-水平推进器；22-竖直推进器；3-检测件；4-防护臂；5-清污机械臂；51-连接摆臂；52-清污摆臂；6-波纹管；7-滚轮；8-水下管道。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术方案、目的和效果有更清楚的理解，现结合附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1、图2和图3所示，本实用新型提供了一种水下管道8检测机器人，其至少包括抱紧装置1、攀爬装置和用于检测水下管道8的检测件3，其中，抱紧装置1包括相对设置的固定臂11和活动臂12，优选的固定臂11与活动臂12平行设置，活动臂12通过连接件13与固定臂11相接，连接件13能驱动活动臂12靠近或者远离固定臂11往复移动，以适用于不同管径的水下管道8；固定臂11上能转动的连接有第一抱紧轮14，活动臂12上能转动的连接有第二抱紧轮15，通过连接件13驱动活动臂12靠近固定臂11移动，第一抱紧轮14和第二抱紧轮15能转动的夹紧于水下管道8的相对两侧，通过第一抱紧轮14和第二抱紧轮15的转动带动抱紧装置1整体沿水下管道8上下移动，以使该水下管道8检测机器人在检测过程中能够始终贴合水下管道8爬行；攀爬装置包括攀爬驱动电机(图中未示出)和推进组件2，攀爬驱动电机与第一抱紧轮14和第二抱紧轮15相接并能驱动第一抱紧轮14和第二抱紧轮15同步转动，即通过一个电机同时驱动第一抱紧轮14和第二抱紧轮15同步转动，这样，能够简化水下管道8检测机器人的整体结构，并使得控制第一抱紧轮14和第二抱紧轮15同步转动操作简单方便，当然，也可以采用两个电机分别驱动第一抱紧轮14和第二抱紧轮15转动，推进组件2连接于抱紧装置1上并能驱动抱紧装置1在水下移动，具体的，推进组件2能够驱动抱紧装置1沿竖直方向、水平方向移动以及旋转运动，正常行进时，攀爬驱动电机驱动第一抱紧轮14和第二抱紧轮15转动提供主要驱动力，推进组件2提供辅助驱动力，驱动水下管道8检测机器人整体沿水下管道8上下移动，且行进过程，通过第一抱紧轮14和第二抱紧轮15夹紧水下管道8，保证了水下管道8检测机器人能够贴合水下管道8外壁行进，当因水下管道8上污物过多导致遇阻时，通过推进组件2驱动水下管道8检测机器人整体越过障碍后继续行进；检测件3能转动的连接于抱紧装置1上并位于第一抱紧轮14或第二抱紧轮15的一侧，以使得检测件3能够更靠近水下管道8，从而使得检测结果更加准确。

进一步，检测件3包括彩色摄像头和超声波检测仪，其中，彩色摄像头用于检测水下管道8表面缺陷，超声波检测仪为近距离超声波检测仪，用于探测水下管道8内部缺陷，即通过超声波作用检测水下管道8内部是否有缺陷。

在使用时，通过推进组件2驱动抱紧装置1移动至水下管道8外侧，并使水下管道8位于固定臂11与活动臂12之间，即将水下管道8检测机器人移动至水下管道8处，通过连接件13驱动活动臂12朝固定臂11移动，直至第一抱紧轮14和第二抱紧轮15夹紧于水下管道8的两侧，开启攀爬驱动电机，攀爬驱动电机驱动第一抱紧轮14和第二抱紧轮15沿水下管道8向上或者向下移动，具体的，通过攀爬驱动电机的正反转，即可驱动第一抱紧轮14和第二抱紧轮15沿水下管道8向上或者向下移动，例如：攀爬驱动电机的正转驱动第一抱紧轮14和第二抱紧轮15沿水下管道8向上移动，攀爬驱动电机的返转驱动第一抱紧轮14和第二抱紧轮15沿水下管道8向下移动，通过改变过攀爬驱动电机的转速，即可改变第一抱紧轮14和第二抱紧轮15沿水下管道8移动的速度，同时，第一抱紧轮14和第二抱紧轮15分别带动固定臂11和活动臂12沿水下管道8向上或者向下移动，即水下管道8检测机器人沿水下管道8上下移动，在移动过程中，检测件3对水下管道8进行检查，由于检测件3位于第一抱紧轮14或第二抱紧轮15的一侧，且第一抱紧轮14和第二抱紧轮15的外周面能够贴合水下管道8外壁，因此，在检测过程中，检测件3能够始终近距离水下管道8进行检测，从而提高了检测结果的可靠性；

当水下管道8某处覆有淤泥等杂物无法沿水下管道8外壁面移动时，通过连接件13驱动活动臂12远离固定臂11移动，使第一抱紧轮14和第二抱紧轮15松开水下管道8，然后通过推进组件2驱动抱紧装置1在水下移动越过障碍后，再通过连接件13驱动活动板靠近固定臂11移动，使第一抱紧轮14和第二抱紧轮15再次抱紧水下管道8，即可继续行进进行检测。

本实用新型提供的水下管道8检测机器人，通过第一抱紧轮14和第二抱紧夹紧水下管道8，并通过攀爬驱动电机驱动第一抱紧轮14和第二抱紧轮15沿水下管道8向上或者向下移动，使得水下管道8检测机器人能够紧贴水下管道8移动，通过将检测件3设置于第一抱紧轮14或第二抱紧轮15的一侧，使得在检测过程中，检测件3能够始终近距离水下管道8进行检测，从而提高了检测结果的可靠性，进而减少了海底管道失效事故，保证了海底管道的安全运行。

在本实用新型的一种具体实施方式中，为了防止水下管道8检测机器人出现不抱紧管道向外遛出的情况，如图3所示，水下管道8检测机器人还包括防护装置，防护装置包括防护臂4和蜗轮蜗杆减速机(图中未示出)，蜗轮蜗杆减速机设置于固定臂11内，蜗轮蜗杆减速机的输出轴伸出固定臂11与防护臂4相接，或者，蜗轮蜗杆减速机设置于活动臂12内，蜗轮蜗杆减速机的输出轴伸出活动臂12与防护臂4相接，该输出轴与防护臂4通过联轴器相接，且为了避免固定臂11或活动臂12影响该输出轴的转动，在该输出轴与固定臂11或者活动臂12之间设有滚动轴承，蜗轮蜗杆减速机能驱动防护臂4绕蜗轮蜗杆减速机的输出轴转动，采用蜗轮杆电机带动旋转防护臂4工作，结构简单，可靠性好，在初始状态下，防护臂4位于固定臂11或者活动臂12上方，并且防护臂4的中轴线平行于固定臂11或者活动臂12的中轴线，在进行检测时，通过蜗轮蜗杆减速机驱动防护臂4转动，使防护臂4朝向外旋转大约270度，此时，防护臂4与连接件13、固定臂11以及活动臂12围合形成包围在水下管道8外部的框架，将水下管道8卡置于框架内。

在本实用新型的一种具体实施方式中，为了解决水下管道8上因有淤泥而影响检测结果的问题，如图1所示，水下管道8检测机器人还包括清污机械臂5，清污机械臂5包括连接摆臂51和能转动的连接于连接摆臂51上的清污摆臂52，连接摆臂51能转动的连接于固定臂11或活动臂12上，具体来说，连接摆臂51通过转轴与固定臂11或者活动臂12相接，为了避免固定臂11或活动臂12对转轴产生摩擦阻力，在转轴与固定臂11或者活动臂12之间设有滚动轴承，且连接摆臂51和清污摆臂52分别通过电机驱动而摆动，清污摆臂52能与水下管道8的外壁面相接触，在水下管道8外表面有淤泥挡住水下管道8检测机器人行进时，通过清污摆动臂的端部尖爪将淤泥刮下清除。

在本实用新型的一个具体实施例中，考虑到机械结构是海洋的最可靠稳定的机构，因此，连接件13采用机械结构，如图3所示，连接件13至少包括丝杠和设置于固定臂11内的抱紧驱动电机132，丝杠结构的夹持力度很大，通过选择不同类型的电机可以改变丝杠夹紧结构力度和工作时间，另外也可以通过选择不同导程的丝杠来改变该结构的夹紧力度和夹紧时间，因此丝杠的方式可靠性和可控制都是最好的，丝杠包括螺杆131和螺母(图中未示出)，抱紧驱动电机132的输出轴与螺杆131的一端相接并能驱动螺杆131旋转，螺母设置于活动臂12内，螺杆131的另一端延伸出固定臂11并穿入活动臂12与螺母旋接，即丝杠的一端设置于固定臂11内，另一端穿入活动臂12与螺母旋接，通过螺杆131与螺母的旋接配合，活动臂12沿螺杆131的轴向靠近或者远离固定臂11往复移动，实现第一抱紧轮14和第二抱紧轮15夹紧或松开水下管道8。

进一步，为了提高活动臂12在移动过程中的稳定性，连接件13还包括至少一个平行于螺杆131设置的导向杆133，导向杆133的一端连接于固定臂11上，导向杆133的另一端能移动的穿入活动臂12，优选采用导向杆133为方铝管，并在丝杆的周边均匀设置4个方铝管，方铝管不会相对固定臂11或者活动臂12扭转，从而有效的保证了活动臂12在移动过程中的稳定性。

当然，连接件13也可以是弹簧，通过弹簧的弹力使得活动臂12朝向或者远离固定臂11往复移动。

进一步，目前使用的水下装置，为了抵抗外界的压力，一般都是通过使用高强度的材料或者是增加耐压外壳厚度来抗能力，但一般都会使装置整个重量有比较大幅度的增加，装置重对于那些自带电源对管道进行检测或者是监测的机器人就出现特别大的弊端，为了解决上述问题，在本实施例中，固定臂11由充满液压油的第一密封舱构成，活动臂12由充满液压油的第二密封仓构成，即采用油液平衡技术，第一密封舱与螺杆131和第一抱紧轮14的连接处、以及第二密封舱与螺杆131和第二抱紧轮15的连接处均设有轴承密封结构，即固定臂11和活动臂12与其它部件的连接处均设有轴承密封结构，这样，既能够使得第一密封舱和第二密封舱内外压平衡，又能够使得位于第一密封舱和第二密封舱内的液压油能够对轴承密封结构产生一个相对较高的压力，使各部件能够正常转动的同时，保证了密封效果；此外，由于采用了油液平衡技术，当抱紧装置1工作时，丝杠逐渐伸入活动臂12内部，此时活动臂12腔内体积会变小，导致液压油被缩，活动臂12腔内压强大于外界海水，为了保证压力平衡，水下管道8检测机器人还包括波纹管6，波纹管6的一端口与第二密封舱的内腔密封相连通，波纹管6的另一端口封闭，当压强增大时，波纹管6的波纹状外壳会发生延展伸长，波纹幅度下降，其体积会相应增大，以平衡压强变化，而且液压油的可缩比很小，所以波纹管6在实际的使用当中不会发生较大变形。

另外，由于采用的油液平衡技术，因此，在该水下管道8检测机器人的各驱动元件均设置于第一密封舱和第二密封舱内，并采用唇形密封结构进行密封，唇形密封结构工作压力愈大，密封唇边界愈加扩张，因此密封力也增大，当接触表面部位被磨损时，唇型密封边界的扩张在一定时间内能够自动补偿逐渐磨损的部分，因此，能够有效保证密封效果。

此外，在安装时，在第一密封舱和/或第二密封舱与运动部件(如螺杆)的接触处设置便于移动运动部件移动凹槽，并在第一密封舱和/或第二密封舱内对应凹槽处设置两个唇型密封件，且运动部件、设置于第一密封舱和/或第二密封舱上的凹槽以及两个唇型密封件共同组成的微小空腔，在使用时，以500m水深为例，由于第一密封舱和第二密封舱受外部海水压强作用，并受内部液压油作用，即在上述油液平衡技术的作下用，使得第一密封舱和第二密封舱内外压强相同，从而使得唇型密封件两侧的压强基本相同，两个唇形密封件都能起到密封作用，因此，该密封装置有双重密封作用。进一步，为了便于移动水下管道8检测机器人，如图1和图2所示，在第一密封仓和第二密封仓的底部均设有便于移动的滚轮7，使得在水下管道8检测机器人的移动简单方便。

在本实用新型的一个优选实施例中，由硬塑料或者橡胶制成的轮子，表面影度很大，而且摩擦力较小，同时其表面形状不规范，因此在行走过程中会造成颠簸或者起伏；，硅胶的摩擦力大，同时材质很软，对于不同水下管道8的表面条件的适应性较强，同时硅胶轮还可以根据不尺寸硬度进行定制，因此，第一抱紧轮14和第二抱紧轮15均为外周面呈两侧高中间低的凹形硅胶轮，即第一抱紧轮14和第二抱紧轮15的外周面为凹面，通过硅胶轮的凹面紧紧贴住水下管道8的外壁面。

在本实用新型的一个优选实施例中，推进组件2包括能驱动抱紧装置1水平运动的水平推进器21和能驱动抱紧装置1竖直运动的竖直推进器22，水平推进器21和竖直推进器22均为电动推进器，且水平推进器21和竖直推进器22均连接于抱紧装置1的底部，其中水平推进器21能够实现抱紧装置1的旋转运动。

下面结合附图具体说明本实用新型提供的水下管道8检测机器人的工作过程：

如图1、图2和图3所示，当要抱紧管道时，通过水平推进器21和竖直推进器22将水下管道8检测机器人移动到合适位置，并使第一抱紧轮14和第二抱紧轮15位于水下管道8的相对两侧，同时第一抱紧轮14与水下管道8的外壁面相接触，通过抱紧驱动电动机驱动螺杆131转动，使与螺杆131旋接的螺母沿螺杆131朝向固定臂11移动，从而带动活动臂12朝向固定臂11移动，此时第一抱紧轮14和第二抱紧轮15逐渐靠近，由于第一抱紧轮14和第二抱紧轮15均为外周面呈两侧高中间低的凹形硅胶轮，当第一抱紧轮14和第二抱紧轮15的凹面紧紧贴住管道时，关闭抱紧驱动电机132，此时抱紧装置1实现了抱紧水下管道8操作，使得水下管道8检测机器人与水下管道8直接接触，蜗轮蜗杆减速机驱动防护臂4旋转，让防护臂4旋转到贴合水下管道8外表面位置，即防护臂4、固定臂11、活动臂12和螺杆131围合形成框架包围在水下管道8的外周，进一步防止水下管道8检测机器人与管道脱离；由于检测件3位于第一抱紧轮14或第二抱紧轮15的一侧，因此，在检测过程中，检测件3能够始终近距离水下管道8进行检测，从而提高了检测结果的可靠性；

在攀爬过程中，设置于固定臂11或者活动臂12内的攀爬驱动电机驱动第一抱紧轮14和第二抱紧轮15同步转动，同时配合抱紧装置1底部的水平推进器21和竖直推进器22，实现水下管道8检测机器人沿着水下管道8攀爬，第一抱紧轮14和第二抱紧轮15的凹面能较好防止与管道脱离，在攀爬过程中，清污机械臂5的连接摆臂51可扶着水下管道8，进一步保证水下管道8检测机器人不会脱离管道，当水下管道8某处覆有淤泥等杂物无法沿水下管道8的外壁面通过时，通过抱紧驱动电机132驱动活动臂12远离固定臂11移动，使第一抱紧轮14和第二抱紧轮15松开对水下管道8的抱紧，通过水平推进器21和竖直推进器22直接推动抱紧装置1绕开该管段即可，也可以通过清污摆动臂的端部尖爪清除淤泥后，继续行进。

综上所述，本实用新型提供的水下管道检测机器人，通过第一抱紧轮和第二抱紧夹紧水下管道，并通过攀爬驱动电机驱动第一抱紧轮和第二抱紧轮沿水下管道向上或者向下移动，使得水下管道检测机器人能够紧贴水下管道移动，通过将检测件设置于第一抱紧轮或第二抱紧轮的一侧，使得在检测过程中，检测件能够始终近距离水下管道进行检测，从而提高了检测结果的可靠性，进而减少了海底管道失效事故，保证了海底管道的安全运行；

本实用新型提供的水下管道检测机器人，通过推进组件驱动，可实现在水下的水平、竖直以及旋转运动；

本实用新型提供的水下管道检测机器人，通过丝杠调节活动臂与固定臂的相对位置关系，利用丝杠的行程稳定性，控制第一抱紧轮和第二抱紧轮与水下管道良好契合，既能防止行程控制不当造成第一抱紧轮和第二抱紧轮损坏，又能保证抱紧力的大小；

本实用新型提供的水下管道检测机器人，第一抱紧轮和第二抱紧轮采用凹面结构，增大了与水下管道的外壁面摩擦系数，保证了抱紧装置与水下管道之间连接的可靠性；

本实用新型提供的水下管道检测机器人，采油液平衡技术实现与外界的压力平衡，通过轴承密封结构、唇形密封结构以及波纹管压力补偿结构，有效保证了密封效果并平衡密封舱腔内与海水压强。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。而且需要说明的是，本实用新型的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本实用新型的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本实用新型理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。

Claims (10)

1.一种水下管道检测机器人，其特征在于，所述水下管道检测机器人至少包括：

抱紧装置，包括相对设置的固定臂和活动臂，所述活动臂通过连接件与所述固定臂相接，所述连接件能驱动所述活动臂靠近或者远离所述固定臂往复移动，所述固定臂上能转动的连接有第一抱紧轮，所述活动臂上能转动的连接有第二抱紧轮，通过所述连接件驱动所述活动臂靠近所述固定臂移动，所述第一抱紧轮和所述第二抱紧轮能转动的夹紧于水下管道的相对两侧；

攀爬装置，包括攀爬驱动电机和推进组件，所述攀爬驱动电机与所述第一抱紧轮和所述第二抱紧轮相接并能驱动所述第一抱紧轮和所述第二抱紧轮同步转动，所述推进组件连接于所述抱紧装置上并能驱动所述抱紧装置在水下移动；

用于检测所述水下管道的检测件，所述检测件能转动的连接于所述抱紧装置上并位于所述第一抱紧轮或所述第二抱紧轮的一侧。

2.根据权利要求1所述的水下管道检测机器人，其特征在于，

所述水下管道检测机器人还包括防护装置，所述防护装置包括防护臂和蜗轮蜗杆减速机，所述蜗轮蜗杆减速机设置于所述固定臂内，所述蜗轮蜗杆减速机的输出轴伸出所述固定臂与所述防护臂相接，或者，所述蜗轮蜗杆减速机设置于所述活动臂内，所述蜗轮蜗杆减速机的输出轴伸出所述活动臂与所述防护臂相接，所述蜗轮蜗杆减速机能驱动所述防护臂绕所述蜗轮蜗杆减速机的输出轴转动，通过所述防护臂的转动，所述防护臂能与所述连接件、所述固定臂以及所述活动臂围合形成包围在所述水下管道外部的框架。

3.根据权利要求1所述的水下管道检测机器人，其特征在于，

所述水下管道检测机器人还包括清污机械臂，所述清污机械臂包括连接摆臂和能转动的连接于所述连接摆臂上的清污摆臂，所述连接摆臂能转动的连接于所述固定臂或所述活动臂上，所述清污摆臂能与所述水下管道的外壁面相接触。

4.根据权利要求1所述的水下管道检测机器人，其特征在于，

所述连接件至少包括丝杠和设置于所述固定臂内的抱紧驱动电机，所述丝杠包括螺杆和螺母，所述抱紧驱动电机的输出轴与所述螺杆的一端相接并能驱动所述螺杆旋转，所述螺母设置于所述活动臂内，所述螺杆的另一端延伸出所述固定臂并穿入所述活动臂与所述螺母旋接，通过所述螺杆与所述螺母的旋接配合，所述活动臂沿所述螺杆的轴向靠近或者远离所述固定臂往复移动。

5.根据权利要求4所述的水下管道检测机器人，其特征在于，

所述连接件还包括至少一个平行于所述螺杆设置的导向杆，所述导向杆的一端连接于所述固定臂上，所述导向杆的另一端能移动的穿入所述活动臂。

6.根据权利要求4所述的水下管道检测机器人，其特征在于，

所述固定臂由充满液压油的第一密封舱构成，所述活动臂由充满液压油的第二密封仓构成，所述第一密封舱与所述螺杆和所述第一抱紧轮的连接处、以及所述第二密封舱与所述螺杆和所述第二抱紧轮的连接处均设有轴承密封结构，所述水下管道检测机器人还包括波纹管，所述波纹管的一端口与所述第二密封舱的内腔密封相连通，所述波纹管的另一端口封闭。

7.根据权利要求6所述的水下管道检测机器人，其特征在于，

所述第一密封仓和所述第二密封仓的底部均设有便于移动的滚轮。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的水下管道检测机器人，其特征在于，

所述第一抱紧轮和所述第二抱紧轮均为外周面呈两侧高中间低的凹形硅胶轮。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的水下管道检测机器人，其特征在于，

所述推进组件包括能驱动所述抱紧装置水平运动的水平推进器和能驱动所述抱紧装置竖直运动的竖直推进器，所述水平推进器和所述竖直推进器均连接于所述抱紧装置的底部。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的水下管道检测机器人，其特征在于，

所述检测件包括用于检测所述水下管道外表面的彩色摄像头和检测所述水下管道内部的超声波检测仪。