CN215000210U - 一种管道维修巡查机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种管道维修巡查机器人，包括机体，所述机体上设置有多组支撑机构，每组所述支撑机构的端部设置有一组行走机构，且多组行走机构行走于被检管道的内壁上，所述机体上设置有旋转调节机构，所述旋转调节机构上连接有扫描装置，本实用新型采用可调节的支撑机构，能够实现装置的折叠与展开，方便对其进行携带，具有较好的灵活性，利用支撑机构不同的展开状态，使其适合不同管径管道的检测，配合使用行走机构，使装置于管道中行走；利用旋转调节机构带动扫描装置进行圆周运动，进而对管道的内壁进行多方位检测，从而提高装置的检测效果，故具有较好的实用性。

Description

一种管道维修巡查机器人

技术领域

本实用新型涉及石油管道维护设备技术领域，尤其涉及一种管道维修巡查机器人。

背景技术

随着科技的逐步发展，人们对安全生产越来越重视，由于石油行业特殊性，如何实现安全高效的生产成为了众多企业所需要面对的难题，在石油开采单位和石油加工企业当中，石油输送管道分布广、数量多、距离长，有的管道还铺设在跨桥、跨河等人员难以进入的区域，因此给巡检带来了巨大的困难，因此，管道巡检机器人成为众多企业的首选。现有的巡检机器人种类繁多，例如，申请日为2020.05.19，公开号为CN212510534U，实用新型名称为“一种管道维修巡查机器人”的中国专利中，也公开了一种新型的管道巡查机器人，但是，前述装置只能对位于地势平坦或较低区域的管道进行检测，适用范围较小，且不方便携带，不便于在地理位置较差的区域进行使用，故灵活性较差，实用性不强。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是解决现有技术中所存在的问题，提供一种管道维修巡查机器人。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种管道维修巡查机器人，包括机体，所述机体上设置有多组支撑机构，每组所述支撑机构的端部设置有一组行走机构，且多组行走机构行走于被检管道的内壁上，所述机体上设置有旋转调节机构，所述旋转调节机构上连接有扫描装置。

进一步地，所述支撑机构包括支撑气缸和连杆，所述支撑气缸铰接于机体上，其活塞杆输出端铰接于连杆上，所述连杆的一端铰接于机体上，其另一端与行走机构相连接。

进一步地，所述行走机构包括辊架、保护壳、驱动电机、传动组件和滚轮，所述辊架连接于连杆的端部，所述保护壳连接于辊架上，所述驱动电机连接于保护壳上，所述传动组件的输入端连接于驱动电机的输出端，所述滚轮与传动组件的输出端相连接。

进一步地，所述传动组件包括第一锥齿轮、第二锥齿轮和转轴，所述第一锥齿轮固定套设于驱动电机的输出端，所述第二锥齿轮与第一锥齿轮相啮合，且该第二锥齿轮固定套设于转轴上，所述转轴转动设置于辊架上，且该转轴固定穿设于滚轮内部。

进一步地，所述滚轮沿其圆弧形曲面设置均匀涂设有防滑层。

进一步地，所述旋转调节机构包括调节电机、调节齿轮、齿圈、环形件和轴承，所述机体内部设置有容置腔，所述调节电机设置于容置腔的内壁上，所述调节齿轮与调节电机的输出端固定相连接，且该调节齿轮与齿圈相内啮合，所述齿圈相配合嵌设于环形件的内壁上，所述环形件和轴承均套设于机体上，所述轴承相配合嵌设于环形件的弧形内壁上。

进一步地，所述机体上还设置有调节臂，所述调节臂的端部设置有监控相机。

进一步地，所述调节臂包括旋转电机、转台、调节气缸和伸缩杆件，所述机体的端部设置有空腔，所述旋转电机连接于空腔的内壁上，所述转台连接于旋转电机的输出端，所述调节气缸和伸缩杆件均铰接于转台上，且该活塞杆的输出端铰接于伸缩杆件上，所述伸缩杆件的端部与监控相机相连接。

进一步地，所述伸缩杆件包括套管、弹簧、调节杆和锁紧螺栓，所述套管的端部铰接于转台上，所述弹簧设置于套管内，其两端分别与调节杆的一端和套管的内壁相连接，所述调节杆穿设于套管内，且另一端与监控相机相连接，所述锁紧螺栓旋配于套管上，并由该锁紧螺栓对调节杆进行锁紧固定。

进一步地，所述机体的端部设置有照明灯。

本实用新型具有的优点和积极效果是：本实用新型结构新颖，使用方便，利用可调节的支撑机构能够实现装置的折叠与展开，方便对其进行携带和转移，提高装置的灵活性，通过调节支撑机构的展开状态，使其能够通过行走机构行走于不同管径的石油管道；利用旋转调节机构，能够带动与其相连接的扫描装置进行圆周运动，进而对被检管道的内壁进行多方位检测，提高装置的检测效果；同时，机体的端部设置有调节臂和监控相机，能够调节监控相机的监控角度，以便外部人员能够对被检管道的内部进行实时监控，故具有较好的实用性。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图；

图2是支撑机构和行走机构之间的连接结构示意图；

图3是行走机构的结构示意图(其中对保护壳进行了剖视)；

图4是旋转调节机构的结构示意图；

图5是调节臂的结构示意图；

图6是支撑气缸、调节气缸、驱动电机、调节电机、旋转电机、扫描装置、监控相机和照明灯与控制器之间的电性控制关系框图。

图中：机体1，支撑机构2，支撑气缸21，连杆22，行走机构3，辊架31，保护壳32，驱动电机33，传动组件34，第一锥齿轮341，第二锥齿轮342，转轴343，滚轮35，旋转调节机构4，调节电机41，调节齿轮42，齿圈43，环形件44，轴承45，扫描装置5，调节臂6，旋转电机61，转台62，调节气缸63，伸缩杆件64，套管641，弹簧642，调节杆643，锁紧螺栓644，监控相机7，照明灯8。

具体实施方式

为了更好的理解本实用新型，下面结合具体实施例和附图对本实用新型进行进一步的描述。

如图1所示，一种管道维修巡查机器人，包括机体1，机体1上设置有多组支撑机构2，每组支撑机构2的端部设置有一组行走机构3，且多组行走机构3行走于被检管道的内壁上，机体1上设置有旋转调节机构4，旋转调节机构4上连接有扫描装置5，利用可调节的支撑机构2，能够使装置能够行走于不同管径中的管道内，提高装置的适用范围，且在使用完毕后，能够对装置进行折叠收纳，方便携带与转移，具有较好的灵活性；且扫描装置5与旋转调节机构4相连接，利用旋转调节机构4来调节使扫描装置5检测位置，使其能够于管道内部进行圆周运动，从而实现多方位检测，提高装置的检测效果。

如图2所示，支撑机构2包括支撑气缸21和连杆22，支撑气缸21铰接于机体1上，其活塞杆输出端铰接于连杆22上，连杆22的一端铰接于机体1上，其另一端与行走机构3相连接，通过控制支撑气缸21活塞杆的伸出长度，使其带动连杆22沿其与机体1相铰接的部位进行转动，直至使行走机构3抵靠于管道内壁上，从而使装置适应不同直径的管道，当需要对装置进行携带时，控制支撑气缸21的活塞杆长度，直至使支撑气缸21和连杆22逐渐靠近机体1，从而完成对装置的折叠收纳。

如图3所示，行走机构3包括辊架31、保护壳32、驱动电机33、传动组件34和滚轮35，辊架31连接于连杆22的端部，保护壳32连接于辊架31上，驱动电机33连接于保护壳32上，传动组件34的输入端连接于驱动电机33的输出端，滚轮35与传动组件34的输出端相连接，传动组件34包括第一锥齿轮341、第二锥齿轮342和转轴343，第一锥齿轮341固定套设于驱动电机33的输出端，第二锥齿轮342与第一锥齿轮341相啮合，且该第二锥齿轮342固定套设于转轴343上，转轴343转动设置于辊架31上，且该转轴343固定穿设于滚轮35内部，滚轮35沿其圆弧形曲面设置均匀涂设有防滑层，利用保护壳32能够对其内部的传动组件34和驱动电机33进行防护，转动的驱动电机33带动其输出端相连接第一锥齿轮341进行转动，并由第一锥齿轮341带动与其相连接的转轴343进行转动，再由转轴343带动滚轮35行走于管道内壁，从而实现装置的行走移动。

如图4所示，旋转调节机构4包括调节电机41、调节齿轮42、齿圈43、环形件44和轴承45，机体1内部设置有容置腔，调节电机41设置于容置腔的内壁上，调节齿轮42与调节电机41的输出端固定相连接，且该调节齿轮42与齿圈43相内啮合，齿圈43相配合嵌设于环形件44的内壁上，环形件44和轴承45均套设于机体1上，轴承45相配合嵌设于环形件44的弧形内壁上，当调节电机41进行转动时，带动与其输出端相连接的调节齿轮42进行转动，由调节齿轮42带动与其相啮合的齿圈43进行运动，由于齿圈43和环形件44相连接，且该环形件44通过轴承45转动设置于机体1上，进而使环形件44不断的进行转动，并带动与环形件44相连接的扫描装置5进行转动，以使扫描装置5能够沿圆周方向对管道的内壁进行检测。

如图5所示，机体1上还设置有调节臂6，调节臂6的端部设置有监控相机7，使操作人员能够通过监控相机7对管道内部情况进行检查和监控，调节臂6包括旋转电机61、转台62、调节气缸63和伸缩杆件64，机体1的端部设置有空腔，旋转电机61连接于空腔的内壁上，转台62连接于旋转电机61的输出端，调节气缸63和伸缩杆件64均铰接于转台62上，且该活塞杆的输出端铰接于伸缩杆件64上，伸缩杆件64的端部与监控相机7相连接，伸缩杆件64包括套管641、弹簧642、调节杆643和锁紧螺栓644，套管641的端部铰接于转台62上，弹簧642设置于套管641内，其两端分别与调节杆643的一端和套管641的内壁相连接，调节杆643穿设于套管641内，且另一端与监控相机7相连接，锁紧螺栓644旋配于套管641上，并由该锁紧螺栓644对调节杆643进行锁紧固定，控制旋转电机61进行转动，使其带动与其输出端相连接的转台62进行转动，从而带动调节臂6和调节臂6端部连接的监控相机7进行转动，改变监控角度，通过控制调节气缸63活塞杆的伸缩长度，使其带动与其活塞杆输出端相连接的伸缩杆件64进行转动，且在使用前，旋松锁紧螺栓644，沿套管641滑动调节杆643，根据实际情况调节调节杆643的伸出长度，以使其满足监控相机7的使用要求。

如图1所示，机体1的端部设置有照明灯8，由于管道内部光线较暗，不利于监控相机7的使用，通过利用照明灯8提供光源，保障监控相机7的正常使用。

另外，上述中的驱动电机33与保护壳32之间、辊架31与保护壳32之间、环形件44与扫描装置5之间、调节电机41与机体1之间、旋转电机61与空腔之间、照明灯8与机体1之间、监控相机7与调节杆643之间可采用螺栓进行连接，齿圈43与环形件44之间、辊架31与连杆22之间可采用焊接的方式进行连接，其中支撑气缸21、调节气缸63、驱动电机33、调节电机41、旋转电机61、环形件44、扫描装置5、齿圈43、轴承45、监控相机7和照明灯8的具体结构和工作原理均属于本技术领域现有技术，本申请未对其进行改进；其中支撑气缸21、调节气缸63、驱动电机33、调节电机41、旋转电机61、扫描装置5、监控相机7和照明灯8与控制器之间的电性控制关系、电性连接方式和电性连接原理均属于本技术领域现有技术，本申请未对其进行改进，故不再赘述。

本实用新型结构新颖，使用方便，利用可调节的支撑机构2能够实现装置的折叠与展开，方便对其进行携带和转移，提高装置的灵活性，通过调节支撑机构2的展开状态，使其能够通过行走机构3行走于不同管径的石油管道；利用旋转调节机构4，能够带动与其相连接的扫描装置5进行圆周运动，进而对被检管道的内壁进行多方位检测，提高装置的检测效果；同时，机体1的端部设置有调节臂6和监控相机7，能够调节监控相机7的监控角度，以便外部人员能够对被检管道的内部进行实时监控，故具有较好的实用性，本实用新型的具体工作原理如下：

使用者根据被检管道对本装置中的支撑机构2进行展开和调节，控制支撑气缸21的活塞杆长度，使其带动与其活塞杆输出端相连接的连杆22进行转动，直至使连杆22带动其端部行走机构3抵靠于管道的内壁上，控制驱动电机33进行转动，带动与其输出端相连接第一锥齿轮341进行转动，由第一锥齿轮341带动与其相连接的转轴343进行转动，再由转轴343带动滚轮35行走于管道内壁，实现装置于管道内部行走和移动；同时，调节电机41进行转动时，带动与其输出端相连接的调节齿轮42进行转动，由调节齿轮42带动与其相啮合的齿圈43进行运动，由于齿圈43和环形件44相连接，且该环形件44通过轴承45转动设置于机体1上，进而使环形件44进行转动，带动与环形件44相连接扫描装置5进行圆周运动，以使扫描装置5能够对管道内壁进行多方位的扫描；

当需要对调节臂6端部的监控相机7进行调控时，控制旋转电机61进行转动，使其带动与其输出端相连接的转台62进行转动，从而带动调节臂6和调节臂6端部连接的监控相机7进行转动，从而改变监控角度，通过控制调节气缸63活塞杆的伸缩长度，带动其活塞杆输出端连接的伸缩杆件64进行转动，且在使用前，旋松锁紧螺栓644，沿套管641滑动调节杆643，根据实际情况调节调节杆643的伸出长度，以使其满足监控相机7的使用要求，保证监控相机7的监控效果。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种管道维修巡查机器人，包括机体(1)，其特征在于：所述机体(1)上设置有多组支撑机构(2)，每组所述支撑机构(2)的端部设置有一组行走机构(3)，且多组行走机构(3)行走于被检管道的内壁上，所述机体(1)上设置有旋转调节机构(4)，所述旋转调节机构(4)上连接有扫描装置(5)。

2.根据权利要求1所述的一种管道维修巡查机器人，其特征在于：所述支撑机构(2)包括支撑气缸(21)和连杆(22)，所述支撑气缸(21)铰接于机体(1)上，其活塞杆输出端铰接于连杆(22)上，所述连杆(22)的一端铰接于机体(1)上，其另一端与行走机构(3)相连接。

3.根据权利要求2所述的一种管道维修巡查机器人，其特征在于：所述行走机构(3)包括辊架(31)、保护壳(32)、驱动电机(33)、传动组件(34)和滚轮(35)，所述辊架(31)连接于连杆(22)的端部，所述保护壳(32)连接于辊架(31)上，所述驱动电机(33)连接于保护壳(32)上，所述传动组件(34)的输入端连接于驱动电机(33)的输出端，所述滚轮(35)与传动组件(34)的输出端相连接。

4.根据权利要求3所述的一种管道维修巡查机器人，其特征在于：所述传动组件(34)包括第一锥齿轮(341)、第二锥齿轮(342)和转轴(343)，所述第一锥齿轮(341)固定套设于驱动电机(33)的输出端，所述第二锥齿轮(342)与第一锥齿轮(341)相啮合，且该第二锥齿轮(342)固定套设于转轴(343)上，所述转轴(343)转动设置于辊架(31)上，且该转轴(343)固定穿设于滚轮(35)内部。

5.根据权利要求3或4中任意一项所述的一种管道维修巡查机器人，其特征在于：所述滚轮(35)沿其圆弧形曲面设置均匀涂设有防滑层。

6.根据权利要求1所述的一种管道维修巡查机器人，其特征在于：所述旋转调节机构(4)包括调节电机(41)、调节齿轮(42)、齿圈(43)、环形件(44)和轴承(45)，所述机体(1)内部设置有容置腔，所述调节电机(41)设置于容置腔的内壁上，所述调节齿轮(42)与调节电机(41)的输出端固定相连接，且该调节齿轮(42)与齿圈(43)相内啮合，所述齿圈(43)相配合嵌设于环形件(44)的内壁上，所述环形件(44)和轴承(45)均套设于机体(1)上，所述轴承(45)相配合嵌设于环形件(44)的弧形内壁上。

7.根据权利要求1所述的一种管道维修巡查机器人，其特征在于：所述机体(1)上还设置有调节臂(6)，所述调节臂(6)的端部设置有监控相机(7)。

8.根据权利要求7所述的一种管道维修巡查机器人，其特征在于：所述调节臂(6)包括旋转电机(61)、转台(62)、调节气缸(63)和伸缩杆件(64)，所述机体(1)的端部设置有空腔，所述旋转电机(61)连接于空腔的内壁上，所述转台(62)连接于旋转电机(61)的输出端，所述调节气缸(63)和伸缩杆件(64)均铰接于转台(62)上，且该活塞杆的输出端铰接于伸缩杆件(64)上，所述伸缩杆件(64)的端部与监控相机(7)相连接。

9.根据权利要求1所述的一种管道维修巡查机器人，其特征在于：所述伸缩杆件(64)包括套管(641)、弹簧(642)、调节杆(643)和锁紧螺栓(644)，所述套管(641)的端部铰接于转台(62)上，所述弹簧(642)设置于套管(641)内，其两端分别与调节杆(643)的一端和套管(641)的内壁相连接，所述调节杆(643)穿设于套管(641)内，且另一端与监控相机(7)相连接，所述锁紧螺栓(644)旋配于套管(641)上，并由该锁紧螺栓(644)对调节杆(643)进行锁紧固定。

10.根据权利要求1所述的一种管道维修巡查机器人，其特征在于：所述机体(1)的端部设置有照明灯(8)。

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