管道机器人制造技术

一种管道机器人，包括：前运动组件，前运动组件包括前安装盘(3)、前撑壁缸(1)、多个前行走机构(11)，前撑壁缸(1)连接于前安装盘(3)，多个前行走机构连接于前撑壁缸(1)，在前撑壁缸(1)的驱动下伸缩；后运动组件，后运动组件包括后安装盘(4)、后撑壁缸(2)、多个后行走机构，后撑壁缸(2)连接于后安装盘(4)，多个后行走机构连接于后撑壁缸(2)，在后撑壁缸(2)的驱动下伸缩；伸缩缸(5)，伸缩缸(5)连接于后安装盘和前安装盘(3)之间。管道机器人能够实现对中性撑壁迈步行走的。

Pipeline robot

【技术实现步骤摘要】
管道机器人
本专利技术涉及市政排水设备领域，特别涉及一种管道机器人。
技术介绍
排水管道是指汇集和排放污水、废水和雨水的管渠及其附属设施所组成的系统。排水管道包括干管、支管以及通往处理厂的管道，无论修建在街道上或其它任何地方，只要是起排水作用的管道，都应作为排水管道统计。管道机器人是一种在管道内部自动行走、携带一种或多种传感器及操作机械，在工作人员的遥控操作或计算机自动控制下，进行一系列管道作业的机、电、仪一体化系统。能够实现在管道内部同心方向的对中行走的通用性管道机器人，可通过配备不同的仪器式工具，例如雷达、刀具等，实现管道检测、废旧管道破碎以及管道修复等不同的功能，具有十分重要的意义。然而目前的轮式或者履带式机器人都无法实现在不同管径下保持在管道同心上的对中性行走。因此，期待开发一种新型的管道机器人，以实现在排水管道中的对中性行走。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种能够实现对中性撑壁迈步行走的管道机器人。本专利技术采用以下解决方案：一种管道机器人，包括：前运动组件，所述前运动组件包括前安装盘、前撑壁缸、多个前行走机构，所述前撑壁缸连接于所述前安装盘，所述多个前行走机构连接于所述前撑壁缸，在所述前撑壁缸的驱动下伸缩；后运动组件，所述后运动组件包括后安装盘、后撑壁缸、多个后行走机构，所述后撑壁缸连接于所述后安装盘，所述多个后行走机构连接于所述后撑壁缸，在所述后撑壁缸的驱动下伸缩；伸缩缸，所述伸缩缸连接于所述后安装盘和所述前安装盘之间。优选地，所述前行走机构和所述后行走机构均包括：双向轮；一对双向轮固定板，所述双向轮通过双向轮铰接销连接于所述一对双向轮固定板的第一端部之间；制动缸固定块，所述制动缸固定块连接于所述一对双向轮固定板的第二端部之间；制动气缸，所述制动气缸的缸体连接于所述制动缸固定块，所述制动气缸的活塞能够伸出至所述双向轮的表面以进行制动。优选地，所述管道机器人还包括前盘U型座固定块和后盘U型座固定块；所述前盘U型座固定块连接于所述前撑壁缸的活塞杆，所述前行走机构的一对双向轮固定板的所述第二端部连接于前盘撑壁杆的一端，所述前盘撑壁杆的另一端通过前盘U型座铰接于所述前盘U型座固定块，所述前盘撑壁杆的中部通过第一连杆铰接于所述前安装盘；所述后盘U型座固定块连接于所述后撑壁缸的活塞杆，所述后行走机构的一对双向轮固定板的所述第二端部连接于后盘撑壁杆的一端，所述后盘撑壁杆的另一端通过后盘U型座铰接于所述后盘U型座固定块，所述后盘撑壁杆的中部通过第二连杆铰接于所述后安装盘。优选地，所述前盘U型座固定块为五棱柱，所述前行走机构的数量为四个，所述前盘U型座固定块的中心设有供所述前撑壁缸的活塞穿过的第一轴孔，四个侧面上分别设有用于连接所述前盘U型座的一对第一连接孔，所述四个侧面与所述第一轴孔的中心的距离相等且相对于所述第一轴孔的中心对称设置，每个前行走机构通过一个所述前盘U型座连接于一个所述侧面上。优选地，所述后盘U型座固定块为五棱柱，所述后行走机构的数量为三个，所述后盘U型座固定块的中心设有供所述后撑壁缸的活塞穿过的第二轴孔，所述后盘U型座包括首尾相接的第一侧面至第五侧面，所述第一侧面垂直于所述第二侧面和第五侧面，所述第二侧面与所述第五侧面平行，所述第三侧面和所述第四侧面相连接形成V字型，所述第一侧面、第三侧面和第四侧面上分别设有用于连接所述后盘U型座的一对第二连接孔，且所述第一侧面、第三侧面和第四侧面与所述第二轴孔的中心的距离相等，每个后行走机构通过一个所述后盘U型座连接于所述第一侧面、第三侧面或第四侧面上，所述后盘U型座固定块的对称中心面与所述前盘U型座固定块的对称中心面重合。优选地，所述管道机器人还包括气动控制系统，所述气动控制系统包括：三位五通阀，所述三位五通阀的进气口与气源连接，所述三位五通阀的出气口分别与所述前撑壁缸和所述后撑壁缸的无杆腔连接。优选地，所述气动控制系统还包括：行动开关；第一二位五通单气控阀，所述第一二位五通单气控阀的进气口通过所述行动开关与气源连接，左出气口与所述前行走机构的制动气缸的无杆腔及所述后行走机构的制动气缸的有杆腔连接，右出气口与所述前行走机构的制动气缸的有杆腔及所述后行走机构的制动气缸的无杆腔连接；第二二位五通单气控阀，所述第二二位五通单气控阀的进气口通过所述行动开关与气源连接，左出气口与所述伸缩缸的有杆腔连接，右出气口与所述伸缩缸的无杆腔连接；第一换向阀和第二换向阀，所述第一换向阀和第二换向阀的进气口均通过所述行动开关与所述气源连接，所述第一换向阀的出气口与所述第二二位五通单气控阀的右气控换向口连接，所述第二换向阀的出气口与所述第二二位五通单气控阀的左气控换向口连接；第三二位五通单气控阀，所述第三二位五通单气控阀的中间进气口与所述第一换向阀的出气口连接，左进气口和右进气口与所述第二换向阀的出气口连接，所述第三二位五通单气控阀的气控换向口依次通过前后换向开关、所述行动开关与所述气源连接，所述第三二位五通单气控阀的左出气口与所述第一二位五通单气控阀的左气控换向口连接，右出气口与所述第一二位五通单气控阀的右气控换向口连接。优选地，所述气动控制系统还包括：气动总开关，所述气动总开关设于所述气源的出口。优选地，所述第一换向阀和第二换向阀为机械换向阀，设于所述前安装盘的内侧，所述第二换向阀的换向按钮处套设有钢丝绳，所述钢丝绳的另一端通过钢丝绳固定螺栓连接于所述伸缩缸的缸体头部。优选地，所述伸缩缸的缸体设于所述后安装盘上，活塞杆连接于所述前安装盘；当所述伸缩缸的活塞杆收缩到底时，所述伸缩缸的缸体头部触碰所述第一换向阀的换向按钮，当所述伸缩缸的活塞杆伸出到底时，所述钢丝绳被拉伸从而拉动所述第二换向阀的换向按钮。本专利技术的有益效果在于：1、通过前撑壁缸、后撑壁缸控制前行走机构和后行走机构伸缩，配合伸缩缸的伸缩，可实现管道机器人在管道内的对中性撑壁迈步行走。2、采用全气动的驱动方式，具备防水防爆的特点。本专利技术具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本专利技术的特定原理。附图说明通过结合附图对本专利技术示例性实施例进行更详细的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本专利技术示例性实施例中，相同的附图标记通常代表相同部件。图1是本专利技术实施例的管道机器人的整体结构示意图；图2是本专利技术实施例的管道机器人的工作状态径向视图；图3是本专利技术实施例的管道机器人的工作状态轴向视图；图4是本专利技术实施例的管道机器人的可制动缸轮组合行走机构的结构示意图；图5是本专利技术实施例的管道机器人的双向轮固定板示意图；图6a和图6b分别是本专利技术实施例的管道机器人的前盘U本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管道机器人，其特征在于，包括：/n前运动组件，所述前运动组件包括前安装盘(3)、前撑壁缸(1)、多个前行走机构(11)，所述前撑壁缸(1)连接于所述前安装盘(3)，所述多个前行走机构连接于所述前撑壁缸(1)，在所述前撑壁缸(1)的驱动下伸缩；/n后运动组件，所述后运动组件包括后安装盘(4)、后撑壁缸(2)、多个后行走机构，所述后撑壁缸(2)连接于所述后安装盘(4)，所述多个后行走机构连接于所述后撑壁缸(2)，在所述后撑壁缸(2)的驱动下伸缩；/n伸缩缸(5)，所述伸缩缸(5)连接于所述后安装盘和所述前安装盘(3)之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种管道机器人，其特征在于，包括：
前运动组件，所述前运动组件包括前安装盘(3)、前撑壁缸(1)、多个前行走机构(11)，所述前撑壁缸(1)连接于所述前安装盘(3)，所述多个前行走机构连接于所述前撑壁缸(1)，在所述前撑壁缸(1)的驱动下伸缩；
后运动组件，所述后运动组件包括后安装盘(4)、后撑壁缸(2)、多个后行走机构，所述后撑壁缸(2)连接于所述后安装盘(4)，所述多个后行走机构连接于所述后撑壁缸(2)，在所述后撑壁缸(2)的驱动下伸缩；
伸缩缸(5)，所述伸缩缸(5)连接于所述后安装盘和所述前安装盘(3)之间。


2.根据权利要求1所述的管道机器人，其特征在于，所述前行走机构(11)和所述后行走机构均包括：
双向轮(14)；
一对双向轮固定板(15)，所述双向轮(14)通过双向轮铰接销(30)连接于所述一对双向轮固定板(15)的第一端部之间；
制动缸固定块(17)，所述制动缸固定块(17)连接于所述一对双向轮固定板(15)的第二端部之间；
制动气缸(16)，所述制动气缸(16)的缸体连接于所述制动缸固定块(17)，所述制动气缸(16)的活塞能够伸出至所述双向轮的表面以进行制动。


3.根据权利要求2所述的管道机器人，其特征在于，还包括前盘U型座固定块(8)和后盘U型座固定块；
所述前盘U型座固定块(8)连接于所述前撑壁缸(1)的活塞杆，所述前行走机构的一对双向轮固定板(15)的所述第二端部连接于前盘撑壁杆(10)的一端，所述前盘撑壁杆(10)的另一端通过前盘U型座(9)铰接于所述前盘U型座固定块(8)，所述前盘撑壁杆(10)的中部通过第一连杆(7)铰接于所述前安装盘(3)；
所述后盘U型座固定块连接于所述后撑壁缸(2)的活塞杆，所述后行走机构的一对双向轮固定板(15)的所述第二端部连接于后盘撑壁杆的一端，所述后盘撑壁杆的另一端通过后盘U型座铰接于所述后盘U型座固定块，所述后盘撑壁杆的中部通过第二连杆铰接于所述后安装盘(4)。


4.根据权利要求3所述的管道机器人，其特征在于，所述前盘U型座固定块(8)为五棱柱，所述前行走机构的数量为四个，所述前盘U型座固定块(8)的中心设有供所述前撑壁缸(1)的活塞穿过的第一轴孔，四个侧面上分别设有用于连接所述前盘U型座(9)的一对第一连接孔，所述四个侧面与所述第一轴孔的中心的距离相等且相对于所述第一轴孔的中心对称设置，每个前行走机构通过一个所述前盘U型座(9)连接于一个所述侧面上。


5.根据权利要求4所述的管道机器人，其特征在于，所述后盘U型座固定块为五棱柱，所述后行走机构的数量为三个，所述后盘U型座固定块的中心设有供所述后撑壁缸(2)的活塞穿过的第二轴孔，所述后盘U型座包括首尾相接的第一侧面至第五侧面，所述第一侧面垂直于所述第二侧面和第五侧面，所述第二侧面与所述第五侧面平行，所述第三侧面和所述第四侧面相连接形成V字型，所述第一侧面、第三侧面和第四侧面上分别设有用于连接所述后盘U型座的一对第二连接孔，且所述第一侧面、第三侧面和第四侧面与所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：王增义，李文章，徐克举，周明连，杨超，赵东方，闫睿，李银，张俊杰，关萍，
申请(专利权)人：北京城市排水集团有限责任公司，北京北排科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11