本实用新型专利技术公开了一种基于外部动力源的管道机器人驱动系统，包括液压控制单元，液压控制单元两侧分别对称连接有活塞杆A和活塞杆B，活塞杆A上设置有活塞缸A，活塞缸A内置活塞A，活塞杆A与活塞A固连，活塞杆B上设置有活塞缸B，活塞缸B内置活塞B，活塞杆B与活塞B固连，活塞缸A远离液压控制单元的一侧与夹紧装置的夹紧臂A连接，活塞缸B远离液压控制单元的一侧与夹紧装置的夹紧臂B连接，液压控制单元与活塞缸A和活塞缸B之间均设置结构相同的有推进装置。本实用新型专利技术解决了现有技术中存在的管道机器人推力小、夹紧力小容易打滑且结构不稳定，不能满足有大推力需求的场合的问题。
A driving system of pipeline robot based on external power source
【技术实现步骤摘要】
一种基于外部动力源的管道机器人驱动系统
本技术属于管道机器人
，具体涉及一种基于外部动力源的管道机器人驱动系统。
技术介绍
各种各样的管道在工业生产和日常生活中无处不在，流体性质的物料如水、气、油、粉料以及其他化工原料都是通过经过管道进行输送的。为了检测、维护或在管道中作业，必不可少的要使用管道机器人。管道机器人按照动力源的不同可分为电机驱动机器人、液压驱动机器人、机械驱动机器人。按照移动形式的不同又可分为轮式机器人、卡臂蠕动式机器人、履带式机器人等等。其中蠕动式液压机器人被广泛地运用到各种管道作业当中。其工作原理是通过液压泵产生具有一定压力的工作液，通过连续管路输送到管道机器人中，工作液作为机器人的驱动力推动机器人前进，机器人携带作业设备完成各种工作。其特点是动力来源于工作液，将动力源放在管道之外，简化了机器人结构，提高了机器人工作的稳定性和安全性，液压驱动的设计可以满足机器人大推力的要求。但是由于驱动装置结构的限制，机器人主要应用于检测作业。主要原因是推力小，夹紧力小容易打滑，结构不稳定，不能满足有大推力需求的场合。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种基于外部动力源的管道机器人驱动系统，解决了现有技术中存在的管道机器人推力小、夹紧力小容易打滑且结构不稳定，不能满足有大推力需求的场合的问题。本技术所采用的技术方案是，一种基于外部动力源的管道机器人驱动系统，包括液压控制单元，液压控制单元两侧分别对称连接有活塞杆A和活塞杆B，活塞杆A上设置有活塞缸A，活塞缸A内置活塞A，活塞杆A与活塞A固连，活塞杆B上设置有活塞缸B，活塞缸B内置活塞B，活塞杆B与活塞B固连，活塞缸A远离液压控制单元的一侧与夹紧装置的夹紧臂A连接，活塞缸B远离液压控制单元的一侧与夹紧装置的夹紧臂B连接，液压控制单元与活塞缸A和活塞缸B之间均设置结构相同的有推进装置；夹紧装置以液压控制单元为中心对称结构，夹紧装置位于液压控制单元两侧的结构相同，即夹紧装置位于活塞缸B所在侧的结构与夹紧装置位于活塞缸A所在侧结构相同，夹紧装置位于活塞缸A所在侧具体结构为：包括活塞杆A，活塞杆A由活塞杆C和活塞杆D焊接而成，活塞杆C一端焊接活塞杆D，另一端螺纹连接密封套筒内，两者之间设置有O型密封圈A、O型密封圈B、导向带C、导向带D。活塞杆C靠近密封套筒一侧外壁滑动连接夹紧臂活动连接座，夹紧臂活动连接座沿周向均匀开有3个矩形槽，夹紧臂活动连接座上垂直于每个矩形槽对应开有通孔，每个通孔内安装有夹紧臂连接轴，3个夹紧臂连接轴互成120度分布与圆周上，每个夹紧臂连接轴的两端由堵头轴向固定，每个夹紧臂连接轴铰接一个夹紧臂A的一端，夹紧臂A上中间连接有辊轮轴，辊轮轴上安装有一对辊轮，夹紧臂A的另一端铰接固定于夹紧臂固定连接座上，夹紧臂固定连接座固定于推杆上，推杆固连棘轮，棘轮可沿活塞杆C轴向滑动，运动过程中棘轮的外轮廓始终与辊轮相互接触，推杆上套有弹簧，弹簧一端顶靠于夹紧臂固定连接座，弹簧另一端顶靠推杆端部突起的法兰，夹紧臂固定连接座通过外螺纹连接有套筒A的一端，套筒A另一端通过内部螺纹与活塞缸A连接，活塞杆A、密封套筒、活塞杆C、活塞缸A共同构成封闭工作腔。推杆靠近活塞缸A的一端与套筒A之间设置有密封圈C、导向带A和导向带B；套筒A推杆靠近活塞缸A的一端与活塞杆A之间设置有导向带L、导向带T、密封圈F；套筒A螺纹连接活塞缸A，二者之间设置有导向带M、导向带N；活塞缸A与活塞杆C之间设置有导向带O、导向带P、密封圈G。液压控制单元与活塞缸A推进装置具体结构为：包括过盈连接活塞杆C和活塞杆D的锁紧件，锁紧件两端分别设置有别紧件A与别紧件B，别紧件A配合压紧件由螺钉固定于套筒B与活塞杆C之间，别紧件A与别紧件B位于压紧件中间，别紧件A与别紧件B内表面均为圆锥面，共同夹紧锁紧件，别紧件A、别紧件B、压紧件和锁紧件共同构成活塞A；位于液压控制单元与活塞缸B之间的推进装置和夹紧装置结构同上。本技术的特点还在于，活塞杆A为由活塞杆C和活塞杆D焊接而成的细长件，焊接处设置有活塞A。活塞杆C内沿长向开有导向孔A，活塞杆D内沿长向开有导向孔B，导向孔A和导向孔B远离活塞A的一端均与液压控制单元连通。活塞A与套筒B之间设置有导向带E、O型密封圈D、导向带F，活塞A与活塞杆C之间设置有导向带G和导向带S；套筒B靠近活塞缸A侧与活塞缸A通过螺纹连接，二者之间设置有导向带Q和导向带R，活塞缸端盖一侧与活塞缸端盖螺纹连接，之间设有导向带H、导向带I；活塞杆C靠近活塞缸端盖侧与活塞缸端盖之间设有导向带J、导向带K、密封圈E。本技术的有益效果是，基于外部动力源的管道机器人驱动系统，通过外部液压泵与压力控制单元提供动力，动力源位于机器人之外，简化了机器人结构设计，为其他部件争取了空间，同时提供较大的推力，既能满足一般的检测需求，又能满足有大推力需求的场合。通过凸轮、弹簧、液压巧妙的结合，实现了夹紧臂的撑开与收回。占用体积小，成本低，结构简单、安全、可靠。推进单元活塞夹紧结构的设计，既可作为普通活塞，与活塞缸配合实现相对运动；又能加强细长活塞杆的强度，巩固活塞杆强度。附图说明图1是管道机器人夹紧装置结构示意图；图2是管道机器人夹紧装置与推进装置连接部分示意图。图3是管道机器人夹紧装置结构示意图中A-A局部剖视图；图4是管道机器人夹紧装置结构示意图中B-B局部剖视图；图5管道机器人的推进装置结构示意图；图6管道机器人的推进装置结构示意图中C-C局部剖视图；图7管道机器人的推进装置结构示意图中D-D局部剖视图；图8是隐藏了一个夹紧臂的夹紧装置轴测图；图9是管道机器人爬行动作1示意图；图10是管道机器人爬行动作2示意图；图11是管道机器人爬行动作3示意图；图12是管道机器人爬行动作4示意图。图中，1.管道，2.活塞杆A，3.夹紧臂A，4.夹紧装置活塞长孔，5.活塞A，6.导向带L，7.活塞缸A，8.液压控制单元，9.活塞杆B，10.活塞缸B，11.密封圈F，12.活塞B，13.导向带T，14.夹紧臂B，15.工作液输送管道，16.O型密封圈A，17.密封套筒，18.O型密封圈B，19.夹紧臂活动连接座，20.导向带M，21.导向带U；22.辊轮，23.棘轮，24.推杆，25.夹紧臂固定连接座，26.套筒A，27.弹簧，28.导向带A，29.密封圈C，30.导向带B，31.导向带C，32.导向带D，33.夹紧臂连接轴，34.堵头，35.辊轮轴，36.套筒B，37.压紧件，38.别紧件A，39.锁紧件，40.别紧件B，41.活塞杆C，42.螺钉，43.导向带E，44.O型密封圈D，45.导向带F，46.导向带G，47.导向孔A，48.导向孔B，49.活塞杆D，50.活塞缸端盖，51.导向带H，52.导向带I，53.导向带J，54.密封圈E，55.导向带K，56.导向带N，57.导向带O，58.O型密封圈G，59.本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于外部动力源的管道机器人驱动系统，其特征在于，包括液压控制单元(8)，液压控制单元(8)两侧分别对称连接有活塞杆A(2)和活塞杆B(9)，活塞杆A(2)上设置有活塞缸A(7)，活塞缸A(7)内置活塞A(5)，活塞杆A(2)与活塞A(5)固连，活塞杆B(9)上设置有活塞缸B(10)，活塞缸B(10)内置活塞B(12)，活塞杆B(9)与活塞B(12)固连，活塞缸A(7)远离液压控制单元(8)的一侧与夹紧装置的夹紧臂A(3)连接，活塞缸B(10)远离液压控制单元(8)的一侧与夹紧装置的夹紧臂B(14)连接，液压控制单元(8)与活塞缸A(7)和活塞缸B(10)之间均设置结构相同的有推进装置；/n所述夹紧装置以液压控制单元(8)为中心对称结构，夹紧装置位于液压控制单元(8)两侧的结构相同，即夹紧装置位于活塞缸B(10)所在侧的结构与夹紧装置位于活塞缸A(7)所在侧结构相同，夹紧装置位于活塞缸A(7)所在侧具体结构为：包括活塞杆A(2)，活塞杆A(2)由活塞杆C(41)与活塞杆D(49)焊接而成，活塞杆C(41)一端焊接活塞杆D(49)，另一端螺纹连接密封套筒(17)内，活塞杆C(41)外壁滑动连接夹紧臂活动连接座(19)，夹紧臂活动连接座(19)沿周向均匀开有3个矩形槽(21)，夹紧臂活动连接座(19)上垂直于每个矩形槽(21)对应开有通孔，每个通孔内安装有夹紧臂连接轴(33)，3个夹紧臂连接轴(33)互成120度分布与圆周上，每个夹紧臂连接轴(33)的两端由堵头(34)轴向固定，每个夹紧臂连接轴(33)铰接一个夹紧臂A(3)的一端，夹紧臂A(3)上中间连接有辊轮轴(35)，辊轮轴(35)上安装有一对辊轮(22)，夹紧臂A(3)的另一端铰接固定于夹紧臂固定连接座(25)上，夹紧臂固定连接座(25)固定于推杆(24)上，推杆(24)固连棘轮(23)，棘轮(23)可沿活塞杆C(41)轴向滑动，运动过程中棘轮的外轮廓始终与辊轮(22)相互接触，推杆(24)上套有弹簧(27)，弹簧(27)一端顶靠于夹紧臂固定连接座(25)，弹簧(27)另一端顶靠推杆(24)端部突起的法兰，夹紧臂固定连接座(25)通过外螺纹连接有套筒A(26)的一端，套筒A(26)另一端通过内部螺纹与活塞缸A(7)连接，活塞杆A(2)、密封套筒(17)、活塞杆C(41)、活塞缸A(7)共同构成封闭工作腔；/n所述活塞杆C(41)与密封套筒(17)之间通过O型密封圈B(18)进行密封，密封套筒(17)与活塞杆A(2)之间通过O型密封圈A(16)、导向带C(31)、导向带D(32)依次进行密封，O型密封圈A(16)、导向带C(31)、导向带D(32)保证密封套筒(17)沿活塞杆A(2)滑动时工作腔的密封性；/n位于所述液压控制单元(8)与活塞缸A(7)推进装置具体结构为：包括过盈连接活塞杆C(41)和活塞杆D(49)的锁紧件(39)，锁紧件(39)两端分别设置有别紧件A(38)与别紧件B(40)，别紧件A(38)配合压紧件(37)由螺钉(42)固定于套筒B(36)与活塞杆C(41)之间，别紧件A(38)与别紧件B(40)位于压紧件(37)中间，别紧件A(38)与别紧件B(40)内表面均为圆锥面，共同夹紧锁紧件(39)，别紧件A(38)、别紧件B(40)、压紧件(37)和锁紧件(39)共同构成活塞A(5)；/n位于所述液压控制单元(8)与活塞缸B(10)之间的推进装置结构同上。/n...
【技术特征摘要】
1.一种基于外部动力源的管道机器人驱动系统，其特征在于，包括液压控制单元(8)，液压控制单元(8)两侧分别对称连接有活塞杆A(2)和活塞杆B(9)，活塞杆A(2)上设置有活塞缸A(7)，活塞缸A(7)内置活塞A(5)，活塞杆A(2)与活塞A(5)固连，活塞杆B(9)上设置有活塞缸B(10)，活塞缸B(10)内置活塞B(12)，活塞杆B(9)与活塞B(12)固连，活塞缸A(7)远离液压控制单元(8)的一侧与夹紧装置的夹紧臂A(3)连接，活塞缸B(10)远离液压控制单元(8)的一侧与夹紧装置的夹紧臂B(14)连接，液压控制单元(8)与活塞缸A(7)和活塞缸B(10)之间均设置结构相同的有推进装置；
所述夹紧装置以液压控制单元(8)为中心对称结构，夹紧装置位于液压控制单元(8)两侧的结构相同，即夹紧装置位于活塞缸B(10)所在侧的结构与夹紧装置位于活塞缸A(7)所在侧结构相同，夹紧装置位于活塞缸A(7)所在侧具体结构为：包括活塞杆A(2)，活塞杆A(2)由活塞杆C(41)与活塞杆D(49)焊接而成，活塞杆C(41)一端焊接活塞杆D(49)，另一端螺纹连接密封套筒(17)内，活塞杆C(41)外壁滑动连接夹紧臂活动连接座(19)，夹紧臂活动连接座(19)沿周向均匀开有3个矩形槽(21)，夹紧臂活动连接座(19)上垂直于每个矩形槽(21)对应开有通孔，每个通孔内安装有夹紧臂连接轴(33)，3个夹紧臂连接轴(33)互成120度分布与圆周上，每个夹紧臂连接轴(33)的两端由堵头(34)轴向固定，每个夹紧臂连接轴(33)铰接一个夹紧臂A(3)的一端，夹紧臂A(3)上中间连接有辊轮轴(35)，辊轮轴(35)上安装有一对辊轮(22)，夹紧臂A(3)的另一端铰接固定于夹紧臂固定连接座(25)上，夹紧臂固定连接座(25)固定于推杆(24)上，推杆(24)固连棘轮(23)，棘轮(23)可沿活塞杆C(41)轴向滑动，运动过程中棘轮的外轮廓始终与辊轮(22)相互接触，推杆(24)上套有弹簧(27)，弹簧(27)一端顶靠于夹紧臂固定连接座(25)，弹簧(27)另一端顶靠推杆(24)端部突起的法兰，夹紧臂固定连接座(25)通过外螺纹连接有套筒A(26)的一端，套筒A(26)另一端通过内部螺纹与活塞缸A(7)连接，活塞杆A(2)、密封套筒(17)、活塞杆C(41)、活塞缸A(7)共同构成封闭工作腔；
所述活塞杆C(41)与密封套筒(17)之间通过O...
【专利技术属性】
技术研发人员：高峰，詹保平，李艳，王慧武，吴庆，冯燕，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61
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