一种圆管内壁自动爬行打磨机器人制造技术

一种圆管内壁自动爬行打磨机器人，属于放喷管线除垢技术领域，本装置包括壳体、主驱动模块、驱动底座、打磨模块及爬行模块，所述壳体包括左侧壳体和右侧壳体，所述驱动底座包括第一驱动底座和第二驱动底座；驱动底座的外端面上安装主驱动模块、爬行模块和若干支撑轮，若干打磨模块沿周向均布于右侧壳体的外端面与第二驱动底座相对的端面之间，爬行模块驱动打磨装置沿待打磨管道的外壁作直线运动，主驱动模块通过齿轮传动驱动壳体带动打磨模块沿管道内壁的圆周方向作旋转运动。本装置适用范围广，单人操作便可完成打磨机的拆装打磨工作，并且在驱动底座的外端面上设置有检测装置，打磨管道的同时实现管壁厚度、裂纹及腐蚀情况的检测，一机多用。一机多用。一机多用。

【技术实现步骤摘要】
一种圆管内壁自动爬行打磨机器人


[0001]本技术属于圆管的除垢
，涉及放喷管线除垢
，具体涉及一种圆管内壁自动爬行打磨机器人。

技术介绍

[0002]放喷管线作为石油钻井井控装置的一部分，在其中起着至关重要的作用。由于放喷管线受管内流体介质的流体冲刷、电化学腐蚀、化学腐蚀等作用，放喷管线会逐步发生管壁减薄、腐蚀、裂纹等缺陷，一旦发生泄漏失效，将造成严重的安全事故。因此，需要对返场放喷管线定期进行无损检测，以保证管道质量与运行安全。
[0003]目前常用的放喷直管线检测方法为漏磁检测技术，但在检测前需要对放喷管线水泥、油漆及锈蚀等附着物进行整体打磨，以保证检测正确性。放喷直管线返场后堆砌在料架上，首先经过打磨，然后再由漏磁检测仪器进行缺陷检测。放喷直管线打磨空间受到限制，只能在料架上进行打磨处理，不能实现大范围的移动，只能采用简洁轻便的打磨方式。
[0004]目前放喷管线内圆在抛光设备高速旋转下，通过工件与转旋打磨片相接触，将管线内圆上的锈蚀和油漆清理干净，工人操作不当极易导致手部与抛光轮接触，造成人员受伤。传统的打磨方式效率低和污染严重，人工打磨工作量大，且劳动强度高，打磨过程中会产生大量的灰尘及严重噪声，影响工人身体健康。并且打磨质量差，工人手持打磨机与管柱之间的作用力角度难以把握，从而影响砂光质量，影响检测设备的通过性。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的不足，本技术提供一种圆管内壁自动爬行打磨机器人。
[0006]本技术的设计构思为：打磨装置通过等角度支撑轮、预紧轮组和爬行模块紧贴在管内壁上，防止打磨装置旋转过程中周向跳动。壳体安装有主驱动模块，主驱动齿轮通过齿轮传动实现壳体旋转。壳体内等角度安装行星传动齿轮，行星传动齿轮随着壳体旋转而绕着待打磨管道径向旋转，并在壳体主传动齿圈的作用下驱动本身自转。四个打磨模块等角度安装，由齿轮组驱动实现待打磨管道内壁径向全覆盖打磨。爬行模块的主动轮动力通过无刷电机驱动，控制打磨装置打磨过程轴向行走方向及打磨节拍，壳体在爬行模块驱动下保持前后移动。
[0007]本技术通过以下技术方案予以实现。
[0008]一种圆管内壁自动爬行打磨机器人，它包括壳体、主驱动模块、驱动底座、打磨模块及爬行模块，所述壳体包括左侧壳体和右侧壳体，所述驱动底座包括第一驱动底座和第二驱动底座，其中：
[0009]所述第一驱动底座包括第一挡圈和第一套筒，第一套筒固定安装于第一挡圈的端面上，所述第二驱动底座包括第二挡圈和第二套筒，第二套筒固定安装于第二挡圈的端面上，在第二套筒上远离第二挡圈一侧端面的内壁上设置有安装法兰，第二套筒通过安装法兰固定安装在第一套筒的端面上；所述左侧壳体套装于第一套筒的外部，右侧壳体套装于
第一套筒与第二套筒装配位置处的外部，并且左侧壳体与右侧壳体相对的端面固定连接，若干所述打磨模块沿周向均布于右侧壳体的外端面与第二挡圈相对的端面之间；
[0010]所述第一挡圈的外端面上安装爬行模块和若干支撑轮，爬行模块和若干支撑轮沿第一挡圈外端面的圆周方向等角度布置；所述第二挡圈的外端面上安装预紧轮组和若干支撑轮，预紧轮组和若干支撑轮沿第二挡圈外端面的圆周方向等角度布置；所述的预紧轮组、支撑轮与爬行模块均与待打磨管道的内壁线接触；
[0011]所述主驱动模块的电机转子贯穿第一挡圈延伸至第一套筒与左侧壳体之间的空腔内，主驱动模块的电机转子上安装主驱动轮；所述左侧壳体靠近第一挡圈一侧的内壁上设置有主传动齿圈，主传动齿圈与主驱动轮啮合，主驱动模块驱动壳体沿圆周方向运动；
[0012]所述第一套筒外壁的中部设置有第一滑轨，所述第二套筒靠近第一套筒一侧的外壁上设置有第二滑轨，在第一套筒的外壁上位于第一滑轨与第二滑轨之间设置有外齿圈，并且外齿圈位于右侧壳体的环形空腔中，环形空腔中沿圆周方向均布若干传动行星轮轴，传动行星轮对应安装于传动行星轮轴上，并且传动行星轮均与外齿圈啮合，第一套筒通过外齿圈驱动传动行星轮转动；贯穿右侧壳体的端面设置若干滑轨导向轮轴，若干滑轨导向轮轴在右侧壳体中沿圆周方向均匀布置，滑轨导向轮轴的两端分别安装滑轨导向轮，滑轨导向轮与对应的第一滑轨和第二滑轨相配合；
[0013]所述打磨模块包括减速齿轮箱、盖板、打磨模块驱动齿轮、打磨模块传动齿轮、钢刷传动齿轮、钢刷和扭簧，减速齿轮箱靠近第二挡圈一侧设置为盖板，打磨模块驱动齿轮、打磨模块传动齿轮和钢刷传动齿轮均设置于减速齿轮箱中，所述传动行星轮轴延伸至减速齿轮箱中，打磨模块驱动齿轮安装于减速齿轮箱中的传动行星轮轴上，打磨模块驱动齿轮与传动行星轮同步旋转，打磨模块驱动齿轮与打磨模块传动齿轮啮合，打磨模块传动齿轮与钢刷传动齿轮啮合，钢刷传动齿轮安装于钢刷转轴上，钢刷转轴设置于减速齿轮箱的偏心位置处，钢刷转轴贯穿盖板延伸至减速齿轮箱的外部，钢刷安装于盖板外部的钢刷转轴上，盖板上与钢刷转轴位置对应处设置为腰型轴孔，盖板外端面偏心位置处安装销轴，扭簧安装于销轴上，扭簧的尾部与钢刷转轴接触，扭簧驱动钢刷转轴在腰型轴孔中滑动，使钢刷工作状态时紧贴待打磨管道的内壁。
[0014]进一步地，所述爬行模块包括主动轮电机，电机支撑件，爬行模块轴承、主动轮、轴套、轴承挡圈和主动轮支撑座，所述主动轮支撑座安装于驱动底座的外端面上，主动轮电机水平向前安装于主动轮支撑座上，电机支撑件设置于主动轮电机与主动轮支撑座相对的侧面之间，主动轮电机的电机转子上安装轴套，主动轮安装于轴套的外部并位于主动轮支撑座的两侧侧板之间，主动轮的外圆面与待打磨管道的外侧壁接触，主动轮电机的电机转子与主动轮支撑座的两侧侧板接触位置处设置有爬行模块轴承、爬行模块轴承、的内侧端面位置处的轴套上设置有轴承挡圈，主动轮电机驱动主动轮旋转，爬行模块驱动打磨装置沿待打磨管道的轴线方向移动。
[0015]进一步地，所述预紧轮组包括预紧轮、预紧轮销钉、预紧轮组支架、预紧支架、预紧弹簧、锁紧螺母和预紧轮销轴，所述预紧轮组支架两侧的侧板固定安装于左侧壳体的外端面上，预紧轮组支架的底板设置于预紧轮组支架的两侧侧板之间，预紧轮组支架的开口方向指向待打磨管道一侧，预紧支架安装于预紧轮组支架的开口中，预紧轮销轴贯穿预紧轮组支架的底板与预紧支架固定连接，锁紧螺母安装于预紧轮组支架外部的预紧轮销轴上，
预紧弹簧安装于预紧支架与预紧轮组支架底板之间的预紧轮销轴上，预紧轮销钉贯穿预紧支架的两侧侧板与预紧轮组支架的两侧侧板，预紧轮通过预紧轮销钉安装于预紧支架的两侧侧板之间，预紧轮组支架的两侧侧板上与预紧轮销钉位置对应处设置有腰型孔，待打磨管道压紧预紧轮驱动预紧轮销钉在腰型孔中沿预紧轮销轴的轴线方向滑动。
[0016]进一步地，所述预紧轮和支撑轮均为V型轮。
[0017]进一步地，所述减速齿轮箱内部和外部的钢刷转轴与打磨模块传动齿轮的安装轴之间均设置有连接板。
[0018]进一步地，所述盖板上位于扭簧的尾部设置有限位销。
[0019]进一步地，所述第二挡圈上设置有用于取出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种圆管内壁自动爬行打磨机器人，它包括壳体(1)、主驱动模块(2)、驱动底座(3)、打磨模块(4)及爬行模块(5)，所述壳体(1)包括左侧壳体(1-1)和右侧壳体(1-2)，所述驱动底座(3)包括第一驱动底座(3-1)和第二驱动底座(3-2)，其特征在于：所述第一驱动底座(3-1)包括第一挡圈(3-3)和第一套筒(3-4)，第一套筒(3-4)固定安装于第一挡圈(3-3)的端面上，所述第二驱动底座(3-2)包括第二挡圈(3-7)和第二套筒(3-8)，第二套筒(3-8)固定安装于第二挡圈(3-7)的端面上，在第二套筒(3-8)上远离第二挡圈(3-7)一侧端面的内壁上设置有安装法兰(3-10)，第二套筒(3-8)通过安装法兰(3-10)固定安装在第一套筒(3-4)的端面上；所述左侧壳体(1-1)套装于第一套筒(3-4)的外部，右侧壳体(1-2)套装于第一套筒(3-4)与第二套筒(3-8)装配位置处的外部，并且左侧壳体(1-1)与右侧壳体(1-2)相对的端面固定连接，若干所述打磨模块(4)沿周向均布于右侧壳体的外端面与第二挡圈(3-7)相对的端面之间；所述第一挡圈(3-3)的外端面上安装爬行模块(5)和若干支撑轮(6)，爬行模块(5)和若干支撑轮(6)沿第一挡圈(3-3)外端面的圆周方向等角度布置；所述第二挡圈(3-7)的外端面上安装预紧轮组(7)和若干支撑轮(6)，预紧轮组(7)和若干支撑轮(6)沿第二挡圈(3-7)外端面的圆周方向等角度布置；所述的预紧轮组(7)、支撑轮(6)与爬行模块(5)均与待打磨管道(8)的内壁线接触；所述主驱动模块(2)的电机转子贯穿第一挡圈(3-3)延伸至第一套筒(3-4)与左侧壳体(1-1)之间的空腔内，主驱动模块(2)的电机转子上安装主驱动轮(2-1)；所述左侧壳体(1-1)靠近第一挡圈(3-3)一侧的内壁上设置有主传动齿圈(1-3)，主传动齿圈(1-3)与主驱动轮(2-1)啮合，主驱动模块(2)驱动壳体(1)沿圆周方向运动；所述第一套筒(3-4)外壁的中部设置有第一滑轨(3-5)，所述第二套筒(3-8)靠近第一套筒(3-4)一侧的外壁上设置有第二滑轨(3-9)，在第一套筒(3-4)的外壁上位于第一滑轨(3-5)与第二滑轨(3-9)之间设置有外齿圈(3-6)，并且外齿圈(3-6)位于右侧壳体(1-2)的环形空腔中，环形空腔中沿圆周方向均布若干传动行星轮轴(3-11)，传动行星轮(3-12)对应安装于传动行星轮轴(3-11)上，并且传动行星轮(3-12)均与外齿圈(3-6)啮合，第一套筒(3-4)通过外齿圈(3-6)驱动传动行星轮(3-12)转动；贯穿右侧壳体(1-2)的端面设置若干滑轨导向轮轴(1-5)，若干滑轨导向轮轴(1-5)在右侧壳体(1-2)中沿圆周方向均匀布置，滑轨导向轮轴(1-5)的两端分别安装滑轨导向轮(1-6)，滑轨导向轮(1-6)与对应的第一滑轨(3-5)和第二滑轨(3-9)相配合；所述打磨模块(4)包括减速齿轮箱(4-1)、盖板(4-2)、打磨模块驱动齿轮(4-3)、打磨模块传动齿轮(4-5)、钢刷传动齿轮(4-6)、钢刷(4-7)和扭簧(4-8)，减速齿轮箱(4-1)靠近第二挡圈(3-7)一侧设置为盖板(4-2)，打磨模块驱动齿轮(4-3)、打磨模块传动齿轮(4-5)和钢刷传动齿轮(4-6)均设置于减速齿轮箱(4-1)中，所述传动行星轮轴(3-11)延伸至减速齿轮箱(4-1)中，打磨模块驱动齿轮(4-3)安装于减速齿轮箱(4-1)中的传动行星轮轴(3-11)上，打磨模块驱动齿轮(4-3)与传动行星轮(3-12)同步旋转，打磨模块驱动齿轮(4-3)与打磨模块传动齿轮(4-5)啮合，打磨模块传动齿轮(4-5)与钢刷传动齿轮(4-6)啮合，钢刷传动齿轮(4-6)安装于钢刷转轴(4-4)上，钢刷转轴(4-4)设置于减速齿轮箱(4-1)的偏心位置处，钢刷转轴(4-4)贯穿盖板(4-2)延伸至...

【专利技术属性】
技术研发人员：管仁明，袁建军，徐锦辉，董远，施宇，
申请(专利权)人：嘉兴高维智控有限公司，
类型：新型
国别省市：