一种轮式管道障碍物清除机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种轮式管道障碍物清除机器人，包括机架；机架的后端设置后行走机构，后行走机构包括后轮驱动组件以及若干后轮组件；每个后轮组件均包括后轮，后轮的后轮轴上铰接后支撑架，后支撑架另一端与后支架的一端铰接，后支架的另一端与机架固定连接；机架的前端设置前行走机构以及夹爪机构；前行走机构包括若干前轮组件；每个前轮组件均包括前轮，前轮的前轮轴上铰接有前支撑架；前轮组件与后轮组件数量一致且前后一一对应；前后相对应的前轮轴、后轮轴之间设置拉伸弹簧。本发明专利技术通过后轮组件、前轮组件以及拉伸弹簧的设置，从而使机器人既能在管径不变的管道内行走，也能在变管径的管道内行走，从而增加了适用范围。从而增加了适用范围。从而增加了适用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种轮式管道障碍物清除机器人


[0001]本专利技术属于管道机器人
，具体涉及一种轮式管道障碍物清除机器人。

技术介绍

[0002]管道运输是一种十分有效的物质运输方式，在石油、天然气和一般工业等领域中得到广泛的应用。管道会安放在水中、地下、户外等不同的地方，使用过程中管道内部会产生油垢、水垢、腐蚀物等沉积障碍物，易造成有效传输管径减少，导致管道的输送效率下降，物耗、能耗增加，当障碍物在管道内部累积到一定程度后，管道被完全堵塞，导致其输送作用完全失效。管道障碍物清除机器人由此产生。
[0003]但是，现有的管道障碍物清除机器人仅适用于内径不变的管道，无法适用于变内径的管道。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种轮式管道障碍物清除机器人。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种轮式管道障碍物清除机器人，包括机架；
[0007]所述机架的后端设置后行走机构，后行走机构包括后轮驱动组件以及与后轮驱动组件相连的呈环形均匀布置的若干后轮组件；
[0008]每个后轮组件均包括一个能够行走在管道内壁上的后轮，后轮的后轮轴上铰接有后支撑架，后支撑架的另一端与后支架的一端铰接，后支架的另一端与机架固定连接；
[0009]所述机架的前端设置前行走机构以及能够夹取管道内障碍物的夹爪机构；前行走机构包括呈环形均匀布置的若干前轮组件；
[0010]每个前轮组件均包括一个能够行走在管道内壁上的前轮，前轮的前轮轴上铰接有前支撑架，前支撑架的另一端与前支架的一端铰接，前支架的另一端与机架固定连接；
[0011]所述前轮组件与后轮组件数量一致且前后一一对应；前后相对应的前轮轴、后轮轴之间设置拉伸弹簧。
[0012]优选的，所述后轮驱动组件包括固定设置在机架上的后轮驱动电机，所述后轮驱动电机的输出轴端部与蜗杆进行同轴固定连接；
[0013]所述后轮轴上同轴固定设置第一齿轮，第一齿轮上啮合连接有第二齿轮，第二齿轮的齿轮轴与后支撑架进行转动连接；第二齿轮上啮合连接有第三齿轮，后支撑架与后支架通过第三齿轮的齿轮轴进行铰接连接；第三齿轮的齿轮轴上同轴固定设置蜗轮；
[0014]所有后轮组件上的蜗轮均与蜗杆进行啮合连接。
[0015]优选的，所述后支撑架包括两根对称设置的后支撑板，后支撑板两端分别与后轮轴、第三齿轮的齿轮轴相铰接；第二齿轮的齿轮轴两端分别与两根后支撑板进行转动连接；
[0016]后支架包括两根对称设置的后支架板，后支架板的一端与第三齿轮的齿轮轴相铰
接、另一端与机架相固接。
[0017]优选的，所述前支撑架包括两根对称设置的前支撑板，前支撑板的一端与前轮轴相铰接；
[0018]前支架包括两根对称设置的前支架板，前支架板的一端与前支撑板通过前铰接轴相铰接、另一端与机架相固接。
[0019]优选的，所述拉伸弹簧的两端分别与后连接板、前连接板相连；
[0020]后连接板的另一端与相应的后轮轴进行铰接连接；
[0021]前连接板的另一端与相应的前轮轴进行铰接连接。
[0022]优选的，所述夹爪机构包括包括位于机架前端的夹爪组件，所述夹爪组件与驱动组件相连；所述驱动组件设置在机架上，所述驱动组件控制夹爪组件实现转向以及实现张开或闭合。
[0023]优选的，所述夹爪组件包括第一夹持座、第二夹持座、第一夹爪、第二夹爪；
[0024]所述第一夹爪、第二夹爪交叉呈剪刀形状且交叉点处铰接有第一铰接轴，所述第一铰接轴的两端与第二夹持座的前端相铰接；
[0025]第一夹爪、第二夹爪的控制端各铰接有一根连杆，两根连杆的另一端通过第二铰接轴相铰接；
[0026]所述驱动组件与第一夹持座、第二夹持座、第二铰接轴相连。
[0027]优选的，所述驱动组件包括一根沿机架前后方向延伸的第一传动轴组件以及若干根围绕在第一传动轴组件外部且沿圆周方向均匀排布第二传动轴组件；
[0028]所述第一传动轴组件包括同轴设置的第一传动轴、第一中间轴、第一连接轴，所述第一中间轴的两端均通过第一万向节与第一传动轴、第一连接轴的一端相连；所述第一连接轴的另一端穿过第一夹持座、第二夹持座后与第二铰接轴相铰接；所述第一传动轴的另一端与第一电机的输出轴进行同轴固定连接，第一电机固定设置在机架内，所述第一传动轴与机架进行转动配合；
[0029]所述第一夹持座上设置有第一通孔，所述第二夹持座上设置有第二通孔；所述第一连接轴的外部套有连接套；所述连接套与第一通孔进行过盈配合，所述连接套与第二通孔进行间隙配合；所述连接套的前端外壁面上固定设置环形挡板；
[0030]所述第二传动轴组件包括同轴设置的第二传动轴、第二中间轴、第二连接轴，所述第二中间轴与第二传动轴之间通过球铰相连，所述第二传动轴与第二连接轴之间通过第二万向节相连；所述第二连接轴的另一端与第一夹持座的后端相固接；所述第二传动轴的另一端与能够控制第二传动轴进行轴向方向移动的控制件相连。
[0031]优选的，所述控制件包括固定设置在第二传动轴端部的齿条，所述齿条上啮合有齿轮，所述齿轮的轮轴另一端同轴固定设置第二锥齿轮，所述第二锥齿轮上啮合有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮与第二电机的输出端进行同轴固定连接；
[0032]所述齿轮的轮轴与机架进行转动配合，所述第二电机固定设置在机架内部。
[0033]本专利技术的有益效果是：
[0034](1)本专利技术通过后轮组件、前轮组件以及拉伸弹簧的设置，从而使机器人既能在管径不变的管道内行走，也能在变管径的管道内行走，从而增加了适用范围。
[0035](2)本专利技术中通过夹爪组件、驱动组件的结构设置，能够实现夹爪组件不同方位的
转向，从而实现管道内部不同方位障碍物的夹取清除。
附图说明
[0036]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
[0037]图1是本专利技术轮式管道障碍物清除机器人的结构示意立体图一；
[0038]图2是本专利技术轮式管道障碍物清除机器人的结构示意立体图二；
[0039]图3是本专利技术中机架的内部示意图；
[0040]图4是本专利技术中夹爪组件的结构示意图；
[0041]图5是本专利技术中夹爪组件的剖视图；
[0042]其中：
[0043]1‑
机架，11
‑
筒体，12
‑
前端板，13
‑
后端板，14
‑
第一支撑板，15
‑
第二支撑板，16
‑
第三支撑板，17
‑
支撑圆筒；
[0044]2‑
后轮组件，21
‑
后轮，211
‑
后轮轴，22
‑
蜗轮，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轮式管道障碍物清除机器人，包括机架；其特征在于，所述机架的后端设置后行走机构，后行走机构包括后轮驱动组件以及与后轮驱动组件相连的呈环形均匀布置的若干后轮组件；每个后轮组件均包括一个能够行走在管道内壁上的后轮，后轮的后轮轴上铰接有后支撑架，后支撑架的另一端与后支架的一端铰接，后支架的另一端与机架固定连接；所述机架的前端设置前行走机构以及能够夹取管道内障碍物的夹爪机构；前行走机构包括呈环形均匀布置的若干前轮组件；每个前轮组件均包括一个能够行走在管道内壁上的前轮，前轮的前轮轴上铰接有前支撑架，前支撑架的另一端与前支架的一端铰接，前支架的另一端与机架固定连接；所述前轮组件与后轮组件数量一致且前后一一对应；前后相对应的前轮轴、后轮轴之间设置拉伸弹簧。2.如权利要求1所述的轮式管道障碍物清除机器人，其特征在于，所述后轮驱动组件包括固定设置在机架上的后轮驱动电机，所述后轮驱动电机的输出轴端部与蜗杆进行同轴固定连接；所述后轮轴上同轴固定设置第一齿轮，第一齿轮上啮合连接有第二齿轮，第二齿轮的齿轮轴与后支撑架进行转动连接；第二齿轮上啮合连接有第三齿轮，后支撑架与后支架通过第三齿轮的齿轮轴进行铰接连接；第三齿轮的齿轮轴上同轴固定设置蜗轮；所有后轮组件上的蜗轮均与蜗杆进行啮合连接。3.如权利要求2所述的轮式管道障碍物清除机器人，其特征在于，所述后支撑架包括两根对称设置的后支撑板，后支撑板两端分别与后轮轴、第三齿轮的齿轮轴相铰接；第二齿轮的齿轮轴两端分别与两根后支撑板进行转动连接；后支架包括两根对称设置的后支架板，后支架板的一端与第三齿轮的齿轮轴相铰接、另一端与机架相固接。4.如权利要求1所述的轮式管道障碍物清除机器人，其特征在于，所述前支撑架包括两根对称设置的前支撑板，前支撑板的一端与前轮轴相铰接；前支架包括两根对称设置的前支架板，前支架板的一端与前支撑板通过前铰接轴相铰接、另一端与机架相固接。5.如权利要求1所述的轮式管道障碍物清除机器人，其特征在于，所述拉伸弹簧的两端分别与后连接板、前连接板相连；后连接板的另一端与相应的后轮轴进行铰接连接；前连接板的另一端与相应的前轮轴进行铰接连接。6.如权利要求1所述的轮式管道障碍物清除机器人，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：田和强，安金昌，庞博，马洪强，刘军强，田斌，孟德宝，张明辉，石侃，张海强，陈修龙，姚燕安，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：