本发明专利技术公开了一种用于管道机器人的组合变径机构，包括机架、旋把、同步带、三个同步带轮、三个连杆滑块机构、三个支座、三根丝杠、三个丝杠螺母、三个弹簧、三个调节螺母、六个行走轮。管道机器人进入管道前，旋转旋把使丝杠旋转，通过同步带轮和同步带使三个丝杠螺母同步移动，通过三个连杆滑块机构实现同步变径；进入管道后，行走轮因管径变化而受力并向下移动时，连杆滑块机构将带动弹簧压缩，实现自适应变径。根据管道壁面的情况，可以旋转调节螺母调整对管道壁面的压力。本发明专利技术整体结构较为简单，制造成本较低，能实现主动调节和被动适应，具有较大的变径范围和良好的管道适应性。具有较大的变径范围和良好的管道适应性。具有较大的变径范围和良好的管道适应性。
【技术实现步骤摘要】
一种用于管道机器人的组合变径机构
[0001]本专利技术属于机器人
，具体涉及一种用于管道机器人的组合变径机构。
技术介绍
[0002]管道是当今世界运输各类资源的主要方式，在长时间的使用过程中会不可避免的出现腐蚀、锈蚀、裂纹等缺陷，因此需要定期维护。但是很多管道都埋在地下，不便于人工作业的开展。管道机器人技术较好地解决了这个问题，管道机器人能在管道内部进行探测、清洗等工作。在一个管道系统中可能会含有几种管径不同的管道，此外由于老化，管道内部也可能会出现凸起等变形，因此管道机器人需要一种能适应管径变化的变径机构以防止在行进过程中出现运行受阻、卡死等问题。
[0003]管道机器人的变径机构可分为主动式和被动式。主动式的变径机构能够实现较大范围的变径，但是难以保证与管壁的贴合，在行进过程中可能会出现打滑。被动式的变径机构较好地实现与壁面的紧密接触，但是变径的范围较小。此外，现有的一些机构也存在结构复杂、制造成本高等问题。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种用于管道机器人的组合变径机构，实现了主动调节与被动适应的结合，在进入管道前能根据管道内径主动调节机器人的大小和对壁面的压力，在进入管道后能够自动适应管道内径的变化，确保管道机器人在管道内平稳行进。
[0005]实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种用于管道机器人的组合变径机构，其特征在于：包括机架、旋把、同步带、三个同步带轮、三个连杆滑块机构、三个支座、三根丝杠、三个丝杠螺母、三个弹簧、三个调节螺母、六个行走轮，三个支座间隔120
°
环绕机架分布，并与机架固连，每个支座与一个连杆滑块机构的第一端转动连接，每个连杆滑块机构的第二端和第三端分别接有一个行走轮，连杆滑块机构中的滑块上开有通孔，每根丝杠穿过一个通孔，丝杠上设有一个丝杠螺母，弹簧套在丝杠螺母上，弹簧的一端与丝杠对应的连杆滑块机构接触，调节螺母套在丝杠螺母上与弹簧的另一端接触；一个同步带轮与一根丝杠通过键槽连接，同步带套在三个同步带轮上，旋把仅与一根丝杠固连，通过旋转旋把使该丝杠旋转，通过同步带轮和同步带使三个丝杠螺母同步移动，通过三个连杆滑块机构实现同步变径。当行走轮因管径变化而受力并向下移动时，连杆滑块机构将带动弹簧压缩，实现自适应变径；调节螺母用于调整弹簧的预紧力，从而调整行走轮对壁面的压力。
[0006]本专利技术与现有技术相比，其显著优点在于：
[0007](1)整体结构较为简单，制造成本较低。
[0008](2)能实现主动调节和被动适应，具有较大的变径范围和良好的管道适应性。
[0009](3)能够根据管道内部情况调整与壁面的压力，保证管道机器人与壁面的紧密接触。
附图说明
[0010]图1为本专利技术用于管道机器人的组合变径机构的整体结构示意图。
[0011]图2为本专利技术用于管道机器人的组合变径机构的侧视图。
[0012]图3为本专利技术用于管道机器人的组合变径机构的连杆滑块机构的结构示意图。
[0013]图4为本专利技术用于管道机器人的组合变径机构应用于管道机器人的结构图。
具体实施方式
[0014]下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。
[0015]结合图1至图4，一种用于管道机器人的组合变径机构，包括机架20、旋把19、同步带18、三个同步带轮17、三个连杆滑块机构、三个支座16、三根丝杠7、三个丝杠螺母6、三个弹簧3、三个调节螺母4、六个行走轮1，三个支座16间隔120
°
环绕机架20分布，并与机架20固连，每个支座16与一个连杆滑块机构的第一端转动连接，每个连杆滑块机构的第二端和第三端分别接有一个行走轮1，连杆滑块机构中的滑块上开有通孔，每根丝杠7穿过一个通孔，丝杠7上设有一个丝杠螺母6，弹簧3套在丝杠螺母6上，弹簧3的一端与丝杠7对应的连杆滑块机构接触，调节螺母4套在丝杠螺母6上与弹簧3的另一端接触；一个同步带轮17与一根丝杠7通过键槽连接，同步带18套在三个同步带轮17上，旋把19仅与一根丝杠7固连，通过旋转旋把19使该丝杠7旋转，通过同步带轮17和同步带18使三个丝杠螺母6同步移动，通过三个连杆滑块机构实现同步变径。
[0016]连杆滑块机构包括滑块2、套筒A13、套筒B15、两个平行设置的连杆AB 8、两个平行设置的连杆CD9、两个平行设置的连杆EF10、两个平行设置的连杆GH11、两个轮轴12、两个轴套14，滑块2与丝杠螺母6固定连接，两个平行设置的连杆GH11一端与滑块2转动连接，另一端通过转轴12与行走轮1转动连接，两个平行设置的连杆AB8一端通过转轴12与行走轮1转动连接，另一端与支座16转动连接，连杆AB8的中部与连杆GH11的中部交叉设置并通过转动连接，一根连杆EF10的一端与一根连杆CD9的一端转动连接，连杆CD 9的另一端与连杆AB8的杆身转动连接，连杆EF10的另一端与连杆GH11的杆身转动连接，两个平行设置的连杆GH11之间通过套筒A13连接，实现同步运动；套筒B15设置在连杆CD9和连杆EF10的两个转动点之间，实现同步运动。
[0017]所述的用于管道机器人的组合变径机构，还包括六个滑块导杆5，在滑块2两侧对称设置两个限位槽，两个滑块导杆5分别穿过滑块2两侧的限位槽，用于引导滑块2移动。
[0018]所述的用于管道机器人的组合变径机构，同步带18、三个同步带轮17、三个丝杠螺母6、三个弹簧3、三个调节螺母4、六个滑块导杆5位于机架20的一侧，旋把19位于机架20的另一侧。
[0019]本专利技术所述的组合变径机构通过传动机构与管道机器人主体连接。在管道机器人进入管道前，旋转旋把19使与之固连的丝杠7旋转，通过同步带轮17和同步带18使三个丝杠螺母6同步移动，通过三个连杆滑块机构实现同步变径；旋转调节螺母4将调整弹簧3的压缩程度，从而改变滑块2移动时所需力的大小。管道机器人进入管道后，当行走轮1因管径变化而受力并向下移动时，连杆AB 8将绕支座16向下旋转，连杆GH11与滑块2连接的一端将向外侧移动，使弹簧3压缩，实现对管道内径的适应。
本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于管道机器人的组合变径机构，其特征在于：包括机架(20)、旋把(19)、同步带(18)、三个同步带轮(17)、三个连杆滑块机构、三个支座(16)、三根丝杠(7)、三个丝杠螺母(6)、三个弹簧(3)、三个调节螺母(4)、六个行走轮(1)，三个支座(16)间隔120
°
环绕机架(20)分布，并与机架(20)固连，每个支座(16)与一个连杆滑块机构的第一端转动连接，每个连杆滑块机构的第二端和第三端分别接有一个行走轮(1)，连杆滑块机构中的滑块上开有通孔，每根丝杠(7)穿过一个通孔，丝杠(7)上设有一个丝杠螺母(6)，弹簧(3)套在丝杠螺母(6)上，弹簧(3)的一端与丝杠(7)对应的连杆滑块机构接触，调节螺母(4)套在丝杠螺母(6)上与弹簧(3)的另一端接触；一个同步带轮(17)与一根丝杠(7)通过键槽连接，同步带(18)套在三个同步带轮(17)上，旋把(19)仅与一根丝杠(7)固连，通过旋转旋把(19)使该丝杠(7)旋转，通过同步带轮(17)和同步带(18)使三个丝杠螺母(6)同步移动，通过三个连杆滑块机构实现同步变径。2.根据权利要求1所述的用于管道机器人的组合变径机构，其特征在于：连杆滑块机构包括滑块(2)、套筒A(13)、套筒B(15)、两个平行设置的连杆AB(8)、两个平行设置的连杆CD(9)、两个平行设置的连杆EF...
【专利技术属性】
技术研发人员：祝璨，范元勋，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。