多自由度可控内穿式管道扫查装置的制作方法

本发明涉及管道无损检测，尤其涉及多自由度可控内穿式管道扫查装置。

背景技术：

1、管道内检测是指利用检测器在管道内爬行，实时检测和记录管道内壁的变形、腐蚀等损伤情况，并准确定位的作业。通过管道内检测可事先发现各种缺陷和损伤，了解各管段的危险程度，可有效预防和减少事故并节约管道维修资金，是保证管道安全的重要措施。

2、然而，由于管道内部空间狭小且输送介质往往具有有害性，难以实施人工检测。为此，目前已有多种用于管道内部检查的管道爬行装置及检测系统被提出。

3、现有的管道爬行装置在使用时，对管道变径适应能力有限；现有的大部分管道爬行装置虽具备一定的变径能力，但往往只能通过手动方式预先调节以适应某一固定管径，在爬行过程中无法根据管道内壁的实时状态（如管径变化、壁面凹凸、摩擦阻力波动等）动态调整支撑力与驱动力，导致爬行器在通过变径段或遭遇内壁凸起时容易出现打滑、卡滞甚至倾覆，影响检测的连续性和可靠性。

4、因此，本申请提出一种能够实现管径的实时自适应调节的多自由度可控内穿式管道扫查装置。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中的问题，而提出的多自由度可控内穿式管道扫查装置。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、多自由度可控内穿式管道扫查装置，包括设置在主支撑管两端的两组爬行组件，两组所述爬行组件对称设置，所述爬行组件包括多组设置在连接盘表面的动力组件，所述动力组件通过自动调节组件在管道内壁自动调节张开角度，所述自动调节组件包括螺纹连接在主支撑管表面的自动螺母以及用于带动自动螺母转动的调节电机，所述自动螺母转动连接在连接盘表面。

4、在一些实施例中，所述动力组件通过手动调节组件根据管径进行快速适应调节，所述手动调节组件包括螺纹连接在主支撑管表面的手动螺母以及滑动连接在主支撑管表面的调节环，所述调节环通过多个调节杆与多个动力杆铰接。

5、在一些实施例中，所述手动螺母通过内环固定连接有多个导杆，所述调节环滑动连接在多个导杆表面，所述导杆表面套设有推动调节环远离手动螺母的第一弹簧。

6、在一些实施例中，所述主支撑管中部设置有用于带动激光检测探头绕主支撑管旋转的安装环，所述安装环转动连接在主支撑管表面，所述激光检测探头通过滑动组件沿主支撑管垂直方向移动，所述激光检测探头背面固定连接有摄像头。

7、在一些实施例中，所述安装环表面通过位移组件设置有打磨头，所述打磨头与激光检测探头分别位于主支撑管两侧，所述打磨头通过打磨电机驱动旋转，所述位移组件用于带动打磨电机和打磨头升降。

8、在一些实施例中，所述位移组件包括固定在固定罩内壁的支撑体以及转动连接在支撑体表面的螺纹杆，所述螺纹杆表面螺纹连接有用于带动打磨头升降的移动块。

9、在一些实施例中，所述打磨头和打磨电机通过转动组件转动在移动块表面，所述转动组件包括铰接在移动块表面的转动架以及用于带动转动架进行摆动的顶轮和导向块，所述打磨电机固定连接在转动架表面。

10、在一些实施例中，所述顶轮固定连接在转动架上表面，所述导向块下表面设置有带动顶轮倾斜的斜面，所述移动块表面固定连接有两个用于拉动转动架和打磨头转动至竖直状态的拉簧。

11、在一些实施例中，所述固定罩两侧设置有用于提高打磨头稳定性的导向板和导向轮，两个所述导向轮分别固定连接在打磨电机两侧，所述导向板固定连接在固定罩两侧。

12、在一些实施例中，所述固定罩表面设置有对打磨头下降高度限位的限位组件，所述限位组件包括竖向滑动连接在固定罩表面的限位开关，所述限位开关底部固定连接有感应头，所述移动块表面固定连接有用于抵触感应头的压头。

13、与现有技术相比，本发明提供了多自由度可控内穿式管道扫查装置，具备以下有益效果。

14、1、本发明，通过设置手动调节组件，转动手动螺母，使调节环可以带动调节杆下端进行移动，改变动力组件的张开角度，从而可以适配不同管径的管道扫查作业；当出现打滑或摩擦阻力变化等情况时，使调节电机带动自动螺母进行转动，在调节杆的辅助下，带动动力杆推动驱动轮以更大的力抵触在管道内壁，改变其爬行受力力度，避免扫查过程中出现打滑、卡滞的情况。

15、2、本发明，通过设置打磨头，在进入管道内发现管道内壁有异物或凸起部分时，打磨头可以对其进行打磨，清除管道内壁影响检测或后续使用的障碍物；通过设置转动组件，在螺纹杆带动移动块即将上升至顶部时，顶轮和导向块可以带动转动架进行摆动，使打磨头倾斜，从而可以提高对打磨头的收纳行程和移动行程。

16、本发明的其他优点、目标和特征，在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述；并且在某种程度上，基于对下文的考察研究，对本领域技术人员而言将是显而易见的；或者，可以从本发明的实践中得到教导。

1.多自由度可控内穿式管道扫查装置，其特征在于，包括设置在主支撑管（1）两端的两组爬行组件（2），所述爬行组件（2）包括多组设置在连接盘（202）表面的动力组件（201），所述动力组件（201）通过自动调节组件（203）在管道内壁自动调节张开角度，所述自动调节组件（203）包括螺纹连接在主支撑管（1）表面的自动螺母（2031）以及用于带动自动螺母（2031）转动的调节电机（2032），所述自动螺母（2031）转动连接在连接盘（202）表面。

2.根据权利要求1所述的多自由度可控内穿式管道扫查装置，其特征在于，所述动力组件（201）通过手动调节组件（204）根据管径进行快速适应调节，所述手动调节组件（204）包括螺纹连接在主支撑管（1）表面的手动螺母（2041）以及滑动连接在主支撑管（1）表面的调节环（2042），所述调节环（2042）通过多个调节杆（2043）与多个动力杆（2011）铰接。

3.根据权利要求2所述的多自由度可控内穿式管道扫查装置，其特征在于，所述手动螺母（2041）通过内环固定连接有多个导杆（2044），所述调节环（2042）滑动连接在多个导杆（2044）表面，所述导杆（2044）表面套设有推动调节环（2042）远离手动螺母（2041）的第一弹簧（2045）。

4.根据权利要求1所述的多自由度可控内穿式管道扫查装置，其特征在于，所述主支撑管（1）中部设置有用于带动激光检测探头（4）绕主支撑管（1）旋转的安装环（3），所述安装环（3）转动连接在主支撑管（1）表面，所述激光检测探头（4）通过滑动组件（401）沿主支撑管（1）垂直方向移动，所述激光检测探头（4）背面固定连接有摄像头（5）。

5.根据权利要求4所述的多自由度可控内穿式管道扫查装置，其特征在于，所述安装环（3）表面通过位移组件（7）设置有打磨头（6），所述打磨头（6）与激光检测探头（4）分别位于主支撑管（1）两侧，所述打磨头（6）通过打磨电机（601）驱动旋转，所述位移组件（7）用于带动打磨电机（601）和打磨头（6）升降。

6.根据权利要求5所述的多自由度可控内穿式管道扫查装置，其特征在于，所述位移组件（7）包括固定在固定罩（703）内壁的支撑体（701）以及转动连接在支撑体（701）表面的螺纹杆（702），所述螺纹杆（702）表面螺纹连接有用于带动打磨头（6）升降的移动块（704）。

7.根据权利要求5所述的多自由度可控内穿式管道扫查装置，其特征在于，所述打磨头（6）和打磨电机（601）通过转动组件（8）转动在移动块（704）表面，所述转动组件（8）包括铰接在移动块（704）表面的转动架（801）以及用于带动转动架（801）进行摆动的顶轮（802）和导向块（803），所述打磨电机（601）固定连接在转动架（801）表面。

8.根据权利要求7所述的多自由度可控内穿式管道扫查装置，其特征在于，所述顶轮（802）固定连接在转动架（801）上表面，所述导向块（803）下表面设置有带动顶轮（802）倾斜的斜面，所述移动块（704）表面固定连接有两个用于拉动转动架（801）和打磨头（6）转动至竖直状态的拉簧（804）。

9.根据权利要求6所述的多自由度可控内穿式管道扫查装置，其特征在于，所述固定罩（703）两侧设置有用于提高打磨头（6）稳定性的导向板（805）和导向轮（806），两个所述导向轮（806）分别固定连接在打磨电机（601）两侧，所述导向板（805）固定连接在固定罩（703）两侧。

10.根据权利要求6所述的多自由度可控内穿式管道扫查装置，其特征在于，所述固定罩（703）表面设置有对打磨头（6）下降高度限位的限位组件（9），所述限位组件（9）包括竖向滑动连接在固定罩（703）表面的限位开关（901），所述限位开关（901）底部固定连接有感应头（902），所述移动块（704）表面固定连接有用于抵触感应头（902）的压头（903）。