一种用于输油管道检测的爬行器的制作方法

1.本发明涉及爬行器技术领域，具体涉及一种用于输油管道检测的爬行器。


背景技术：

2.运输管道是长距离输送石油天然气等液化产品所必需的设备，由于输油管道经过长期使用，裸露在外面的管道外壁受到所处自然气候的影响，会出现生锈等情况。随时间的推移以及化学腐蚀的作用，最终导致管道外壁破裂并发生流体泄漏，不仅会产生经济上的损失，而且会影响当地的生态。由于近期油价上调，露天输油管道线路经常被不法分子破坏钻孔盗油，造成不可估量的经济损失。由于人工排查检测故障点效率低，且主要依靠技术人员的耐心、工作责任心和工作经验，很容易出现一些破损部位无法检测或无法及时发现，只能发现明显的漏点。因此设计了一款用于输油管道检测的爬行器代替人工，用于全时段在线检测和排查输油管道。


技术实现要素：

3.针对说明书中存在的问题，本发明提供了结构设计合理的一种用于输油管道检测的爬行器。
4.本发明的技术方案如下：一种用于输油管道检测的爬行器，包括机架、所述机架一侧活动连接设置前爬行脚，另一侧活动连接设置后爬行脚，所述机架中部固定设置夹紧伸缩装置，且所述夹紧伸缩装置上固定设置检测装置，通过夹紧伸缩装置能够驱动机架在输油管道上伸缩运动，且配合前、后爬行脚实现在输油管道上的爬行动作，并通过检测装置实现对输油管道检测。
5.进一步的，所述检测装置包括检测箱、铁皮、支撑板一、支撑板二及夹板；所述检测箱为一圆筒形，所述铁皮上下包裹整个检测箱，所述夹板与铁皮及支撑板二三者固定连接，所述支撑板一侧面与支撑板二固定连接，所述支撑板一底端与机架固定连接，起到支撑固定作用。
6.进一步的，所述机架包括伸缩板接口、伸缩板、左端端架、右端端架及大气缸，所述大气缸设置在左、右端端架之间，左端端架上固定设置伸缩板接口，右端端架上固定设置伸缩板，通过大气缸的运行，可实现伸缩板和伸缩板接口的伸缩配合。
7.进一步的，所述前爬行脚与后爬行脚结构相同，均包括左爬行脚及与左爬行脚对称设置的右爬行脚。
8.进一步的，所述左爬行脚与右爬行脚结构相同，均包括大齿轮、小齿轮、齿轮连接杆、机械臂及驱动电机，大齿轮与小齿轮形成行星轮系，所述小齿轮固定不动，驱动电机的转轴穿过小齿轮后与齿轮连接杆一端固定连接，所述齿轮连接杆的另一端与大齿轮活动连接，所述机械臂固定在齿轮连接杆上。
9.进一步的，所述夹紧伸缩装置包括固定架一、滚轮、固定架气缸、固定架二、气缸套、轮架、夹紧气缸，所述固定架二设置在固定架一两侧位置处，所述固定架二与固定架一
之间设有固定架气缸，通过固定架气缸能够实现固定架二与固定架一的相对运动，固定架一及固定架二上分别固定连接设置气缸套,气缸套上固定连接设置夹紧气缸,夹紧气缸轴端固定设置连接轮架,轮架上活动设置连接滚轮。
10.进一步的，所述固定架一并列设置共两个，其中一个用于安装固定固定架气缸，所述固定架二共设置四个，所述固定架一之间设有连接板。
11.进一步的，所述检测箱中可承载x射线发射器或超声波发射器或γ射线发射器。
12.本发明的有益效果是：1）采取机械臂爬行外加轮式机构固定，由驱动气缸完成驱动行走，检测装置放置在机架上，行动过程由机械臂和驱动气缸共同完成。在爬行过程中可以主动越障，可靠性较高。
13.2）为使机械臂达到转动的目的，设计了行星轮系。它可以把电动机的转动转换为机械臂的启闭运动。由于旋转机械手在工作时，整个装置都在一个平面内转动；且机械臂采用左右手杆，成环抱形产生一定的正压力，使其附着在管道外壁表面。
附图说明
14.图1为本发明的整体结构示意图；图2为本发明的检测装置结构示意图；图3为本发明的机架结构示意图；图4为本发明的夹紧伸缩装置结构示意图；图5为本发明的左右爬行脚结构示意图；图6为本发明的蠕虫式爬行状态时序图；图中：1、检测装置；101、检测箱；102、铁皮；103、支撑板一；104、支撑板二；105、夹板；2、机架；201、伸缩板接口；202、伸缩板；203、右端端架；204、挡板；205、大气缸；206、左端端架；3、右爬行脚；4、夹紧伸缩装置；401、固定架一；402、滚轮；403、固定架气缸；404、固定架二；405、连接板；406、气缸套；407、轮架；408、夹紧气缸；5、左爬行脚；501、小齿轮；502、大齿轮；503、齿轮连接杆；504、机械臂。
具体实施方式
15.以下结合说明书附图，对本发明作进一步描述。
16.如图1-6所示，一种用于输油管道检测的爬行器，包括检测装置1、机架2、右爬行腿3、夹紧伸缩装置4、左爬行腿5。
17.机架2用于固定其余零部件，起到支撑固定的作用，机架2上固定设置夹紧伸缩装置4，两侧分别活动设置有右爬行脚3和左爬行脚5，夹紧伸缩装置4上固定设置检测装置1。
18.检测装置1包括检测箱101、铁皮102、支撑板一103、支撑板二104及夹板105。检测箱101为一圆筒形，铁皮102上下包裹整个检测箱102，夹板105、铁皮102、支撑板二104固定连接，支撑板一103侧面与支撑板二104固定连接，一端与固定架一401固定连接，起到支撑固定作用。
19.机架2包括伸缩板接口201、伸缩板202、右侧端架203、挡板204、大气缸205及左侧端架206，为了安装方便，将左、右端端架侧面分别设有挡板204，左、右端端架和挡板204固
定连接，挡板204与大气缸205活动连接，左端端架206上固定设置伸缩板接口201，右端端架203上固定设置伸缩板202，通过大气缸205的运行，可实现伸缩板202和伸缩板接口201的配合。
20.左爬行脚5、右爬行脚3结构相同，均包括小齿轮501、大齿轮502、齿轮连接杆503、机械臂504及驱动电机，左爬行脚5的驱动电机分别设置在左侧端架206内，右爬行脚3设置在右端端架203内，驱动电机与小齿轮501传动连接，大齿轮502与小齿轮501形成行星轮系，小齿轮501固定不动（小齿轮501固定在机架2上），驱动电机的转轴穿过小齿轮501后与齿轮连接杆503一端固定连接，齿轮连接杆503的另一端与大齿轮502活动连接，机械臂504固定在齿轮连接杆503上；从而左爬行脚5、右爬行脚3配合夹紧在输油管道上。
21.夹紧伸缩装置4包括固定架一401、滚轮402、固定架气缸403、固定架二404、连接板405、气缸套406、轮架407、夹紧气缸408，固定架一401共有两个，其中一个用于安装固定固定架气缸403，固定架二404共有四个，其中位于固定架一401同侧的两个固定架二404与固定架一401之间通过固定架气缸403连接，其中固定架一401、固定架二404上分别设有气缸安装座。固定架一401、固定架二404上固定连接设置气缸套406，气缸套406上固定连接设置夹紧气缸408，夹紧气缸408轴端固定设置连接轮架407，轮架407上活动设置连接三个滚轮402。固定架气缸403与夹紧气缸408均能起到夹紧的作用，从而使得滚轮402能够贴合在输油管道外表面。
22.检测箱101中可承载x射线发射器或超声波发射器或γ射线发射器等，由于x射线检测具有检测厚度大、准确度高、安全性高等优点，一般采用x射线检测，爬行器在管道外部爬行，对管道表面抽样拍摄，将检测图像发送到检测装置中进行图像分析。
23.右爬行脚5和左爬行脚3在上的两个齿轮的位置设置上略有不同，且考虑到其独特的攀爬方式，在整体结构上交错排列。
24.如图6所示，攀爬过程如下：1)当爬行器处于初始位置时，前爬行脚和后爬行脚的机械臂均处于夹持管路外壁的状态。
25.2）收到1次爬行指令后，后爬行脚夹持管路，慢慢张开，气缸（大气缸205）开始收缩，前爬行脚仍然保持夹紧状态，用来支撑整个爬行器。
26.3）气缸收缩到位后，后爬行脚闭合直到夹紧管子为止，然后前爬行脚再慢慢张开一定的角度，此时爬行器由后爬行脚支撑。
27.4）气缸伸长，后爬行脚一直处于夹紧状态，前爬行脚在气缸的作用下沿管道轴向运动，直至气缸伸长到位；此时爬行器便完成了蠕虫式步态的一个爬行循环。