行走组件和管道机器人的制作方法

1.本实用新型涉及管道检测设备技术领域，特别涉及一种行走组件和管道机器人。


背景技术：

2.管道机器人搭载其检测设备对管道内部缺陷及管道附近的埋层进行探测，是一种无损探伤方式，能够弥补人工从地面对地下病害探测时，探测深度较浅的弊端。
3.为了能够适应能够检测不同内径的管道或者避开管道内的附属设备，管道机器人的行走轮需要在管道内伸缩；但是现有技术中，行走组件的伸缩结构的稳定性不高。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的是提供一种行走组件和管道机器人，旨在解决现有技术中伸缩结构的稳定性不高的技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提出一种行走组件，用于管道机器；所述行走组件包括：
6.行走轮，用于驱使所述管道机器人在待检管道内行走；
7.伸缩结构，所述伸缩结构包括固定块、移动块、驱动丝杠、驱动轮和导向杆；所述移动块设置有与所述驱动丝杠配合的丝杠螺母；所述移动块连接所述行走轮；所述驱动轮连接所述驱动丝杠远离所述丝杠螺母的一端；
8.所述导向杆与所述驱动丝杠平行设置，所述导向杆与所述固定块连接，所述导向杆所述移动块移动配合。
9.可选地，所述固定块包括两个，两个所述固定块位于所述移动块的两侧；其中，所述导向杆的轴向两端分别与两个所述固定块连接。
10.可选地，所述导向杆包括若干个，若干个所述导向杆中的两个导向杆以所述驱动丝杠的轴线对称布置。
11.可选地，所述伸缩结构还包括直线轴承和/或衬套，所述直线轴承和/或衬套的个数与所述导向杆的个数一致，并且所述直线轴承和/或衬套与所述导向杆一一滑动配合，所述直线轴承和/或衬套固定于所述移动块。
12.可选地，所述行走组件还包括夹紧块，所述夹紧块与所述固定块连接；所述夹紧块包括夹持孔、夹持口和固定件，所述夹持口在所述夹持孔的径向上延伸；其中，所述夹持口的两侧为构造有固定孔的夹持叶；在所述导向杆远离所述移动块的一端延伸入所述夹持孔的情况下，所述固定件连接所述固定孔以将所述导向杆固定于所述夹紧块。
13.可选地，所述夹紧块与所述固定块可拆卸连接，其中，所述夹持口从所述夹持孔的壁面朝远离所述固定块的方向延伸。
14.可选地，所述驱动丝杠的远离一延伸出所述固定块背离所述移动块的一侧，以与所述驱动轮连接。
15.可选地，所述行走组件还包括主动轮和驱动件，所述驱动件连接所述主动轮，所述
主动轮用于驱动所述驱动轮；其中，所述驱动件、所述主动轮和所述驱动轮均为一个。
16.可选地，所述行走组件还包括连接板，所述连接板与所述固定块连接，所述驱动件连接所述固定块或所述连接板。
17.可选地，本实用新型还提出一种管道机器人，所述管道机器人还包括检测设备和如前所述的行走组件；所述行走组件远离所述行走轮的一端连接所述检测设备。
18.本实用新型的技术方案中，驱动轮带动驱动丝杠在丝杠螺母内转动，从而带动移动块沿着驱动丝杠的轴向移动，从而调整行走轮的位置，以达到伸缩行走轮的目的。在伸缩过程中，由于导向杆与固定块连接，且平行于驱动丝杠，移动块在平行于驱动丝杠的轴向移动的同时，也沿着导向杆移动，此时导向杆具有导向扶正的作用；而当在管道机器人行走的过程中，导向杆具有行走稳定的作用，减轻为机器人因变速以及流体作用等对其行走稳定的影响，确保在行走过程中管道机器人的抖动量、晃动量变小。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
20.图1为本实用新型行走组件的结构示意图；
21.图2为伸缩结构的结构示意图
22.图3为本实用新型行走组件的一优选应用结构示意图。
23.附图标号说明：
24.标号名称标号名称100行走轮200d驱动轮200伸缩结构200e导向杆300搭载本体200f直线轴承400连接板200g衬套200a固定块200h夹紧块200b移动块200i主动轮200c驱动丝杠
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25.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
28.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
30.管道机器人一般包括探测设备、载体和行走组件。探测设备搭载于在载体上，行走组件连接于载体，以驱动管道机器人在管道中行走，以移动探测设备探测不同管段内部或者外部埋层的缺陷。探测设备可以包括视觉系统、探测雷达。视觉系统主要是探测管道内部的情况，雷达主要用于探测外部埋层是否存在病害。
31.在管道机器人中，行走组件的行走稳定性影响探测精度，因而如何保证行走组件的行走稳定性是本领域需要克服的技术难点。为此，本实用新型提出一种行走组件，其设置有导向杆200e平行于行走轮100的伸缩方向，以限制行走轮100的晃动，并且导向杠还具有扶正的功能，保证行走轮100在一个伸缩方向上伸缩，以能够适应不同的管径而使得行走轮100紧贴管道内壁。
32.具体地，参照图1所示，本实用新型提出一种行走组件，用于管道机器人。所述行走组件包括行走轮100和伸缩结构200。
33.行走轮100，用于驱使所述管道机器人在待检管道内行走。
34.进一步地，参照图2所示，所述伸缩结构200包括固定块200a、移动块 200b、驱动丝杠200c、驱动轮200d和导向杆200e；所述移动块200b设置有与所述驱动丝杠200c配合的丝杠螺母；所述移动块200b连接所述行走轮100；所述驱动轮200d连接所述驱动丝杠200c远离所述丝杠螺母的一端；
35.所述导向杆200e与所述驱动丝杠200c平行设置，所述导向杆200e与所述固定块200a连接，所述导向杆200e与所述移动块200b移动配合。
36.本实用新型的技术方案中，驱动轮200d带动驱动丝杠在丝杠螺母内转动，从而带动移动块200b沿着驱动丝杠200c的轴向移动，从而调整行走轮100 的位置，以达到伸缩行走轮100的目的。在伸缩过程中，由于导向杆200e与固定块200a连接，且平行于驱动丝杠200c，移动块200b在平行于驱动丝杠 200c的轴向移动的同时，也沿着导向杆200e移动，此时导向杆200e具有导向扶正的作用；而当在管道机器人行走的过程中，导向杆200e具有行走稳定的作用，减轻为机器人因变速以及流体作用等对其行走稳定的影响，确保在行走过程中管道机器人的抖动量、晃动量变小。
37.具体实施过程中，驱动轮200d为齿轮、蜗轮、蜗杆种的一种，可以具有自锁功能。
38.具体实施过程中，行走轮100具有缓冲功能。比如，具有减振弹簧、弹性轮胎等缓冲部件。由于行走轮100并不是本实用新型的改进点，因而可以参照现有技术中的行走轮100。
39.具体实施过程中，导向杆200e优选为圆形截面，其表面进行光滑处理，以减少与移动块200b之间的磨损量。
40.作为上述实施例的可选实施方式，所述固定块200a包括两个，两个所述固定块200a分别位于所述移动块200b的两侧；其中，所述导向杆200e的轴向两端分别与两个所述固定块200a连接。固定块200a的个数取决于伸缩结构 200的升程，升程越大，固定块200a的个数可以设置的较多；而升程越小，固定块200a的个数可以设置的较少。不过，由于管道机器人的适应管径在 dn600～dn1200之间，且为了节约成本，固定块200a的个数最好为2个。经过本发明之发明人的验证，本实用新型提出的行走组件更适用 dn600～dn800，因而在移动块200b的两侧分别设置一个固定块200a，便能较优地满足导向杆200e的导向扶正作用和减少晃动的作用。具体实施过程中，从空间上观察，固定块200a和移动块200b在伸缩方向上间隔设置。固定块 200a为两个，由行走轮100的远端到近端观察，固定块200a和移动块200b 的间隔方式为固定块200a-移动块200b-固定块200a。导向杆200e的两端分别连接在不同的固定块200a上，并且移动块200b与导向杆200e是滑动配合，比如间隙配合；驱动丝杠200c的两端分别可旋转地设置于不同的固定块200a 上。
41.作为上述实施例的可选实施方式，所述导向杆200e包括若干个，若干个所述导向杆200e中的两个导向杆200e以所述驱动丝杠200c的轴线对称布置。具体地，参照图2所示，导向杆200e包括4个，呈方形阵列。其中有两个导向杆200e以驱动丝杠200c的轴线对称布置，使得伸缩结构200的承载更均匀。而且另外两个第二导向杆200e的直径小于以驱动丝杠200c的轴线对称布置的第一导向杆200e的直径，起辅助导向作用。导向杆200e的个数最好为偶数个，比如6个、8个。
42.作为上述实施例的可选实施方式，所述伸缩结构200还包括直线轴承200f 和/或衬套200g，所述直线轴承200f和/或衬套200g的个数与所述导向杆200e 的个数一致，并且所述直线轴承200f和/或衬套200g与所述导向杆200e一一滑动配合，所述直线轴承200f和/或衬套200g固定于所述移动块200b。直线轴承200f优选为直线直线轴承200f，衬套200g优选为无油衬套200g。直线轴承200f和/或者衬套200g固定安装于移动块200b中的通孔中。其中，每一个导向杆200e配置一个直线轴承200f或者一个衬套200g。通过直线轴承200f 或衬套200g实现导向杆200e与移动块200b的滑动配合。
43.作为上述实施例的可选实施方式，参照图2所示，所述行走组件还包括夹紧块200h，所述夹紧块200h与所述固定块200a连接。夹紧块200h用于固定导向杆200e，具体地：夹紧块200h包括夹持孔、夹持口和固定件，所述夹持口在所述夹持孔的径向上延伸；其中，所述夹持口的两侧为构造有固定孔的夹持叶；在所述导向杆200e远离所述移动块200b的一端延伸入所述夹持孔的情况下，所述固定件连接所述固定孔以将所述导向杆200e固定于所述夹紧块200h。该技术方案便于导向杆200e的装配，并且有利于导向杆200e的拆装和更换。夹持孔的截面优选为与导向杆200e的截面相同，在对导向杆200e 夹紧之时，导向杆200e能够固定。
44.作为上述实施例的可选实施方式，参照图2所示，所述夹紧块200h与所述固定块200a可拆卸连接，其中，所述夹持口从所述夹持孔的壁面朝远离所述固定块200a的方向延
伸。本实用新型中，夹紧块200h与固定块200a可拆卸连接，一方面，是降低零部件的加工成本；而另一方面则是可以更换加紧块，以便于维修和维护，维持导向杆200e的导向作用和降低晃动量的作用。比如，管道机器人在完成一次管道检修或者完成既定次数的管道检修后，可以更换或者维护一次夹紧块200h，以维持导向杆200e的导向作用和降低晃动量的作用。所述夹持口从所述夹持孔的壁面朝远离所述固定块200a的方向延伸，一方面是规定了夹紧块200h的装配方向，防止装反，而另一方面是为了方便工人装配导向杆200e。
45.作为上述实施例的可选实施方式，参照图2所示，所述驱动丝杠200c的一端延伸出所述固定块200a背离所述移动块200b的一侧，以与所述驱动轮 200d连接。本实用新型中，驱动丝杠通过驱动轮200d驱动。具体实施过程中，驱动丝杠200c的两端均与固定块200a可旋转设置，比如，两个固定块200a 均配置有直线轴承200f，驱动丝杠200c的两端均分别与直线轴承200f装配，并且，驱动丝杠200c的一端延伸出固定块200a而与驱动轮200d连接(优选为键连接)。此时，驱动轮200d位于固定块200a的外侧，便于工人装配和安装，同时使得驱动丝杠200c处于两端均具有支撑的状态，防止在行走轮100 的作用下在驱动丝杠200c的中部段产生过大的挠度。
46.作为上述实施例的可选实施方式，参照图2所示，所述行走组件还包括主动轮200i和驱动件(未示出)，所述驱动件连接所述主动轮200i，所述主动轮200i用于驱动所述驱动轮；其中，所述驱动件、所述主动轮200i和所述驱动轮均为一个。本实用新型中，驱动件优选为电机。电机设置在固定罩内。电机可以为直驱电机，无刷电机等等。通过电机驱动主动轮200i，主动轮200i 驱动驱动轮以带动驱动丝杠200c旋转，进而驱动移动块200b沿驱动丝杠200c 和导向杆200e的轴向移动，从而带动行走轮100行走。
47.作为上述实施例的可选实施方式，参照图3所示，所述行走组件还包括连接板400，所述连接板400与所述固定块200a连接。所述驱动件连接所述固定块200a或所述连接板400。具体地，连接板与固定块200a可拆卸连接，比如螺纹连接。驱动件可以连接在固定块200a上，也可以连接在连接板400 上。连接板还用于连接管道机器人的检测设备或者搭载本体300。
48.本实用新型还提出一种管道机器人，该管道机器人包括检测设备和行走组件，该行走组件的具体结构参照上述实施例，由于管道机器人采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，所述行走组件远离所述行走轮100 的一端连接所述检测设备。
49.参照图3所示，由于本实用新型的行走组件的行走稳定性较高，因而，本实用新型的管道机器人的行走轮100可以为两组，两组行走轮100的伸缩方向并不在同一径向上分布(以管道机器人所处的待检管道的径向)。两组行走轮100的伸缩方向的夹角优选为120
°
。相比较于现有技术而言，行走轮 100的个数减少了一个，能够节约制造成本。两组行走组件共用同一个连接板。
50.以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。