可承受较大工作载荷且适用不同直径管道的内壁自行走小车的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种管道内壁自行走小车，尤其是一种可承受较大工作载荷且适用不同直径管道的内壁自行走小车。
【背景技术】
[0002]众所周知，管道输运是石油、天然气、煤气、城市给排水等流体远程运输的主要方式之一。其优点是不间断输送、安全性较好、运输成本低等，但由于目前适用的多是金属管道，长期埋于地表下、浸于海水中或暴露于空气中，因腐蚀导致流体泄露、爆炸等事故频发。即使是非金属的管道，长期使用，内壁也会因微生物聚集、物资沉淀等导致运输阻力增加和流体被污染等。因此，管道的堵塞、内壁的腐蚀、流体的泄露等异常状态都有必要进行检测。这些应用都需要能在较长管道内自行走的小车。另一方面，长的金属管道，特别是城市供水用的小直径金属管道，其内壁的磨削以及内壁功能涂层的喷涂等一直是业界的难点。这些较紧迫的应用同样需要能在管道内稳定自行走的小车。目前，虽然已有较多可实现管道内自行走的小车，但都不同程度地存在可适应的管道直径范围较小、管道内行走不稳、整体质量较小和长度较短以致不能进行如内壁磨削等需要较大工作载荷的应用等不足，因而实际应用不多。
【发明内容】
[0003]鉴于此，本发明提出了一种可承受较大工作载荷且适用不同直径管道的内壁自行走小车。其包括支撑机构、平行四边形变径机构和行走机构。支撑机构包括底板1、第一圆盘支撑架6、第二圆盘支撑架21、第一轴承29、第五螺钉30、第二轴承31和第六螺钉32。平行四边形变径机构包括双轴减速电机3、第一联轴器4、第一螺杆5、第一转轴7、第一支架8、第二转轴9、第一连杆11、第三转轴12、第二支架13、第四转轴14、第五转轴15、第二连杆16、第七转轴17、第一螺母18、第二螺杆19和第二螺母20。行走机构包括第二转轴9、行走轮10、第四转轴14、第三支架22、行走电机23、第二螺钉24、第三螺钉25、第四螺钉26、第四支架27和第二联轴器28。
[0004]其特征在于:第一圆盘支撑架6和第二圆盘支撑架21分别通过第五螺钉30和第六螺钉32与底板I固联。第一轴承29和第二轴承31的外圈分别与第一圆盘支撑架6和第二圆盘支撑架21的内孔紧配。双轴减速电机3通过第一螺钉2与底板I固联。双轴减速电机3的输出轴通过第一联轴器4分别与第一螺杆5和第二螺杆19固联。第一螺母18和第二螺母20分别与第一螺杆5和第二螺杆19上的螺纹配合。第一螺杆5和第二螺杆19还分别与第一轴承29和第二轴承31的内孔紧配。第六转轴17穿过第一螺母18上的孔。第二连杆16通过其一端的孔与第六转轴17转动连接。第二连杆16还通过其另一端的孔与第五转轴15转动连接。第五转轴15与第二支架13中部的孔连接。第二支架杆13通过其一端的孔与第三转轴12转动连接。第三转轴12与第二圆盘支撑架21上的孔连接。第二支架13还通过其另一端的孔与第四转轴14转动连接。行走轮10与第四转轴14固联。第一连杆11通过其两端的孔分别与第二转轴9和第四转轴14转动连接。第一支架8通过其两端的孔分别与第二转轴9和第一转轴7转动连接。第一转轴7与第一圆盘支撑架6上的孔连接。第三支架22与第二支架13通过第三螺钉25固联。第四支架27与第一支架8通过第四螺钉26固联。行走电机23与第三支架22通过第三螺钉25固联，与第四支架27通过第四螺钉26固联。行走电机23输出轴分别与第二转轴9和第四转轴14通过第二联轴器28固联。
[0005]本发明所述的可承受较大工作载荷且适用不同直径管道的内壁自行走小车，其特征在于:第一螺杆5和第二螺杆19是具有相反旋向的螺杆，与其配合的第一螺母18和第二螺母20同样旋向相反。
[0006]本发明所述的可承受较大工作载荷且适用不同直径管道的内壁自行走小车，其特征在于:在以双轴减速电机3输出轴中心线为圆心的圆周上，均布由第一支架8、第一连杆11、第二支架13和第二连杆16组成的三套平行四边形变径机构，且在小车两端有两套相同的变径机构。
[0007]本发明可在管道内自行走，且可在较大范围内适应不同直径的管道，且具有稳定性好、可承受较大工作载荷等优点，应用前景广阔。
【附图说明】
[0008]以下通过实施例及其附图作进一步的说明。
[0009]图1是本发明所述的可承受较大工作载荷且适用不同直径管道的内壁自行走小车的结构示意图。
[0010]图2是图1的附视图。
[0011]图3是图1的左视图。
[0012]图4是图1的仰视图。
[0013]图5是图1的A-A剖视图。
[0014]图6是本发明所述的可承受较大工作载荷且适用不同直径管道的内壁自行走小车处于最小直径状态放入管道内的示意图。
[0015]图7是图6的左视图。
[0016]图8是本发明所述的可承受较大工作载荷且适用不同直径管道的内壁自行走小车处于最大直径状态放入管道内的示意图。
[0017]图9是图8的左视图。
[0018]图中，1.底座，2.第一螺钉，3双轴减速电机，4.第一联轴器，5.第一螺杆，6.第一圆盘支撑架，7第一转轴，8.第一支架，9.第二转轴，10.行走轮，11.第一连杆，12第三转轴，13.第二支架，14.第四转轴，15.第五转轴，16.第二连杆，17.第六转轴，18.第一螺母，19.第二螺杆，20第二螺母，21.第二圆盘支撑架，22第三支架，23行走电机，24第二螺钉，25.第三螺钉，26.第四螺钉，27.第四支架，28第二联轴器，29.第一轴承，30.第五螺钉，31.第二轴承，32.第六螺钉，33细管道，34.粗管道。
【具体实施方式】
[0019]图1?9所示的实施例中，先将小车调整到最小直径状态，并将其放入管道内；双轴减速电机3正转，通过第一联轴器4带动具有相反旋向的第一螺杆5和第二螺杆19转动，使第一螺母18和第二螺母20向相反的方向运动，并通过第六转轴17、第二连杆16、第五转轴15带动圆周均布的三个第二支架13以第三转轴12为中心摆动，并通过平行四边形机构带动第一支架8以第一转轴7为中心摆动，最终使所有的行走轮10均与管道内壁接触并产生足以驱动小车在管道内行走的正压力。行走电机23通过第二联轴器28带动第四转轴14和第二转轴9转动，从而带动行走轮10转动，实现小车在管道内行走。通过行走电机23的正反转，可实现小车在管道内向前或向后运动。双轴减速电机3反转，通过平行四边形变径机构缩小小车的直径，即可小车从管道内取出。采用多轮驱动是为了提高驱动力。采用平行四边形变径机构是为保持不同行走轮变径时的同步。小车前后两端设置相同两套变径机构的目的是为增强小车在管道内行走的稳定性，并提高其承受较大工作载荷的能力。
【主权项】
1.一种可承受较大工作载荷且适用不同直径管道的内壁自行走小车，包括支撑机构、平行四边形变径机构和行走机构；支撑机构包括底板(I)、第一圆盘支撑架(6)、第二圆盘支撑架(21)、第一轴承(29)、第五螺钉(30)、第二轴承(31)和第六螺钉(32);平行四边形变径机构包括双轴减速电机(3)、第一联轴器(4)、第一螺杆(5)、第一转轴(7)、第一支架(8)、第二转轴(9)、第一连杆(11)、第三转轴(12)、第二支架(13)、第四转轴(14)、第五转轴(15)、第二连杆(16)、第七转轴(17)、第一螺母(18)、第二螺杆(19)和第二螺母(20);行走机构包括第二转轴(9)、行走轮(10)、第四转轴(14)、第三支架(22)、行走电机(23)、第二螺钉(24)、第三螺钉(25)、第四螺钉(26)、第四支架(27)和第二联轴器(28);其特征在于:第一圆盘支撑架(6)和第二圆盘支撑架(21)分别通过第五螺钉(30)和第六螺钉(32)与底板(I)固联；第一轴承(29)和第二轴承(31)的外圈分别与第一圆盘支撑架(6)和第二圆盘支撑架(21)的内孔紧配；双轴减速电机(3)通过第一螺钉(2)与底板(I)固联；双轴减速电机(3)的输出轴通过第一联轴器(4)分别与第一螺杆(5)和第二螺杆(19)固联；第一螺母(18)和第二螺母(20)分别与第一螺杆(5)和第二螺杆(19)上的螺纹配合；第一螺杆(5)和第二螺杆(19)还分别与第一轴承(29)和第二轴承(31)的内孔紧配；第六转轴(17)穿过第一螺母(18)上的孔；第二连杆(16)通过其一端的孔与第六转轴(17)转动连接；第二连杆(16)还通过其另一端的孔与第五转轴(15)转动连接；第五转轴(15)与第二支架(13)中部的孔连接；第二支架杆(13)通过其一端的孔与第三转轴(12)转动连接；第三转轴(12)与第二圆盘支撑架(21)上的孔连接；第二支架(13)还通过其另一端的孔与第四转轴(14)转动连接；行走轮(10)与第四转轴(14)固联；第一连杆(11)通过其两端的孔分别与第二转轴(9)和第四转轴(14)转动连接；第一支架(8)通过其两端的孔分别与第二转轴(9)和第一转轴(7)转动连接；第一转轴(7)与第一圆盘支撑架(6)上的孔连接；第三支架(22)与第二支架(13)通过第三螺钉(25)固联:第四支架(27)与第一支架(8)通过第四螺钉(26)固联；行走电机(23)与第三支架(22)通过第三螺钉(25)固联，与第四支架(27)通过第四螺钉(26)固联；行走电机(23)输出轴分别与第二转轴(9)和第四转轴(14)通过第二联轴器(28)固联。
2.如权利要求1所述的可承受较大工作载荷且适用不同直径管道的内壁自行走小车，其特征在于:第一螺杆(5)和第二螺杆(19)上螺纹的旋向相反，与其配合的第一螺母(18)和第二螺母(20)的旋向也相反。
3.如权利要求1所述的可承受较大工作载荷且适用不同直径管道的内壁自行走小车，其特征在于:在以双轴减速电机(3)输出轴中心线为圆心的圆周上，均布由第一支架(8)、第一连杆(11)、第二支架(13)和第二连杆(16)组成的三套平行四边形变径机构，且在小车两端有两套相同的变径机构。
【专利摘要】本发明涉及一种可承受较大工作载荷且适用不同直径管道的内壁自行走小车，包括支撑机构、平行四边形变径机构和行走机构。支撑机构包括底板(1)、第一圆盘支撑架(6)、第二圆盘支撑架(21)、第一轴承(29)、第二轴承(31)和螺钉；平行四边形变径机构包括双轴减速电机(3)、第一联轴器(4)、第一螺杆(5)、支架、转轴、连杆、第一螺母(18)、第二螺杆(19)和第二螺母(20)；行走机构包括第二转轴(9)、行走轮(10)、第四转轴(14)、第三支架(22)、行走电机(23)、螺钉、第四支架(27)和第二联轴器(28)。本发明可在管道内自行走，且可在较大范围内适应不同直径的管道，具有行走稳定性好、可承受较大工作载荷等优点，应用前景广阔。
【IPC分类】F16L55-32
【公开号】CN104712879
【申请号】CN201510119587
【发明人】孙长敬, 王增光, 王亚康, 戴圣炎, 曹博文, 张鸿飞, 杨帆
【申请人】中国计量学院
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年3月18日