机构，连杆与伸缩机构通过转动副相连，连杆的另一端与丝杠的螺母体相连，螺母体与丝杠配合随丝杠的转动而滑动。同样的链接机构在整体机构中呈120°分布;框架采用多节支撑，每节支撑骨架采用120°分布的光轴通过连接架相连，电机通过电机支撑架镶嵌在光轴上，电机驱动空心轴中的丝杠端，带动伸缩机构的运动，实现折叠的功能。
[0038]采用以上技术方案，使用折叠机构减小了支撑机构横向截面的大小，折叠机构不仅能作为管道机器人的支撑装置，同时能承载一定重量。伸缩机构带动履带机构，使履带机构紧贴管道内壁，用以适用不同直径管道。
[0039]以上实施例仅是对本发明的优选方案进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明所附权利要求确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种新型管道机器人支撑机构，其特征在于:包括框架(B)、伸缩机构(C)、折叠机构(D)和履带机构(A); 两个伸缩机构(C)、一个折叠机构(D)和一个履带机构(A)构成一组，共有三组，呈中心对称地设置在框架(B)上； 所述框架(B)包括前端支架(BI)、前端上支撑杆(B4)、前端左支撑杆(B2)、前端右支撑杆(B3)、前折叠丝杠支架(B5)、前折叠丝杠上支撑杆(B8)、前折叠丝杠右支撑杆(B7)、前折叠丝杠左支撑杆(B6)、后折叠丝杠支架(B9)、后折叠丝杠上撑支杆(B12)、后折叠丝杠右支撑杆(Bll)、后折叠丝杠左支撑杆(BlO)、折叠电机支架(B13)、折叠电机上支撑杆(B17)、折叠电机左支撑杆(B16)、折叠电机右支撑杆(B14)和后端支架(B15);所述的前端支架(BI)与前端上支撑杆(B4)、前端左支撑杆(B2)和前端右支撑杆(B3)通过螺钉相连，前折叠丝杠支架(B5)与前折叠丝杠上支撑杆(B8)、前折叠丝杠右支撑杆(B7)和前折叠丝杠左支撑杆(B6)通过前端上支撑杆(B4)、前端左支撑杆(B2)和前端右支撑杆(B3)端部所带的螺纹相连;后折叠丝杠支架(B9)与后折叠丝杠上撑支杆(B12)、后折叠丝杠右支撑杆(Bll)和后折叠丝杠左支撑杆(BlO)通过前折叠丝杠上支撑杆(B8)、前折叠丝杠右支撑杆(B7)和前折叠丝杠左支撑杆(B6)端部所带螺纹相连;折叠电机支架(B13)与折叠电机上支撑杆(B17)、折叠电机左支撑杆(B16)和折叠电机右支撑杆(B14)通过后折叠丝杠上撑支杆(B12)、后折叠丝杠右支撑杆(Bll)和后折叠丝杠左支撑杆(BlO)端部所带的螺纹相连;后端支架(B15)与折叠电机上支撑杆(B17)、折叠电机左支撑杆(B16)和折叠电机右支撑杆(B14)通过螺钉相连； 所述的伸缩机构(C)包括:伸缩右光杆(Cl)、伸缩右直线轴承(C2)、伸缩丝杆(C3)、伸缩右空心支撑杆(C4)、伸缩螺母体(C5)、垂直方向伸缩传动齿轮(C6)、伸缩底部支撑架(Cll)、伸缩左空心支撑杆(ClO)、伸缩左直线轴承(C9)、伸缩顶部支撑架(C8)和伸缩左光杆(C7);所述的伸缩右光杆(Cl)从伸缩顶部支撑架(CS)中穿过，通过伸缩右直线轴承(C2);伸缩顶部支撑架(CS)和伸缩右直线轴承(C2)通过螺钉与伸缩右空心支撑杆(C4)相连;伸缩右光杆(Cl) 一端与履带机构连接孔相连，另外一端与伸缩螺母体(C5);伸缩右空心支撑杆(C4)通过螺钉和伸缩底部支撑架(Cll)相连;伸缩左光杆(C7)从伸缩顶部支撑架(CS)中穿过，通过伸缩左直线轴承(C9);伸缩顶部支撑架(CS)和伸缩左直线轴承(C9)通过螺钉与伸缩左空心支撑杆(ClO)相连;伸缩左光杆(C7)—端与履带机构连接孔相连，另外一端与伸缩螺母体(C5);伸缩左空心支撑杆(ClO)通过螺钉和伸缩底部支撑架(Cll)相连;伸缩丝杠(C3)和伸缩螺母体(C5)通过螺旋副相连，伸缩丝杠(C3)的一端通过轴承与伸缩顶部支撑架(CS)相连，另一端通过轴承与伸缩底部支撑架(Cll)相连;伸缩丝杠(C3)端部与垂直方向伸缩传动齿轮(C6)相连； 所述折叠机构(D)包括折叠丝杠(Dl)、折叠螺母体(D2)、上折叠支撑杆(D4)、右下折叠支撑杆(D5)、左下折叠支撑杆(D3)、折叠空心轴(D6)、伸缩传动齿轮(D7)和折叠电机(D8);所述的折叠丝杠(Dl)和折叠螺母体(D2)通过螺旋副相连;上折叠支撑杆(D4)、右下折叠支撑杆(D5)和左下折叠支撑杆(D3)的一端分别通过转动副与折叠螺母体(D2)相连，其各自呈U型开口的另一端分别通过转动副与一个伸缩机构(C)的伸缩右空心支撑杆(C4)、伸缩左空心支撑杆(ClO)连接;折叠丝杠(Dl) —端通过轴承固定在前端支架(BI)上，中间段通过轴承固定在前折叠丝杠支架(B5)上，另一端通过轴承固定在后折叠丝杠支架(B9)上，然后与折叠电机(D8)相连;折叠丝杠(Dl)通过空心的折叠空心轴(D6)，折叠空心轴(D6)上固定着伸缩传动齿轮(D7)，折叠空心轴(D6)绕轴线转动，折叠空心轴(D6)和折叠丝杠(Dl)相对独立； 所述的履带机构(A)包括履带下轴(Al)、履带右下小带轮(A2)、履带右下小履带(A3)、履带右下大带轮(A4)、履带电机(A5)、履带电机(A5)支撑架(A6)、履带水平齿轮(A7)、履带右大履带(AS)、履带驱动轴(A9)、履带右上小带轮(AlO)、履带右上大带轮(All)、履带竖直齿轮(A12)、履带上轴(A13)、履带骨架(A14)、履带左大履带(A15)、履带左上大带轮(A16)、履带左上小带轮(A17)、履带左小履带(A18)、履带左下小带轮(A19)和履带左下大带轮(A20);所述的履带下轴(Al)通过履带骨架(A14)下侧的通孔，履带右下大带轮(A4)A4、履带右下小带轮(A2)和履带左下大带轮(A20)固定在履带下轴(Al)上;履带上轴(A13)和履带下轴(Al)在履带骨架(A14)缺口处与伸缩右光杆(Cl)、伸缩左光杆(C7)相连;履带上轴(A13)与履带右上大带轮(All)、履带左上大带轮(A16)和履带左上小带轮(A17)相连;履带驱动轴(A9)通过履带骨架(A14)通孔，连接履带右上小带轮(A17)、履带竖直齿轮(A12)和履带左下小齿轮(A19);履带电机(A5)固定在履带电机支撑架(A6)上，履带电机支撑架(A6)与履带骨架(A14)相连，履带电机(A5)的输出轴上固定履带水平齿轮(A7);履带右大履带(A8)将履带右上大带轮(All)和履带右下大带轮(A4)相连，履带左大履带(A15)将履带左上大带轮(A16)和履带左下大带轮(A20)相连，履带右下小履带(A3)将履带右上小带轮(AlO)和履带右下小带轮(A2)相连，履带左小履带(A18)将履带左上小带轮(A17)和履带左下小带轮(A19)相连。2.根据权利要求1所述的一种新型管道机器人支撑机构，其特征在于: 前折叠丝杠支架(B5)和后折叠丝杠支架(B9)分别有三个，每一个前折叠丝杠支架(B5)和后折叠丝杠支架(B9)上设有与伸缩机构的伸缩底部支撑架(Cll)相连的链接片； 所述链接片折叠成直角形状，两折叠端分别设有一个链接孔； 前折叠丝杠支架(B5)和后折叠丝杠支架(B9)通过链接孔分别与伸缩机构的伸缩底部支撑架(Cl I)的底部铰接。3.根据权利要求1所述的一种新型管道机器人支撑机构，其特征在于: 履带机构(A)固定在伸缩机构(C)的末端，两个伸缩机构(C)与履带机构(A)采用四点链接的方式连接。
【专利摘要】本发明提供了一种适用大直径管道内运行的新型管道机器人支撑机构，包含伸缩机构、折叠机构、履带结构和框架。采用以上技术方案，使用折叠机构减小了支撑机构横向截面的大小，折叠机构不仅能作为管道机器人的支撑装置，同时能承载一定重量，伸缩机构带动履带机构，使履带机构紧贴管道内壁，用以适用不同直径管道。本发明弥补了大型直径管道内运行机器人支撑问题的空白，也为在大型管道内运载重物提供了运动平台。
【IPC分类】F16L55/40, F16L55/32, F16L55/28
【公开号】CN105546275
【申请号】CN201610079655
【发明人】秦建军, 李鑫磊, 侯妍君
【申请人】北京建筑大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年2月4日