一种清管机器人控速装置

本实用新型属于管道清洗技术领域，具体涉及一种清管机器人控速装置。

背景技术：

长输管道是输送石油、天然气等能源的重要运输手段。管道在役工作一段时间后，会受到化学腐蚀、流体冲蚀、疲劳损坏、外界环境等诸多因素的破坏，管道内壁会产生裂纹或其他缺陷，甚至会造成非常严重的事故，如有毒物质泄漏或者引发火灾等，这些都将造成巨大的损失。而清管机器人是一种新颖的技术检测手段，通过清管机器人携带特定的传感器和检测装置等定期对长输管道进行检测，有助于及时排除安全隐患，降低管道事故发生率，对避免或降低意外事故的发生具有重要意义。

当前对控速原理的研究较多，针对清洗的研究较为不足，现有的清洗机器人绝大多数还是利用钢刷、皮碗、直板等对天然气管道进行清理，对天然气管道内部磨损较为严重。且当前针对控速技术的研究较为独立，不能与清洗结构较好的兼容，因此，需要研发一款控速与清洗结构相互兼容的清管机器人，在研发过程中需要解决清管机器人的控速问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种清管机器人控速装置，以解决控速与清洗相兼容的清管机器人的控速问题。

为实现本实用新型目的，采用的技术方案为：一种清管机器人控速装置，包括骨架、里程轮组件、控制器、转阀和电机，骨架为前后两端开口的筒体，控制器的输入端与里程轮组件电连接，控制器的输出端与电机电连接；所述骨架内的后部固定有将骨架内前后分隔的控速尾板，控速尾板开设有使骨架内前后连通的多个泄流孔；电机安装在控速尾板的前端，且电机的输出轴伸至控速尾板后端，转阀安装在控速尾板的后端；转阀包括将各泄流孔可完全封闭的多个扇叶组件，每个扇叶组件包括从前向后依次设置的第一层扇叶、第二层扇叶……第n层扇叶；每个扇叶组件的第n层扇叶与电机的输出轴固定连接，其他层的扇叶与电机的输出轴转动连接；第一层扇叶、第二层扇叶……第n层扇叶的前端面均具有驱动销，控速尾板的后端面、第一层扇叶……第n-1层扇叶的后端面均具有与驱动销适配并沿扇叶组件转动方向设置的弧形凹槽。

作为进一步可选方案，所述泄流孔为周向均布的六个。

作为进一步可选方案，所述扇叶组件与泄流孔的数量相同。

作为进一步可选方案，每个所述扇叶组件中，n＝3。

作为进一步可选方案，还包括北斗卫星导航系统，并与控制器的输入端电连接。

作为进一步可选方案，所述里程轮组件包括固定在骨架外的底座、从底座伸出的连杆、里程轮和编码器，连杆与底座内连接有弹簧，编码器安装在连杆上，里程轮安装在编码器的转轴上。

本实用新型的有益效果是：转阀由多组可旋转的扇叶组件组成，每组由多层扇叶相连，最外层的扇叶即第n层扇叶与电机输出轴固定，从而电机正反转可以带动最外层扇叶转动，因为各层扇叶是通过驱动销和弧形形凹槽结构连接的，所以当最外层扇叶转动时，便可以依次带动第n-1层……第一层扇叶的转动。各层扇叶都展开可以完全使泄流孔关闭，而当它们重叠在一起时，又不会影响泄流孔大小，可以使面积最大化。里程轮组件主要用以检测清管机器人速度，电机带动转阀转动，通过改变泄流孔的有效面积调节清管机器人前后压差，进而调节速度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解的是，下面描述中的附图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获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的清管机器人控速装置的结构示意图；

图2是图1中转阀处的结构示意图；

图3是其中一组扇叶组件与控速尾板的分解状态图；

附图标记：1-骨架；2-里程轮组件；3-电机；4-控速尾板；5-泄流孔；6-扇叶组件；7-驱动销；8-弧形凹槽；9-底座；10-连杆；11-里程轮。

具体实施方式

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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。可以理解的是，附图仅仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。附图中显示的连接关系仅仅是为了便于清晰描述，并不限定连接方式。

需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件时，它可以是直接连接到另一个组件，或者可能同时存在居中组件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。

图1至图3示出了本实用新型提供的清管机器人控速装置，包括骨架1、里程轮组件2、控制器、转阀和电机3，骨架1为前后两端开口的筒体，控制器的输入端与里程轮组件2电连接，控制器的输出端与电机3电连接；所述骨架1内的后部固定有将骨架1内前后分隔的控速尾板4，控速尾板4开设有使骨架1内前后连通的多个泄流孔5；电机3安装在控速尾板4的前端，且电机3的输出轴伸至控速尾板4后端，转阀安装在控速尾板4的后端；转阀包括将各泄流孔5可完全封闭的多个扇叶组件6，每个扇叶组件6包括从前向后依次设置的第一层扇叶、第二层扇叶……第n层扇叶；每个扇叶组件6的第n层扇叶与电机3的输出轴固定连接，其他层的扇叶与电机3的输出轴转动连接；第一层扇叶、第二层扇叶……第n层扇叶的前端面均具有驱动销7，控速尾板4的后端面、第一层扇叶……第n-1层扇叶的后端面均具有与驱动销7适配并沿扇叶组件6转动方向设置的弧形凹槽8。前端方向即是清管机器人行走方向的前方。

泄流孔5为周向均布的六个。扇叶组件6与泄流孔5的数量相同，每个扇叶组件6对应调整封闭一个泄流孔5。每个所述扇叶组件6中，n＝3。弧形凹槽8位于相邻两泄流孔5之间。控制器可采用单片机。本装置还包括北斗卫星导航系统，并与控制器的输入端电连接，用来记录清管机器人的地理位置，当检测到管道处有裂缝导致速度变化异常或者当清管机器人出现故障无法运动时，北斗卫星导航系统可以把地理位置传给操作人员，进行故障维修来保证正常工作。

里程轮组件2包括固定在骨架1外的底座9、从底座9伸出的连杆10、里程轮11和编码器，连杆10与底座9内连接有弹簧，图中未示出，为现有的弹簧柱塞结构，编码器安装在连杆10上，里程轮11安装在编码器的转轴上。也可采用其他现有的里程轮组件结构。

里程轮组件2可设置多个，安装在清管机器人中部，在弹簧的作用下，里程轮11始终紧贴管道内壁，当清洗机器人依靠前后端气体压差，获得前进速度时，里程轮11将被清洗机器人骨架1携带向前运动。此时，由于里程轮11与管道内壁间存在正压力，会产生相应的摩擦力，在摩擦力矩的作用下，里程轮11产生滚动，将骨架1的轴向直线运动转为里程轮11的滚动，与里程轮11联结的编码器就会输出脉冲，根据脉冲频率可以得到清管机器人的运行速度。为减小里程轮11打滑和机器人经过三通管、管道变形部位时产生的速度误差，具体可配置三组里程轮组件2。

为了满足速度控制的要求，电机3可单独配备编码器，根据编码器单位时间内输出的脉冲个数。控制电机3转动的角度，进而控制泄流孔5的大小，最终实现改变清管机器人前后压差的目标。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。