一种双向里程轮系及管道探测仪的制作方法

1.本技术涉及管道测量设备的领域，尤其是涉及一种双向里程轮系管道探测仪。


背景技术：

2.惯性导航系统是一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量的自主式导航系统。其工作环境不仅包括空中、地面，也可水下。惯导的基本工作原理是以牛顿力学定律为基础，通过测量载体在惯性参考系的加速度，将它对时间进行积分，且变换到导航坐标系中，得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置等信息。将此技术应用到管线测绘中，管线定位更便捷准确。
3.地下管线惯性定位仪是不受电磁干扰，不受埋深影响的精确测量地下管线三维数据的探测仪。地下管线轨迹探测仪主要由惯性测量单元、里程测量单元、地面处理显示系统构成。惯性测量单元是探测仪的核心部件，为提高测绘系统的解算精度，采用里程单元对定位仪实际行走的里程进行测量是必须的。里程测量单元中的里程轮系用于准确测量移动距离，使用时里程测量单元的里程轮与管壁紧贴，随探测仪在管道内壁移动，进而记录里程。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为存在有管道环境复杂，经常有杂物、焊缝、污泥等，实际测量中常常需要将探测仪后移一部分再继续前进或反向拉动并取出，但现有的单向里程单元无法实现反向运动，会卡在管道内堵塞管道。


技术实现要素：

5.为了使里程计能够双向移动，本技术提供一种双向里程轮系及管道探测仪。
6.第一方面，本技术提供的一种双向里程轮系，采用如下的技术方案：一种双向里程轮系，包括本体，用于搭载里程扩展部件于待测管道内移动；里程扩展部件，包括里程轮和扩展机构；里程轮，至少设置有分布在本体外侧的两个；扩展机构，带动任一里程轮沿远离本体方向移动。
7.通过采用上述技术方案，当双向里程轮系位于待测管道内时，扩展机构带动里程轮远离本体移动至与待测管道内壁接触抵压，当双向里程轮系于管道内移动时，里程轮转动，实现里程的测量，当遇到焊缝或凸起时，扩展机构带动里程轮移动，使里程轮靠近本体，从而便于里程轮系经过焊缝，实现里程轮系的双向移动。
8.优选的，扩展机构包括：转动组件，设置有分别与里程轮一一对应的多组，一组转动组件包括两个分别与同一里程轮转动连接的转动件，转动件与本体转动连接，一组转动组件上的两个转动件之间的夹角随里程轮远离本体方向移动时逐渐减小；扩展件，当本体位于管道内腔时，扩展件对转动组件施加的作用力使里程轮与管道内侧壁抵压。
9.通过采用上述技术方案，转动件与本体转动连接，同一组上的两个转动件的夹角在里程轮远离本体方向移动时逐渐减小，两组位于本体两侧转动件的设置，保证里程轮系
的定中效果，扩展件对转动件施加作用力，使转动件上的里程轮与管道内壁抵压接触。
10.优选的，转动组件上至少一个转动件的长度随转动件远离本体方向的转动而增加。
11.通过采用上述技术方案，通过其中一个转动件的长度的调整，能实现与转动件接触的里程轮沿远离本体方向的移动。
12.优选的，转动组件上至少一个转动件与本体连接的转动轴沿本体移动方向移动。
13.通过采用上述技术方案，当其中一个转动件的转动轴移动时，能实现与转动件接触的里程轮沿远离本体方向的移动。
14.优选的，所述扩展机构还包括：移动轴，沿本体长度方向滑移，与转动件连接形成转动副。
15.通过采用上述技术方案，移动轴的设置，实现移动轴与分别位于两组转动组件的两个转动件之间的转动连接。
16.优选的，还包括滑动连接件，与本体相对滑动；本体上开设有沉头腰形孔，用于引导滑动连接件转动时的移动方向。
17.通过采用上述技术方案，能将移动轴与本体之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，减小滑动连接件移动时的阻力，便于滑动连接件于管道内的移动。
18.优选的，所述扩展机构还包括：所述固定轴，连接于本体连接的固定位置，与转动件连接形成转动副。
19.通过采用上述技术方案，转动件与本体之间通过固定轴转动连接，连接方便稳定。
20.优选的，所述扩展件包括扭簧，扭簧与转动件连接，带动转动件与里程轮连接的一端远离本体方向移动。
21.通过采用上述技术方案，通过扭簧产生弹性变形后，扭簧能通过引脚对与引脚连接的转动件施加作用力，使转动件与里程轮沿远离本体方向移动。
22.优选的，所述本体上构造有工作腔，工作腔容纳转动件与本体连接的一端和部分扩展件。
23.通过采用上述技术方案，工作腔的设置能使本体对转动件和扩展件进行防护，同时本体具有较高的结构强度。
24.第二方面，本技术提供一种管道探测仪，采用如下的技术方案：一种管道探测仪，包括上述的双向里程轮系，双向里程轮系上连接有惯性定位部件。
25.通过采用上述技术方案，通过使用双向里程轮系管道探测仪能与管道内双向移动，便于对复杂管道内进行探测。
26.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.使用双向里程轮系管道探测仪能于管道内双向移动，便于对复杂管道内进行探测；2.当遇到焊缝或凸起时，扩展机构带动里程轮移动，使里程轮靠近本体，便于里程轮系经过焊缝，保证里程轮系记录里程的有效性；3.工作腔的设置能使本体对转动件和扩展件进行防护，同时本体具有较高的结构强度。
附图说明
27.图1是实施例1中双向里程轮系的整体结构示意图；图2是实施例1中显示转动件关系的结构示意图；图3是实施例1中固定轴与转动件连接的爆炸结构示意图；图4是实施例1中固定轴、滑动轴和本体之间关系的剖面示意图。
28.附图标记说明：1、本体；11、工作腔；12、沉头腰形孔；2、里程轮；3、转动件；4、扩展件；41、扭簧；5、移动轴；51、滑动连接件；6、固定轴；61、固定螺栓；7、法兰轴承。
具体实施方式
29.以下结合附图1
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4对本技术作进一步详细说明。
30.本技术实施例公开一种双向里程轮系及管道探测仪。
31.实施例1参照图1和图2，一种双向里程轮系包括两端用于与其他功能组件连接的本体1、本体1上连接有里程扩展部件，里程扩展部件包括里程轮和扩展机构。里程轮2设置有分别分布在本体1两侧的两个。扩展机构带动里程轮2远离本体1方向移动，将本体1放入管道内后，扩展机构带动两个里程轮2与管道内壁抵触压紧。
32.本体1为圆柱体，两端分别通过接头与管道探测仪的其他功能部件连接，本体1上构造有工作腔11，工作腔11贯穿本体1的侧面。
33.扩展机构包括转动组件和扩展件4。转动组件设置有分别与两个里程轮2连接的两组，一组转动组件包括两个分别与同一里程轮2转动连接的转动件3。转动件3远离里程轮2的一端与本体1转动连接。扩展件4对转动件3施加驱动转动件3转动的作用，当本体1位于管道内腔时，扩展件4对转动件3施加的作用力使里程轮2侧面与管道内侧壁抵压。里程轮2内设置有磁柱，转动件3上设置有与里程轮2对应的霍尔元件，霍尔元件将里程轮2的转动转变为电信号输出。
34.参照图3和图4，为实现转动件3与本体1之间的转动连接，本体1上固定连接有固定轴6，固定轴6与两个分别位于两组转动组件的转动件3转动连接，两个与同一固定轴6连接的转动件3位于本体1长度方向的同一端，转动件3绕固定轴6轴向转动。固定轴6两端螺纹连接有固定螺栓61。本体1上开设有与容纳腔连通的两个同轴的沉头孔，沉头孔容纳固定螺栓61的螺帽部分插入沉头孔，两个固定螺栓61穿入沉头孔后与固定轴6螺纹连接，实现固定轴6与本体1之间的固定连接。
35.参照图3和图4，为实现转动件3与本体1之间的转动连接，且转动轴沿本体1移动方向移动，两个分别位于两组转动组件的转动件3上穿设有一移动轴5，移动轴5与转动件3转动连接，转动件3绕移动轴5轴向转动。
36.移动轴5两端螺纹连接有与本体1连接的滑动连接件51，滑动连接件51包括一体成型且同轴的螺纹部分和滚轮，螺纹部分与移动轴5螺纹连接，滚轮与本体1相对滑动。本体1上开设有与容纳腔连通的两个同轴的沉头腰形孔12，沉头腰形孔12容纳滑动连接件51插入，两个滑动连接件51穿入沉头腰形孔12后与移动轴5螺纹连接，此时，滑动连接件51的滚轮于沉头腰形孔12内滚动，实现滑动连接件51与本体1之间的滑动连接、滑动连接件51与移动轴5固定连接。两个滑动连接件51的滑动部分未与本体1压紧，此时当滑动连接件51移动
时，滑动连接件51能绕自身轴线转动，从而将滑动连接件51与本体1之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦，减小滑动连接件51移动时的阻力。
37.参照图3和图4，为减少转动件3转动时与固定轴6、移动轴5之间的磨损，限制转动件3沿固定轴6轴向方向移动，固定轴6和移动轴5的两端均分别套设有法兰轴承7。转动件3上开设有容纳法兰轴承7的圆孔，限制转动件3沿固定轴6轴向方向的滑动，转动件3沿移动轴5轴向方向的滑动。
38.参照图3，扩展件4包括扭簧41，扭簧41分别套设于固定轴6外侧，扭簧41的两个引脚分别与位于两组转动组件同轴的两个转动件3固定连接，扭簧41的引脚上设置有沿固定轴6轴线方向设置的折弯，转动件3上开设有容纳扭簧41引脚的圆孔。为便于扭簧41的安装，同一转动件3上均间隔开设有两个能容纳引脚的圆孔，引脚与转动件3上的一个圆孔连接固定。扭簧41内侧套设有套设于固定轴6外侧的套管，套管能提高扭簧41变形时的稳定性。优选的，为提高扩展件4的作用力，移动轴5外套设有扭簧41。
39.在其他一实施例中，扩展件4还包括气弹簧，气弹簧的两端分别与位于两组转动组件的两个转动件3铰接。扩展件4还包括压簧，压簧的两端分别与位于两组转动组件同轴的两个转动件3固定连接。
40.在其他一实施例中，转动组件上的两个转动件3上各连接一移动轴5，两个移动轴5均与转动件3转动连接且与本体1滑移连接。
41.在其他一实施例中，转动组件上的两个转动件3上各连接一固定轴6，两个固定轴6均与转动件3转动连接，转动组件其中一个转动件3为长度可调的伸缩件，转动件3一端与固定轴6转动连接，另一端与里程轮2转动连接。转动件3绕固定轴6转动，当转动件3远离本体1方向转动，即两个转动件3之间的夹角增大时，转动件3的长度伸长。
42.参照图3，一个里程轮2与一组转动组件转动连接，一个里程轮2轴向的两端分别连接于固定轴6上的一个转动件3和移动轴5上的一个转动件3，里程轮2位于两个转动件3之间，里程轮2的转动轴与固定轴6的转动轴平行，沉头螺钉将同一组转动组件的两个转动件3连接于同一里程轮2的两端。
43.本技术实施例一种双向里程轮系的实施原理为：扭簧41套设于移动轴5和固定轴6外侧，两个里程轮2分别与两组转动组件中安装连接后，将移动轴5和固定轴6放入本体1的工作腔11中，使用固定螺栓61将固定轴6与本体1连接，滑动连接件51将移动轴5和本体1连接；将里程计放入待测量管道内，扭簧41对转动件3施加作用使里程轮2与带测量管道的内壁抵压，里程轮系在管道内移动时，里程轮2同步转动；当里程计遇到凸起的焊缝时，不论里程轮轮系朝向那一方向移动，里程扩展部件上的里程轮2受到扭簧41的作用保持与管壁的抵触压紧，当里程轮2受到焊缝阻挡时，能被反向拉动移动。
44.本技术实施例还公开一种管道探测仪。管道探测仪包括依次相互连接的惯性定位部件、双向里程轮系、电池仓、控制仓。
45.实施例2本实施例与实施例1的不同之处在于，一种双向里程轮系包括扩展件4，扩展件4为扭簧41，扭簧41的两个折弯端分别与同一转动组件内的两个转动件3固定连接，扭簧41带动
两个转动件3转动、使两个转动件3之间的夹角减小。在其他一实施例中扭簧41为拉簧。
46.实施例3本实施例与实施例1的不同之处在于，一种双向里程轮系包括两个移动轴5和一个固定轴6。两个移动轴5分别与两个转动件3一一对应连接，与两个移动轴5连接的两个转动件3分别位于两组转动组件。一个固定轴6与分别位于两组转动组件的两个转动件3连接。此时能保证两组转动组件能分别进行控制，保证当其中一个里程轮2与管壁压紧作用不足时，另一个里程轮2仍能保持与管壁的压紧，而避免由于受到同一移动轴5的限制的影响。
47.在其他一实施例中，扩展机构包括两个固定轴6和两个移动轴5，两组转动机构分别包括一个固定轴6和一个移动轴5。
48.实施例4本实施例与实施例1的不同之处在于，一种双向里程轮系包括三个里程轮2，三个里程轮2沿本体1周向间隔均布。
49.三个里程轮2上均分别设置有一扩展机构，扩展机构包括转动组件和扩展件4，转动组件包括两个与里程轮2转动连接的转动件3，扩展件4分别与同一转动组件的两个转动件3连接。选用三个里程轮2组成的里程扩展部件稳定性较高。
50.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。