调节机构，动力机构的另一端连接有弹簧预紧支撑机构，丝杠螺母有源调节机构和弹簧预紧支撑机构上均安装有多个曲柄连杆支撑机构。
[0027]曲柄连杆支撑机构数量为六个，丝杠螺母有源调节机构和弹簧预紧支撑机构上分别安装有三个。曲柄连杆支撑机构包括短曲柄15，短曲柄15上连接有长曲柄13，长曲柄13的另外一端连接有小曲柄11，短曲柄15、长曲柄13以及小曲柄11之间通过螺栓14和螺母12连接，小曲柄11的尾端通过轴承10安装有车轮9，车轮9上设置有压力传感器。
[0028]动力机构包括设置在圆筒23内部的步进电机7，步进电机7的主轴通过弹性柱销联轴器6与减速机构连接并带动其工作。为了降低齿轮轴转速，使得调节更加准确和平稳，可以增加减速机构，减速机构包括与弹性柱销联轴器6连接的圆柱小齿轮轴20，圆柱小齿轮轴20上套装有小直齿轮5，小直齿轮5啮合有第一传动齿轮24，第一传动齿轮24中部套装有传动齿轮轴25，传动齿轮轴25上套装有随其转动的第二传动齿轮26，第二传动齿轮26啮合有大直齿轮4，大直齿轮4中部安装有圆柱大齿轮轴21。
[0029]为了减少摩擦力，圆柱小齿轮轴20、传动齿轮轴25以及圆柱大齿轮轴21的两端均通过深沟球轴承22安装在减速器挡圈19上，减速器挡圈19安装在圆筒23内部。
[0030]丝杠螺母有源调节机构包括与圆柱大齿轮轴21连接随其转动的丝杠2，丝杠2上套装有套环螺母3，套环螺母3上预设有多个用于连接曲柄连杆支撑机构的安装孔。丝杠2的外侧安装有丝杠挡圈I。丝杠挡圈I可防止套环螺母3在丝杠2上移动时意外脱落。
[0031]弹簧预紧支撑机构包括与动力结构连接的伸缩杆8，伸缩杆8的外侧套装有弹簧18，弹簧18外面套有套筒17并安装在伸缩杆8上，套筒17的外侧设置有套环16，套环16上预设有多个用于连接曲柄连杆支撑机构的安装孔。
[0032]本发明的具体工作过程为:当直管或弯管的管道内部开始泄漏时，该管内爬行机器人携带检测和封堵设备进入管道内部。当管道内径发生变化或者管道曲率半径发生变化时，该爬行机器人车轮9上的压力传感器会传递车轮9和管道之间的压力信号，到达步进电机7，并通过弹性柱销联轴器6传递动力到圆柱小齿轮轴20，带动小直齿轮5、第一传动齿轮24、第二传动齿轮26和大直齿轮4转动，进而带动圆柱大齿轮轴21转动。从减速机构传递来的动力带动与之相连接的丝杠2转动，同时使得套环螺母3在丝杠2上前后移动，从而带动与之相连的短曲柄15，长曲柄13和小曲柄11运动，达到可以调节车轮9和管道之间的压力的目的。在套环螺母3带动与短曲柄15，长曲柄13和小曲柄11运动的同时，爬行机器人后轮腿部分(弹簧预紧支撑机构和曲柄连杆支撑机构)弹簧18会根据曲柄连杆支撑机构与管道之间的压力进行伸缩变化，以适应管道内径和曲率半径的改变。
[0033]上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
【主权项】
1.六轮支撑式管道内自适应爬行装置，其特征在于:包括圆筒(23)，圆筒(23)内安装有动力机构和减速机构，动力机构通过减速机构连接有丝杠螺母有源调节机构，动力机构的另一端连接有弹簧预紧支撑机构，丝杠螺母有源调节机构和弹簧预紧支撑机构上均安装有多个曲柄连杆支撑机构； 曲柄连杆支撑机构包括短曲柄(15 )，短曲柄(15 )上连接有长曲柄(13)，长曲柄(13)的另外一端连接有小曲柄(11)，小曲柄(11)的尾端通过轴承(10)安装有车轮(9)，车轮(9)上设置有压力传感器。2.根据权利要求1所述的六轮支撑式管道内自适应爬行装置，其特征在于:所述动力机构包括设置在圆筒(23)内部的步进电机(7)，步进电机(7)的主轴通过弹性柱销联轴器(6)与减速机构连接并带动其工作。3.根据权利要求2所述的六轮支撑式管道内自适应爬行装置，其特征在于:所述减速机构包括与弹性柱销联轴器(6)连接的圆柱小齿轮轴(20)，圆柱小齿轮轴(20)上套装有小直齿轮(5)，小直齿轮(5)啮合有第一传动齿轮(24)，第一传动齿轮(24)中部套装有传动齿轮轴(25)，传动齿轮轴(25)上套装有随其转动的第二传动齿轮(26)，第二传动齿轮(26)啮合有大直齿轮(4)，大直齿轮(4)中部安装有圆柱大齿轮轴(21)。4.根据权利要求3所述的六轮支撑式管道内自适应爬行装置，其特征在于:所述圆柱小齿轮轴(20)、传动齿轮轴(25)以及圆柱大齿轮轴(21)的两端均通过深沟球轴承(22)安装在减速器挡圈(19)上，减速器挡圈(19)安装在圆筒(23)内部。5.根据权利要求2或3所述的六轮支撑式管道内自适应爬行装置，其特征在于:丝杠螺母有源调节机构包括与圆柱大齿轮轴(21)连接随其转动的丝杠(2)，丝杠(2)上套装有套环螺母(3)，套环螺母(3)上预设有多个用于连接曲柄连杆支撑机构的安装孔。6.根据权利要求5所述的六轮支撑式管道内自适应爬行装置，其特征在于:所述丝杠(2)的外侧安装有丝杠挡圈(I)。7.根据权利要求2或3所述的六轮支撑式管道内自适应爬行装置，其特征在于:所述弹簧预紧支撑机构包括与动力结构连接的伸缩杆(8)，伸缩杆(8)的外侧套装有弹簧(18)，弹簧(18)外面套有套筒(17)并安装在伸缩杆(8)上，套筒(17)的外侧设置有套环(16)，套环(16)上预设有多个用于连接曲柄连杆支撑机构的安装孔。8.根据权利要求1所述的六轮支撑式管道内自适应爬行装置，其特征在于:所述曲柄连杆支撑机构数量为六个，所述丝杠螺母有源调节机构和弹簧预紧支撑机构上分别安装有三个。
【专利摘要】本发明的六轮支撑式管道内自适应爬行装置属于通用管内爬行机器人领域，解决现有技术存在的问题，旨在提供一种六轮支撑式管道内自适应爬行装置，该六轮支撑式管道内自适应爬行装置通用性强、稳定性好，能够自适应管径变化，操作简单，便于制造，采用的技术方案：包括圆筒，圆筒内安装有动力机构和减速机构，动力机构通过减速机构连接有丝杠螺母有源调节机构，动力机构的另一端连接有弹簧预紧支撑机构，丝杠螺母有源调节机构和弹簧预紧支撑机构上均安装有多个曲柄连杆支撑机构，曲柄连杆支撑机构包括短曲柄，短曲柄上连接有长曲柄，长曲柄的另外一端连接有小曲柄，小曲柄的尾端通过轴承安装有车轮，车轮上设置有压力传感器。
【IPC分类】F16L55/32, F16L101/30
【公开号】CN105570609
【申请号】CN201610062793
【发明人】闫宏伟, 陈伶, 焦彪彪, 杨晋, 崔子梓, 范倩倩, 王福杰, 卫红梅
【申请人】中北大学
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2016年1月29日