可承受較大工作載荷且適用不同直徑管道的內壁自行走小車的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種管道內壁自行走小車，尤其是一種可承受較大工作載荷且適用不同直徑管道的內壁自行走小車。
【背景技術】
[0002]眾所周知，管道輸運是石油、天然氣、煤氣、城市給排水等流體遠程運輸的主要方式之一。其優點是不間斷輸送、安全性較好、運輸成本低等，但由于目前適用的多是金屬管道，長期埋于地表下、浸于海水中或暴露于空氣中，因腐蝕導致流體泄露、爆炸等事故頻發。即使是非金屬的管道，長期使用，內壁也會因微生物聚集、物資沉淀等導致運輸阻力增加和流體被污染等。因此，管道的堵塞、內壁的腐蝕、流體的泄露等異常狀態都有必要進行檢測。這些應用都需要能在較長管道內自行走的小車。另一方面，長的金屬管道，特別是城市供水用的小直徑金屬管道，其內壁的磨削以及內壁功能涂層的噴涂等一直是業界的難點。這些較緊迫的應用同樣需要能在管道內穩定自行走的小車。目前，雖然已有較多可實現管道內自行走的小車，但都不同程度地存在可適應的管道直徑范圍較小、管道內行走不穩、整體質量較小和長度較短以致不能進行如內壁磨削等需要較大工作載荷的應用等不足，因而實際應用不多。

【發明內容】

[0003]鑒于此，本發明提出了一種可承受較大工作載荷且適用不同直徑管道的內壁自行走小車。其包括支撐機構、平行四邊形變徑機構和行走機構。支撐機構包括底板1、第一圓盤支撐架6、第二圓盤支撐架21、第一軸承29、第五螺釘30、第二軸承31和第六螺釘32。平行四邊形變徑機構包括雙軸減速電機3、第一聯軸器4、第一螺桿5、第一轉軸7、第一支架8、第二轉軸9、第一連桿11、第三轉軸12、第二支架13、第四轉軸14、第五轉軸15、第二連桿16、第七轉軸17、第一螺母18、第二螺桿19和第二螺母20。行走機構包括第二轉軸9、行走輪10、第四轉軸14、第三支架22、行走電機23、第二螺釘24、第三螺釘25、第四螺釘26、第四支架27和第二聯軸器28。
[0004]其特征在于:第一圓盤支撐架6和第二圓盤支撐架21分別通過第五螺釘30和第六螺釘32與底板I固聯。第一軸承29和第二軸承31的外圈分別與第一圓盤支撐架6和第二圓盤支撐架21的內孔緊配。雙軸減速電機3通過第一螺釘2與底板I固聯。雙軸減速電機3的輸出軸通過第一聯軸器4分別與第一螺桿5和第二螺桿19固聯。第一螺母18和第二螺母20分別與第一螺桿5和第二螺桿19上的螺紋配合。第一螺桿5和第二螺桿19還分別與第一軸承29和第二軸承31的內孔緊配。第六轉軸17穿過第一螺母18上的孔。第二連桿16通過其一端的孔與第六轉軸17轉動連接。第二連桿16還通過其另一端的孔與第五轉軸15轉動連接。第五轉軸15與第二支架13中部的孔連接。第二支架桿13通過其一端的孔與第三轉軸12轉動連接。第三轉軸12與第二圓盤支撐架21上的孔連接。第二支架13還通過其另一端的孔與第四轉軸14轉動連接。行走輪10與第四轉軸14固聯。第一連桿11通過其兩端的孔分別與第二轉軸9和第四轉軸14轉動連接。第一支架8通過其兩端的孔分別與第二轉軸9和第一轉軸7轉動連接。第一轉軸7與第一圓盤支撐架6上的孔連接。第三支架22與第二支架13通過第三螺釘25固聯。第四支架27與第一支架8通過第四螺釘26固聯。行走電機23與第三支架22通過第三螺釘25固聯，與第四支架27通過第四螺釘26固聯。行走電機23輸出軸分別與第二轉軸9和第四轉軸14通過第二聯軸器28固聯。
[0005]本發明所述的可承受較大工作載荷且適用不同直徑管道的內壁自行走小車，其特征在于:第一螺桿5和第二螺桿19是具有相反旋向的螺桿，與其配合的第一螺母18和第二螺母20同樣旋向相反。
[0006]本發明所述的可承受較大工作載荷且適用不同直徑管道的內壁自行走小車，其特征在于:在以雙軸減速電機3輸出軸中心線為圓心的圓周上，均布由第一支架8、第一連桿11、第二支架13和第二連桿16組成的三套平行四邊形變徑機構，且在小車兩端有兩套相同的變徑機構。
[0007]本發明可在管道內自行走，且可在較大范圍內適應不同直徑的管道，且具有穩定性好、可承受較大工作載荷等優點，應用前景廣闊。
【附圖說明】
[0008]以下通過實施例及其附圖作進一步的說明。
[0009]圖1是本發明所述的可承受較大工作載荷且適用不同直徑管道的內壁自行走小車的結構示意圖。
[0010]圖2是圖1的附視圖。
[0011]圖3是圖1的左視圖。
[0012]圖4是圖1的仰視圖。
[0013]圖5是圖1的A-A剖視圖。
[0014]圖6是本發明所述的可承受較大工作載荷且適用不同直徑管道的內壁自行走小車處于最小直徑狀態放入管道內的示意圖。
[0015]圖7是圖6的左視圖。
[0016]圖8是本發明所述的可承受較大工作載荷且適用不同直徑管道的內壁自行走小車處于最大直徑狀態放入管道內的示意圖。
[0017]圖9是圖8的左視圖。
[0018]圖中，1.底座，2.第一螺釘，3雙軸減速電機，4.第一聯軸器，5.第一螺桿，6.第一圓盤支撐架，7第一轉軸，8.第一支架，9.第二轉軸，10.行走輪，11.第一連桿，12第三轉軸，13.第二支架，14.第四轉軸，15.第五轉軸，16.第二連桿，17.第六轉軸，18.第一螺母，19.第二螺桿，20第二螺母，21.第二圓盤支撐架，22第三支架，23行走電機，24第二螺釘，25.第三螺釘，26.第四螺釘，27.第四支架，28第二聯軸器，29.第一軸承，30.第五螺釘，31.第二軸承，32.第六螺釘，33細管道，34.粗管道。
【具體實施方式】
[0019]圖1?9所示的實施例中，先將小車調整到最小直徑狀態，并將其放入管道內；雙軸減速電機3正轉，通過第一聯軸器4帶動具有相反旋向的第一螺桿5和第二螺桿19轉動，使第一螺母18和第二螺母20向相反的方向運動，并通過第六轉軸17、第二連桿16、第五轉軸15帶動圓周均布的三個第二支架13以第三轉軸12為中心擺動，并通過平行四邊形機構帶動第一支架8以第一轉軸7為中心擺動，最終使所有的行走輪10均與管道內壁接觸并產生足以驅動小車在管道內行走的正壓力。行走電機23通過第二聯軸器28帶動第四轉軸14和第二轉軸9轉動，從而帶動行走輪10轉動，實現小車在管道內行走。通過行走電機23的正反轉，可實現小車在管道內向前或向后運動。雙軸減速電機3反轉，通過平行四邊形變徑機構縮小小車的直徑，即可小車從管道內取出。采用多輪驅動是為了提高驅動力。采用平行四邊形變徑機構是為保持不同行走輪變徑時的同步。小車前后兩端設置相同兩套變徑機構的目的是為增強小車在管道內行走的穩定性，并提高其承受較大工作載荷的能力。
【主權項】
1.一種可承受較大工作載荷且適用不同直徑管道的內壁自行走小車，包括支撐機構、平行四邊形變徑機構和行走機構；支撐機構包括底板(I)、第一圓盤支撐架(6)、第二圓盤支撐架(21)、第一軸承(29)、第五螺釘(30)、第二軸承(31)和第六螺釘(32);平行四邊形變徑機構包括雙軸減速電機(3)、第一聯軸器(4)、第一螺桿(5)、第一轉軸(7)、第一支架(8)、第二轉軸(9)、第一連桿(11)、第三轉軸(12)、第二支架(13)、第四轉軸(14)、第五轉軸(15)、第二連桿(16)、第七轉軸(17)、第一螺母(18)、第二螺桿(19)和第二螺母(20);行走機構包括第二轉軸(9)、行走輪(10)、第四轉軸(14)、第三支架(22)、行走電機(23)、第二螺釘(24)、第三螺釘(25)、第四螺釘(26)、第四支架(27)和第二聯軸器(28);其特征在于:第一圓盤支撐架(6)和第二圓盤支撐架(21)分別通過第五螺釘(30)和第六螺釘(32)與底板(I)固聯；第一軸承(29)和第二軸承(31)的外圈分別與第一圓盤支撐架(6)和第二圓盤支撐架(21)的內孔緊配；雙軸減速電機(3)通過第一螺釘(2)與底板(I)固聯；雙軸減速電機(3)的輸出軸通過第一聯軸器(4)分別與第一螺桿(5)和第二螺桿(19)固聯；第一螺母(18)和第二螺母(20)分別與第一螺桿(5)和第二螺桿(19)上的螺紋配合；第一螺桿(5)和第二螺桿(19)還分別與第一軸承(29)和第二軸承(31)的內孔緊配；第六轉軸(17)穿過第一螺母(18)上的孔；第二連桿(16)通過其一端的孔與第六轉軸(17)轉動連接；第二連桿(16)還通過其另一端的孔與第五轉軸(15)轉動連接；第五轉軸(15)與第二支架(13)中部的孔連接；第二支架桿(13)通過其一端的孔與第三轉軸(12)轉動連接；第三轉軸(12)與第二圓盤支撐架(21)上的孔連接；第二支架(13)還通過其另一端的孔與第四轉軸(14)轉動連接；行走輪(10)與第四轉軸(14)固聯；第一連桿(11)通過其兩端的孔分別與第二轉軸(9)和第四轉軸(14)轉動連接；第一支架(8)通過其兩端的孔分別與第二轉軸(9)和第一轉軸(7)轉動連接；第一轉軸(7)與第一圓盤支撐架(6)上的孔連接；第三支架(22)與第二支架(13)通過第三螺釘(25)固聯:第四支架(27)與第一支架(8)通過第四螺釘(26)固聯；行走電機(23)與第三支架(22)通過第三螺釘(25)固聯，與第四支架(27)通過第四螺釘(26)固聯；行走電機(23)輸出軸分別與第二轉軸(9)和第四轉軸(14)通過第二聯軸器(28)固聯。
2.如權利要求1所述的可承受較大工作載荷且適用不同直徑管道的內壁自行走小車，其特征在于:第一螺桿(5)和第二螺桿(19)上螺紋的旋向相反，與其配合的第一螺母(18)和第二螺母(20)的旋向也相反。
3.如權利要求1所述的可承受較大工作載荷且適用不同直徑管道的內壁自行走小車，其特征在于:在以雙軸減速電機(3)輸出軸中心線為圓心的圓周上，均布由第一支架(8)、第一連桿(11)、第二支架(13)和第二連桿(16)組成的三套平行四邊形變徑機構，且在小車兩端有兩套相同的變徑機構。
【專利摘要】本發明涉及一種可承受較大工作載荷且適用不同直徑管道的內壁自行走小車，包括支撐機構、平行四邊形變徑機構和行走機構。支撐機構包括底板(1)、第一圓盤支撐架(6)、第二圓盤支撐架(21)、第一軸承(29)、第二軸承(31)和螺釘；平行四邊形變徑機構包括雙軸減速電機(3)、第一聯軸器(4)、第一螺桿(5)、支架、轉軸、連桿、第一螺母(18)、第二螺桿(19)和第二螺母(20)；行走機構包括第二轉軸(9)、行走輪(10)、第四轉軸(14)、第三支架(22)、行走電機(23)、螺釘、第四支架(27)和第二聯軸器(28)。本發明可在管道內自行走，且可在較大范圍內適應不同直徑的管道，具有行走穩定性好、可承受較大工作載荷等優點，應用前景廣闊。
【IPC分類】F16L55-32
【公開號】CN104712879
【申請號】CN201510119587
【發明人】孫長敬, 王增光, 王亞康, 戴圣炎, 曹博文, 張鴻飛, 楊帆
【申請人】中國計量學院
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年3月18日