本發(fā)明涉及管道排障，特別是涉及一種關(guān)節(jié)行走裝置及管道檢查清理機器人。

背景技術(shù)：

1、金屬管道作為各類介質(zhì)傳輸?shù)闹饕d體，長期運行過程中，會產(chǎn)生管壁腐蝕，造成壁厚減薄、裂紋，蝕孔甚至泄露等危害，且會出現(xiàn)內(nèi)壁雜質(zhì)附著導致輸送效率降低，介質(zhì)積聚堵塞，管道內(nèi)部出現(xiàn)異物等問題，將直接影響生產(chǎn)設(shè)備的安全穩(wěn)定運行和生產(chǎn)效率，甚至會引發(fā)停機，造成嚴重的經(jīng)濟損失。因此需要定期的檢查維護以確保輸送管道的安全性，然而管道型號眾多，品類各異，尤其是管徑窄小，結(jié)構(gòu)復雜的空間型管道，人工往往無法進行有效地維修檢查。

2、以核電基地水池給排水輸送管道為例，是核電設(shè)施中的重要組成部分，其運行過程中會不可避免地受到各種雜質(zhì)、微生物、腐蝕產(chǎn)物等污染物的侵襲，會產(chǎn)生減薄、裂紋等缺陷，內(nèi)部形成氧化皮、腐蝕產(chǎn)物、硬垢等積垢和異物現(xiàn)象，嚴重影響機組安全穩(wěn)定運行。然而，當前的管道檢查和清洗方式存在諸多問題。在檢查清洗過程中，需要逐段隔離主管段，然后對每個隔離段進行排空、充滿、大流量沖洗等操作。這種方式不僅操作繁瑣，而且耗時耗力，極大地影響了清洗效率。此外，盡管進行了大流量的沖洗，但由于管道內(nèi)壁結(jié)構(gòu)復雜，污染物容易在死角和縫隙中殘留，導致清洗不徹底。這些殘留的污染物在長時間的累積下可能形成新的隱患，對核電設(shè)施的安全運行構(gòu)成潛在威脅。因此，急需探索一種更加高效、節(jié)水、徹底的管道內(nèi)壁清洗方法，以提升核電基地的運維水平和安全保障能力。

3、針對上述問題，常使用內(nèi)窺鏡檢查其內(nèi)部的腐蝕、裂紋、減薄、異物等情況，存在異物時，采用割管后人工清理方式進行清理。而采用內(nèi)窺鏡檢查復雜結(jié)構(gòu)的管道時，內(nèi)窺鏡無法遠程控制前進方向，可達性差。核電基地水池給排水輸送管道的檢查、異物清理工作會有大量的登高、密閉空間作業(yè)、作業(yè)時間長、可達性差、勞動強度大、危險程度高、清理效率低，檢查和異物清理效果差，影響檢修周期。

4、因此，為解決目前管道清洗方式過程中逐段隔離后對隔離的主管段進行排空、充滿、大流量沖洗從而浪費水資源、清潔不徹底、耗時耗力多等情況，便于空間復雜走向管道的檢查清理工作，需要一種管道檢查機器人，克服上述復雜工況，代替人工實現(xiàn)空間管道的檢查清理工作，提高作業(yè)效率和安全性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種關(guān)節(jié)行走裝置及管道檢查清理機器人，解決現(xiàn)有技術(shù)中復雜管道檢查清理浪費水資源、清潔不徹底、耗時耗力多的問題。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種關(guān)節(jié)行走裝置，包括：不少于一個的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)以及兩個以上的滾輪組，所述滾輪組兩兩之間通過所述關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)相連，每個所述滾輪組包括兩個滾輪結(jié)構(gòu)以及連接所述滾輪結(jié)構(gòu)的驅(qū)動軸，所述關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)包括關(guān)節(jié)殼體、設(shè)置于所述關(guān)節(jié)殼體端部的滾輪驅(qū)動組件以及關(guān)節(jié)驅(qū)動組件，其中所述滾輪驅(qū)動組件與其中一滾輪組的驅(qū)動軸相連，帶動驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)，并帶動滾輪組轉(zhuǎn)動，所述關(guān)節(jié)驅(qū)動組件驅(qū)動關(guān)節(jié)殼體圍繞另一滾輪組的驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動，驅(qū)動所述關(guān)節(jié)行走裝置呈現(xiàn)不同的行走姿態(tài)。

3、作為一種更為優(yōu)選的方案，所述關(guān)節(jié)殼體的兩端設(shè)置有供所述驅(qū)動軸穿過的通孔，所述驅(qū)動軸分別穿過一關(guān)節(jié)殼體一端的通孔以及另一相鄰關(guān)節(jié)殼體另一端的通孔。

4、作為一種更為優(yōu)選的方案，所述驅(qū)動軸上套設(shè)有關(guān)節(jié)軸承，所述驅(qū)動軸穿過所述通孔并通過所述關(guān)節(jié)軸承與對應關(guān)節(jié)殼體相連。

5、作為一種更為優(yōu)選的方案，所述滾輪驅(qū)動組件包括固定于所述關(guān)節(jié)殼體內(nèi)的滾輪驅(qū)動電機、設(shè)置于滾輪驅(qū)動電機傳動軸上的主動齒輪、套設(shè)在驅(qū)動軸上并與主動齒輪相互嚙合的被動齒輪，所述滾輪驅(qū)動電機通過主動齒輪帶動所述驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動。

6、作為一種更為優(yōu)選的方案，所述關(guān)節(jié)驅(qū)動組件包括套設(shè)于驅(qū)動軸上的關(guān)節(jié)驅(qū)動電機以及與關(guān)節(jié)驅(qū)動電機相連的關(guān)節(jié)驅(qū)動法蘭，所述關(guān)節(jié)驅(qū)動法蘭與對應所述關(guān)節(jié)殼體的一端固定。

7、作為一種更為優(yōu)選的方案，所述關(guān)節(jié)行走裝置還包括關(guān)節(jié)連接組件，設(shè)置于同一驅(qū)動軸上的相鄰所述關(guān)節(jié)殼體的端部之間通過關(guān)節(jié)連接組件相連，所述關(guān)節(jié)固定組件包括套設(shè)于所述關(guān)節(jié)驅(qū)動電機上的關(guān)節(jié)固定件、設(shè)置于關(guān)節(jié)固定件一端的固定法蘭，所述固定法蘭與相鄰的另一關(guān)機殼體固定。

8、作為一種更為優(yōu)選的方案，所述滾輪結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于所述驅(qū)動軸端部的萬向輪支架以及設(shè)置在萬向輪支架上的若干萬向輪，所述驅(qū)動軸帶動所述萬向輪支架轉(zhuǎn)動，同時通過萬向輪實現(xiàn)關(guān)節(jié)行走裝置行走，若干所述萬向輪可以實現(xiàn)在多個方向上與管道內(nèi)壁貼合，并有效壓緊管道內(nèi)壁，從而實現(xiàn)穩(wěn)定行走，并沿管道周向旋轉(zhuǎn)。

9、為了解決上述問題，本發(fā)明還提供一種管道檢查清理機器人，包括：

10、上述關(guān)節(jié)行走裝置；

11、設(shè)置于關(guān)節(jié)行走裝置一端的作業(yè)結(jié)構(gòu)，所述作業(yè)結(jié)構(gòu)通過所述關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)與所述關(guān)節(jié)行走裝置連接，通過所述關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)帶動作業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動。

12、作為一種更為優(yōu)選的方案，所述作業(yè)結(jié)構(gòu)包括俯仰組件、設(shè)置在俯仰組件上的旋轉(zhuǎn)組件、設(shè)置于旋轉(zhuǎn)組件上的刷頭組件以及圖像采集組件，通過俯仰組件以及旋轉(zhuǎn)組件調(diào)節(jié)刷頭組件以及圖像采集組件的作業(yè)角度。

13、作為一種更為優(yōu)選的方案，所述管道檢查清理機器人還包括設(shè)置于關(guān)節(jié)行走裝置另一端的相對設(shè)置的兩個半球形輪，兩個所述半球形輪通過所述關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)與所述關(guān)節(jié)行走裝置連接，所述半球形輪，配合關(guān)節(jié)行走裝置實現(xiàn)在所有平面方向上都具有很高的障礙物適應性。

14、如上所述，本發(fā)明的關(guān)節(jié)行走裝置及管道檢查清理機器人，具有以下有益效果：本發(fā)明的關(guān)節(jié)行走裝置在使用時，利用所述滾輪驅(qū)動組件帶動驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)，并帶動滾輪組轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)關(guān)節(jié)行走裝置的行走，同時利用所述關(guān)節(jié)驅(qū)動組件驅(qū)動關(guān)節(jié)殼體圍繞另一滾輪組的驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動，驅(qū)動所述關(guān)節(jié)行走裝置呈現(xiàn)不同的行走姿態(tài)，具體的，利用所述關(guān)節(jié)驅(qū)動組件驅(qū)動關(guān)節(jié)殼體處于水平位置，此時各個滾輪組之間的距離最大，此時關(guān)節(jié)行走裝置處于伸長狀態(tài)，在此狀態(tài)下各個滾輪組均可與地面接觸，可以提供更為充沛的驅(qū)動力；利用所述關(guān)節(jié)驅(qū)動組件驅(qū)動關(guān)節(jié)殼體傾斜一定角度，并將中部的滾輪組件頂起，此時關(guān)節(jié)行走裝置處于收縮狀態(tài)，關(guān)節(jié)行走裝置的整體尺寸縮小，此時更加適用通過一些難以通過的復雜管道，如彎頭、三通、蝶閥等；同時通過各個關(guān)節(jié)的配合伸縮，實現(xiàn)在一定范圍內(nèi)的變徑管道，垂直和水平管道及管溝中進行全方位移動的能力，并且減少了行走過程中出現(xiàn)卡頓和損壞的風險；

15、本發(fā)明的管道檢查清理機器人利用上述關(guān)節(jié)行走裝置在各種管道中行走的同時，利用作業(yè)結(jié)構(gòu)對管道內(nèi)部進行對應的作業(yè)，如圖像采集以及管壁清理等，進而實現(xiàn)了對復雜管道內(nèi)部的排險，提升了管道運行的穩(wěn)定性以及安全性；相較于傳統(tǒng)利用大量水來沖洗的方案，更加節(jié)省了水資源以及人力資源；

16、本發(fā)明的關(guān)節(jié)行走裝置及管道檢查清理機器人，通過連接滾輪組并可以自由轉(zhuǎn)動的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了管道檢查清理機器人可以在不同的管路工況下，適應性的伸縮變形、調(diào)整姿態(tài)，進而完成在各種復雜管道中的通行；并在通行過程中，利用對應的作業(yè)結(jié)構(gòu)對管道進行需要的維護，解決了現(xiàn)有技術(shù)中復雜管道檢查清理浪費水資源、清潔不徹底、耗時耗力多的問題。