管道探伤检测机构及其检测方法和蠕动式管道检测装置与流程

本发明涉及管道检测相关，具体涉及一种管道探伤检测机构及其检测方法和蠕动式管道检测装置。

背景技术：

1、管道运输作为一种重要的运输手段，在运输石油、天然气等介质具有重大作用。但管道运输过程中会出现裂纹、腐蚀、变形等缺陷，会严重影响管道正常运输。因此需要对管道进行定期检查，以保持其正常运输作业。管道机器人以其检测效率高、体积小等优点广泛应用于管道检测中，现有管道机器人一般包括履带式、轮式、蠕动式、螺旋式等，而蠕动式管道机器人采用仿生学原理，模仿蚯蚓等爬行动物的运动，使其在管道内移动和支撑，蠕动式机器人具有结构简单又紧凑、自由度高、制作成本低、可控性强等优点广泛应用于管道检测中。

2、现有技术中存在多种结构样式的蠕动式管道机器人，如申请号为cn201820311515.7公开了一种蠕动式管道机器人，包括前机身、驱动组件和后机身等。该方案在运行过程中，使用单向棘轮实现机器人在管道内单向启动和停止。但是在管内运行过程中，棘轮容易被管道内残渣、淤积污染，导致棘轮难以正常实现其功能，且由于车轮尺寸较小，棘轮结构复杂难以实际加工。

3、目前大多数蠕动式管道机器人只提供了管道内行走的结构，尚未实现对管道内缺陷进行实时检测，适用性不高。

技术实现思路

1、本发明为了解决现有技术存在技术问题的一种或几种，提供了一种管道探伤检测机构及其检测方法和蠕动式管道检测装置。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：管道探伤检测机构，包括机身、支撑盘、连接环、连接杆、探头驱动机构和探头机构，所述支撑盘同轴套设且固定在所述机身的外侧壁上，所述连接环同轴套设在所述机身的外侧且与所述机身的外侧壁之间预留有间隙；所述探头驱动机构固定在所述机身上，所述探头驱动机构的驱动端与所述连接环传动连接并驱动连接环旋转运动；所述支撑盘朝向所述连接环的一侧面上转动连接有多个支撑柱，所述支撑柱沿平行于所述机身的轴线方向延伸布置，所述支撑柱位于所述连接环的外环侧；所述连接环背离支撑盘的一侧面上铰接有多个连接杆，多个所述连接杆与多个所述支撑柱一一对应布置，所述连接杆活动穿过与之对应的支撑柱且连接杆的自由端与探头机构铰接。

3、本发明的有益效果是：本发明的管道探伤检测机构，利用探头驱动机构驱动连接环旋转，并带动与连接杆连接的探头机构径向伸缩，针对不同管径的管道伸缩以贴近管道内侧壁进行检测，能够适应不同管径管道的缺陷进行检测，有效解决变径管道内缺陷的实时检测问题。

4、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

5、进一步，所述连接杆呈l型结构，所述连接杆的一端垂直转动连接在所述连接环背离所述支撑盘的一侧面上，所述连接杆的另一端活动贯穿所述支撑柱。

6、采用上述进一步方案的有益效果是：采用l型结构的连接杆，能够与支撑柱进行有效的活动贯穿，方便连接环旋转运动并带动连接杆径向伸缩。

7、进一步，所述连接杆的另一端与所述支撑柱垂直布置。

8、进一步，所述探头机构呈弧形结构，所述连接杆的自由端与所述探头机构的中部铰接。

9、进一步，所述探头机构呈圆弧形结构，所有探头机构的圆心重合，且所述圆心位于所述机身的轴线上。

10、进一步，所述探头机构的一侧面上设有两个平行布置的限位板，所述限位板沿平行于所述机身轴线的方向延伸布置，所述连接杆的自由端与所述探头机构的铰接点位于两个限位板之间。

11、采用上述进一步方案的有益效果是：采用限位板，可以对探头机构的偏转角度进行限位。

12、进一步，所述探头机构包括探头板和探头，所述连接杆的自由端与探头板的一侧面铰接，所述探头板的另一侧面上设有多个长条形的探头座，所述探头座沿平行于所述机身的轴线方向延伸布置，每个所述探头座上固定有多个探头。

13、管道探伤检测机构的检测方法，包括以下步骤：

14、将所述管道探伤检测机构置于管道中，并使机身与所述管道同轴布置，当管道的管径变大时，探头驱动机构驱动连接环顺时针旋转，连接环带动连接杆顺时针旋转，使连接杆从支撑柱向外伸出，使探头机构达到第一设定位置，实现探头机构与管道内侧壁的贴合；当管道的管径变小时，探头驱动机构驱动连接环逆时针旋转，连接环带动连接杆逆时针旋转，使连接杆从支撑柱向内缩回，使探头机构达到第二设定位置，实现探头机构与管道内侧壁的适配。

15、本发明的有益效果是：本发明的检测方法，能够对变径管道内缺陷进行实时检测。

16、蠕动式管道检测装置，包括所述的管道探伤检测机构，还包括行走机构和电动推杆，所述行走机构上设有控制自身启停的刹车组件；所述行走机构为两个，分别为第一行走机构和第二行走机构；

17、所述机身包括第一机身段和第二机身段，所述电动推杆的主体结构固定在所述第一机身段内，所述电动推杆的驱动端连接的推杆轴从所述第一机身段轴向的一端伸出且与所述第二机身段轴向的一端连接；

18、所述第一机身段轴向的另一端设有第一行走机构，所述第二机身段轴向的另一端设有第二行走机构，第一行走机构的行走轮套筒与所述第一机身段轴向的另一端固定连接，第二行走机构的行走轮套筒与所述第二机身段轴向的另一端固定连接。

19、本发明的有益效果是：本发明的蠕动式管道检测装置，通过设置两个行走机构，配合刹车组件，可以实现在管道内的蠕动行走。

20、进一步，所述行走机构包括行走轮机构、行走轮套筒和行走轮驱动机构，所述行走轮套筒轴向的一端与所述机身轴向的一端固定连接，所述行走轮套筒内固定有所述行走轮驱动机构，所述行走轮机构活动装配在所述行走轮套筒内；

21、所述行走轮机构包括盖板、转杆和车轮架，所述盖板上设有多个转杆，所述转杆呈l型且垂直转动连接在所述盖板上，所述转杆的自由端与车轮架铰接；所述行走轮套筒上开设有多个导向孔，所述车轮架一一对应的滑动穿设在对应的导向孔内；所述行走轮驱动机构的驱动端与所述盖板传动连接并驱动所述盖板旋转运动；所述盖板带动转杆周向转动，并使转杆拉动所铰接的车轮架沿对应的导向孔做径向伸缩运动。

技术特征：

1.管道探伤检测机构，其特征在于，包括机身、支撑盘、连接环、连接杆、探头驱动机构和探头机构，所述支撑盘同轴套设且固定在所述机身的外侧壁上，所述连接环同轴套设在所述机身的外侧且与所述机身的外侧壁之间预留有间隙；所述探头驱动机构固定在所述机身上，所述探头驱动机构的驱动端与所述连接环传动连接并驱动连接环旋转运动；所述支撑盘朝向所述连接环的一侧面上转动连接有多个支撑柱，所述支撑柱沿平行于所述机身的轴线方向延伸布置，所述支撑柱位于所述连接环的外环侧；所述连接环背离支撑盘的一侧面上铰接有多个连接杆，多个所述连接杆与多个所述支撑柱一一对应布置，所述连接杆活动穿过与之对应的支撑柱且连接杆的自由端与探头机构铰接。

2.根据权利要求1所述管道探伤检测机构，其特征在于，所述连接杆呈l型结构，所述连接杆的一端垂直转动连接在所述连接环背离所述支撑盘的一侧面上，所述连接杆的另一端活动贯穿所述支撑柱。

3.根据权利要求2所述管道探伤检测机构，其特征在于，所述连接杆的另一端与所述支撑柱垂直布置。

4.根据权利要求1所述管道探伤检测机构，其特征在于，所述探头机构呈弧形结构，所述连接杆的自由端与所述探头机构的中部铰接。

5.根据权利要求1所述管道探伤检测机构，其特征在于，所述探头机构呈圆弧形结构，所有探头机构的圆心重合，且所述圆心位于所述机身的轴线上。

6.根据权利要求1所述管道探伤检测机构，其特征在于，所述探头机构的一侧面上设有两个平行布置的限位板，所述限位板沿平行于所述机身轴线的方向延伸布置，所述连接杆的自由端与所述探头机构的铰接点位于两个限位板之间。

7.根据权利要求1所述管道探伤检测机构，其特征在于，所述探头机构包括探头板和探头，所述连接杆的自由端与探头板的一侧面铰接，所述探头板的另一侧面上设有多个长条形的探头座，所述探头座沿平行于所述机身的轴线方向延伸布置，每个所述探头座上固定有多个探头。

8.权利要求1至7任一项所述管道探伤检测机构的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.蠕动式管道检测装置，其特征在于，包括权利要求1至7任一项所述的管道探伤检测机构，还包括行走机构和电动推杆，所述行走机构上设有控制自身启停的刹车组件；所述行走机构为两个，分别为第一行走机构和第二行走机构；

10.根据权利要求9所述蠕动式管道检测装置，其特征在于，所述行走机构包括行走轮机构、行走轮套筒和行走轮驱动机构，所述行走轮套筒轴向的一端与所述机身轴向的一端固定连接，所述行走轮套筒内固定有所述行走轮驱动机构，所述行走轮机构活动装配在所述行走轮套筒内；

技术总结
本发明涉及管道探伤检测机构及其检测方法和蠕动式管道检测装置，管道探伤检测机构包括机身、支撑盘、连接环、连接杆、探头驱动机构和探头机构，支撑盘同轴套设且固定在机身的外侧壁上，连接环同轴套设在机身的外侧且与机身的外侧壁之间预留有间隙；探头驱动机构固定在机身上，探头驱动机构的驱动端与连接环传动连接并驱动连接环旋转运动；支撑盘朝向连接环的一侧面上转动连接有多个支撑柱，支撑柱沿平行于机身的轴线方向延伸布置，支撑柱位于连接环的外环侧；连接环背离支撑盘的一侧面上铰接有多个连接杆，多个连接杆与多个支撑柱一一对应布置，连接杆活动穿过与之对应的支撑柱且连接杆的自由端与探头机构铰接。

技术研发人员：王禹钦,毕治强,宋飞,高博颢,江玉友,燕冰川,孙云峰,田灿,李狄楠,崔绍华,孙鹏飞,蔡培培,赵晓敏,吴琼,王潇潇,张晶晶,董润清
受保护的技术使用者：国家石油天然气管网集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14