本发明涉及管道清洁技术领域，特别是涉及一种管内自适应行走系统。
背景技术：
目前的大型电缆套管的内壁管径一般在φ270-φ600内变化，其内壁面为一个φ270-φ600的内锥面或多个非连续内锥面的组合。在进行套管安装时，套管内壁需要进行清洁，保证内壁干净无污渍、灰尘、微小颗粒等杂质，以确保在高压和超高压下的绝缘安全。常规的清洁设备难以适应其管径的情况。因此，目前大型电缆终端套管的清洁仍采用人工清洁方式，人工清洁困难、低效，为了防止携带脏污进管道或引起二次污染，需要事先在全身裹上保鲜膜再进入到狭长的管道内进行清洁，作业空间受限且无法做到全面清洁。
为了对套管内壁进行清洁，用于清洁套管内壁的清洁设备对应的行走系统需要具备收缩、伸展的调节能力，以适应电缆套管的管径变化的情况。
技术实现要素：
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种管内自适应行走系统,在变径套管内行走的时候可以自动适应管径的变化。
本发明实施例所采用的技术方案是：一种管内自适应行走系统，包括：动力装置，所述动力装置的一端设有安装座，另一端设有轴杆；驱动轮行走装置，包括多组驱动轮行走机构，每组所述驱动轮行走机构均包括主动轮和第一连杆，所述第一连杆的一端和所述安装座铰接，另一端和所述主动轮连接，所述动力装置和所述主动轮传动连接以驱动所述主动轮行走；变径调节装置，包括多组变径机构，每组所述变径机构均包括第二连杆、调节杆和调控系统，所述轴杆上间隔设有固定座和滑动座，所述固定座固定安装在所述轴杆上，所述滑动座活动安装在所述轴杆上，所述第二连杆的一端和所述固定座铰接，所述调节杆的一端和所述滑动座铰接，另一端和所述第二连杆的中部铰接，所述调控系统与所述滑动座连接以控制所述滑动座沿所述轴杆运动；从动轮行走机构，包括第三连杆和从动轮，所述第三连杆的一端和所述第二连杆的另一端铰接，所述第三连杆的另一端和所述第一连杆的中部铰接，所述从动轮设置在所述第三连杆上。
根据本发明实施例的管内自适应行走系统，至少具有如下有益效果：本申请的管内自适应行走系统在管径变化的套管内行走的时候，可以随着管径的变化进行收缩或者伸展，从而适应电缆套管管径变化的情况，进而完成在管内自适应行走。
根据本发明的一些实施例，所述调控系统包括步进电机和压力传感器，所述轴杆为滚珠丝杆，所述滑动座为设置在所述滚珠丝杆上的丝杆螺母，所述滚珠丝杆和所述步进电机传动连接，所述压力传感器设置在所述调节杆上用于监测所述调节杆所承受的压力，所述压力传感器和所述步进电机电控连接。
根据本发明的一些实施例，所述调控系统包括压缩弹簧和承台，所述承台固设在所述轴杆上，所述滑动座位于所述承台和所述固定座之间，所述压缩弹簧设置在所述承台和所述滑动座之间，且所述压缩弹簧套装在所述轴杆上。
根据本发明的一些实施例，所述从动轮通过微调机构与所述第三连杆连接，所述微调机构包括弹簧安装座、导向杆和微调弹簧，所述弹簧安装座安装在所述第三连杆上，所述导向杆竖向设置在所述弹簧安装座上，所述从动轮的底座上设有导向孔，所述从动轮通过导向孔与所述导向杆活动连接，所述微调弹簧设置在所述从动轮与所述弹簧安装座之间，所述微调弹簧的一端与所述从动轮的底座连接，另一端和所述弹簧安装座连接。
根据本发明的一些实施例，所述动力装置和所述主动轮之间通过链条传动机构传动连接。
根据本发明的一些实施例，所述动力装置包括安装外壳和设置安装外壳内的动力电机和与所述动力电机连接的电池。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例管内自适应行走系统的结构示意图；
图2是一种变径调节装置的结构示意图；
图3是从动轮与微调机构之间的连接结构示意图。
附图标记：
动力装置100、安装座110、轴杆120、固定座121、滑动座122；
主动轮210、第一连杆220；
第二连杆310、调节杆320；
第三连杆410、从动轮420、底座421；
压缩弹簧610、承台620；
弹簧安装座710、导向杆720、微调弹簧730。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
下面参考图1到图3描述根据本发明实施例的管内自适应行走系统。
如图1和图2所示，根据本发明实施例的管内自适应行走系统，包括：
动力装置100，动力装置100的一端设有安装座110，另一端设有轴杆120；
驱动轮行走装置，包括多组驱动轮行走机构，每组驱动轮行走机构均包括主动轮210和第一连杆220，第一连杆220的一端和安装座110铰接，另一端和主动轮210连接，动力装置100和主动轮210传动连接以驱动主动轮210行走；
变径调节装置，包括多组变径机构，每组变径机构均包括第二连杆310、调节杆320和调控系统，轴杆120上间隔设有固定座121和滑动座122，固定座121固定安装在轴杆120上，滑动座122活动安装在轴杆120上，第二连杆310的一端和固定座121铰接，调节杆320的一端和滑动座122铰接，另一端和第二连杆310的中部铰接，调控系统与滑动座122连接以控制滑动座122沿轴杆120运动；
从动轮行走机构，包括第三连杆410和从动轮420，第三连杆410的一端和第二连杆310的另一端铰接，第三连杆410的另一端和第一连杆220的中部铰接，从动轮420设置在第三连杆410上。
本申请的管内自适应行走系统在管径变化的套管内行走的时候，可以随着管径的变化进行收缩或者伸展，从而适应电缆套管管径变化的情况，进而完成在管内自适应行走。
具体的，当行走系统沿套管管径不断变小的方向行走的时候。由动力装置100提供动力，驱动主动轮210在管内行走。在行走过程中，随着管径不断的减小，主动轮210和从动轮420与管壁间的压力越来越大。当调控装置监测到压力增大后，控制滑动座122朝远离固定座121方向运动，随着滑动座122的运动，依次经过调节杆320、第二连杆310带动第三连杆410向轴杆120方向运动，从而使得从动轮420和主动轮210向内收缩运动，整个行走系统不断的收缩，从而适应管径不断减小的情况。
而在行走系统沿套管管径不断变大的方向行走的时候。在行走过程中，随着管径不断的变大，主动轮210和从动轮420与管壁间的压力减小。调控装置监测到压力减小后，控制滑动座122朝靠近固定座121方向运动，随着滑动座122的运动，依次经过调节杆320、第二连杆310带动第三连杆410远离轴杆120方向运动，从而使得从动轮420和主动轮210向外伸展运动，行走系统不断的伸展，从而适应管径不断增大的情况。
本申请通过调控装置控制滑动座122的运动方向，从而通过四连杆机构控制从动轮420和主动轮210向内收缩或向外伸展，使得行走系统在管内行走的时候可以适应管径的变化。
如图1所示，在本发明的一些实施例中，调控系统包括步进电机和压力传感器，轴杆120为滚珠丝杆，滑动座122为设置在滚珠丝杆上的丝杆螺母，滚珠丝杆和步进电机传动连接，压力传感器设置在调节杆320上用于监测调节杆320所承受的压力，压力传感器和步进电机电控连接。
随着行走系统在管内行走的时候，从动轮420和主动轮210受到来自管壁的压力不断变化。设置在调节杆320上的压力传感器在监测到压力不断变大以后，步进电机收到电信号后正转，带动滚珠丝杆正转，滚珠丝杆上的丝杆螺母在滚珠丝杆上做直线运动，进而通过四连杆机构控制收缩或伸展。始终确保从动轮420和主动轮210与管壁间的压力保持在一个比较稳定范围，从而适应管径的变化。
如图2所示，在本发明的一些实施例中，调控系统包括压缩弹簧610和承台620，承台620固设在轴杆120上，滑动座122位于承台620和固定座121之间，压缩弹簧610设置在承台620和滑动座122之间，且压缩弹簧610套装在轴杆120上。
在本实施例中，当行走系统沿套管管径不断变小的方向行走的时候，从动轮420和主动轮210受到来自管壁的压力增大，压迫四连杆机构收缩，压缩弹簧610受到压力增大，会进行适应性收缩，整个行走系统收缩。
而在行走系统沿套管管径不断变大的方向行走的时候。从动轮420和主动轮210受到来自管壁的压力减小，压缩弹簧610受到压力减小，会逐渐伸展，推动四连杆机构伸展，使得整个行走系统向外伸展。通过设置压缩弹簧610，使得从动轮420和主动轮210受到来自管壁的压力和压缩弹簧610之间的弹力保持平衡，从而自动适应管径的变化，此种实施例相对步进电机 滚珠丝的结构更加简单。
如图1和图3所示，在本发明的一些实施例中，从动轮420通过微调机构与第三连杆410连接，微调机构包括弹簧安装座710、导向杆720和微调弹簧730，弹簧安装座710安装在第三连杆410上，导向杆720竖向设置在弹簧安装座710上，从动轮420的底座421上设有导向孔，从动轮420通过导向孔与导向杆720活动连接，微调弹簧730设置在从动轮420与弹簧安装座710之间，微调弹簧730的一端与从动轮420的底座连接，另一端和弹簧安装座710连接。
行走系统在管内行走过程中，需要保证从动轮420和主动轮210与管壁之间一直保持接触。而本申请采用的四根连杆机构，当其中一根连杆位置变动以后，其他连杆的位置会跟着联动。因此从动轮420和主动轮210会在同一连线上同步收缩或伸展，因此从动轮420和主动轮210之间连线的倾斜角度是固定的。只能和对应管径变化的套管使用。当对不同管径变化的套管(套管内径的锥度会不同)时，就可能会出现从动轮420和管壁接触了，而主动轮210处于悬空状态；或者主动轮210与管壁接触了，而从动轮420还处于悬空状态。亦或套管管径不是变化，而是一段区间的管径减少，而一段区间的管径增大，也难以进行适应性调整。
为了解决上述情况，本申请进一步的使从动轮420通过微调机构与第三连杆410连接，使得从动轮420自身具有一定的自动调节能力。当清洁不同管径的套管时候，从动轮420会在微调弹簧730的作用下，顺着导向杆720进行收缩或伸展运动，改变了从动轮420和主动轮210之间连线的倾斜角度，从而可以适应不同管径变化的套管，提高行走装置的适用性和通用性。
在本发明的一些实施例中，动力装置100和主动轮210之间通过链条传动机构传动连接。通过蜗轮蜗杆将电机的动力传递给链轮，再通过链轮传动，带动主动轮210行走。
在本发明的一些实施例中，动力装置100包括安装外壳和设置安装外壳内的动力电机和与动力电机连接的电池。动力电机和电池都安装在安装外壳内，提高设备的安全防护性能，电池为整个设备提供电能，确保整个设备在管内行走的时候不用外部提供电源，提高设备的独立性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
1.一种管内自适应行走系统，其特征在于，包括：
动力装置，所述动力装置的一端设有安装座，另一端设有轴杆；
驱动轮行走装置，包括多组驱动轮行走机构，每组所述驱动轮行走机构均包括主动轮和第一连杆，所述第一连杆的一端和所述安装座铰接，另一端和所述主动轮连接，所述动力装置和所述主动轮传动连接以驱动所述主动轮行走；
变径调节装置，包括多组变径机构，每组所述变径机构均包括第二连杆、调节杆和调控系统，所述轴杆上间隔设有固定座和滑动座，所述固定座固定安装在所述轴杆上，所述滑动座活动安装在所述轴杆上，所述第二连杆的一端和所述固定座铰接，所述调节杆的一端和所述滑动座铰接，另一端和所述第二连杆的中部铰接，所述调控系统与所述滑动座连接以控制所述滑动座沿所述轴杆运动；
从动轮行走机构，包括第三连杆和从动轮，所述第三连杆的一端和所述第二连杆的另一端铰接，所述第三连杆的另一端和所述第一连杆的中部铰接，所述从动轮设置在所述第三连杆上。
2.根据权利要求1所述的管内自适应行走系统，其特征在于：所述调控系统包括步进电机和压力传感器，所述轴杆为滚珠丝杆，所述滑动座为设置在所述滚珠丝杆上的丝杆螺母，所述滚珠丝杆和所述步进电机传动连接，所述压力传感器设置在所述调节杆上用于监测所述调节杆所承受的压力，所述压力传感器和所述步进电机电控连接。
3.根据权利要求1所述的管内自适应行走系统，其特征在于：所述调控系统包括压缩弹簧和承台，所述承台固设在所述轴杆上，所述滑动座位于所述承台和所述固定座之间，所述压缩弹簧设置在所述承台和所述滑动座之间，且所述压缩弹簧套装在所述轴杆上。
4.根据权利要求1至3任一项所述的管内自适应行走系统，其特征在于：所述从动轮通过微调机构与所述第三连杆连接，所述微调机构包括弹簧安装座、导向杆和微调弹簧，所述弹簧安装座安装在所述第三连杆上，所述导向杆竖向设置在所述弹簧安装座上，所述从动轮的底座上设有导向孔，所述从动轮通过导向孔与所述导向杆活动连接，所述微调弹簧设置在所述从动轮与所述弹簧安装座之间，所述微调弹簧的一端与所述从动轮的底座连接，另一端和所述弹簧安装座连接。
5.根据权利要求1至3任一项所述的管内自适应行走系统，其特征在于：所述动力装置和所述主动轮之间通过链条传动机构传动连接。
6.根据权利要求1至3任一项所述的管内自适应行走系统，其特征在于：所述动力装置包括安装外壳和设置安装外壳内的动力电机和与所述动力电机连接的电池。
技术总结