输气管道内壁检测装置的制作方法

1.本发明涉及输气管道探伤技术领域，具体涉及一种输气管道内壁检测装置。


背景技术：

2.管道投运前后需要进行全面的管路探伤作业,其工程量庞大、需要投入大量的人力、物力和财力。为了确保管道的稳定性，通常需要对管道进行探伤检测，检测焊接头处是否有裂纹、检测管道内壁是否有纵向裂纹等。通常管壁具有一定的厚度，从外部很难准确的检测裂纹，因此需要进入管道内部进行探伤检测。但是由于管道很长，而且内部环境恶劣，有些管道中甚至残留有毒气等，检测人员无法直接进入管道对管道进行探伤检测。因此通常用到管道机器人检测。现有的管道机器人不具备调节能力,只适用于一种内径的管道，适用性较差。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是：如何适应不同的管道内径进行检测。
4.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
5.本发明提供了一种输气管道内壁检测装置，包括筒体、所述筒体上套有两个相互平行的圆环，两个圆环之间连接有间距调节机构；所述圆环的外周侧铰接有多根连杆，连杆的自由端可沿靠近或远离所述筒体的方向摆动；所述筒体的两头外周侧分别铰接有多根固定柱，固定柱的自由端可沿靠近或远离所述筒体的方向摆动；每个圆环上的连杆数量与筒体对应一头的固定柱数量相同，且连杆的自由端与对应一根固定柱中部铰接；所述固定柱的自由端设有滚轮架，滚轮架上设有移动轮；所述筒体的一端设有检测机构。
6.本发明的有益效果是：
7.本发明通过调节两个圆环之间的距离，同时带动多根固定柱摆动，从而调节移动轮的张开半径，实现了适应不同的管道内径进行检测，适用性好，操作简便；同时，筒体同一端的多个移动轮同时张合，其张开半径变化一致，减小了筒体与待检测管道的同轴度误差，提高了检测质量。
8.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
9.进一步的，所述间距调节机构包括连接板、螺柱和内螺纹筒，两块连接板分别固定于两个圆环外周侧，两块连接板相对的一侧相向地伸出有螺柱，内螺纹筒两端分别与两根螺柱螺纹连接，两根螺柱的螺纹旋向相反。
10.通过转动内螺纹筒，控制两根螺柱同时伸缩于内螺纹筒，进而控制两个圆环同步远离或靠紧，便于同步控制筒体两端的移动轮的张开半径，减小了筒体与待检测管道的同轴度误差。
11.进一步的，所述内螺纹筒上还设有转盘，转盘为塑料或橡胶材质。
12.便于省力转动内螺纹筒。
13.进一步的，所述内螺纹筒上还设有转动件，转动件外侧设有固定板，固定板固定于
筒体外表面。
14.通过转动件约束固定板沿轴向相对于固定板移动，便于保证内螺纹筒位置恒定，使得筒体两端的移动轮的张开半径一致并且同步变化，避免筒体相对于管道偏斜，减小了筒体与待检测管道的平行度误差，提高了检测质量。
15.进一步的，所述固定板位于内螺纹筒中部，并且固定板位于筒体中部。
16.便于定位，保证筒体两端的移动轮、圆环等结构对称，平衡性好，且移动轮张开半径一致。
17.进一步的，所述圆环的内侧壁还分布有多个滚子，滚子的轴线与圆环的轴线平行，滚子与筒体接触并可沿筒体外侧壁周向滚动。
18.安装时便于适配连杆与固定柱的相对位置，安装方便；通过滚子与固定板共同发生作用，安装时灵活性好，便于安装，安装后稳定性好，便于同步调节筒体两端的移动轮张开半径。
19.进一步的，所述检测机构包括检测电机，检测电机同轴安装于筒体内，检测电机的输出轴伸出筒体并设有安装筒，安装筒的外侧壁设有探头，探头沿安装筒的径向朝外。
20.通过检测电机可带动探头旋转，从而对待检测管道内壁进行周向检测；检测电机同轴安装于筒体内，探头与待检测管道内壁的距离始终相同，使得全过程中检测结果可靠，不会受到探头与待检测管道内壁的距离变化影响，即，初始时将探头安装到合适的位置，全过程中的检测结果均是可靠的。
21.进一步的，所述探头为摄像头，所述安装筒的自由端还设有照明灯。
22.摄像头可用于拍摄待检测管道内壁的图像，照明灯通过安装在安装筒的自由端，一方面可照明待检测管道内壁，保障摄像头图像清晰，一方面可照亮前方未检测区域，使摄像头的视角可提前拍摄到障碍物。
23.进一步的，所述安装筒的自由端还设有顶板，顶板的伸出长度大于照明灯的伸出长度。
24.当检测机构运动到待检测管道尽头时，顶杆顶住障碍物，避免照明灯受到碰撞，便于保护照明灯。
25.进一步的，每个滚轮架上还分别设有可用于驱动移动轮的微型电机。
26.通过多个微型电机驱动移动轮旋转，便于克服阻力，进而使筒体在待检测管道内平稳前进。
附图说明
27.图1为本发明的结构示意图。
28.图2为图1的侧视图。
29.图3为图1的a部放大详图。
30.图4为圆环的结构示意图。
31.附图中，各附图标记所代表的技术特征如下：
32.1-筒体；2-圆环；3-连杆；4-固定柱；5-滚轮架；6-移动轮；7-检测机构；8-连接板；9-螺柱；10-内螺纹筒；11-转盘；12-转动件；13-固定板；14-检测电机；15-安装筒；16-探头；17-照明灯；18-顶板；19-微型电机；20-滚子。
具体实施方式
33.以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
34.本发明参见图1-4。
35.本发明提供了一种输气管道内壁检测装置，包括筒体1、所述筒体1上套有两个相互平行的圆环2，两个圆环2之间连接有间距调节机构；所述圆环2的外周侧铰接有多根连杆3，连杆3的自由端可沿靠近或远离所述筒体1的方向摆动；所述筒体1的两头外周侧分别铰接有多根固定柱4，固定柱4的自由端可沿靠近或远离所述筒体1的方向摆动；每个圆环2上的连杆3数量与筒体1对应一头的固定柱4数量相同，且连杆3的自由端与对应一根固定柱4中部铰接；所述固定柱4的自由端设有滚轮架5，滚轮架5上设有移动轮6；所述筒体1的一端设有检测机构7。
36.原理：
37.在具体使用时，根据管道内径，调节两个圆环2之间的距离，圆环2带动连杆3推动或拉动固定柱4，使固定柱4沿筒体1的轴向摆动，从而改变移动轮6与筒体1的距离，使多个移动轮6能够同时与待检测管道的内壁接触。然后，将本发明放入管道内，通过移动轮6沿着管道内壁前进，与此同时，启动检测机构7，检测机构7对管道内部进行探伤检测。
38.综上，本发明通过调节两个圆环2之间的距离，同时带动多根固定柱4摆动，从而调节移动轮6的张开半径，实现了适应不同的管道内径进行检测，适用性好，操作简便；同时，筒体1同一端的多个移动轮6同时张合，其张开半径变化一致，减小了筒体1与待检测管道的同轴度误差，提高了检测质量。
39.进一步的，如图1、4所示：所述间距调节机构包括连接板8、螺柱9和内螺纹筒10，两块连接板8分别固定于两个圆环2外周侧，两块连接板8相对的一侧相向地伸出有螺柱9，内螺纹筒10两端分别与两根螺柱9螺纹连接，两根螺柱9的螺纹旋向相反。
40.通过转动内螺纹筒10，控制两根螺柱9同时伸缩于内螺纹筒10，进而控制两个圆环2同步远离或靠紧，便于同步控制筒体1两端的移动轮6的张开半径，减小了筒体1与待检测管道的同轴度误差。
41.进一步的，所述内螺纹筒10上还设有转盘11，转盘11为塑料或橡胶材质。
42.便于省力转动内螺纹筒10。
43.进一步的，所述内螺纹筒10上还设有转动件12，转动件12外侧设有固定板13，固定板13固定于筒体1外表面。
44.注：转动件12可为轴承或其他转动副，作用是使内螺纹筒10可相对于固定板13转动，并约束固定板13沿轴向相对于固定板13移动。
45.通过转动件12约束固定板13沿轴向相对于固定板13移动，便于保证内螺纹筒10位置恒定，使得筒体1两端的移动轮6的张开半径一致并且同步变化，避免筒体1相对于管道偏斜，减小了筒体1与待检测管道的平行度误差，提高了检测质量。
46.进一步的，所述固定板13位于内螺纹筒10中部，并且固定板13位于筒体1中部。
47.便于定位，保证筒体1两端的移动轮6、圆环2等结构对称，平衡性好，且移动轮6张开半径一致。
48.进一步的，如图4所示：所述圆环2的内侧壁还分布有多个滚子20，滚子20的轴线与
圆环2的轴线平行，滚子20与筒体1接触并可沿筒体1外侧壁周向滚动。
49.安装时便于适配连杆3与固定柱4的相对位置，安装方便；通过滚子20与固定板13共同发生作用，安装时灵活性好，便于安装，安装后稳定性好，便于同步调节筒体1两端的移动轮6张开半径。
50.进一步的，如图2所示：所述检测机构7包括检测电机14，检测电机14同轴安装于筒体1内，检测电机14的输出轴伸出筒体1并设有安装筒15，安装筒15的外侧壁设有探头16，探头16沿安装筒15的径向朝外。
51.通过检测电机14可带动探头16旋转，从而对待检测管道内壁进行周向检测；检测电机14同轴安装于筒体1内，探头16与待检测管道内壁的距离始终相同，使得全过程中检测结果可靠，不会受到探头16与待检测管道内壁的距离变化影响，即，初始时将探头16安装到合适的位置，全过程中的检测结果均是可靠的。
52.进一步的，所述探头16为摄像头，所述安装筒15的自由端还设有照明灯17。
53.摄像头可用于拍摄待检测管道内壁的图像，照明灯17通过安装在安装筒15的自由端，一方面可照明待检测管道内壁，保障摄像头图像清晰，一方面可照亮前方未检测区域，使摄像头的视角可提前拍摄到障碍物。
54.进一步的，所述安装筒15的自由端还设有顶板18，顶板18的伸出长度大于照明灯17的伸出长度。
55.当检测机构7运动到待检测管道尽头时，顶杆顶住障碍物，避免照明灯17受到碰撞，便于保护照明灯17。
56.进一步的，如图2所示：每个滚轮架5上还分别设有可用于驱动移动轮6的微型电机19。
57.通过多个微型电机19驱动移动轮6旋转，便于克服阻力，进而使筒体1在待检测管道内平稳前进。
58.在本发明的描述中，需要理解的是，如果出现了指示方位、方向或位置关系的描述用语，例如：“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，在本说明书中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，仅是为了方便理解本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的部分、元件或整体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。
59.此外，如果出现了次序描述用语，例如：“第一”、“第二”等，在本说明书中的用途是为了便于理解或简化描述，例如，为了区分多个具有相同类型或功能的技术特征，而又不得不单独提及时，本说明书可能采用前缀或后缀次序描述用语的方式将其区分。因此，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
60.在本发明中，如果采用了结构相对作用关系描述用语，例如：“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，除非另有明确的规定和限定，否则应做广义的理解。例如，“安装”、“相连”、“连接”等，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个
元件的相互作用关系；“固定”可以是形成一体的固定，也可以是通过紧固件可拆卸的固定；可以是直接固定，也可以是通过中间媒介固定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况、所处的语境、前后文的文意连贯性等理解上述描述用语在本发明中的具体含义。
61.在本发明中，如果出现了含有附属或连接含义的描述用语，例如，第一特征在第二特征“上”或“下，除非另有明确的规定和限定，否则不应做限定性的理解，例如，“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，也可以是第一特征和第二特征通过中间媒介间接接触。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况、所处的语境、前后文的文意连贯性等理解上述描述用语在本发明中的具体含义。
62.进而，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
63.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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，并不是必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例、示例以及不同实施例、示例的特征进行结合和组合，这些结合或组合都应归入本发明所概括的范围之内。
64.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在其公开渠道可以获得的信息范围内，结合本技术文件所给出的技术启示，可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种输气管道内壁检测装置，其特征在于：包括筒体(1)、所述筒体(1)上套有两个相互平行的圆环(2)，两个圆环(2)之间连接有间距调节机构；所述圆环(2)的外周侧铰接有多根连杆(3)，连杆(3)的自由端可沿靠近或远离所述筒体(1)的方向摆动；所述筒体(1)的两头外周侧分别铰接有多根固定柱(4)，固定柱(4)的自由端可沿靠近或远离所述筒体(1)的方向摆动；每个圆环(2)上的连杆(3)数量与筒体(1)对应一头的固定柱(4)数量相同，且连杆(3)的自由端与对应一根固定柱(4)中部铰接；所述固定柱(4)的自由端设有滚轮架(5)，滚轮架(5)上设有移动轮(6)；所述筒体(1)的一端设有检测机构(7)。2.根据权利要求1所述的输气管道内壁检测装置，其特征在于：所述间距调节机构包括连接板(8)、螺柱(9)和内螺纹筒(10)，两块连接板(8)分别固定于两个圆环(2)外周侧，两块连接板(8)相对的一侧相向地伸出有螺柱(9)，内螺纹筒(10)两端分别与两根螺柱(9)螺纹连接，两根螺柱(9)的螺纹旋向相反。3.根据权利要求2所述的输气管道内壁检测装置，其特征在于：所述内螺纹筒(10)上还设有转盘(11)，转盘(11)为塑料或橡胶材质。4.根据权利要求2所述的输气管道内壁检测装置，其特征在于：所述内螺纹筒(10)上还设有转动件(12)，转动件(12)外侧设有固定板(13)，固定板(13)固定于筒体(1)外表面。5.根据权利要求4所述的输气管道内壁检测装置，其特征在于：所述固定板(13)位于内螺纹筒(10)中部，并且固定板(13)位于筒体(1)中部。6.根据权利要求1所述的输气管道内壁检测装置，其特征在于：所述圆环(2)的内侧壁还分布有多个滚子(20)，滚子(20)的轴线与圆环(2)的轴线平行，滚子(20)与筒体(1)接触并可沿筒体(1)外侧壁周向滚动。7.根据权利要求1所述的输气管道内壁检测装置，其特征在于：所述检测机构(7)包括检测电机(14)，检测电机(14)同轴安装于筒体(1)内，检测电机(14)的输出轴伸出筒体(1)并设有安装筒(15)，安装筒(15)的外侧壁设有探头(16)，探头(16)沿安装筒(15)的径向朝外。8.根据权利要求7所述的输气管道内壁检测装置，其特征在于：所述探头(16)为摄像头，所述安装筒(15)的自由端还设有照明灯(17)。9.根据权利要求8所述的输气管道内壁检测装置，其特征在于：所述安装筒(15)的自由端还设有顶板(18)，顶板(18)的伸出长度大于照明灯(17)的伸出长度。10.根据权利要求1所述的输气管道内壁检测装置，其特征在于：每个滚轮架(5)上还分别设有可用于驱动移动轮(6)的微型电机(19)。

技术总结
本发明提供了一种输气管道内壁检测装置，包括筒体、筒体上套有两个相互平行的圆环，两个圆环之间连接有间距调节机构；圆环的外周侧铰接有多根连杆；筒体的两头外周侧分别铰接有多根固定柱；每个圆环上的连杆数量与筒体对应一头的固定柱数量相同，且连杆的自由端与对应一根固定柱中部铰接；固定柱的自由端设有滚轮架，滚轮架上设有移动轮；筒体的一端设有检测机构。本发明通过调节两个圆环之间的距离，同时带动多根固定柱摆动，从而调节移动轮的张开半径，可适应不同的管道内径进行检测，适用性好，操作简便；多个移动轮同时张合，其张开半径变化一致，减小了筒体与待检测管道的同轴度误差，提高了检测质量。提高了检测质量。提高了检测质量。


技术研发人员：杨继彬 张道强 成佳兴
受保护的技术使用者：国家石油天然气管网集团有限公司山东省分公司
技术研发日：2023.06.16
技术公布日：2023/9/22