轮式自适应管径管道检测机器人结构

这款轮式管道检测机器人主要面向市政给排水管网、工业输油输气管道、城市地下综合管廊的日常巡检与故障排查场景，可替代人工进入管径存在小幅波动、存在弯折段的封闭管道内部，完成管壁腐蚀检测、焊缝缺陷排查、堵塞点位定位、管道变形量测量等作业，有效解决人工进管作业风险高、小口径管道人员无法进入、长距离管道巡检效率低的行业痛点，尤其适配内径在150mm至400mm区间的金属与非金属管道作业需求。设备整体采用同轴中心主体加周向分布轮组的结构设计，中心主体为圆柱形承载舱，内部可集成高清摄像模块、管壁探伤传感器、信号传输线缆收放结构以及动力供电单元，前端预留的线缆接口可同时实现动力供给与检测数据的实时回传，将管内采集的影像、探伤数据同步传输至管外的操控终端，帮助地面作业人员快速判断管道内部的实际状态。设备的行走支撑结构采用剪叉式弹性伸缩设计，三组轮式行走机构沿中心主体周向120度均匀分布，每一组行走臂都通过铰接结构与中心主体连接，配合中部的压缩弹簧提供持续的径向张紧力，可在管道内径出现±50mm的波动时自动调整支撑臂的展开角度，始终保持行走轮与管壁的紧密贴合，避免机器人在管内行走时出现打滑、卡滞甚至倾覆的问题，同时该结构也能顺利通过管道的小角度弯折段、管道接缝处的错位台阶，提升设备在复杂管道路径下的通行能力。行走轮采用硬质轮毂搭配高摩擦系数橡胶外圈的设计，轮毂上开设的镂空孔可在保证结构强度的前提下降低整体自重，减少行走过程中的动力损耗，橡胶外圈则能增大与管壁的接触摩擦力，在管壁存在少量积水、浮尘的工况下依然能提供足够的行走牵引力。设备整体外形为细长圆柱状结构，最大收缩状态下的外径小于140mm，可顺利从管道的预留检测口放入管内，整机长度控制在600mm以内，可适配曲率半径不小于1.5米的管道转弯场景，安装使用时无需对现有管道进行额外改造，只需将检测线缆与地面控制终端连接，即可将设备放入管道开展巡检作业，支撑臂的初始张紧力可通过中部弹簧的预压量进行调整，适配不同材质、不同内壁粗糙度的管道作业需求，避免张紧力过大刮伤管道内壁防腐层，或是张紧力不足导致行走打滑。