本實用新型專利技術公開了一種可自適應連續工作的遠程輸油管道清理機器人，包括頭部前進輪、尾部前進輪，頭部前進輪與尾部前進輪同軸設置，且它們之間通過萬向節連接，尾部前進輪中設置內渦輪；沿頭部前進輪的外壁周向設置若干刮壁器，在尾部前進輪的外壁固定清潔腳。本實用新型專利技術遠程輸油管道清理機器人能實現在輸油過程中同時進行清理，且充分利用流體動能驅動，節約能源并且通過自適應保證工作安全性、提高清理效率。同時通過磁傳感技術實現對遠程輸油管道清理機器人實時位置的監控，便于故障監測和檢修。
【技術實現步驟摘要】
本技術屬于輸油管道清理裝置領域，尤其涉及一種可自適應連續工作的遠程輸油管道清理機器人。
技術介紹
國內外現有輸油管道清理機主要有三種驅動方式，分別為自驅動、彈性桿外加推力驅動和流體動力驅動。前兩種方法需要消耗電能且僅適用于短距小徑管道的清理，而單純的流體動力驅動對管道的適應性較差。另外，現有管道清理機器人的運動形態主要有輪式、腳式、爬行式、蠕動式等，機器人不具有良好的彎道通過性。同時，由于石油流速大，壓力大等因素，目前石油管道清理機主要依靠流體動力推動前進，通過其行進過程中對管壁的刮擦清理油污。這種清理方式受流體流速影響較大，清理效率不高且易對管壁造成損害。
技術實現思路
本技術針對現有技術中的問題，提供一種可自適應連續工作的遠程輸油管道清理機器人，在輸油管道中運動時具有良好的彎道通過性，同時清理效率高且安全性較高。本技術解決其技術問題所采用的技術方案是:提供一種可自適應連續工作的遠程輸油管道清理機器人，包括頭部前進輪、尾部前進輪，頭部前進輪與尾部前進輪同軸設置，且它們之間通過萬向節連接，尾部前進輪中設置內渦輪；沿頭部前進輪的外壁周向設置若干刮壁器，在尾部前進輪的外壁固定清潔腳。隨著內渦輪的旋轉，清潔腳沿著尾部前進輪的切線方向轉動。按上述技術方案，清潔腳的數量為3個，沿尾部前進輪的外壁周向均勻分布。按上述技術方案，還包括發電機、蓄電池，發電機的轉子端與內渦輪連接，發電機的輸出端與蓄電池連接。發電機由內渦輪帶動發電，并將電量存儲在蓄電池中。按上述技術方案，還包括控制器，溫度傳感器，位移傳感器，在頭部前進輪、尾部前進輪上分別固定若干限速輪；溫度傳感器、位移傳感器固定在頭部前進輪的內部，溫度傳感器、位移傳感器分別與控制器連接，控制器用于收集溫度傳感器所測的溫度數據、位移傳感器所測的位移數據，經過與預設溫度值、位移值分別比對后，對限速輪的偏轉角度進行控制。進而控制遠程輸油管道清理機器人的前進速度。控制器、溫度傳感器、位移傳感器可以由蓄電池供電。按上述技術方案，溫度傳感器為DS18B20溫度傳感器。按上述技術方案，頭部前進輪、尾部前進輪上限速輪的數量均為3個，分別通過限速輪固定座固定在頭部前進輪、尾部前進輪上。按上述技術方案，還包括環形磁鐵，環形磁鐵固定在頭部前進輪上，同時在輸油管道外，沿輸油管道長度方向上每隔相同距離設置一個磁感應傳感器，每個磁感應傳感器上設置無線通信模塊，磁感應傳感器通過無線通信模塊與上位機通信。本技術產生的有益效果是:該遠程輸油管道清理機器人能實現在輸油過程中同時進行清理，且充分利用流體動能驅動，節約能源并且通過自適應保證工作安全性、提高清理效率。同時通過磁傳感技術實現對遠程輸油管道清理機器人實時位置的監控，便于故障監測和檢修。【附圖說明】下面將結合附圖及實施例對本技術作進一步說明，附圖中:圖1是本技術實施例遠程輸油管道清理機器人的結構示意圖；圖2是本技術實施例中萬向節結構示意圖；圖3是本技術實施例遠程輸油管道清理機器人的控制系統示意圖；圖4是本技術實施例中磁電定位技術框架圖；圖5是本技術實施例中電源系統框架圖。【具體實施方式】為了使本技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本技術，并不用于限定本技術。本技術實施例中，提供一種可自適應連續工作的遠程輸油管道清理機器人，包括頭部前進輪、尾部前進輪，頭部前進輪與尾部前進輪同軸設置，且它們之間通過萬向節連接，尾部前進輪中設置內渦輪；沿頭部前進輪的外壁周向設置若干刮壁器，在尾部前進輪的外壁固定清潔腳。隨著內渦輪的旋轉，清潔腳沿著尾部前進輪的切線方向轉動。其中，清潔腳的數量為3個，沿尾部前進輪的外壁周向均勻分布。使機器人的清潔效率較高。進一步地，該遠程輸油管道清理機器人還包括發電機、蓄電池，發電機的轉子端與內渦輪連接，發電機的輸出端與蓄電池連接。發電機由內渦輪帶動發電，并將電量存儲在蓄電池中。進一步地，該遠程輸油管道清理機器人還包括控制器，溫度傳感器，位移傳感器，在頭部前進輪、尾部前進輪上分別固定若干限速輪；溫度傳感器、位移傳感器固定在頭部前進輪的內部，溫度傳感器、位移傳感器分別與控制器連接，控制器用于收集溫度傳感器所測的溫度數據、位移傳感器所測的位移數據，經過與預設溫度值、位移值分別比對后，對限速輪的偏轉角度進行控制。進而控制遠程輸油管道清理機器人的前進速度。控制器、溫度傳感器、位移傳感器可以由蓄電池供電。其中，溫度傳感器為DS18B20溫度傳感器。其內部使用了在板(ON-BOARD)專利技術。全部傳感元件及轉換電路集成在形如一只三極管的集成電路內。“一線總線”獨特而且經濟的特點，使用戶可輕松地組建傳感器網絡，為測量系統的構建引入全新概念。DS18B20測量溫度范圍為-55° C?+125° C，在-10?+85° C范圍內，精度為±0.5° C。現場溫度直接以“一線總線”的數字方式傳輸，大大提高了系統的抗干擾性。適合于惡劣環境的現場溫度測量，如:環境控制、設備或過程控制、測溫類消費電子產品等。與前一代產品不同，新的產品支持3V?5.5V的電壓范圍，使系統設計更靈活、方便。而且新一代產品更便宜，體積更小。其中，頭部前進輪、尾部前進輪上限速輪的數量均為3個，分別通過限速輪固定座固定在頭部前進輪、尾部前進輪上。限速輪用于控制機器人的運動速度及方向。進一步地，該遠程輸油管道清理機器人還包括環形磁鐵，環形磁鐵固定在頭部前進輪上，同時在輸油管道外，沿輸油管道長度方向上每隔相同距離設置一個磁感應傳感器，每個磁感應傳感器上設置無線通信模塊，磁感應傳感器通過無線通信模塊與上位機通信。本技術的較佳實施例中，遠程輸油管道清理機器人包括頭部前進輪、尾部前進輪、刮壁器、清潔腳、內渦輪、發電機、蓄電池、電動機、溫度傳感器、位移傳感器、控制器、定位模塊。依靠流體動力推動內渦輪使機器人前進，刮壁器刮擦管壁，通過齒輪傳動使清潔腳轉動，實現深度清理。發電機、蓄電池、電動機相配合，為特殊情況下機器人前進提供驅動力。控制功能由溫度傳感器、位移傳感器與限速輪相配合實現。考慮到輸油管道清理機器人的特殊工作環境，無需采用復雜的分層模塊嵌入式控制，機器人的控制器采用STC 89C52單片機。STC89C52是STC公司生產的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統可編程Flash存儲器，512字節RAM，32位I/O 口線，看門狗定時器，內置4KB EEPROM，MAX810復位電路，3個16位定時器/計數器，4個外部中斷，一個7向量4級中斷結構(兼容傳統51的5向量2級中斷結構)，全雙工串行口。另外STC89C52可降至OHz靜態邏輯操作，支持2種軟件可選擇節電模式。空閑模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數器、串口、中斷繼續工作。掉電保護方式下，RAM內容被保存，振蕩器被凍結，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。最高運作頻率35MHz，6T/12T可選。STC89C52使用經典的MCS-51內核，但做了很多的改進使得芯片具有傳統51單片機不具備的功能。在單芯片上，擁有靈巧本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種可自適應連續工作的遠程輸油管道清理機器人，其特征在于，包括頭部前進輪、尾部前進輪，頭部前進輪與尾部前進輪同軸設置，且它們之間通過萬向節連接，尾部前進輪中設置內渦輪；沿頭部前進輪的外壁周向設置若干刮壁器，在尾部前進輪的外壁固定清潔腳。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：熊新紅，劉田，郝彩霞，邊星馳，梁秀權，徐永坤，
申請(專利權)人：武漢理工大學，
類型：新型
國別省市：湖北;42
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