(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210501354.9 (22)申请日 2022.05.10 (71)申请人 昆明海威机电技 术研究所 （有限公 司） 地址 650236 云南省昆明市经济开发区昆 船工业区401楼 (72)发明人 蒋绍博　严卫生　蒋作　马洪军　 何兰平　 (74)专利代理 机构 北京尚钺知识产权代理事务 所(普通合伙) 11723 专利代理师 王海荣 (51)Int.Cl. E02D 33/00(2006.01) E02D 37/00(2006.01) E02D 27/52(2006.01)G01N 21/88(2006.01) G01N 21/94(2006.01) G01N 21/01(2006.01) G01N 29/04(2006.01) G01N 29/06(2006.01) G01N 29/22(2006.01) G01N 33/00(2006.01) (54)发明名称 一种基于链条传动 的水下大尺寸桩柱检测 作业装置 (57)摘要 本发明涉及水下检测及作业技术领域， 提供 了一种基于链条传动的水下大尺寸桩柱检测作 业装置。 本发明检测作业装置包括导轨、 链轨、 限 位轮、 球轨、 链轮组及密封推杆。 本装置具有结构 简单、 模块化设计、 低成本及定位准确等特点， 可 适用于多种形状及大范围尺度的水下作业目标， 实现对作业目标的无死角检测作业， 能适应海 洋、 河流等高盐、 多杂质、 高蚀、 高湿环境。 另 外， 本装置还可通过搭载不同的功能模块实现多种 不同的检测及维护目的， 包括对 水下大型桩柱的 表面附着物、 保护层脱落、 表面锈蚀、 焊缝缺陷及 内部缺陷的检查及成像， 以及对 水下大型桩柱的 表面清污、 除锈、 涂漆及焊接修复作业等， 因此， 本发明装置具有广阔的应用前景和巨大的市场 潜力。 权利要求书2页 说明书6页 附图7页 CN 114837238 A 2022.08.02 CN 114837238 A 1.一种基于链条传动的水下大尺寸桩柱检测作业装置， 其特征在于， 所述检测作业装 置包括： 导轨(1)、 链轨(2)、 限位轮(3)、 球轨(4)、 链轮组(5)及 密封推杆(6)； 其中： 导轨(1)是检测作业装置的基本结构体， 其横截面为槽钢形， 其结构为以回转轴为 回转 中心且回转角度大于180 ゜的回转体， 所述 导轨(1)与水 下攀爬装置固定连接； 限位轮(3)和球轨(4)固定连接 于导轨(1)槽钢形U形槽的内部 槽底； 链轨(2)与导轨(1)以相同的回转轴为回转 中心相对转动； 链轨(2)的底面与球轨(4)的 钢球(4‑3)相接触， 实现低阻旋转； 链轨(2)的两个径向定位面与限位轮(3)的第一向心轴承 (3‑4)相接触， 实现链轨(2)的径向定位及限位； 链轨(2)的轴向定位面与限位轮(3)的第二 向心轴承(3 ‑5)相接触， 实现链轨(2)的轴向定位及限位； 链轮组(5)固定连接 于导轨(1)的一半回转角度位置且链轮(5 ‑4)与链条(2 ‑2)相啮合； 两个密封推杆(6)对称设置并固定连接 于链轨(2)的两端。 2.根据权利要求1所述的基于链条传动的水下大尺寸桩柱检测作业装置， 其特征在于， 所述链轨(2)包括： 链轨导轨(2 ‑1)、 链条(2 ‑2)、 固定轴(2 ‑3)、 张紧轴(2 ‑4)、 张紧螺钉(2 ‑ 5)、 挡板(2 ‑6)、 张紧板(2 ‑7)及连接叉(2 ‑8)； 其中： 链轨导轨(2 ‑1)其横截面为类Z形， 其结构为以回转轴为回转 中心且回转角度大于180 ゜ 的回转体； 链轨导轨(2 ‑1)上设置有链条铺设面A面、 径向定位面B面和C面、 轴向定位面D面 及底面E面； 链轨导轨(2 ‑1)的一端设置有固定轴(2 ‑3)的安装孔并与固定轴(2 ‑3)同轴铰 接， 链轨导轨(2 ‑1)的另一端的端面上设置有挡板(2 ‑6)的安装孔并与挡板(2 ‑6)固定连接； 链条(2‑2)为标准链条， 链条(2 ‑2)沿A面铺设， 链条(2 ‑2)的一端与固定轴(2 ‑3)同轴铰 接， 另一端与连接叉(2 ‑8)通过设置 于连接叉(2 ‑8)一端的连接孔同轴铰接； 张紧轴(2 ‑4)的一端与连接叉(2 ‑8)通过设置于连接叉(2 ‑8)另一端的连接孔连接， 张 紧轴(2‑4)的另一端与张紧板(2 ‑7)固定连接； 张紧螺钉(2 ‑5)安装于张紧板(2 ‑7)的螺孔内， 张紧螺钉(2 ‑5)的一端部与挡板(2 ‑6)相 接触， 通过调节张紧螺钉(2 ‑5)实现链条(2 ‑2)沿A面并紧贴A面铺设。 3.根据权利要求1所述的基于链条传动的水下大尺寸桩柱检测作业装置， 其特征在于， 所述检测作业装置中包含至少两个限位轮(3)， 每个限位轮(3)包括： 安装架(3 ‑1)、 水平轴 (3‑2)、 垂直轴(3 ‑3)、 第一向心轴承(3 ‑4)及第二向心轴承(3 ‑5)； 其中： 安装架(3 ‑1)为两个相互垂直的立面组成的L形部件， 其中一个立面上设置有与导轨 (1)固定连接的连接孔， 另一个立面上设置有水平轴(3 ‑2)的安装孔并与水平轴(3 ‑2)固定 连接且该立面上设置有凸台， 凸台上设置有垂直轴(3 ‑3)的安装孔并与 垂直轴(3 ‑3)固定连 接； 第一向心轴承(3 ‑4)为标准向心轴承并与水平轴(3 ‑2)同轴安装； 第二向心轴承(3 ‑5)为标准向心轴承并与垂直轴(3 ‑3)同轴安装； 水平轴(3 ‑2)的轴线与垂直轴(3 ‑3)的轴线相互垂直。 4.根据权利要求1所述的基于链条传动的水下大尺寸桩柱检测作业装置， 其特征在于， 所述检测作业装置中包含至少两个球轨(4)， 每个球轨(4)包括： 本体(4 ‑1)、 堵头(4 ‑2)及钢 球(4‑3)； 其中： 本体(4‑1)内设置有堵头(4 ‑2)和钢球(4 ‑3)的安装孔并设置有一个将钢球(4 ‑3)的安 装孔切除一部 分的面， 该面平行于导轨(1)与球轨(4)的安装面且位于导轨(1)与球轨(4)安权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114837238 A 2装面的另一侧； 钢球(4‑3)的数量至少为2个， 钢球(4 ‑3)在安装孔内可灵活转动。 5.根据权利要求4所述的基于链条传动的水下大尺寸桩柱检测作业装置， 其特征在于， 所述将钢球(4 ‑3)的安装孔切除一部分的面至钢球(4 ‑3)安装孔转动轴的距离大于0且小于 钢球(4‑3)安装孔的半径。 6.根据权利要求1所述的基于链条传动的水下大尺寸桩柱检测作业装置， 其特征在于， 所述链轮组(5)包括： 链轮组支架(5 ‑1)、 推力轴承(5 ‑2)、 转轴(5 ‑3)、 链轮(5 ‑4)、 第三向心 轴承(5‑5)及密封舵机(5 ‑6)； 其中： 链轮组支架(5 ‑1)为一对平行面敞开的中空式长方体， 未敞开的一对平行面上分别设 置有同轴的推力轴承(5 ‑2)安装孔和第三向心轴承(5 ‑5)安装孔， 且 该对平行面上还分别设 置有链轮组(5)与导轨(1)固定连接的安装孔及 密封舵机(5 ‑6)安装孔； 转轴(5‑3)两端分别安装推力轴承(5 ‑2)和第三向心轴承(5 ‑5)， 转轴(5 ‑3)的其中一端 与密封舵机(5 ‑6)的输出轴同轴固定连接； 链轮(5‑4)为标准链轮 并同轴固定连接于转轴(5 ‑3)的中部， 并随密封舵机(5 ‑6)转动， 密封舵机(5 ‑6)为链轮组(5)的动力源。 7.根据权利要求6所述的基于链条传动的水下大尺寸桩柱检测作业装置， 其特征在于， 所述密封舵机(5 ‑6)的输出轴旋转带动转轴(5 ‑3)及链轮(5 ‑4)旋转， 并通过链轮(5 ‑4)与链 条(2‑2)的啮合带动链轨(2)旋转， 当链轨(2)旋转180 ゜时， 两个密封推杆(6)搭载的检测及 作业功能模块分别实现对作业目标各半圆范围内的检测及作业， 同时密封推杆(6)的电动 推杆(6‑2)采用螺 旋传动方式实现在检测作业装置直径方向的伸缩。 8.根据权利要求1所述的基于链条传动的水下大尺寸桩柱检测作业装置， 其特征在于， 所述密封推杆(6)包括： 密封壳体(6 ‑1)、 电动推杆(6 ‑2)、 连接法兰(6 ‑3)及安装座(6 ‑4)； 其 中： 密封壳体(6 ‑1)实现电动推杆(6 ‑2)的电器保护及防腐； 电动推杆(6 ‑2)采用螺 旋传动方式实现在检测作业装置直径方向的伸缩； 连接法兰(6 ‑3)安装于电动推杆(6 ‑2)的末端并提供搭载检测及作业功能模块的安装 接口； 安装座(6 ‑4)与密封壳体(6 ‑1)及链轨(2)固定连接 。 9.根据权利要求1 ‑8任一项所述的基于链条传动的水下大尺寸桩柱检测作业装置在水 下设施检测及修复作业中的用途。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114837238 A 3