CN102599865A - 一种斜爬擦窗机行走装置 - Google Patents

Abstract

本发明一种斜爬擦窗机行走装置，主要是通过在擦窗机的主体下方设置了一个行走装置。该行走装置置于导轨上行走，通过在导轨上设置齿条，由于轮体内的齿轮和导轨上的齿条啮合，通过电机带动齿轮旋转实现行走。在行走装置上设置了多种调节、支撑机构，满足实现轨道上升、转弯等走向时角度、高差变化需求，从而保证擦窗机主体水平状态，实现其正常的清洗、维护建筑外立面的性能要求。

Description

一种斜爬擦窗机行走装置

技术领域

本发明涉及一种斜爬擦窗机的行走装置，具体涉及一种使擦窗机可以沿斜面轨道转弯爬行的装置。 

背景技术

擦窗机是一种用于清洁、维护高层建筑的外层表面的机械设备，其一般安置于高层建筑的顶部或建筑设备层。随着建造行业的不断进步，越来越多的建筑物采用独特优美的顶部造型。倾斜屋面是现代特色建筑物的一种典型结构，为擦窗机行业带了新的挑战。 

常用的擦窗机，其驱动系统主要是利用减速电机带动驱动轮，靠驱动轮与轨道之间的摩擦力带动擦窗机行走。但此种驱动方式很难使得擦窗机在有较大坡度的斜面上自由行走。以往在此类型楼层上，一般都设置笨重的吊杆或增加擦窗机数量，其结果是自动化程度化低，工作强度大，成本增加。 

中国专利CN 201005624Y公开了一种可爬斜坡的爬轨器，仅为一个驱动轮，是涡轮蜗杆减速电机带动齿轮通过与设置在导轨的齿条啮合，解决了带有斜面平顶的楼层擦窗机直线爬坡行走问题。但是，该专利无法解决擦窗机在斜屋面爬坡转弯、角度变换等关键问题，不能满足建筑施工安装、维护作业中对施工设备的要求。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种斜爬擦窗机行走装置。该行走装置为自爬升式，解决擦窗机在斜屋面上的爬坡行走和转弯时所遇到的角度变换、高差变化等关键问题，使得单台擦窗机就能够满足在斜屋面上的使用，不留大楼清洗、维护死角。这样，不仅保证设备的自动化程度化高，清洗、维护强度低，成本也大大减小。 

为达到上述目的，本发明专利的技术方案是：一种斜爬擦窗机行走装置，包括2个转动体、5个水平销轴、2个连接座、2个驱动轮、4个摆动臂、6个可转立轴、4个行走轮、1个摆动梁和1个底座架体。所述驱动轮采用前后布置2个斜齿轮-蜗轮蜗杆减速电机；所述行走轮布置了围绕X、Y、Z各轴线方向多个销轴、转动体、导向轮、背轮、承载轮和摆动臂等，满足设备爬坡转弯时对绕X、Y、Z各轴线的转动、移位、约束等要求；所述摆动臂和摆动梁解决了在轨道圆弧上升转弯时存在角度差和内外轨高差问题；所述底座架体为各部件的交接、 连接主体。 

所述行走装置从上到下依次包括底座架体、摆动梁、摆臂、驱动轮、行走轮、转动体等。所述底座架体上方通过水平销轴和调平油缸与擦窗机立柱连接；所述底座架体下方外轨侧通过螺栓与前后行走轮连接；所述底座架体下方外轨侧两端通过水平销轴与摆动臂相连；所述底座架体下方内轨侧通过水平销轴与摆动梁铰接；所述驱动轮通过连接座、转动体与底座架体下方外轨侧两端的摆动臂相连；所述行走轮通过底座架体下方内轨侧的摆动臂与摆动梁相连。 

采用上述技术方案时，在擦窗机的主体下方设置了一个行走装置。该行走装置置于内外两条导轨上行走，通过斜齿轮-蜗轮蜗杆减速电机带动驱动轮轮体内的齿轮与外导轨上设置齿条的啮合，实现爬坡行走的目的。 

进一步，所述驱动轮采用斜齿轮-蜗轮蜗杆减速电机，满足结构紧凑、传动比大，在一定条件下具有自锁功能，且安装方便、结构合理，非常低的输出速度和更高的传动效率的要求。 

进一步，所述底座架体上方通过水平销轴和调平油缸与擦窗机立柱连接，用于擦窗机主体沿轨道的上升和转弯等走向来调整其角度位置，保持正常的水平状态。 

进一步，为了保证擦窗机本体在转弯的时候，所述的行走轮分为内侧行走轮和外侧行走轮，分别配合内侧和外侧的轨道；所述的行走轮和驱动轮上都设有水平方向与导轨腹板相约束的导向轮。通过水平方向的导向轮的作用可以将行走轮和驱动轮分别限制在各自的轨道上，保证擦窗机主体沿导轨行驶，防止偏移。 

进一步，为了保证行走轮和驱动轮的自由转动，所述的行走轮通过行走轮立轴与架体连接；所述的驱动齿轮在背轮的作用下保证与齿条的正常啮合(不会产生跳齿、错位等异常现象)，通过转动体满足因角度变化而产生高度方向调节要求，通过摆动臂满足因转弯而产生水平方向距离变化要求，通过导向轮的作用下绕驱动轮立轴转动，满足齿轮齿条正常啮合和设备的通过性。 

进一步，所述摆动梁通过水平销轴连接在底座机架上。连接摆动梁两端的2个支撑轮在垂直载荷的作用下，通过绕水平销轴转动来满足因角度变化而产生高度方向调节的要求。摆动梁摆动梁根据角度变化大小和轮距大小而定，但不得与机架干涉。 

进一步，所述驱动轮自身的偏摆问题。斜齿轮-蜗轮蜗杆减速电机处于由于驱动齿轮的内侧，重量较大，会产生一定的弯矩。由于驱动齿轮所在位置有多个转动销轴，故驱动齿轮会因多个转动间隙、加工误差等因素会向减速电机一侧偏倒。对此，额外在减速电机一侧增加一个支撑轮，相当于增加一个支点，即承受驱动部分的垂直载荷。另外，位于齿轮正下方的 背轮(轮外缘距离轨道上翼缘的下表面1-2mm)，摆动时也能承担一部分弯矩，减少驱动齿轮的磨损和偏斜。 

进一步，为了固定行走轮和驱动轮的立轴，防止其轴线偏移造成擦窗机倾倒，所述行走轮立轴和行走轮的轮架之间设有行走垫片；所述的驱动轮和驱动轮轮架之间设有驱动垫片。通过增加垫片将立轴和轮架之间进行加固，防止了立轴的轴线发生偏移。 

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明： 

图1是本发明一种斜爬擦窗机行走装置实施例的结构示意图； 

图2是本发明一种斜爬擦窗机行走装置实施例中行走轮的剖视结构示意图； 

图3是本发明一种斜爬擦窗机行走装置实施例中驱动轮的剖视结构示意图。 

具体实施方式

如图1、2和3所示，本发明一种斜爬擦窗机行走装置，位于擦窗机主体的底部，是擦窗机的行走和底座调节的主要部件。该行走装置通过底座架体4上的两个铰点1和伸缩油缸3和擦窗机上部主体连接。通过油缸伸缩杆3的伸缩可以调节擦窗机主体和架体4之间的角度，从而实现在非水平面内行走时将擦窗机的主回转、吊臂、吊船等调节至水平状态。为了在斜屋面上实现爬坡行走，相对于传统设计，在外侧导轨7上设置了齿条56。驱动轮52通过水平销轴2和相应的转动体、摆动臂将驱动轮5连接在架体4上，通过外侧行动轮立柱62将行走轮6固定在架体4上，驱动轮5通过电机51驱动，通过蜗轮蜗杆减速机的作用，驱动轮5轮体内的驱动齿轮57在驱动背轮58对导轨7夹持的作用下与齿条56的正常啮合，不会产生跳齿、错位等异常现象。行走轮6本身不具备动力输出，行走轮6中的支撑轮67与导轨7接触起到承受垂直载荷、协同行走的作用，行走导向轮68夹持导轨7，保证设备的沿导轨行驶。内外侧行走导向轮架同时肩负起防止整机倾翻、保证整机稳定性的作用。所述的内侧导轨上的两个行走轮6之间还连接有一根摆动梁61，主要用来满足因角度变化而产生高度方向调节的要求，起到协调整机行走的作用。注：58指的不对，应为对侧贴紧7下翼缘的轮子。 

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。 

Claims (7)

1.一种斜爬擦窗机行走装置，包括多个转动体、多个水平销轴、多个连接座、多个驱动轮、多个摆动臂、多个可转立轴、多个行走轮、1个摆动梁和1个底座架体。其特征是：所述擦窗机主体的底盘置于行走装置之上，所述底盘上方设有擦窗机的立柱、主回转、吊臂、臂头回转、吊船等主要部件；

所述行走装置从上到下依次包括底座架体、摆动梁、摆臂、驱动轮、行走轮、转动体等。所述底座架体上方通过水平销轴和调平油缸与擦窗机立柱连接；所述底座架体下方外轨侧通过螺栓与前后行走轮连接；所述底座架体下方外轨侧两端通过水平销轴与摆动臂相连；所述底座架体下方内轨侧通过水平销轴与摆动梁铰接；所述驱动轮通过连接座、转动体与底座架体下方外轨侧两端的摆动臂相连；所述行走轮通过底座架体下方内轨侧的摆动臂与摆动梁相连。

采用上述技术方案时，在擦窗机的主体下方设置了一个行走装置。该行走装置置于内外两条导轨上行走，通过斜齿轮-蜗轮蜗杆减速电机带动驱动轮轮体内的齿轮与外导轨上设置齿条的啮合，实现爬坡行走的目的。

2.如权利要求1所述的一种斜爬擦窗机行走装置，其特征是：所述驱动轮采用斜齿轮-蜗轮蜗杆减速电机，满足结构紧凑、传动比大，在一定条件下具有自锁功能，且安装力便、结构合理，非常低的输出速度和更高的传动效率的要求。

3.如权利要求1所述的一种斜爬擦窗机行走装置，其特征是：所述底座架体上方通过水平销轴和调平油缸与擦窗机立柱连接，用于擦窗机主体沿轨道的上升和转弯等走向来调整其角度位置，保持正常的水平状态。

4.如权利要求1所述的一种斜爬擦窗机行走装置，其特征是：为了保证擦窗机本体在转弯的时候，所述的行走轮分为内侧行走轮和外侧行走轮，分别配合内侧和外侧的轨道；所述的行走轮和驱动轮上都设有水平方向与导轨腹板相约束的导向轮。通过水平方向的导向轮的作用可以将行走轮和驱动轮分别限制在各自的轨道上，保证擦窗机主体沿导轨行驶，防止偏移。

5.如权利要求1所述的一种斜爬擦窗机行走装置，其特征是：为了保证行走轮和驱动轮的自由转动，所述的行走轮通过行走轮立轴与架体连接；所述的驱动齿轮在背轮的作用下保证与齿条的正常啮合，通过转动体满足因角度变化而产生高度方向调节要求，通过摆动臂满足因转弯而产生水平方向距离变化要求，通过导向轮的作用下绕驱动轮立轴转动，满足齿轮齿条正常啮合和设备的通过性。

6.如权利要求1所述的一种斜爬擦窗机行走装置，其特征是：所述摆动梁通过水平销轴连接在底座机架上。连接摆动梁两端的2个支撑轮在垂直载荷的作用下，通过绕水平销轴转动来满足因角度变化而产生高度方向调节的要求。

7.如权利要求1所述的一种斜爬擦窗机行走装置，其特征是：所述驱动轮额外在减速电机一侧增加一个支撑轮，承受驱动部分的垂直载荷。另外，位于齿轮正下方的背轮，摆动时也能承担一部分弯矩，减少驱动齿轮的磨损和偏斜。

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