CN103071257A - 一种侧挂式隧道灭火机器人机械系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种侧挂式隧道灭火机器人机械系统,包括箱体、轨道、移动装置和灭火系统;所述的轨道安装在隧道侧面的上部,所述的箱体通过移动装置安装在轨道上,灭火系统固定在箱体上。所述的移动装置包括两个相同的驱动系统,驱动系统包括驱动轮、输出轴、支撑套筒、轴承端盖、支撑轮、电磁铁、弹簧、支撑板和电机,所述的灭火系统包括回转关节和摆动关节,本发明具有体积小、结构紧凑等特点,能够在隧道空间狭小、纵深较长、出入口数量少、封闭性强,隧道内排烟与散热条件差的环境下迅速到达火灾现场,及时将火扑灭。
Description
技术领域
本发明涉及一种侧挂式隧道灭火机器人机械系统,属于消防设备领域。
背景技术
随着社会的发展,高速公路和铁路里程的增加,隧道交通也迅速发展,隧道的安全问题也日益为世人所关注。隧道一旦发生火灾,由于浓烟、照明等条件限制,消防人员很难接近火源,扑救十分困难,而且易造成严重损失。隧道火灾具有如下特点:烟雾大,温度高、疏散困难、扑救困难。若不能及时扑灭火源,将严重危及救灾人员和周围居民的生命与财产安全。但是我国隧道专用灭火机器人的研究尚属空白。
发明内容
本发明的目的在于提供一种侧挂式隧道灭火机器人机械系统。
为达成所述目的,本发明提供一种侧挂式隧道灭火机器人机械系统,包括箱体、轨道、移动装置和灭火系统;所述的轨道安装在隧道侧面的上部,所述的箱体通过移动装置安装在轨道上,灭火系统固定在箱体上。
进一步地,所述的移动装置包括两个相同的驱动系统,驱动系统包括驱动轮、输出轴、支撑套筒、轴承端盖、支撑轮、电磁铁、弹簧、支撑板和电机,其中支撑轮安装在箱体上,支撑轮对称地分布在轨道的两端,输出轴一端与固定在箱体上的电机连接,另一端与固定在箱体上的支撑套筒和轴承端盖连接;所述的电磁铁通过弹簧和支撑板固定在箱体上,所述的支撑轮包括连接件、摆动件、短轴和滚动轮,其中连接件固定在箱体上,摆动件安装在连接件上,滚动轮通过短轴安装在摆动件上。
进一步地,所述的灭火系统包括回转关节和摆动关节,回转关节和摆动关节通过各自的关节连接件连接;所述的回转关节包括:电机、输出轴、小齿轮、大齿轮、沉头螺栓、齿轮箱、大轴套、小轴套、轴承、调整垫片、透盖和关节连接件,其中输出轴一端连接电机,一端连接小齿轮,小齿轮与大齿轮齿合安装在齿轮箱里,齿轮箱安装在箱体上,大齿轮通过沉头螺栓固连在小轴套一端上,小轴套另一端和关节连接件固连,大轴套通过轴承套接在小轴套外并与箱体固连,透盖和调整垫片连接,并套接在大轴套外并与其固连;所述的摆动关节包括:关节连接件、电机、电机安装架、手臂连接件、沉头螺栓、输出轴、轴承端盖、手臂、固定件、紧固件、消防水管和消防水枪,其中电机安装在电机安装架上,电机安装架固定在关节连接件上,输出轴一端安装在电机上,另一端与轴承端盖固连,手臂连接件通过沉头螺栓将手臂安装在输出轴上,固定件安装在手臂上,消防水枪通过紧固件安装在固定件上,消防水枪内设置有消防水管。
本发明利用预设在隧道内的轨道,通过两个驱动轮与轨道之间的摩擦力实现机器人在轨道上行走,电磁铁起制动作用,灭火系统中包括回转关节和摆动关节两自由度的手臂,回转关节绕垂直轴线转动,摆动关节绕水平轴线转动,消防水枪安装在手臂的末端,使灭火系统能够对隧道内的任意火源进行灭火,支撑轮防止机器人卡在轨道上或者受过大的阻力,水源通过消防水管输入消防水枪,实现隧道灭火。
本发明具有体积小、结构紧凑等特点,能够在隧道空间狭小、纵深较长、出入口数量少、封闭性强,隧道内排烟与散热条件差的环境下迅速到达火灾现场,及时将火扑灭。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明整体机械结构示意图;图中标记为:1-轨道、2-移动装置、3-箱体、4-灭火系统、5-消防水管、6-消防水枪;
图2是移动装置的结构示意图;图中标记为:7-驱动轮、8-输出轴、9-支撑套筒、10-轴承端盖、11-支撑轮、12-电磁铁、13-弹簧、14-支撑板、15-电机、1-轨道、3-箱体;
图3是移动装置中支撑轮结构示意图;图中标记为:16-连接件、17-摆动件、18-短轴、19-滚动轮;
图4是灭火系统中回转关节结构示意图;图中标记为:20-电机、21-输出轴、22-小齿轮、23-大齿轮、24-沉头螺栓、25-齿轮箱、26-大轴套、27-小轴套、28-轴承、29-调整垫片、30-透盖、31-关节连接件;
图5是灭火系统中摆动关节结构示意图;图中标记为:32-关节连接件、33-电机、34-电机安装架、35-手臂连接件、36-沉头螺栓、37-输出轴、38-轴承端盖、39-手臂、40-固定件、41-紧固件、5-消防水管、6-消防水枪。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
如图1-5所示,一种侧挂式隧道灭火机器人机械系统,包括箱体3、轨道1、移动装置2和灭火系统4;所述的轨道1安装在隧道侧面的上部,所述的箱体3通过移动装置2安装在轨道1上,灭火系统4固定在箱体3上。所述的移动装置2包括两个相同的驱动系统,驱动系统包括驱动轮7、输出轴8、支撑套筒9、轴承端盖10、支撑轮11、电磁铁12、弹簧13、支撑板14和电机15,其中支撑轮11通过内六角螺栓、螺母安装在箱体3上,四个支撑轮11对称地分布在轨道1的两端,支撑机器人重量并起导向作用,输出轴8一端与固定在箱体3上的电机15连接,另一端与固定在箱体3上的支撑套筒9和轴承端盖10连接;电机15驱动输出轴8,带动驱动轮7转动,使机器人靠驱动轮7与轨道1之间的摩擦力沿着轨道1移动,电磁铁12通过弹簧13和支撑板14,靠螺栓、螺母固定在箱体3上,电磁铁12选择的是在通电状态下可产生强劲吸附力的吸盘式电磁铁,当灭火机器人行走时,电磁铁12断电,弹簧13的作用使得电磁铁12吸附面与轨道1分离,当机器人停止在某一位置进行灭火时,电磁铁12通电,电磁铁12与轨道1吸在一起,起制动作用,防止由于消防水枪6喷水时产生的后坐力使得机器人运动;所述的支撑轮11包括连接件16、摆动件17、短轴18和滚动轮19,其中连接件16固定在箱体3上,摆动件17安装在连接件16上,滚动轮19通过短轴18安装在摆动件17上;所述的灭火系统4包括回转关节和摆动关节,回转关节和摆动关节通过各自的关节连接件连接;所述的回转关节包括:电机20、输出轴21、小齿轮22、大齿轮23、沉头螺栓24、齿轮箱25、大轴套26、小轴套27、轴承28、调整垫片29、透盖30和关节连接件31,其中输出轴21一端连接电机20,一端连接小齿轮22,小齿轮22与大齿轮23齿合安装在齿轮箱25里,齿轮箱25安装在箱体3上,大齿轮23通过沉头螺栓24固连在小轴套27一端上,小轴套27另一端和关节连接件31固连,大轴套26通过轴承28套接在小轴套27外并与箱体3固连,透盖30和调整垫片29连接,并套接在大轴套26外并与其固连,电机20驱动输出轴21,使小齿轮22随之转动,带动与小齿轮22齿合的大齿轮23转动,和大齿轮23固连在一起的关节连接件31随之转动,从而带动摆动关节,消防水枪6绕垂直轴线转动;所述的摆动关节包括:关节连接件32、电机33、电机安装架34、手臂连接件35、沉头螺栓36、输出轴37、轴承端盖38、手臂39、固定件40、紧固件41、消防水管5和消防水枪6,其中电机33安装在电机安装架34上,电机安装架34固定在关节连接件32上,输出轴37一端安装在电机33上,另一端与轴承端盖38固连,手臂连接件35通过沉头螺栓36将手臂39安装在输出轴37上,固定件40安装在手臂39上,消防水枪6通过紧固件41安装在固定件40上,消防水枪6内设置有消防水管5,电机33驱动输出轴37,安装在输出轴37上的手臂连接件35跟着转动,带动手臂39绕水平轴线转动,安装在手臂39上的消防水枪6随之转动,指向目标位置实施灭火。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种侧挂式隧道灭火机器人机械系统,包括箱体、轨道、移动装置和灭火系统,其特征在于:所述的轨道安装在隧道侧面的上部,所述的箱体通过移动装置安装在轨道上,灭火系统固定在箱体上。
2.根据权利要求1所述的一种侧挂式隧道灭火机器人机械系统,其特征在于:所述的移动装置包括两个相同的驱动系统,驱动系统包括驱动轮、输出轴、支撑套筒、轴承端盖、支撑轮、电磁铁、弹簧、支撑板和电机,其中支撑轮安装在箱体上,支撑轮对称地分布在轨道的两端,输出轴一端与固定在箱体上的电机连接,另一端与固定在箱体上的支撑套筒和轴承端盖连接;所述的电磁铁通过弹簧和支撑板固定在箱体上,所述的支撑轮包括连接件、摆动件、短轴和滚动轮,其中连接件固定在箱体上,摆动件安装在连接件上,滚动轮通过短轴安装在摆动件上。
3.根据权利要求1所述的一种侧挂式隧道灭火机器人机械系统,其特征在于:灭火系统包括回转关节和摆动关节,回转关节和摆动关节通过各自的关节连接件连接。
4.根据权利要求3所述的一种侧挂式隧道灭火机器人机械系统,其特征在于:所述的回转关节包括:电机、输出轴、小齿轮、大齿轮、沉头螺栓、齿轮箱、大轴套、小轴套、轴承、调整垫片、透盖和关节连接件,其中输出轴一端连接电机,一端连接小齿轮,小齿轮与大齿轮齿合安装在齿轮箱里,齿轮箱安装在箱体上,大齿轮通过沉头螺栓固连在小轴套一端上,小轴套另一端和关节连接件固连,大轴套通过轴承套接在小轴套外并与箱体固连,透盖和调整垫片连接,并套接在大轴套外并与其固连。
5.根据权利要求3所述的一种侧挂式隧道灭火机器人机械系统,其特征在于:所述的摆动关节包括:关节连接件、电机、电机安装架、手臂连接件、沉头螺栓、输出轴、轴承端盖、手臂、固定件、紧固件、消防水管和消防水枪,其中电机安装在电机安装架上,电机安装架固定在关节连接件上,输出轴一端安装在电机上,另一端与轴承端盖固连,手臂连接件通过沉头螺栓将手臂安装在输出轴上,固定件安装在手臂上,消防水枪通过紧固件安装在固定件上,消防水枪内设置有消防水管。
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