CN105438295B - 一种带有气杆缓冲的v形永磁链片的爬壁机器人 - Google Patents

Abstract

一种带有气杆缓冲的V形永磁链片的爬壁机器人，以解决现有水冷壁机器人运动攀爬不灵活的问题。气杆缓冲连接机构包括两组交叉气杆组件，每组交叉气杆组件包括两个气杆，两个气杆交叉设置，两组交叉气杆组件上下设置且四个气杆的外壳组成菱形，左侧的上下两个气杆外壳通过第一销钉与左侧的主架体铰接，右侧的上下两个气杆外壳通过第一销钉与右侧的主架体铰接，每个气杆的内杆通过第二销钉与相对应的固定件铰接，每个固定件固装在相应的连接杆上，每个从动轮固定架上固装有一个探头支撑机构，每条梯形同步带上均布设置有数个V形支架，且V形支架的V形口正对梯形同步带的长度方向，每个V形支架的V形片的内壁设置一个磁块。本发明用于水冷壁检查。

Description

一种带有气杆缓冲的V形永磁链片的爬壁机器人

技术领域

本发明涉及一种爬壁机器人，具体涉及一种带有气杆缓冲的V形永磁链片的爬壁机器人。

背景技术

水冷壁是循环流化床锅炉中主要承压部件，主要用于吸收锅炉辐射热量，在循环流化床锅炉运行过程中，沿炉膛内壁面下流的固体物料在交界区域产生流动方向的改变，因而对水冷壁表面产生冲刷，经过长时间的冲刷导致水冷壁管壁磨损变薄，强度下降，另外过度区域内由于沿壁面下流的固体物料与炉内向上运动的固体物料运动相反，在局部产生涡旋流，对水冷壁产生磨损，缩短了水冷壁的使用寿命。因此需要定期对水冷壁进行检查，目前，还没有出现可以在水冷壁上进行爬行的机器人，现有用于定期对水冷壁进行检查的机器人为轨道式机器人，机器人沿着固定的轨道行走，导致机器人运动受到轨道的约束、攀爬不够灵活。

发明内容

本发明为解决现有用于定期对水冷壁进行检查的机器人只能沿着固定的轨道行走，存在机器人运动受到轨道的约束、攀爬不够灵活的问题，而提供一种带有气杆缓冲的V形永磁链片的爬壁机器人。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：

本发明的一种带有气杆缓冲的V形永磁链片的爬壁机器人包括连接件、气杆缓冲连接机构、两个连接杆、两个主架体、两个主动轮固定架、两个从动轮固定架、两个驱动轴、两个被动锥齿轮、两个主动锥齿轮、两个驱动电机、两个主动梯形带轮、两个从动轴、两个从动梯形带轮、两条梯形同步带、两个探头支撑机构、两个第一销钉、四个固定件、四个第二销钉、数个V形支架和数个磁块，两个连接杆平行设置，每个连接杆安装在其相应的主架体上，两个主架体通过连接件连接，每个连接杆的一端固装有一个主动轮固定架，每个连接杆的另一端固装有一个从动轮固定架，每个主动轮固定架上安装一个驱动轴，驱动轴上固装一个被动锥齿轮和一个主动梯形带轮，主动锥齿轮与被动锥齿轮啮合，主动锥齿轮固装在驱动电机的输出轴上，每个从动轮固定架上安装一个从动轴，从动轴上固装一个从动梯形带轮，梯形同步带的一端套在主动梯形带轮上，梯形同步带的另一端套在从动梯形带轮上，气杆缓冲连接机构包括两组交叉气杆组件，每组交叉气杆组件包括两个气杆，两个气杆交叉设置，两组交叉气杆组件上下设置且四个气杆的外壳组成菱形，左侧的上下两个气杆外壳通过第一销钉与左侧的主架体铰接，右侧的上下两个气杆外壳通过第一销钉与右侧的主架体铰接，每个气杆的内杆通过第二销钉与相对应的固定件铰接，每个固定件固装在相应的连接杆上，每个从动轮固定架上固装有一个探头支撑机构，每条梯形同步带上均布设置有数个V形支架，且V形支架的V形口正对梯形同步带的长度方向，每个V形支架的V形片的内壁设置一个磁块。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

一、本发明的机器人可以在水冷壁上进行爬壁行走，气杆缓冲连接机构在机器人爬行时起到缓冲作用，气杆缓冲连接机构上的气杆发生轻微变形，气杆的内杆在气杆的外壳内移动，保证机器人可以在弯形水冷壁上行走。本发明在冷壁上行走不受约束、可任意转向、攀爬灵活。

二、本发明通过调整两个螺母在丝杠上的距离，实现了调整两个连接杆之间的间距，进而调整了两个主动梯形带轮和两个从动梯形带轮的间距，从而增加了本发明机器人的适用范围。

三、超声波测厚仪对水冷壁进行检查，防止水冷壁在检查时出现遗漏检查的地方，保证水冷壁检查的全面性。

四、张紧机构能够保证梯形同步带始终与主动梯形带轮和从动梯形带轮紧密传动，避免了脱齿现象。

五、本发明还具有结构简单使用方便快捷的优点。

附图说明

图1是本发明的整体结构的立视图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的俯视图(去掉气杆缓冲连接机构15)；

图4是图1的K向视图；

图5是气杆缓冲连接机构15的仰视图；

图6是具体实施方式三的结构示意图；

图7是具体实施方式四的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1～图5说明本实施方式，本实施方式包括连接件1、气杆缓冲连接机构15、两个连接杆2、两个主架体3、两个主动轮固定架4、两个从动轮固定架5、两个驱动轴6、两个被动锥齿轮7、两个主动锥齿轮8、两个驱动电机9、两个主动梯形带轮10、两个从动轴11、两个从动梯形带轮12、两条梯形同步带13、两个探头支撑机构14、两个第一销钉19、四个固定件16、四个第二销钉20、数个V形支架17和数个磁块18，两个连接杆2平行设置，每个连接杆2安装在其相应的主架体3上，两个主架体3通过连接件1连接，每个连接杆2的一端固装有一个主动轮固定架4，每个连接杆2的另一端固装有一个从动轮固定架5，每个主动轮固定架4上安装一个驱动轴6，驱动轴6上固装一个被动锥齿轮7和一个主动梯形带轮10，主动锥齿轮8与被动锥齿轮7啮合，主动锥齿轮8固装在驱动电机9的输出轴上，每个从动轮固定架5上安装一个从动轴11，从动轴11上固装一个从动梯形带轮12，梯形同步带13的一端套在主动梯形带轮10上，梯形同步带13的另一端套在从动梯形带轮12上，气杆缓冲连接机构15包括两组交叉气杆组件，每组交叉气杆组件包括两个气杆15-1，两个气杆15-1交叉设置，两组交叉气杆组件上下设置且四个气杆15-1的外壳组成菱形，左侧的上下两个气杆15-1外壳通过第一销钉19与左侧的主架体3铰接，右侧的上下两个气杆15-1外壳通过第一销钉19与右侧的主架体3铰接，每个气杆15-1的内杆通过第二销钉20与相对应的固定件16铰接，每个固定件16固装在相应的连接杆2上，每个从动轮固定架5上固装有一个探头支撑机构14，每条梯形同步带13上均布设置有数个V形支架17，且V形支架17的V形口正对梯形同步带13的长度方向，每个V形支架17的V形片的内壁设置一个磁块18。

具体实施方式二：结合图2说明本实施方式，本实施方式的驱动电机9为直流伺服电机。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图6说明本实施方式，本实施方式的V形支架17包括底板17-1和两个侧板17-2，两个侧板17-2呈V形设置在底板17-1的两端，底板17-1和两个侧板17-2制成一体。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：结合图7说明本实施方式，本实施方式的V形支架17包括小弹簧17-3和两个侧板17-2，两个侧板17-2呈V形设置在小弹簧17-3的两端，小弹簧17-3的两端分别与两个侧板17-2连接。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：结合图7说明本实施方式，本实施方式的气杆缓冲连接机构15还包括丝杠21和两个螺母22，所述每组交叉气杆组件上两个气杆15-1的外壳交叉处安装有一个螺母22，丝杠21与两个螺母22螺纹连接，且两个螺母22的旋向相反(即一个左旋、一个右旋)。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式六：结合图5说明本实施方式，本实施方式的气杆缓冲连接机构15还包括手柄23，所述手柄23安装在丝杠21的输入端上。这样设计便于手动调节丝杠21。其它组成及连接关系与具体实施方式五相同。

具体实施方式七：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的探头支撑机构14包括探头套筒14-1、套筒支架14-2和连接架14-3，探头套筒14-1插装在套筒支架14-2上，套筒支架14-2固装在连接架14-3上，连接架14-3固装在从动轮固定架5上。其它组成及连接关系与具体实施方式六相同。

具体实施方式八：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式七不同的是它还增加有两个超声波测厚仪24，每个主架体3上固装一个超声波测厚仪24。其它组成及连接关系与具体实施方式七相同。

具体实施方式九：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式八不同的是它还增加有两个张紧机构，两个张紧机构与两条梯形同步带13一一对应，每个张紧机构包括两个压紧轮轴25、两个梯形压紧轮26、两个杠杆27、两个大弹簧28和两个销轴29，两个压紧轮轴25与两个主架体3一一对应，压紧轮轴25通过轴承安装在主架体3中，梯形压紧轮26固装压紧轮轴25上，梯形压紧轮26与梯形同步带13啮合，杠杆27的中部与销轴29转动连接，杠杆27的上端与压紧轮轴25连接，杠杆27的下端与大弹簧28连接，大弹簧28另一端与主架体3连接。张紧机构能够使梯形同步带13与主动梯形带轮10和从动梯形带轮12传动平稳。其它组成及连接关系与具体实施方式八相同。

工作原理

本发明工作时将本机器人放置在水冷壁上，即V形支架17上的两个V形片扣合在水冷壁上，通过驱动电机9提供动力，驱动电机9驱动一个主动锥齿轮8转动，被动锥齿轮7随之转动，进而带动驱动轴6转动，驱动轴6带动主动梯形带轮10转动，通过梯形同步带13带动从动梯形带轮12实现同步转动，从而实现机器人沿水冷壁运动。

Claims (9)

1.一种带有气杆缓冲的V形永磁链片的爬壁机器人，其特征在于：所述爬壁机器人包括连接件(1)、两个连接杆(2)、两个主架体(3)、两个主动轮固定架(4)、两个从动轮固定架(5)、两个驱动轴(6)、两个被动锥齿轮(7)、两个主动锥齿轮(8)、两个驱动电机(9)、两个主动梯形带轮(10)、两个从动轴(11)、两个从动梯形带轮(12)和两条梯形同步带(13)，两个连接杆(2)平行设置，每个连接杆(2)安装在其相应的主架体(3)上，两个主架体(3)通过连接件(1)连接，每个连接杆(2)的一端固装有一个主动轮固定架(4)，每个连接杆(2)的另一端固装有一个从动轮固定架(5)，每个主动轮固定架(4)上安装一个驱动轴(6)，驱动轴(6)上固装一个被动锥齿轮(7)和一个主动梯形带轮(10)，主动锥齿轮(8)与被动锥齿轮(7)啮合，主动锥齿轮(8)固装在驱动电机(9)的输出轴上，每个从动轮固定架(5)上安装一个从动轴(11)，从动轴(11)上固装一个从动梯形带轮(12)，梯形同步带(13)的一端套在主动梯形带轮(10)上，梯形同步带(13)的另一端套在从动梯形带轮(12)上，其特征在于：所述爬壁机器人还包括两个探头支撑机构(14)、气杆缓冲连接机构(15)、两个第一销钉(19)、四个固定件(16)、四个第二销钉(20)、数个V形支架(17)和数个磁块(18)，气杆缓冲连接机构(15)包括两组交叉气杆组件，每组交叉气杆组件包括两个气杆(15-1)，两个气杆(15-1)交叉设置，两组交叉气杆组件上下设置且四个气杆(15-1)的外壳组成菱形，左侧的上下两个气杆(15-1)外壳通过第一销钉(19)与左侧的主架体(3)铰接，右侧的上下两个气杆(15-1)外壳通过第一销钉(19)与右侧的主架体(3)铰接，每个气杆(15-1)的内杆通过第二销钉(20)与相对应的固定件(16)铰接，每个固定件(16)固装在相应的连接杆(2)上，每个从动轮固定架(5)上固装有一个探头支撑机构(14)，每条梯形同步带(13)上均布设置有数个V形支架(17)，且V形支架(17)的V形口正对梯形同步带(13)的长度方向，每个V形支架(17)的V形片的内壁设置一个磁块(18)。

2.根据权利要求1所述一种带有气杆缓冲的V形永磁链片的爬壁机器人，其特征在：所述驱动电机(9)为直流伺服电机。

3.根据权利要求1所述一种带有气杆缓冲的V形永磁链片的爬壁机器人，其特征在：所述V形支架(17)包括底板(17-1)和两个侧板(17-2)，两个侧板(17-2)呈V形设置在底板(17-1)的两端，底板(17-1)和两个侧板(17-2)制成一体。

4.根据权利要求1所述一种带有气杆缓冲的V形永磁链片的爬壁机器人，其特征在：所述V形支架(17)包括小弹簧(17-3)和两个侧板(17-2)，两个侧板(17-2)呈V形设置在小弹簧(17-3)的两端，小弹簧(17-3)的两端分别与两个侧板(17-2)连接。

5.根据权利要求1、2或3所述一种带有气杆缓冲的V形永磁链片的爬壁机器人，其特征在：所述气杆缓冲连接机构(15)还包括丝杠(21)和两个螺母(22)，所述每组交叉气杆组件上两个气杆(15-1)的外壳交叉处安装有一个螺母(22)，丝杠(21)与两个螺母(22)螺纹连接，且两个螺母(22)的旋向相反。

6.根据权利要求5所述一种带有气杆缓冲的V形永磁链片的爬壁机器人，其特征在：所述气杆缓冲连接机构(15)还包括手柄(23)，所述手柄(23)安装在丝杠(21)的输入端上。

7.根据权利要求6所述一种带有气杆缓冲的V形永磁链片的爬壁机器人，其特征在：所述探头支撑机构(14)包括探头套筒(14-1)、套筒支架(14-2)和连接架(14-3)，探头套筒(14-1)插装在套筒支架(14-2)上，套筒支架(14-2)固装在连接架(14-3)上。

8.根据权利要求7所述一种带有气杆缓冲的V形永磁链片的爬壁机器人，其特征在：所述爬壁机器人还包括两个超声波测厚仪(24)，每个主架体(3)上固装一个超声波测厚仪(24)。

9.根据权利要求8所述一种带有气杆缓冲的V形永磁链片的爬壁机器人，其特征在：所述爬壁机器人还包括两个张紧机构，两个张紧机构与两条梯形同步带(13)一一对应，所述张紧机构包括两个压紧轮轴(25)、两个梯形压紧轮(26)、两个杠杆(27)、两个大弹簧(28)和两个销轴(29)，两个压紧轮轴(25)与两个主架体(3)一一对应，压紧轮轴(25)通过轴承安装在主架体(3)中，梯形压紧轮(26)固装压紧轮轴(25)上，梯形压紧轮(26)与梯形同步带(13)啮合，杠杆(27)的中部与销轴(29)转动连接，杠杆(27)的上端与压紧轮轴(25)连接，杠杆(27)的下端与大弹簧(28)连接，大弹簧(28)另一端与主架体(3)连接。