CN109966679B - 便于越障、便于维修的履带消防机械人平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种便于越障、便于维修的履带消防机械人平台，现有履带行走总成结构复杂，维修不便，且一般不具有越障能力。为此，本便于越障、便于维修的履带消防机械人平台包括车体，车体内设有蓄电池、两台直流驱动电机，并配有程序控制电路，车体两侧分别设有履带行走总成，所述两侧履带行走总成的从动轮之间设有一个从动轴，该从动轴中段还铰接有一越障升降架，并设有从动履带。本发明结构简单，越障方便，拆装方便，加装水炮、机械臂、破拆工具或排烟风机等设备，可以构成消防灭火机械人、消防排烟机械人、排爆破拆机械人等各种小型履带机械人。

Description

便于越障、便于维修的履带消防机械人平台

技术领域

本发明涉及一种便于越障、便于维修的履带消防机械人平台。

背景技术

在消防、防灾、抢险过程中，各种小型履带行走机械人广泛应用，这些小型履带行走机械人大都采用橡胶履带，体积小，操作灵活，很受欢迎。但是其履带行走机构都脱胎于军用坦克，结构复杂，体积大，出现故障时，往往需要大拆维修，很不方便。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何克服现有技术的上述缺陷，提供一种便于越障、便于维修的履带消防机械人平台。

为解决上述技术问题，本便于越障、便于维修的履带消防机械人平台，包括车体，车体内设有蓄电池、两台直流驱动电机，并配有程序控制电路，车体两侧分别设有履带行走总成，所述履带行走总成包括机架、主动轮、从动轮、若干支撑轮、若干托带轮和履带，履带套在机架、主动轮和从动轮上，所述支撑轮和托带轮分别设置在机架中段，支撑轮压在下层履带上表面上，所述托带轮外缘托住上层履带下表面，所述主动轮上设有均匀分布的齿，所述履带上设有相应齿孔，其特征在于：所述机架一端为翘起端，另一端为伸缩端，所述主动轮设置在该翘起端上，所述从动轮设置在伸缩端上，所述伸缩端包括一个伸缩臂和设置在机架上的套管，套管套在伸缩臂上，套管上设有一水平横轴，该水平横轴两端分别突出于套管两侧，并分别套有一个铰接螺栓，伸缩臂中部两侧分别设有突板，每个突板上均开有纵向通孔，所述铰接螺栓的另一端向前延伸，并穿设在同侧的突板的纵向通孔内，突板前后的铰接螺栓上还设有外螺纹，并分别设有紧固螺母，并通过前后紧固螺母夹紧突板，借以固定机架纵向长度，所述机架上还设有两个固定通孔，所述支撑轮共有2N个，每个支撑轮铰接固定在一个铰接板的下方的延伸部上，上述铰接板两两成对，同一对铰接板中段相邻侧均开有铰接孔，并通过铰接孔共同铰接在机架一侧的水平横向固定轴上，同一对铰接板上设有一个突耳，该突耳内侧设有突柱，同一对铰接板延伸部呈八字形，同一对铰接板的突柱上设有螺旋缓冲弹簧，螺旋缓冲弹簧两端分别抵在两个突耳上，螺旋缓冲弹簧的反弹力使同一对铰接板的延伸部及其上的支撑轮向外张，其中N为正整数，且N≥2，同一对铰接板的突耳外侧的机架上分别设有两个限位柱或限位块，两个履带行走总成的主动轮分别由两台直流驱动电机驱动，所述车体下方两侧相应位置设有水平横向光轴，水平横向光轴外端设有外螺纹，并配有紧固螺帽，每个履带行走总成的机架上的两个固定通孔分别套在水平横向光轴上，并由紧固螺帽固定。

如此设计，本发明履带行走总成结构简单，拆装方便。通过调节铰接螺栓上的紧固螺母可以方便地调节机架长度，进而调节履带的张紧度。需要维修时，可将本履带行走总成整体拆下来，再进行维修，十分适合各种小型履带行走机械人使用。且螺旋缓冲弹簧、铰接板及支撑轮组成缓冲机构，在起伏不平的地面上行驶时，履带可以更好地与地面贴合，便于平稳快速通过，并可防止相邻突耳间距过大，造成螺旋缓冲弹簧脱落。

两侧所述履带行走总成的从动轮之间设有一个从动轴，该从动轴中段同轴固定两个中间轮，两个中间轮之间还铰接有一越障升降架，该越障升降架前部设有一个前从动轴，前从动轴两端分别设有前从动轮，上述前从动轮与中间轮一一对应，分别套有从动履带，且车体前部还设有立柱，该立柱顶部通过一个水平横轴铰接有一个伸缩杆，该伸缩杆下端通过另一水平横轴铰接在越障升降架的中部，上述伸缩杆为电动推杆或液压驱动缸，通过伸缩杆，可以控制越障升降架及其上的从动履带前部翘起，所述主动轮运转时，通过所述履带带动从动轮及从动轴运转，从动轴进一步带动中间轮、前从动轴、前从动轮和从动履带运转。无论越障升降架处于水平状态，还是翘起状态，履带和从动履带都能同步同向转动。

正常行驶时，主动轮在前，从动履带在后，较小的障碍物，可以直接通过。当需要越过较高、较大的障碍物（如倒地的柱子或房梁等）时，本便于越障、便于维修的履带消防机械人平台先掉头，使主动轮大后，从动履带在前，然后收缩伸缩杆，使越障升降架前端翘起，同时车体前行，当从动履带前端搭上障碍物顶部，再伸展伸缩杆，使从动履带与履带保持齐平，然后电机反转，带动本便于越障、便于维修的履带消防机械人平台，以后退的方式越过障碍物，越过障碍物后，再转为正常行驶。如此设计，凡从动履带上端能够搭上的障碍物，本发明便于越障、便于维修的履带消防机械人平台都可越过。

作为优化，所述车体上设有广角摄像头和无线收发装置，并配有无线遥控装置。如此设计，便于遥控。

作为优化，所述车体前部设有车灯和电动绞盘。如此设计，便于在光线昏暗的环境使用，并可用于拖曳重物。如此设计，便于遥控。

作为优化，所述车体顶部设有对接平台，该对接平台活动安装有可调消防水炮，该可调消防水炮包括进水管、第一L形弯管、第二L形弯管、第三L形弯管和第四L形弯管，上述L形弯管均包括上游端和下游端，其中所述进水管后部设有两个呈V字形的进水口，进水管前部设有开口向上的弯管，第一L形弯管上游端通过一个可旋转的活节连接到该弯管的开口上，第一L形弯管下游端通过法兰及螺栓连接在第二L形弯管的上游端，第二L形弯管的下游端与第三L形弯管的上游端焊接在一起，第三L形弯管的下游端通过另一个可旋转的活节连接第四L形弯管的上游端，第四L形弯管下游端还连有电控消防水炮的变量炮头。如此设计，所述变量炮头既可以上下摆动，也可以左右摆动，直接向起火点喷水、灭火。

作为优化，所述可旋转的活节包括螺杆，该螺杆一端设有调节手轮，另一端设有调节电机。如此设计，便于手动或电动调节。

作为优化，第一L形弯管下游端与第二L形弯管的上游端通过法兰及螺栓连接成一水平管，该水平管上设有竖直支管，该竖直支管中段设有电磁阀，该竖直支管顶端上方设有折流挡板。

如此设计，当本便于越障、便于维修的履带消防机械人平台处于高温火场内时，可以打开电磁阀，通过竖直支管向折流挡板喷水，水撞击到折流挡板，形成向下喷射的水雾，为本发明便于越障、便于维修的履带消防机械人平台的电器设备和履带降温，防止因温度过高而损坏。

本发明便于越障、便于维修的履带消防机械人平台具有结构简单，拆装方便、越障方便的优点，其消防水炮还可替换矿车机械臂、破拆工具或排烟风机等设备，适合消防、救灾使用。

附图说明

下面结合附图对本发明便于越障、便于维修的履带消防机械人平台作进一步说明：

图1是本发明便于越障、便于维修的履带消防机械人平台的带行走总成的侧视结构示意图；

图2是本履带行走机械人平台的侧视结构示意图（越障升降架处于翘起状态）；

图3是本履带行走机械人平台的俯视结构示意图（越障升降架处于水平状态）。

图中：1为机架、2为主动轮、3为从动轮、4为支撑轮、5为托带轮、6为履带、7为固定通孔、8为铰接板、81为延伸部、82为突耳、83为突柱、84为螺旋缓冲弹簧、9为水平横向固定轴、10为限位柱、11为翘起端、12为伸缩端、121为伸缩臂、122为套管、123为水平横轴、124为铰接螺栓、125为突板、126为紧固螺母、13为车体、14为水平横向光轴、15为紧固螺帽、16为广角摄像头、17为无线收发装置、18为车灯、19为转向轮、20为中间轮、21为越障升降架、22为前从动轴、23为前从动轮、24为从动履带、25为立柱、26为水平横轴、27为伸缩杆、28为进水管、29为第一L形弯管、30为从动轴、31为第二L形弯管、32为第三L形弯管、33为第四L形弯管、34为弯管、35为可旋转的活节、36为法兰、37为电控消防水炮的变量炮头、38为螺杆、39为调节手轮、40为调节电机、41为竖直支管、42为电磁阀、43为折流挡板、44为电动绞盘。

具体实施方式

实施方式一：如图1-3所示，本便于越障、便于维修的履带消防机械人平台包括车体13，车体13内设有蓄电池、两台直流驱动电机，并配有程序控制电路，车体13两侧分别设有履带行走总成，所述履带行走总成包括机架1、主动轮2、从动轮3、若干支撑轮4、若干托带轮5和履带6，履带6套在机架1、主动轮2和从动轮3上，所述支撑轮4和托带轮5分别设置在机架1中段，支撑轮4压在下层履带6上表面上，所述托带轮5外缘托住上层履带6下表面，所述主动轮2上设有均匀分布的齿，所述履带6上设有相应齿孔。所述机架1一端为翘起端11，另一端为伸缩端12，所述主动轮2设置在该翘起端11上，所述从动轮3设置在伸缩端12上，所述伸缩端12包括一个伸缩臂121和设置在机架上的套管122，套管122套在伸缩臂121上，套管122上设有一水平横轴123，该水平横轴123两端分别突出于套管122两侧，并分别套有一个铰接螺栓124，伸缩臂121中部两侧分别设有突板125，每个突板125上均开有纵向通孔，所述铰接螺栓124的另一端向前延伸，并穿设在同侧的突板125的纵向通孔内，突板125前后的铰接螺栓上还设有外螺纹，并分别设有紧固螺母126，并通过前后紧固螺母126夹紧突板125，借以固定机架1的纵向长度，所述机架1上还设有两个固定通孔7。主动轮2与支撑轮4之间的机架下方还设有一个转向轮19，履带6在转向轮19两侧呈V字形。

所述支撑轮4共有2N个，每个支撑轮4铰接固定在一个铰接板8的下方的延伸部81上，上述铰接板8两两成对，同一对铰接板8中段相邻侧均开有铰接孔，并通过铰接孔共同铰接在机架一侧的水平横向固定轴9上，同一对铰接板8上设有一个突耳82，该突耳82内侧设有突柱83，同一对铰接板8延伸部81呈八字形，同一对铰接板8的突柱83上设有螺旋缓冲弹簧84，螺旋缓冲弹簧84两端分别抵在两个突耳82上，螺旋缓冲弹簧84的反弹力使同一对铰接板8的延伸部81及其上的支撑轮4向外张，其中N为正整数，且N≥2。

同一对铰接板8的突耳82外侧的机架1上分别设有两个限位柱10（当然也可以是限位块，图略）。

两个履带行走总成的主动轮2分别由两台直流驱动电机驱动，所述车体13下方两侧相应位置设有水平横向光轴14，水平横向光轴14外端设有外螺纹，并配有紧固螺帽15，每个履带行走总成的机架上的两个固定通孔分别套在水平横向光轴上，并由紧固螺帽15固定。

如图2所示，两侧所述履带行走总成的从动轮3之间设有一个从动轴30，该从动轴30中段同轴固定两个中间轮20，两个中间轮20之间还铰接有一越障升降架21，该越障升降架21前部设有一个前从动轴22，前从动轴22两端分别设有前从动轮23，上述前从动轮23与中间轮20一一对应，分别套有从动履带24，且车体13前部还设有立柱25，该立柱25顶部通过一个水平横轴26铰接有一个伸缩杆27，该伸缩杆27下端通过另一水平横轴26铰接在越障升降架21的中部，上述伸缩杆27为电动推杆或液压驱动缸，通过伸缩杆27，可以控制越障升降架21及其上的从动履带24前部翘起，所述主动轮2运转时，通过所述履带6带动从动轮3及从动轴30运转，从动轴30进一步带动中间轮20、前从动轴22、前从动轮23和从动履带24运转。

所述车体上设有广角摄像头16和无线收发装置17，并配有无线遥控装置（图中未示出）。所述车体前部设有车灯18和电动绞盘44。

如图2、3所示，所述车体13顶部设有对接平台，该对接平台活动安装有可调消防水炮，该可调消防水炮包括进水管28、第一L形弯管29、第二L形弯管31、第三L形弯管32和第四L形弯管33，上述L形弯管29、31、32、33均包括上游端和下游端，其中所述进水管28后部设有两个呈V字形的进水口，进水管28前部设有开口向上的弯管34。第一L形弯管29上游端通过一个可旋转的活节35连接到该弯管34的开口上，第一L形弯管29下游端通过法兰36及螺栓连接在第二L形弯管31的上游端，第二L形弯管31的下游端与第三L形弯管32的上游端焊接在一起，第三L形弯管32的下游端通过另一个可旋转的活节35连接第四L形弯管33的上游端，第四L形弯管33下游端还连有电控消防水炮的变量炮头37。电控消防水炮的变量炮头37结构参见CN 202015437 U。

所述可旋转的活节35包括螺杆38，该螺杆38一端设有调节手轮39，另一端设有调节电机40。

第一L形弯管29下游端与第二L形弯管31的上游端通过法兰36及螺栓连接成一水平管，该水平管上设有竖直支管41，该竖直支管41中段设有电磁阀42，该竖直支管41顶端上方设有折流挡板43。

Claims (4)

1.一种便于越障、便于维修的履带消防机械人平台，包括车体，车体内设有蓄电池、两台直流驱动电机，并配有程序控制电路，车体两侧分别设有履带行走总成，所述履带行走总成包括机架、主动轮、从动轮、若干支撑轮、若干托带轮和履带，履带套在机架、主动轮和从动轮上，所述支撑轮和托带轮分别设置在机架中段，支撑轮压在下层履带上表面上，所述托带轮外缘托住上层履带下表面，所述主动轮上设有均匀分布的齿，所述履带上设有相应齿孔，其特征在于：所述机架一端为翘起端，另一端为伸缩端，所述主动轮设置在该翘起端上，所述从动轮设置在伸缩端上，所述伸缩端包括一个伸缩臂和设置在机架上的套管，套管套在伸缩臂上，套管上设有一水平横轴，该水平横轴两端分别突出于套管两侧，并分别套有一个铰接螺栓，伸缩臂中部两侧分别设有突板，每个突板上均开有纵向通孔，所述铰接螺栓的另一端向前延伸，并穿设在同侧的突板的纵向通孔内，突板前后的铰接螺栓上还设有外螺纹，并分别设有紧固螺母，并通过前后紧固螺母夹紧突板，借以固定机架纵向长度，所述机架上还设有两个固定通孔，所述支撑轮共有2N个，每个支撑轮铰接固定在一个铰接板的下方的延伸部上，上述铰接板两两成对，同一对铰接板中段相邻侧均开有铰接孔，并通过铰接孔共同铰接在机架一侧的水平横向固定轴上，同一对铰接板上设有一个突耳，该突耳内侧设有突柱，同一对铰接板延伸部呈八字形，同一对铰接板的突柱上设有螺旋缓冲弹簧，螺旋缓冲弹簧两端分别抵在两个突耳上，螺旋缓冲弹簧的反弹力使同一对铰接板的延伸部及其上的支撑轮向外张，其中N为正整数，且N≥2，同一对铰接板的突耳外侧的机架上分别设有两个限位柱或限位块，两个履带行走总成的主动轮分别由两台直流驱动电机驱动，所述车体下方两侧相应位置设有水平横向光轴，水平横向光轴外端设有外螺纹，并配有紧固螺帽，每个履带行走总成的机架上的两个固定通孔分别套在水平横向光轴上，并由紧固螺帽固定，

两侧所述履带行走总成的从动轮之间设有一个从动轴，该从动轴中段同轴固定两个中间轮，两个中间轮之间还铰接有一越障升降架，该越障升降架前部设有一个前从动轴，前从动轴两端分别设有前从动轮，上述前从动轮与中间轮一一对应，分别套有从动履带，且车体前部还设有立柱，该立柱顶部通过一个水平横轴铰接有一个伸缩杆，该伸缩杆下端通过另一水平横轴铰接在越障升降架的中部，上述伸缩杆为电动推杆或液压驱动缸，通过伸缩杆，可以控制越障升降架及其上的从动履带前部翘起，所述主动轮运转时，通过所述履带带动从动轮及从动轴运转，从动轴进一步带动中间轮、前从动轴、前从动轮和从动履带运转，所述车体上设有广角摄像头和无线收发装置，并配有无线遥控装置，所述车体前部设有车灯和电动绞盘。

2.根据权利要求1所述的便于越障、便于维修的履带消防机械人平台，其特征在于：所述车体顶部设有对接平台，该对接平台活动安装有可调消防水炮，该可调消防水炮包括进水管、第一L形弯管、第二L形弯管、第三L形弯管和第四L形弯管，上述L形弯管均包括上游端和下游端，其中所述进水管后部设有两个呈V字形的进水口，进水管前部设有开口向上的弯管，第一L形弯管上游端通过一个可旋转的活节连接到该弯管的开口上，第一L形弯管下游端通过法兰及螺栓连接在第二L形弯管的上游端，第二L形弯管的下游端与第三L形弯管的上游端焊接在一起，第三L形弯管的下游端通过另一个可旋转的活节连接第四L形弯管的上游端，第四L形弯管下游端还连有电控消防水炮的变量炮头。

3.根据权利要求2所述的便于越障、便于维修的履带消防机械人平台，其特征在于：所述可旋转的活节包括螺杆，该螺杆一端设有调节手轮，另一端设有调节电机。

4.根据权利要求2所述的便于越障、便于维修的履带消防机械人平台，其特征在于：第一L形弯管下游端与第二L形弯管的上游端通过法兰及螺栓连接成一水平管，该水平管上设有竖直支管，该竖直支管中段设有电磁阀，该竖直支管顶端上方设有折流挡板。