CN111605363A - 一种具有轮缘踏面和轮齿的行走轮的自动巡检驱动系统 - Google Patents

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江帆
钟鹏程
朱真才
李伟
孟娜娜
周公博
曹国华
彭玉兴
沈刚
卢昊
姚君
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Abstract

本发明的一种具有轮缘踏面和轮齿的行走轮的自动巡检驱动系统，包括导轨和巡检装置，所述导轨包括水平导轨和坡度导轨，所述巡检装置上设置有驱动装置，所述驱动装置包括电机，所述电机的电机轴上连接有行走轮，所述行走轮沿其轴线方向一部分为齿轮，另一部分为轮缘踏面，轮缘踏面外套设有橡胶套，橡胶套的外径不小于齿轮外径；所述坡度导轨上设置有和齿轮啮合的齿条，所述巡检装置上位于导轨的正下方设置有与导轨底部滑动连接的导向轮。本发明水平运动时采用行走轮和水平导轨的摩擦式传动，运动平稳，噪音小，成本低廉；上下坡运动时采用齿轮齿条传动，不会发生打滑现象，运行可靠。

Description

一种具有轮缘踏面和轮齿的行走轮的自动巡检驱动系统
技术领域
本发明属于自动巡检驱动系统领域，尤其涉及一种具有轮缘踏面和轮齿的行走轮的自动巡检驱动系统。
背景技术
目前，自动巡检驱动系统普遍采用以下两种传动方案：行走轮和导轨的摩擦式传动、齿轮齿条传动。行走轮和导轨的摩擦式传动运动平稳，噪音小，成本低廉，但是爬坡时容易出现打滑现象。齿轮齿条传动使自动巡检装置上下坡运动时不会发生打滑，但是铺设齿条成本较高，检修工序复杂。因此，亟需一种具有轮缘踏面和轮齿的行走轮的自动巡检驱动系统及方法，能够解决上述问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种具有轮缘踏面和轮齿的行走轮的自动巡检驱动系统。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种具有轮缘踏面和轮齿的行走轮的自动巡检驱动系统，包括导轨和巡检装置，所述导轨包括水平导轨和坡度导轨，所述巡检装置上设置有驱动装置，所述驱动装置包括电机，所述电机的电机轴上连接有行走轮，所述行走轮沿其轴线方向一部分为齿轮，另一部分为带有轮缘踏面的平滑轮毂，平滑轮毂外套设有橡胶套，橡胶套的外径不小于齿轮外径；所述坡度导轨上设置有和齿轮啮合的齿条，所述巡检装置上位于导轨的正下方设置有与导轨底部滑动连接的导向轮。
进一步的，所述导轨底部开设有导向槽，所述导向轮和导向槽滚动连接。
进一步的，所述导向轮轮面和导向槽侧壁滚动连接，所述导向轮远离导轨的一侧设置有外缘，外缘和导向槽端面接触，所述导向轮宽度小于导向槽的槽深。
进一步的，所述导轨靠近电机一侧设置有挡板，所述橡胶套端面抵触挡板。
进一步的，所述巡检装置上表面设置有支撑底板，所述电机安装在支撑底板上。
进一步的，所述电机通过电机支座安装在支撑底板上。
进一步的，所述导轨一侧向下设置有立柱。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
水平运动时采用行走轮和水平导轨的摩擦式传动，运动平稳，噪音小，成本低廉；上下坡运动时采用齿轮齿条传动，不会发生打滑现象，运行可靠。
附图说明
图1为本发明的自动巡检驱动系统的整体结构示意图；
图2为本发明的自动巡检驱动系统的总体结构主视图；
图3为本发明的行走轮的局部结构分解视图；
图4为本发明的导向轮的结构示意图；
图5为本发明的齿轮和齿条啮合传动的结构示意图。
图中，1、巡检装置；2、支撑底板；3、电机；4、电机支座；5、联轴器；6、轴承端盖；7、轴承座；8、支撑轴；9、行走轮；9-1、橡胶套；9-2、轮缘踏面；9-3、齿轮；10、圆螺母；11、坡度导轨；12、齿条；13、立柱；14、水平导轨；15、导向轮。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
本发明提供一种具有轮缘踏面和轮齿的行走轮的自动巡检驱动系统，如图1-5所示，包括导轨和巡检装置1，所述导轨包括水平导轨14和坡度导轨11，所述巡检装置1上设置有驱动装置，所述驱动装置包括电机3，所述电机3的电机轴上连接有行走轮9，所述行走轮9沿其轴线方向一部分为齿轮9-3，另一部分为带有轮缘踏面9-2的平滑轮毂，平滑轮毂外套设有橡胶套9-1，橡胶套9-1的外径不小于齿轮9-3外径；所述坡度导轨11上设置有和齿轮9-3啮合的齿条12，所述巡检装置1上位于导轨的正下方设置有与导轨底部滑动连接的导向轮15。
所述导轨底部开设有导向槽，所述导向轮15和导向槽滚动连接。所述导向轮15轮面和导向槽侧壁滚动连接，所述导向轮15远离导轨的一侧设置有外缘，外缘和导向槽端面接触，所述导向轮15宽度小于导向槽的槽深。所述导轨靠近电机3一侧设置有挡板，所述橡胶套9-1端面抵触挡板。
具体的，如图1和图2所示，巡检装置1固定在支撑底板2的下侧，电机支座4、轴承座7和导向轮15安装在支撑底板2的上侧，电机3固定在电机支座4上；轴承座7避免了电机3承受翻转力矩，并有固定支撑轴8的作用；支撑轴8的一端通过联轴器5与电机3输出轴连接，另一端安装行走轮9；行走轮9的后侧采用轴肩定位，前侧采用圆螺母10定位；水平导轨14和坡度导轨11的侧面与多个立柱13连接；在即将上下坡的过渡区域，水平导轨14的尾部和坡度导轨11的首部等高度连接。
如图3所示，行走轮9的圆周面的一半圆周是具有均布轮齿的齿轮9-3，另一半圆周是具有轮缘踏面9-2的平滑轮毂，并且平滑轮毂外套设有一层橡胶套9-1。
如图1和图5所示，巡检装置1沿着水平导轨14水平运动。电机3输出轴转动带动着联轴器5转动，然后带动着支撑轴8转动，使支撑轴8上的行走轮9在水平导轨14上滚动，从而使巡检装置1沿着水平导轨14水平运动。行走轮9的后侧紧贴水平导轨14顶部的挡板。行走轮9在水平导轨14上滚动时，为了避免齿轮9-3和水平导轨14接触产生的磨损，令橡胶套9-1在最大载荷运行下产生最大变形后，其外径仍大于齿轮9-3的齿顶圆直径。导向轮15与导轨底部的导向槽滚动连接，用来辅助巡检装置1的运动；导向轮的外缘紧贴导轨底部的导向槽端面，有限位的作用，能防止巡检装置1摆动。导向轮15保证巡检装置1只沿着导轨运动，并有平衡力矩的作用。
如图1和图5所示，上下坡运动时，齿轮9-3与齿条12啮合，电机3输出轴转动带动着齿轮9-3转动，使巡检装置1沿着坡度导轨11运动。行走轮9的后侧紧贴坡度导轨11顶部的挡板，齿条12安装在坡度导轨11上。导向轮15保证巡检装置1只沿着坡度导轨11运动，并有平衡力矩的作用。
驱动方式说明：如图1所示，本发明工作时，若巡检装置1水平运动，则采用行走轮9和水平导轨14的摩擦式传动；若巡检装置1上下坡运动，则采用齿轮9-3和齿条12啮合传动；巡检装置1即将由水平运动转换为上下坡运动时，若齿轮9-3和齿条12没有正好啮合，则通过行走轮9在水平导轨14上打滑来自行调整，使齿轮9-3和齿条12啮合，然后巡检装置1沿着坡度导轨11运动。
本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。上面对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以再不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (7)

1.一种具有轮缘踏面和轮齿的行走轮的自动巡检驱动系统，其特征在于：包括导轨和巡检装置，所述导轨包括水平导轨和坡度导轨，所述巡检装置上设置有驱动装置，所述驱动装置包括电机，所述电机的电机轴上连接有行走轮，所述行走轮沿其轴线方向一部分为齿轮，另一部分为带有轮缘踏面的平滑轮毂，平滑轮毂外套设有橡胶套，橡胶套的外径不小于齿轮外径；所述坡度导轨上设置有和齿轮啮合的齿条，所述巡检装置上位于导轨的正下方设置有与导轨底部滑动连接的导向轮。
2.根据权利要求1所述的一种具有轮缘踏面和轮齿的行走轮的自动巡检驱动系统，其特征在于：所述导轨底部开设有导向槽，所述导向轮和导向槽滚动连接。
3.根据权利要求2所述的一种具有轮缘踏面和轮齿的行走轮的自动巡检驱动系统，其特征在于：所述导向轮轮面和导向槽侧壁滚动连接，所述导向轮远离导轨的一侧设置有外缘，外缘和导向槽端面接触，所述导向轮宽度小于导向槽的槽深。
4.根据权利要求1所述的一种具有轮缘踏面和轮齿的行走轮的自动巡检驱动系统，其特征在于：所述导轨靠近电机一侧设置有挡板，所述橡胶套端面抵触挡板。
5.根据权利要求1所述的一种具有轮缘踏面和轮齿的行走轮的自动巡检驱动系统，其特征在于：所述巡检装置上表面设置有支撑底板，所述电机安装在支撑底板上。
6.根据权利要求5所述的一种具有轮缘踏面和轮齿的行走轮的自动巡检驱动系统，其特征在于：所述电机通过电机支座安装在支撑底板上。
7.根据权利要求6所述的一种具有轮缘踏面和轮齿的行走轮的自动巡检驱动系统，其特征在于：所述导轨一侧向下设置有立柱。
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