CN111975738A - 夹紧装置及轨道巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种夹紧装置及轨道巡检机器人，夹紧装置设置在轨道巡检机器人的底盘上，包括相对设置的定轮机构和夹紧轮机构，所述定轮机构包括定轮，所述定轮的外表面用于抵顶在轨道的第一侧面上，所述夹紧轮机构包括浮动轮和预紧机构，所述预紧机构用于向所述浮动轮施加预紧力，以使所述浮动轮抵顶在所述轨道的第二侧面上。本发明能够保证巡检机器人在铁路轨道上行走时不产生晃动，提高检测结果的精准度。

Description

夹紧装置及轨道巡检机器人

技术领域

本发明涉及铁路轨道检测技术，尤其涉及一种夹紧装置及轨道巡检机器人。

背景技术

近些年，我国铁路行业发展迅猛，铁路线路总长度逐年递增，铁路轨道巡检的工作量也越来越大，铁路轨道巡检主要是为了检查轨道线路有无缺陷，以防止列车运行时出现安全事故。传统方式中，铁路轨道巡检工作主要靠人工来完成。巡检人员通过人力推动巡检小车在铁路轨道上行走，在此过程中，每隔一段固定的距离即测量轨道的一些基本几何参数，并且检查轨道的道岔、主要连接零件等部位是否有损伤，以保障列车的正常运行。为了减轻铁路巡检人员的劳动强度，引入了巡检机器人来代替人工进行上述作业，巡检人员只需控制机器人即可。

现有技术中，巡检机器人与铁路轨道的定位主要依靠车轮，巡检机器人的车轮包括与铁路轨道的上端面接触的主体部以及设置在主体部一侧的限位部。主体部呈圆柱形，在巡检机器人行走时，主体部的外表面贴合在铁路轨道的上端面上，并沿铁路轨道的延伸方向转动；限位部也呈圆柱形，且限位部的直径大于主体部的直径，在巡检机器人行走时，限位部抵顶在两条相对设置的铁路轨道的内侧，以防止巡检机器人从轨道上脱落。

但是，由于公差的存在，两条相对设置的铁路轨道的内侧之间的距离实际是一个变化值，因此巡检机器人两侧相对的限位部在设计时的间距要小于两条相对设置的铁路轨道的最小偏差值，以保证巡检机器人在铁路轨道上可以顺畅运行。由于巡检机器人两侧相对的限位部之间的距离永远小于两条相对设置的铁路轨道的内侧之间的最小距离，限位部与轨道内侧面之间一直存在间隙，也就是整个巡检机器人在轨道上行驶时，实际上一直是在两条相对设置的铁路轨道之间晃动的，限位部仅仅可以保证这个晃动量在一定范围内，而且这个范围对于轨道几何参数精准检测来说影响很大。这样巡检机器人在轨道上运行检测过程实际上引入了一个不确定量，会影响整个巡检机器人检测结果的精准度。

发明内容

为了克服现有技术下的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种夹紧装置及轨道巡检机器人，本发明能够保证巡检机器人在铁路轨道上行走时不产生晃动，提高检测结果的精准度。

本发明一实施例提供一种夹紧装置，设置在轨道巡检机器人的底盘上，包括相对设置的定轮机构和夹紧轮机构，所述定轮机构包括定轮，所述定轮的外表面用于抵顶在轨道的第一侧面上，所述夹紧轮机构包括浮动轮和预紧机构，所述预紧机构用于向所述浮动轮施加预紧力，以使所述浮动轮抵顶在所述轨道的第二侧面上。

如上所述的夹紧装置，可选地，还包括与所述底盘相连接的安装梁，所述定轮机构设置在所述安装梁靠近所述底盘的一侧，所述夹紧轮机构设置在所述安装梁远离所述底盘的一侧。

如上所述的夹紧装置，可选地，所述定轮机构还包括连接杆，所述连接杆的第一端用于连接所述安装梁，所述连接杆的第二端用于连接所述定轮。

如上所述的夹紧装置，可选地，所述连接杆的第一端设有外螺纹，所述安装梁上设有第一安装孔，所述第一安装孔内设有内螺纹，所述连接杆的第一端穿过所述第一安装孔后套设有锁紧螺母，通过所述锁紧螺母将所述连接杆与所述安装梁相对固定。

如上所述的夹紧装置，可选地，所述连接杆的第二端设有带有内螺纹的固定孔，所述定轮的轮轴上设有外螺纹，所述定轮的轮轴与所述固定孔螺纹连接。

如上所述的夹紧装置，可选地，所述预紧机构包括调节件以及相对设置的第一安装板和第二安装板，所述浮动轮与所述第二安装板连接，所述第一安装板和第二安装板之间设有多个弹性件，所述第一安装板上设有第一通孔，所述第二安装板上设有第二通孔，所述调节件包括限位部和调节部，所述调节部穿过所述第一通孔后固定在所述第二通孔中，所述调节部可沿所述第二通孔移动，以调节所述弹性件的预紧力，所述限位部抵顶在所述第一安装板上。

如上所述的夹紧装置，可选地，所述调节部上设有外螺纹，所述第二通孔内设有内螺纹，通过调节所述调节部旋入所述第二通孔的长度以调节所述弹性件的预紧力。

如上所述的夹紧装置，可选地，所述第二通孔内还设有卡簧槽，所述卡簧槽内设有卡簧，所述卡簧用于防止所述调节部从所述第二通孔中脱落。

如上所述的夹紧装置，可选地，所述第一安装板上还设有与所述弹性件一一对应的第一定位孔，所述第二安装板上还设有与所述弹性件一一对应的第二定位孔，所述第一定位孔和第二定位孔均为阶梯孔，所述弹性件的两端分别抵顶在所述第一定位孔和第二定位孔的台阶上；

紧固螺栓依次穿过所述第一定位孔、弹性件和第二定位孔后与锁紧螺母连接。

如上所述的夹紧装置，可选地，所述第一安装板的上端与所述安装梁远离所述底盘的端面固定连接。

如上所述的夹紧装置，可选地，还设有垂直于所述第二安装板的第三安装板，所述第三安装板上设有浮动轮安装孔，所述浮动轮的轮轴固定在所述浮动轮安装孔中。

如上所述的夹紧装置，可选地，所述第一安装板的表面还设有加强筋。

如上所述的夹紧装置，可选地，所述弹性件为弹簧。

本发明另一实施例提供一种轨道巡检机器人，包括底盘，所述底盘的一侧设有至少一个如上任一所述的夹紧装置。

本发明提供的夹紧装置及轨道巡检机器人，包括相对设置的定轮机构和夹紧轮机构，定轮机构的定轮始终抵顶在轨道的第一侧面上，夹紧轮机构中的预紧机构能够为浮动轮提供预紧力，从而使得浮动轮始终抵顶在轨道的第二侧面上。通过夹紧装置的引导，轨道巡检机器人在轨道上行驶时始终以设有夹紧装置的一侧的轨道为基准，不会发生晃动，从而消除了轨道巡检机器人检测结果的误差，提高了检测结果的精准度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的夹紧装置的使用状态图；

图2为本发明一实施例提供的定轮机构的爆炸图；

图3为本发明一实施例提供的夹紧轮机构的爆炸图；

图4为本发明一实施例提供的第一安装板在第一视角下的结构简图；

图5为本发明一实施例提供的第一安装板在第二视角下的结构简图；

图6为本发明一实施例提供的第二安装板的结构简图；

图7为本发明一实施例提供的轨道巡检机器人的使用状态图。

附图标记：

100-定轮机构； 110-定轮；

120-连接杆； 130-锁紧螺母；

140-锁紧螺母； 200-夹紧轮机构；

210-浮动轮； 211-锁紧螺母；

220-调节件； 221-限位部；

222-调节部； 230-第一安装板；

231-第一通孔； 232-第一定位孔；

233-固定孔； 234-加强筋；

240-第二安装板； 241-第二通孔；

2411-卡簧槽； 242-第二定位孔；

250-弹性件； 260-卡簧；

270-紧固螺栓； 280-锁紧螺母；

290-第三安装板； 291-浮动轮安装孔；

300-安装梁； 400-底盘；

500-车轮； 1000-轨道。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

图1为本发明一实施例提供的夹紧装置的使用状态图；图2为本发明一实施例提供的定轮机构的爆炸图；图3为本发明一实施例提供的夹紧轮机构的爆炸图；图4为本发明一实施例提供的第一安装板在第一视角下的结构简图；图5为本发明一实施例提供的第一安装板在第二视角下的结构简图；图6为本发明一实施例提供的第二安装板的结构简图；请参照图1-图6。

本实施例提供一种夹紧装置，设置在轨道巡检机器人的底盘400上，包括相对设置的定轮机构100和夹紧轮机构200，定轮机构100包括定轮110，定轮110的外表面用于抵顶在轨道1000的第一侧面上，夹紧轮机构200包括浮动轮210和预紧机构，预紧机构用于向浮动轮210施加预紧力，以使浮动轮210抵顶在轨道1000的第二侧面上。

在轨道巡检机器人进行巡检作业前，根据被测量轨道1000的实际尺寸，调节预紧机构向浮动轮210施加预紧力的大小，使得浮动轮210能够抵顶在轨道1000的第二侧面上，定轮110抵顶在轨道1000的第一侧面上，从而从轨道1000的两侧夹紧轨道，使得轨道巡检机器人在行走时不会与被夹紧的轨道1000发生晃动和偏移，即能够使得轨道巡检机器人始终以被夹紧的轨道1000为基准进行检测作业，从而消除了轨道巡检机器人检测结果的误差，提高了检测结果的精准度。

本实施例提供的夹紧装置，包括相对设置的定轮机构100和夹紧轮机构200，定轮机构100的定轮110始终抵顶在轨道1000的第一侧面上，夹紧轮机构200中的预紧机构能够为浮动轮210提供预紧力，从而使得浮动轮210始终抵顶在轨道1000的第二侧面上。通过夹紧装置的引导，轨道巡检机器人在轨道1000上行驶时始终以设有夹紧装置的一侧的轨道1000为基准，不会发生晃动，从而消除了轨道巡检机器人检测结果的误差，提高了检测结果的精准度。

可选地，夹紧装置还包括与底盘400相连接的安装梁300，定轮机构100设置在安装梁300靠近底盘400的一侧，夹紧轮机构200设置在安装梁300远离底盘400的一侧。也即，定轮机构100设置在两条相对设置的轨道1000的相对内侧，夹紧轮机构200设置在两条相对设置的轨道1000的相对外侧。

可选地，定轮机构100还包括连接杆120，连接杆120的第一端用于连接安装梁300，连接杆120的第二端用于连接定轮110。连接杆120与安装梁300和定轮110之间的具体连接方式可根据需要进行选择。

在一个可选的实施方式中，连接杆120的第一端设有外螺纹，安装梁300上设有第一安装孔，第一安装孔内设有内螺纹，连接杆120的第一端穿过第一安装孔后套设有锁紧螺母130，通过拧紧锁紧螺母130将连接杆120与安装梁300相对固定。

连接杆120的第二端设有带有内螺纹的固定孔，定轮110的轮轴上设有外螺纹，定轮110的轮轴与固定孔螺纹连接。连接固定后，通过拧紧锁紧螺母140，使得定轮110与连接杆120相对固定。

可选地，预紧机构包括调节件220以及相对设置的第一安装板230和第二安装板240，浮动轮210与第二安装板240连接，第一安装板230和第二安装板240之间设有多个弹性件250，第一安装板230上设有第一通孔231，第二安装板240上设有第二通孔241，调节件220包括限位部221和调节部222，调节部222穿过第一通孔231后固定在第二通孔241中，调节部222可沿第二通孔241移动，以调节弹性件250的预紧力，限位部221抵顶在第一安装板230上。

使用时，通过调节调节部222固定在第二通孔241内的长度，调节第一安装板230和第二安装板240之间的间隙，从而调节了弹性件250的伸缩长度，使得弹性件250能够具有不同的预紧力。

进一步地，调节部222上设有外螺纹，第二通孔241内设有内螺纹，通过调节调节部222旋入第二通孔241的长度以调节弹性件250的预紧力。

更进一步地，第二通孔241内还设有卡簧槽2411，卡簧槽2411内设有卡簧260，卡簧260用于防止调节部222从第二通孔241中脱落。

具体的，调节部222远离限位部221的一端设有凸台，凸台的外表面设有外螺纹，调节部222通过凸台与第二通孔241固定连接。卡簧槽2411设置在第二通孔241内靠近第一通孔231的一侧，凸台与第二通孔241固定连接后，凸台朝向限位部221一侧的端面被卡簧260限制，从而能够防止调节部222从第二通孔241中脱落。

进一步地，第一安装板230上还设有与弹性件250一一对应的第一定位孔232，第二安装板240上还设有与弹性件250一一对应的第二定位孔242，第一定位孔232和第二定位孔242均为阶梯孔，弹性件250的两端分别抵顶在第一定位孔232和第二定位孔242的台阶上；紧固螺栓270依次穿过第一定位孔232、弹性件250和第二定位孔242后与锁紧螺母280连接。

具体的，本实施例中对弹性件250的限位是通过上述两种形式协同作用实现的。首先，弹性件250的两端分别抵顶在两个阶梯孔内的台阶上，阶梯孔的大孔构成了对弹性件250的一次限位；其次，通过紧固螺栓270依次穿过两个阶梯孔的小孔以及弹性件250，并在另一端利用锁紧螺母280将紧固螺栓与第二安装板240固定，从而使得弹性件250不会从阶梯孔内脱落。

进一步地，第一安装板230的上端与安装梁300远离底盘400的端面固定连接。具体的，第一安装板230的上端设有多个固定孔233，安装梁300远离底盘400的端面上设有多个与固定孔233一一对应的螺栓孔，利用紧固螺钉穿过固定孔233和螺栓孔以将第一安装板230与安装梁300固定连接。

进一步地，浮动轮210固定在与第二安装板240连接的第三安装板290上。具体的，第三安装板290垂直于第二安装板240，第三安装板290上设有浮动轮安装孔291，浮动轮210的轮轴固定在浮动轮安装孔291中。浮动轮210的轮轴与浮动轮安装孔291的固定也可以采用螺纹连接的方式，即在浮动轮210的轮轴上设置外螺纹，在浮动轮安装孔291内设置内螺纹，将浮动轮210的轮轴穿过浮动轮安装孔291后利用锁紧螺母211将二者相对固定。

可选地，第一安装板230的表面还设有加强筋234，以提高第一安装板230的强度。

本实施例中，弹性件250可选为弹簧等现有技术中常用的弹性件。

实施例二

图7为本发明一实施例提供的轨道巡检机器人的使用状态图；请参照图7。

本实施例提供一种轨道巡检机器人，包括底盘400，底盘400的一侧设有至少一个如上任一的夹紧装置。

在一个可选的实施方式中，底盘400的下方设有四个车轮500，四个车轮500两两一组分别沿两侧相对的轨道1000行走。在底盘400的其中一侧还设有两个夹紧装置，两个夹紧装置位于同一侧的两个车轮500之间，通过夹紧装置的引导，使得该侧的车轮500在轨道1000上行走时不会产生晃动，以该侧为基准进行检测即能够保证检测结果的精准度。

本实施例提供的轨道巡检机器人，包括相对设置的定轮机构和夹紧轮机构，定轮机构的定轮始终抵顶在轨道的第一侧面上，夹紧轮机构中的预紧机构能够为浮动轮提供预紧力，从而使得浮动轮始终抵顶在轨道的第二侧面上。通过夹紧装置的引导，轨道巡检机器人在轨道1000上行驶时不会发生晃动，从而消除了误差，提高了轨道巡检机器人检测结果的精准度。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于方便描述不同的部件，而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (14)

1.一种夹紧装置，设置在轨道巡检机器人的底盘上，其特征在于，包括相对设置的定轮机构和夹紧轮机构，所述定轮机构包括定轮，所述定轮的外表面用于抵顶在轨道的第一侧面上，所述夹紧轮机构包括浮动轮和预紧机构，所述预紧机构用于向所述浮动轮施加预紧力，以使所述浮动轮抵顶在所述轨道的第二侧面上。

2.根据权利要求1所述的夹紧装置，其特征在于，还包括与所述底盘相连接的安装梁，所述定轮机构设置在所述安装梁靠近所述底盘的一侧，所述夹紧轮机构设置在所述安装梁远离所述底盘的一侧。

3.根据权利要求2所述的夹紧装置，其特征在于，所述定轮机构还包括连接杆，所述连接杆的第一端用于连接所述安装梁，所述连接杆的第二端用于连接所述定轮。

4.根据权利要求3所述的夹紧装置，其特征在于，所述连接杆的第一端设有外螺纹，所述安装梁上设有第一安装孔，所述第一安装孔内设有内螺纹，所述连接杆的第一端穿过所述第一安装孔后套设有锁紧螺母，通过所述锁紧螺母将所述连接杆与所述安装梁相对固定。

5.根据权利要求3所述的夹紧装置，其特征在于，所述连接杆的第二端设有带有内螺纹的固定孔，所述定轮的轮轴上设有外螺纹，所述定轮的轮轴与所述固定孔螺纹连接。

6.根据权利要求2所述的夹紧装置，其特征在于，所述预紧机构包括调节件以及相对设置的第一安装板和第二安装板，所述浮动轮与所述第二安装板连接，所述第一安装板和第二安装板之间设有多个弹性件，所述第一安装板上设有第一通孔，所述第二安装板上设有第二通孔，所述调节件包括限位部和调节部，所述调节部穿过所述第一通孔后固定在所述第二通孔中，所述调节部可沿所述第二通孔移动，以调节所述弹性件的预紧力，所述限位部抵顶在所述第一安装板上。

7.根据权利要求6所述的夹紧装置，其特征在于，所述调节部上设有外螺纹，所述第二通孔内设有内螺纹，通过调节所述调节部旋入所述第二通孔的长度以调节所述弹性件的预紧力。

8.根据权利要求7所述的夹紧装置，其特征在于，所述第二通孔内还设有卡簧槽，所述卡簧槽内设有卡簧，所述卡簧用于防止所述调节部从所述第二通孔中脱落。

9.根据权利要求6所述的夹紧装置，其特征在于，所述第一安装板上还设有与所述弹性件一一对应的第一定位孔，所述第二安装板上还设有与所述弹性件一一对应的第二定位孔，所述第一定位孔和第二定位孔均为阶梯孔，所述弹性件的两端分别抵顶在所述第一定位孔和第二定位孔的台阶上；

紧固螺栓依次穿过所述第一定位孔、弹性件和第二定位孔后与锁紧螺母连接。

10.根据权利要求6所述的夹紧装置，其特征在于，所述第一安装板的上端与所述安装梁远离所述底盘的端面固定连接。

11.根据权利要求6所述的夹紧装置，其特征在于，还设有垂直于所述第二安装板的第三安装板，所述第三安装板上设有浮动轮安装孔，所述浮动轮的轮轴固定在所述浮动轮安装孔中。

12.根据权利要求6所述的夹紧装置，其特征在于，所述第一安装板的表面还设有加强筋。

13.根据权利要求6所述的夹紧装置，其特征在于，所述弹性件为弹簧。

14.一种轨道巡检机器人，其特征在于，包括底盘，所述底盘的一侧设有至少一个如权利要求1-13中任一所述的夹紧装置。

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