CN113335142A - 一种铁路接触网在线巡检机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铁路接触网在线巡检机器人，包括巡检机器人主体、驱动电机、摄像头和万向轮，所述巡检机器人主体的内部设置有驱动电机，且驱动电机的内部设置有驱动主轴，并且驱动主轴伸出驱动电机外部的一端表面由下至上分别套设有第一棘轮和第二棘轮，所述第一棘轮的外表面设置有第一棘齿，且第一棘齿远离第一棘轮的一端设置有连接齿轮。该铁路接触网在线巡检机器人，通过第一棘轮和第二棘轮表面的齿牙相反分布的设置，方便了驱动电机正反转时分别带动摄像头进行高度和角度的调节，从而有利于通过一个驱动电机实现两种调节，避免了添加电机导致的成本增加的问题，同时有利于节约能源的消耗，达到节能环保的效果。

Description

一种铁路接触网在线巡检机器人
技术领域
本发明涉及铁路接触网技术领域，具体为一种铁路接触网在线巡检机器人。
背景技术
铁路接触网，是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的输电线路，高铁列车运行所仰赖的电流就是通过机车上端的接触网来输送的，当接触网一旦发生停电，或列车电弓与接触网接触不良等现象时，便会对列车的供电便产生影响，故而需要使用到线巡检机器人，以对铁路接触网进行定时定量的检修工作，但是现有的铁路接触网在线巡检机器人在使用时一般存在以下问题；
1、现有的铁路接触网在线巡检机器人在对摄像头的高度和角度进行调解时，需要通过两个电机进行驱动，从而导致整体的成本增加，同时两个电机进行驱动会导致内置电源的容量需求增加，使得占用面积过大和重量的增加，导致影响巡检机器人的正常运行，同时电源需求增加导致能源消耗剧增，降低了节能环保效果；
2、不利于进行防倾倒的工作，使得巡检机器人在电路检修过程中，一旦遇到倾斜等不规则路面时，容易发生倾倒的现象，倾倒后的巡检机器人无法进行后续的电路检修工作，从而降低了整体的稳定性。
所以我们提出了一种铁路接触网在线巡检机器人，以便于解决上述中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铁路接触网在线巡检机器人，以解决上述背景技术提出的现有的铁路接触网在线巡检机器人在对摄像头的高度和角度进行调解时，需要通过两个电机进行驱动，从而导致整体的成本增加，同时两个电机进行驱动会导致内置电源的容量需求增加，使得占用面积过大和重量的增加，导致影响巡检机器人的正常运行，同时电源需求增加导致能源消耗剧增，降低了节能环保效果，不利于进行防倾倒的工作，使得巡检机器人在电路检修过程中，一旦遇到倾斜等不规则路面时，容易发生倾倒的现象，倾倒后的巡检机器人无法进行后续的电路检修工作，从而降低了整体的稳定性的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铁路接触网在线巡检机器人，包括巡检机器人主体、驱动电机、摄像头和万向轮，所述巡检机器人主体的内部设置有驱动电机，且驱动电机的内部设置有驱动主轴，并且驱动主轴伸出驱动电机外部的一端表面由下至上分别套设有第一棘轮和第二棘轮，所述第一棘轮的外表面设置有第一棘齿，且第一棘齿远离第一棘轮的一端设置有连接齿轮，并且第一棘轮通过第一棘齿与连接齿轮相互连接，所述连接齿轮的一端表面啮合有从动齿轮，且从动齿轮的轴向中心设置有往复丝杆，所述第二棘轮的外表面设置有第二棘齿，且第二棘齿远离第二棘轮的一端设置有连接圆盘，并且第二棘轮通过第二棘齿与连接圆盘相互连接，所述连接圆盘的顶面设置有支撑块，且支撑块的上端伸进连接槽的内部设置有凸出块，并且连接槽开设于支撑平台的底面中心处，所述支撑平台的底面靠近外侧设置有收纳槽，且往复丝杆的上端伸进收纳槽的内部，并且收纳槽内部远离往复丝杆的一侧设置有支撑杆，所述支撑平台的顶面设置有摄像头，所述巡检机器人主体的下端设置有万向轮，且巡检机器人主体的内部设置有水平杆，所述水平杆伸出巡检机器人主体外部的一端表面套设有连接弹簧，且连接弹簧的表面套设有活动块，所述连接弹簧的表面的底面内壁设置有连接绳索，且连接绳索的表面连接有定位轮。
优选的，所述第一棘轮和第二棘轮表面的齿牙分布方向相反，且第一棘轮和第二棘轮分别与第一棘齿和第二棘齿的啮合方向相反。
优选的，所述从动齿轮通过连接齿轮与第一棘齿构成联动结构，且从动齿轮与往复丝杆之间为螺纹连接。
优选的，所述往复丝杆的下端正视为“L”字形结构，且往复丝杆的下端与巡检机器人主体的内壁之间为滑动连接。
优选的，所述往复丝杆的上端正视为“T”字形，且往复丝杆的上端通过收纳槽与支撑平台构成滑动结构，并且收纳槽的仰视为环形状。
优选的，所述往复丝杆与支撑杆关于支撑平台的纵向中心线对称分布，且支撑杆的上端结构与往复丝杆的上端结构一致，并且支撑平台的上端正视为“凹”字形结构。
优选的，所述支撑块通过凸出块与连接槽相互卡合，且凸出块沿支撑块的上端表面等角度分布，并且支撑块通过连接圆盘与巡检机器人主体构成旋转结构。
优选的，所述水平杆的正视为倒置的“凹”字形结构，且活动块通过连接弹簧与水平杆构成伸缩结构。
优选的，所述活动块对称分布在水平杆的左右两端，且活动块之间通过连接绳索构成联动结构。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该铁路接触网在线巡检机器人；
1、通过第一棘轮和第二棘轮表面的齿牙相反分布的设置，方便了驱动电机正反转时分别带动摄像头进行高度和角度的调节，从而有利于通过一个驱动电机实现两种调节，避免了添加电机导致的成本增加的问题，同时有利于节约能源的消耗，达到节能环保的效果；
2、通过支撑杆与往复丝杆对称分布的设置，方便了对支撑平台进行支撑工作，从而有利于提高在调节支撑平台高度时的稳定性，同时通过凸出块与连接槽的卡合连接，并通过凸出块沿支撑块上端表面等角度分布的设置，有利于保证了支撑平台在高度调节后，可以进行后续角度调节的工作；
3、当巡检机器人主体发生倾斜时，会挤压水平杆一端设置的连接弹簧，使得一端的连接弹簧进行收缩形变，此时通过连接绳索的设置，使得水平杆拉伸另一端设置的连接弹簧同时进行形变，当巡检机器人主体与倾斜路面远离时，通过弹簧的弹性，使得整体进行复位回水平状态，从而避免了巡检机器人主体发生倾倒无法进行后续的电路检修工作，提高了整体的稳定性。
附图说明
图1为本发明整体正视剖面结构示意图；
图2为本发明支撑平台底面仰视剖面结构示意图；
图3为本发明连接齿轮与从动齿轮俯视连接结构示意图；
图4为本发明第二棘轮与第二棘轮俯视连接结构示意图；
图5为本发明图2中的A处放大结构示意图；
图6为本发明连接弹簧与活动块正视连接结构示意图。
图中：1、巡检机器人主体；2、驱动电机；3、驱动主轴；4、第一棘轮；5、第二棘轮；6、第一棘齿；7、连接齿轮；8、从动齿轮；9、往复丝杆；10、第二棘齿；11、连接圆盘；12、支撑块；13、连接槽；14、凸出块；15、支撑平台；16、收纳槽；17、支撑杆；18、摄像头；19、万向轮；20、水平杆；21、连接弹簧；22、活动块；23、连接绳索。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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。
请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种铁路接触网在线巡检机器人，包括巡检机器人主体1、驱动电机2、驱动主轴3、第一棘轮4、第二棘轮5、第一棘齿6、连接齿轮7、从动齿轮8、往复丝杆9、第二棘齿10、连接圆盘11、支撑块12、连接槽13、凸出块14、支撑平台15、收纳槽16、支撑杆17、摄像头18、万向轮19、水平杆20、连接弹簧21、活动块22和连接绳索23，巡检机器人主体1的内部设置有驱动电机2，且驱动电机2的内部设置有驱动主轴3，并且驱动主轴3伸出驱动电机2外部的一端表面由下至上分别套设有第一棘轮4和第二棘轮5，第一棘轮4的外表面设置有第一棘齿6，且第一棘齿6远离第一棘轮4的一端设置有连接齿轮7，并且第一棘轮4通过第一棘齿6与连接齿轮7相互连接，连接齿轮7的一端表面啮合有从动齿轮8，且从动齿轮8的轴向中心设置有往复丝杆9，第二棘轮5的外表面设置有第二棘齿10，且第二棘齿10远离第二棘轮5的一端设置有连接圆盘11，并且第二棘轮5通过第二棘齿10与连接圆盘11相互连接，连接圆盘11的顶面设置有支撑块12，且支撑块12的上端伸进连接槽13的内部设置有凸出块14，并且连接槽13开设于支撑平台15的底面中心处，支撑平台15的底面靠近外侧设置有收纳槽16，且往复丝杆9的上端伸进收纳槽16的内部，并且收纳槽16内部远离往复丝杆9的一侧设置有支撑杆17，支撑平台15的顶面设置有摄像头18，巡检机器人主体1的下端设置有万向轮19，且巡检机器人主体1的内部设置有水平杆20，水平杆20伸出巡检机器人主体1外部的一端表面套设有连接弹簧21，且连接弹簧21的表面套设有活动块22，连接弹簧21的表面的底面内壁设置有连接绳索23，且连接绳索23的表面连接有定位轮。
第一棘轮4和第二棘轮5表面的齿牙分布方向相反，且第一棘轮4和第二棘轮5分别与第一棘齿6和第二棘齿10的啮合方向相反，方便了第一棘轮4和第二棘轮5分别通过第一棘齿6和第二棘齿10进行不同的运作。
从动齿轮8通过连接齿轮7与第一棘齿6构成联动结构，且从动齿轮8与往复丝杆9之间为螺纹连接，方便了第一棘齿6通过连接齿轮7带动从动齿轮8旋转，从而使得从动齿轮8带动螺纹连接的往复丝杆9进行滑动。
往复丝杆9的下端正视为“L”字形结构，且往复丝杆9的下端与巡检机器人主体1的内壁之间为滑动连接，方便了对往复丝杆9进行限位工作，从而保证了往复丝杆9可以顺利的进行滑动。
往复丝杆9的上端正视为“T”字形，且往复丝杆9的上端通过收纳槽16与支撑平台15构成滑动结构，并且收纳槽16的仰视为环形状，避免了往复丝杆9与支撑平台15发生脱落现象，提高了整体的稳定性。
往复丝杆9与支撑杆17关于支撑平台15的纵向中心线对称分布，且支撑杆17的上端结构与往复丝杆9的上端结构一致，并且支撑平台15的上端正视为“凹”字形结构，保证了支撑平台15高度调节时的稳定性，避免支撑平台15发生倾斜晃动现象。
支撑块12通过凸出块14与连接槽13相互卡合，且凸出块14沿支撑块12的上端表面等角度分布，并且支撑块12通过连接圆盘11与巡检机器人主体1构成旋转结构，有利于保证了支撑平台15在高度调节后，可以进行后续角度调节的工作。
水平杆20的正视为倒置的“凹”字形结构，且活动块22通过连接弹簧21与水平杆20构成伸缩结构，方便了通过连接弹簧21的弹性，使得水平杆20的两端进行后续的水平位调节工作。
活动块22对称分布在水平杆20的左右两端，且活动块22之间通过连接绳索23构成联动结构，方便了一端的活动块22进行移动后通过连接绳索23带动另一端的活动块22进行同步移动。
本实施例的工作原理：根据图1、图2、图3、图4和图5所示，首先巡检机器人主体1放置到合适位置，使得巡检机器人主体1通过万向轮19进行移动，巡检机器人主体1在移动过程中通过摄像头18进行线路检修的工作，当需要对摄像头18的角度进行调节时，工作人员控制驱动电机2启动后并进行正转，使得驱动电机2带动驱动主轴3正转，驱动主轴3正转时分别带动第一棘轮4和第二棘轮5正转，此时第一棘轮4不与第一棘齿6啮合，使得第一棘轮4在连接齿轮7的内部进行空转，同时第二棘轮5与第二棘齿10啮合，使得第二棘轮5通过第二棘齿10带动连接圆盘11旋转，从而使得连接圆盘11带动支撑块12旋转，支撑块12旋转时带动凸出块14旋转，使得凸出块14通过连接槽13带动支撑平台15进行旋转，从而使得支撑平台15带动摄像头18进行角度调节的工作，当需要对摄像头18的高度进行调节时，工作人员控制驱动电机2进行反转，使得驱动电机2带动驱动主轴3反转，驱动主轴3反转时分别带动第一棘轮4和第二棘轮5反转，此时，第二棘轮5不与第二棘齿10啮合，使得第二棘轮5在连接圆盘11的内部进行空转，同时第一棘轮4与第一棘齿6进行啮合，使得第一棘轮4通过第一棘齿6带动连接齿轮7旋转，连接齿轮7旋转时通过与从动齿轮8的啮合带动从动齿轮8进行旋转，此时通过往复丝杆9下端“L”字形并与巡检机器人主体1内壁滑动连接的设置，使得从动齿轮8旋转时带动螺纹连接的往复丝杆9进行滑动，使得往复丝杆9通过收纳槽16带动支撑平台15进行高度调节的工作，支撑平台15在上下移动时通过收纳槽16带动支撑杆17同步进行移动，有利于提高支撑平台15高度调节时的稳定性，从而有利于通过一个驱动电机2可以对摄像头18分别进行高度和角度的调节工作，避免了添加电机导致的成本增加，同时有利于节约能源的消耗，达到节能环保的效果；
根据图1和图6所示，巡检机器人主体1在移动过程中遇到倾斜路面时，将会使得巡检机器人主体1发生倾斜现象，巡检机器人主体1发生倾斜时将会挤压水平杆20的一端，使得水平杆20的一端挤压一端的连接弹簧21进行收缩形变，一端的连接弹簧21在收缩形变时将推动一端的活动块22进行移动，使得一端的活动块22通过连接绳索23拉动另一端的活动块22进行移动，从而使得另一端的活动块22挤压另一端的连接弹簧21同时进行形变，当后续巡检机器人主体1远离倾斜路面时，通过两端连接弹簧21的弹性下，将带动水平杆20进行水平回转，从而避免了巡检机器人主体1发生倾倒现象，提高而来巡检机器人主体1线路检修工作的稳定性。
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 (9)

1.一种铁路接触网在线巡检机器人，包括巡检机器人主体(1)、驱动电机(2)、摄像头(18)和万向轮(19)，其特征在于：所述巡检机器人主体(1)的内部设置有驱动电机(2)，且驱动电机(2)的内部设置有驱动主轴(3)，并且驱动主轴(3)伸出驱动电机(2)外部的一端表面由下至上分别套设有第一棘轮(4)和第二棘轮(5)，所述第一棘轮(4)的外表面设置有第一棘齿(6)，且第一棘齿(6)远离第一棘轮(4)的一端设置有连接齿轮(7)，并且第一棘轮(4)通过第一棘齿(6)与连接齿轮(7)相互连接，所述连接齿轮(7)的一端表面啮合有从动齿轮(8)，且从动齿轮(8)的轴向中心设置有往复丝杆(9)，所述第二棘轮(5)的外表面设置有第二棘齿(10)，且第二棘齿(10)远离第二棘轮(5)的一端设置有连接圆盘(11)，并且第二棘轮(5)通过第二棘齿(10)与连接圆盘(11)相互连接，所述连接圆盘(11)的顶面设置有支撑块(12)，且支撑块(12)的上端伸进连接槽(13)的内部设置有凸出块(14)，并且连接槽(13)开设于支撑平台(15)的底面中心处，所述支撑平台(15)的底面靠近外侧设置有收纳槽(16)，且往复丝杆(9)的上端伸进收纳槽(16)的内部，并且收纳槽(16)内部远离往复丝杆(9)的一侧设置有支撑杆(17)，所述支撑平台(15)的顶面设置有摄像头(18)，所述巡检机器人主体(1)的下端设置有万向轮(19)，且巡检机器人主体(1)的内部设置有水平杆(20)，所述水平杆(20)伸出巡检机器人主体(1)外部的一端表面套设有连接弹簧(21)，且连接弹簧(21)的表面套设有活动块(22)，所述连接弹簧(21)的表面的底面内壁设置有连接绳索(23)，且连接绳索(23)的表面连接有定位轮。
2.根据权利要求1所述的一种铁路接触网在线巡检机器人，其特征在于：所述第一棘轮(4)和第二棘轮(5)表面的齿牙分布方向相反，且第一棘轮(4)和第二棘轮(5)分别与第一棘齿(6)和第二棘齿(10)的啮合方向相反。
3.根据权利要求1所述的一种铁路接触网在线巡检机器人，其特征在于：所述从动齿轮(8)通过连接齿轮(7)与第一棘齿(6)构成联动结构，且从动齿轮(8)与往复丝杆(9)之间为螺纹连接。
4.根据权利要求3所述的一种铁路接触网在线巡检机器人，其特征在于：所述往复丝杆(9)的下端正视为“L”字形结构，且往复丝杆(9)的下端与巡检机器人主体(1)的内壁之间为滑动连接。
5.根据权利要求3所述的一种铁路接触网在线巡检机器人，其特征在于：所述往复丝杆(9)的上端正视为“T”字形，且往复丝杆(9)的上端通过收纳槽(16)与支撑平台(15)构成滑动结构，并且收纳槽(16)的仰视为环形状。
6.根据权利要求5所述的一种铁路接触网在线巡检机器人，其特征在于：所述往复丝杆(9)与支撑杆(17)关于支撑平台(15)的纵向中心线对称分布，且支撑杆(17)的上端结构与往复丝杆(9)的上端结构一致，并且支撑平台(15)的上端正视为“凹”字形结构。
7.根据权利要求1所述的一种铁路接触网在线巡检机器人，其特征在于：所述支撑块(12)通过凸出块(14)与连接槽(13)相互卡合，且凸出块(14)沿支撑块(12)的上端表面等角度分布，并且支撑块(12)通过连接圆盘(11)与巡检机器人主体(1)构成旋转结构。
8.根据权利要求1所述的一种铁路接触网在线巡检机器人，其特征在于：所述水平杆(20)的正视为倒置的“凹”字形结构，且活动块(22)通过连接弹簧(21)与水平杆(20)构成伸缩结构。
9.根据权利要求8所述的一种铁路接触网在线巡检机器人，其特征在于：所述活动块(22)对称分布在水平杆(20)的左右两端，且活动块(22)之间通过连接绳索(23)构成联动结构。
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