CN114571435A - 一种挂轨式巡检机器人驱动机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种挂轨式巡检机器人驱动机构，本发明在动力传递时使用了同步带而非齿轮啮合机构，避免因使用环境中的颗粒物的进入导致啮合齿的磨损。驱动轮增加的弹性浮动结构，既可以在巡检车上下坡时或轨道不平整时或轨道上有异物时自动调节驱动轮的伸缩高度达到行驶平顺的目的，又可以通过调节弹簧的压缩量来增大或减小轨道车行驶时驱动轮获得的摩擦力。在轨道上设置了导向槽专门用于安装行驶导向轮，有效增加了巡检车行驶时的平滑性并大大降低了巡检车的转弯半径；在悬挂轮以及驱动轮的两侧均设置有尼龙毛刷，巡检车行驶时可自动将轨道上的灰尘、异物清除，避免影响其正常行驶。综上所述，本发明机构简单易于维护、稳定性高。

Description

一种挂轨式巡检机器人驱动机构
技术领域：
本发明涉及一种挂轨式巡检机器人驱动机构。
背景技术：
目前，公知的挂轨式巡检机器人的驱动行走机构中绝大多是采用齿轮啮合传动，传动效率低、齿轮箱密封要求高、维护不方便；驱动轮多数没有弹性浮动装置，在机器人上下坡或行走轨道上有异物时容易出现驱动轮打滑或卡滞显现；行走机构的导向轮一般贴合于轨道的外边缘，在机器人行走机构的前后轴的左右两侧分别布置，在机器人转弯时产生内外轮差导致并非所有导向轮能够同时贴合轨道导向面从而影响机器人在转弯时的机身稳定性以及运动的平滑性；由于机器人上并没有集成轨道清洁装置使得使用单位需要定期进行单独的轨道清理、保养工作，增加了机器人的使用成本。
发明内容：
本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种挂轨式巡检机器人驱动机构。
本发明所采用的技术方案有：
一种挂轨式巡检机器人驱动机构，包括行走轨道、行走轮、毛刷、驱动轮、电机、安装板、浮动板、导向轴承、同步带、同步轮和缓冲杆，所述行走轮与毛刷均设于安装板上， 浮动板通过缓冲杆弹性支撑在安装板上，驱动轮转动连接在浮动板上，且驱动轮抵触在行走轨道上，电机安装在浮动板上，电机通过同步带与同步轮驱动驱动轮转动，在行走轨道上设有沿着行走轨道长度方向布置的导向槽，导向轴承安装在安装板上，且导向轴承沿着导向槽滚动，在行走轮沿着行走轨道滚动过程中，毛刷对行走轨道与行走轮的接触面以及行走轨道与驱动轮的接触面进行清扫。
进一步地，所述行走轨道为具有两个轨道槽的工字型轨道，在安装板上设有四个行走轮，两个行走轮为一组对应置于一个轨道槽内，行走轮与轨道槽的接触面为轨道行走面，毛刷用于对所述轨道行走面进行清扫。
进一步地，所述行走轨道的下端面上对称设有两个沿着行走轨道长度方向布置的导向槽，在每个导向槽内至少转动连接两个导向轴承，驱动轮置于两个导向槽之间，驱动轮与行走轨道的接触面为摩擦面。
进一步地，所述毛刷包括行走面毛刷和摩擦面毛刷所述行走面毛刷设于行走轮的外侧，用于对轨道行走面进行清扫；摩擦面毛刷设于驱动轮的外侧，用于对摩擦面进行清扫。
进一步地，所述缓冲杆包括锁紧螺母、伸缩螺杆、直线轴承和弹簧，直线轴承固定连接在浮动板上，伸缩螺杆插接在直线轴承内，弹簧套设在伸缩螺杆上，且弹簧的上端抵触在直线轴承上，底端抵触在伸缩螺杆上，伸缩螺杆的上端螺纹连接在安装板上，锁紧螺母螺纹连接在伸缩螺杆，且锁紧螺母抵触在安装板的上端面上。
进一步地，所述直线轴承的外壁面上设有法兰面，法兰面固定在浮动板上。
进一步地，所述浮动板上安装有减速机，电机的电机轴与减速机的输入端相连，减速机的输出端连接有主动同步带轮，在驱动轮上连接有从动同步带轮，所述主动同步带轮与从动同步带轮之间通过同步带相联动。
本发明具有如下有益效果：
本发明在动力传递时使用了同步带而非齿轮啮合机构，避免因使用环境中的颗粒物的进入导致啮合齿的磨损。驱动轮增加的弹性浮动结构，既可以在巡检车上下坡时或轨道不平整时或轨道上有异物时自动调节驱动轮的伸缩高度达到行驶平顺的目的，又可以通过调节弹簧的压缩量来增大或减小轨道车行驶时驱动轮获得的摩擦力。在轨道上设置了导向槽专门用于安装行驶导向轮，有效增加了巡检车行驶时的平滑性并大大降低了巡检车的转弯半径；在悬挂轮以及驱动轮的两侧均设置有尼龙毛刷，巡检车行驶时可自动将轨道上的灰尘、异物清除，避免影响其正常行驶。综上所述，本发明机构简单易于维护、稳定性高。
附图说明：
图 1为本发明结构图。
图 2为行走轨道的截面图。
图 3为行走轮和行走面毛刷的安装结构图。
图 4为导向轴承和摩擦面毛刷的安装结构图。
图 5为驱动轮和缓冲杆在浮动板上的安装结构图。
图 6为缓冲杆的剖视图。
图 7为电机、减速机和主动同步带轮的安装结构图。
图中：1-行走轨道、4-安装板、6-缓冲杆、8-浮动板、9-同步带、10-轨道行走面、11-导向槽、12-摩擦面、13-行走轮、14-行走轮底座、15-行走面毛刷支架、16-行走面毛刷、18-导向轴承、19-导向轴承安装轴、20-导向轴支座、21-摩擦面毛刷、22-摩擦面毛刷支架、23-驱动轮、24-驱动轮轴承、25-驱动轮轴、26-从动同步带轮、29-锁紧螺母、30-伸缩螺杆、31-直线轴承、32-弹簧、33-电机、34-减速机、36-主动同步带轮。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1，本发明一种挂轨式巡检机器人驱动机构，包括行走轨道1、行走轮13、毛刷、驱动轮23、电机33、安装板4、浮动板8、导向轴承18、同步带9、同步轮和缓冲杆6，行走轮13与毛刷均设于安装板4上，浮动板8通过缓冲杆6弹性支撑在安装板4上，驱动轮23转动连接在浮动板8上，且驱动轮23抵触在行走轨道1上，电机33安装在浮动板8上，电机33通过同步带9与同步轮驱动驱动轮23转动，驱动轮23通过与行走轨道1之间的接触摩擦力，实现在行走轨道1上的移动。在行走轨道1上设有沿着行走轨道1长度方向布置的导向槽11，导向轴承18安装在安装板4上，且导向轴承18沿着导向槽11滚动，在行走轮13沿着行走轨道1滚动过程中，毛刷包括行走面毛刷16和摩擦面毛刷21，毛刷用于对行走轨道1与行走轮13的接触面以及行走轨道1与驱动轮23的接触面进行清扫。
如图2和图3，本发明中的行走轨道1为具有两个轨道槽的工字型轨道，在安装板4上设有四个行走轮13，每个行走轮13通过一个行走轮底座14安装在安装板4上，两个行走轮13为一组对应置于一个轨道槽内，行走轮13与轨道槽的接触面为轨道行走面10，行走面毛刷16通过行走面毛刷支架15固定在行走轮底座14上，行走面毛刷16设于行走轮13的外侧，行走面毛刷16用于对轨道行走面10进行清扫。
结合图4，在行走轨道1的下端面上对称设有两个沿着行走轨道1长度方向布置的导向槽11，在每个导向槽11内至少转动连接两个导向轴承18，导向轴承18通过导向轴承安装轴19和导向轴支座20安装在安装板4上。
如图5，驱动轮23通过驱动轮轴承24和驱动轮轴25转动连接在浮动板8上，且驱动轮23置于两个导向槽11之间，驱动轮23与行走轨道1的接触面为摩擦面12。摩擦面毛刷21通过摩擦面毛刷支架22固定在安装板4上，摩擦面毛刷21设于驱动轮23的外侧，摩擦面毛刷21用于对摩擦面12进行清扫。
如图6，缓冲杆6弹性杆结构，使用时，既可以在巡检车上下坡时或轨道不平整时或轨道上有异物时自动调节驱动轮的伸缩高度达到行驶平顺的目的，又可以通过调节弹簧的压缩量来增大或减小轨道车行驶时驱动轮获得的摩擦力，以适应不同场景的需求。
缓冲杆6的结构为：包括锁紧螺母29、伸缩螺杆30、直线轴承31和弹簧32，直线轴承31的外壁面上设有法兰面，法兰面固定在浮动板8上。伸缩螺杆30插接在直线轴承31内，弹簧32套设在伸缩螺杆30上，且弹簧32的上端抵触在直线轴承31上，底端抵触在伸缩螺杆30上，伸缩螺杆30的上端螺纹连接在安装板4上，锁紧螺母29螺纹连接在伸缩螺杆30，且锁紧螺母29抵触在安装板4的上端面上。
如图7，在浮动板8上安装有减速机34，电机33的电机轴与减速机34的输入端相连，减速机34的输出端连接有主动同步带轮36，在驱动轮23上连接有从动同步带轮26，主动同步带轮36与从动同步带轮26之间通过同步带9相联动。
本发明在动力传递时使用了同步带而非齿轮啮合机构，避免因使用环境中的颗粒物的进入导致啮合齿的磨损。驱动轮增加的弹性浮动结构，既可以在巡检车上下坡时或轨道不平整时或轨道上有异物时自动调节驱动轮的伸缩高度达到行驶平顺的目的，又可以通过调节弹簧的压缩量来增大或减小轨道车行驶时驱动轮获得的摩擦力。在轨道上设置了导向槽专门用于安装行驶导向轮，有效增加了巡检车行驶时的平滑性并大大降低了巡检车的转弯半径；在悬挂轮以及驱动轮的两侧均设置有尼龙毛刷，巡检车行驶时可自动将轨道上的灰尘、异物清除，避免影响其正常行驶。综上所述，本发明机构简单易于维护、稳定性高。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种挂轨式巡检机器人驱动机构，其特征在于：包括行走轨道（1）、安装板（4）、浮动板（8）、行走轮（13）、毛刷、驱动轮（23）、电机（33）、导向轴承（18）、同步带（9）、同步轮和缓冲杆（6），所述行走轮（13）与毛刷均设于安装板（4）上， 浮动板（8）通过缓冲杆（6）弹性支撑在安装板（4）上，驱动轮（23）转动连接在浮动板（8）上，且驱动轮（23）抵触在行走轨道（1）上，电机（33）安装在浮动板（8）上，电机（33）通过同步带（9）与同步轮驱动驱动轮（23）转动，在行走轨道（1）上设有沿着行走轨道（1）长度方向布置的导向槽（11），导向轴承（18）安装在安装板（4）上，且导向轴承（18）沿着导向槽（11）滚动，在行走轮（13）沿着行走轨道（1）滚动过程中，毛刷对行走轨道（1）与行走轮（13）的接触面以及行走轨道（1）与驱动轮（23）的接触面进行清扫。
2.如权利要求1所述的挂轨式巡检机器人驱动机构，其特征在于：所述行走轨道（1）为具有两个轨道槽的工字型轨道，在安装板（4）上设有四个行走轮（13），两个行走轮（13）为一组对应置于一个轨道槽内，行走轮（13）与轨道槽的接触面为轨道行走面（10），毛刷用于对所述轨道行走面（10）进行清扫。
3.如权利要求2所述的挂轨式巡检机器人驱动机构，其特征在于：所述行走轨道（1）的下端面上对称设有两个沿着行走轨道（1）长度方向布置的导向槽（11），在每个导向槽（11）内至少转动连接两个导向轴承（18），驱动轮（23）置于两个导向槽（11）之间，驱动轮（23）与行走轨道（1）的接触面为摩擦面（12）。
4.如权利要求3所述的挂轨式巡检机器人驱动机构，其特征在于：所述毛刷包括行走面毛刷（16）和摩擦面毛刷（21），所述行走面毛刷（16）设于行走轮（13）的外侧，用于对轨道行走面（10）进行清扫；摩擦面毛刷（21）设于驱动轮（23）的外侧，用于对摩擦面（12）进行清扫。
5.如权利要求1所述的挂轨式巡检机器人驱动机构，其特征在于：所述缓冲杆（6）包括锁紧螺母（29）、伸缩螺杆（30）、直线轴承（31）和弹簧（32），直线轴承（31）固定连接在浮动板（8）上，伸缩螺杆（30）插接在直线轴承（31）内，弹簧（32）套设在伸缩螺杆（30）上，且弹簧（32）的上端抵触在直线轴承（31）上，底端抵触在伸缩螺杆（30）上，伸缩螺杆（30）的上端螺纹连接在安装板（4）上，锁紧螺母（29）螺纹连接在伸缩螺杆（30），且锁紧螺母（29）抵触在安装板（4）的上端面上。
6.如权利要求5所述的挂轨式巡检机器人驱动机构，其特征在于：所述直线轴承（31）的外壁面上设有法兰面，法兰面固定在浮动板（8）上。
7.如权利要求1所述的挂轨式巡检机器人驱动机构，其特征在于：所述浮动板（8）上安装有减速机（34），电机（33）的电机轴与减速机（34）的输入端相连，减速机（34）的输出端连接有主动同步带轮（36），在驱动轮（23）上连接有从动同步带轮（26），所述主动同步带轮（36）与从动同步带轮（26）之间通过同步带（9）相联动。
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