CN116252936B - 一种水中铁塔自动化巡视机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水中铁塔巡检技术领域，具体公开了一种水中铁塔自动化巡视机器人，包括空心基壳、动力装置、巡检装置、信号传输模块和缓冲装置，解决了现有的机器巡检过程中由于铁塔基部承台长期处于水下，其表面会附着大量浮游生物及污垢，而现有的巡检机器大多不具备清理功能，导致巡检时不能及时发现开裂情况，从而使得巡检效果较差以及巡检机器工作在水下进行，而河水中会存在大量漂浮物以及流沙，在巡检机器巡检时，这些漂浮物以及流沙难免会碰撞到巡检机器本体，可能会导致其表面出现损坏或工作状态不稳的现象，甚至是无法正常运行，从而降低了巡检效率，影响了正常巡检进程的问题。
Description
技术领域
本发明涉及水中铁塔巡检技术领域，尤其涉及一种水中铁塔自动化巡视机器人。
背景技术
水中铁塔是以承台为基部在宽泛的河流上方建设的铁塔，承台下端深入河底，上端通过预制连接件承托铁塔。主要用于架设电缆并起到传输电力和信号的功能。承台是以混凝土和钢筋浇筑而成，主要分为单桩承台、双桩承台和多桩承台三种，具体使用哪种需根据当地塔基处的各种基础数据综合得出。铁塔在建设好后，需要定期对其基部的承台进行巡检，从而及时发现其是否出现开裂情况并及时检修，避免灾难发生。
目前，现有的铁塔基部巡检主要有两种：一种是人工巡检，另一种是机器巡检。前者由于工作环境恶劣，巡检效率低下，且耗费人力物力较大，已被逐渐淘汰；后者是通过巡检机器代替人工进入水下对铁塔基部承台进行巡检，该种方式在实际过程中会遇到以下难题：
由于铁塔基部承台长期处于水下，其表面会附着大量浮游生物及污垢，而现有的巡检机器大多不具备清理功能，导致巡检时不能及时发现开裂情况，从而使得巡检效果较差；
b.巡检机器工作在水下进行，而河水中会存在大量漂浮物以及流沙，在巡检机器巡检时，这些漂浮物以及流沙难免会碰撞到巡检机器本体，可能会导致其表面出现损坏或工作状态不稳的现象，甚至是无法正常运行，从而降低了巡检效率，影响了正常巡检进程。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种水中铁塔自动化巡视机器人，解决了现有的机器巡检过程中由于铁塔基部承台长期处于水下，其表面会附着大量浮游生物及污垢，而现有的巡检机器大多不具备清理功能，导致巡检时不能及时发现开裂情况，从而使得巡检效果较差以及巡检机器工作在水下进行，而河水中会存在大量漂浮物以及流沙，在巡检机器巡检时，这些漂浮物以及流沙难免会碰撞到巡检机器本体，可能会导致其表面出现损坏或工作状态不稳的现象，甚至是无法正常运行，从而降低了巡检效率，影响了正常巡检进程的问题。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种水中铁塔自动化巡视机器人,包括空心基壳、动力装置、巡检装置、信号传输模块和缓冲装置，所述的空心基壳右侧设置有动力装置，动力装置下端裸露在空心基壳下方，空心基壳左侧设置有巡检装置，空心基壳内部靠近中部的位置安装有信号传输模块，空心基壳前后两侧壁固定连接有缓冲装置；
所述的巡检装置包括双向电机、巡检单元、辅助单元、清理单元、调节单元和泥沙过滤单元，其中空心基壳下端面靠近中部的位置通过电机机座固定安装有双向电机，双向电机输出轴贯穿空心基壳内部并固定连接有巡检单元，且所述巡检单元固定安装在空心基壳上端面，空心基壳内部的巡检单元左侧通过辅助单元连接有清理单元，清理单元左侧延伸至空心基壳左侧外部，空心基壳内部的巡检单元右侧设置有调节单元，调节单元下方固定连接在空心基壳下端面，调节单元下端固定连接有泥沙过滤单元；
所述的缓冲装置包括匚型板、一号T形缓冲板、一号弹簧、竖板、固连杆、二号T形缓冲板、二号弹簧、转杆、限位销轴和衬板，其中空心基壳前后两侧壁对称固定安装有匚型板，匚型板开口朝向空心基壳，匚型板上从左至右均匀滑动设置有一号T形缓冲板，一号T形缓冲板上远离匚型板的一侧套设有一号弹簧，空心基壳下端面靠近前后两端的位置对称设置有固连杆，固连杆下端固定连接有竖板，竖板上从左至右均匀滑动设置有二号T形缓冲板，竖板相对侧的二号T形缓冲板上套设有二号弹簧，一号T形缓冲板和二号T形缓冲板的相近端通过销轴转动安装有转杆，转杆中部贯穿设置有限位销轴，限位销轴左右两端固定连接在衬板侧壁上，衬板上端固定连接在匚型板左右两端。
优选的，所述的动力装置包括密封挡板、转向器、控制器、竖杆和螺旋桨总成，其中空心基壳内部靠近右端的位置固定设置有密封挡板，密封挡板和空心基壳右侧壁之间形成的矩形空间内部中间位置固定安装有转向器，转向器上端通过电信号的方式连接有控制器，转向器下端安装有竖杆，竖杆下端延伸至空心基壳下方并固定连接有螺旋桨总成。
优选的，所述的巡检单元包括驱动轴、第一锥齿轮、矩形保护壳体、连接架、弧形擦拭座、弧形海绵块和巡检探头，其中双向电机的输出轴上端通过联轴器连接有驱动轴，驱动轴上端贯穿至空心基壳上方并固定连接有连接架，空心基壳内部的驱动轴上通过键连接的方式安装有第一锥齿轮，空心基壳上方的驱动轴外侧设置有矩形保护壳体，矩形保护壳体下端固定连接在空心基壳上端面，矩形保护壳体左侧壁靠近上方的位置安装有巡检探头，巡检探头外侧设置有弧形擦拭座，弧形擦拭座内侧壁上固定安装有弧形海绵块，弧形擦拭座上端固定连接在连接架下端。
优选的，所述的辅助单元包括过渡轴、第二锥齿轮、转板和挤压凸起，其中第一锥齿轮左侧啮合有第二锥齿轮，第二锥齿轮通过键连接的方式安装在过渡轴上，过渡轴上下两端转动安装在空心基壳内部，第二锥齿轮下方的过渡轴上固定设置有转板，转板上端面右侧靠近外沿的位置均匀设置有挤压凸起，转板上端面左侧贴合有清理单元。
优选的，所述的挤压凸起上端呈半球形结构，半球形结构的挤压凸起上端能够较减小和矩形框体下端面之间的摩擦，从而有利于挤压凸起带动整个清理单元进行上下往复运动。
优选的，所述的清理单元包括矩形框体、挤压弹簧、清理电机、螺纹杆、移动杆、弧形架、弧形气囊、可伸缩气管和回型密封板，其中转板上端面左侧贴合有矩形框体，矩形框体左侧呈开口状，矩形框体上端面中部从前至后均匀设置有挤压弹簧，挤压弹簧上端固定连接在空心基壳顶部，矩形框体后侧壁上通过电机机座固定安装有清理电机，清理电机输出轴通过联轴器连接有螺纹杆，螺纹杆前端转动安装在矩形框体前侧壁上，螺纹杆上前后对称开设有螺纹段且每个螺纹段上均螺旋传动有移动杆，移动杆上下两端面和矩形框体上下两侧壁滑动配合，空心基壳左侧壁开设有矩形通槽，矩形通槽高度大于矩形框体左侧开口高度，移动杆左端延伸至空心基壳左侧并通过扭簧安装有弧形架，弧形架相对的侧壁上设置有弧形气囊，弧形气囊进气口处连通有可伸缩气管，可伸缩气管贯穿移动杆延伸至空心基壳中部且其下端和调节单元内部相连通。
优选的，所述的调节单元包括第三锥齿轮、齿轮轴、柱形筒体、限位凹槽、限位滑块、调节活塞和半球壳体，其中第一锥齿轮右侧啮合有第三锥齿轮，第三锥齿轮通过键连接的方式安装在齿轮轴上端，齿轮轴通过轴承贯穿安装在空心基壳中部，空心基壳下方的齿轮轴上开设有螺纹段，螺纹段上靠近下端的位置螺旋传动有调节活塞，调节活塞左右两侧壁中部固定连接有限位滑块，调节活塞外侧设置有柱形筒体，柱形筒体左右内侧壁中部开设有限位凹槽，限位滑块滑动设置在限位凹槽内，柱形筒体外侧设置有半球壳体，半球壳体上端和空心基壳下端固定相连，柱形筒体下端固定连接在半球壳体底部。
优选的，所述的半球壳体下端呈平行结构且其中部开设有进水通道。
优选的，所述的泥沙过滤单元包括平衡半球块、柱形通道、十字安装板、T形螺杆、半圆转环、一号过滤筒体和二号过滤筒体，其中半球壳体底部固定连接有平衡半球块，平衡半球块中部开设有柱形通道，柱形通道内部靠近上端的位置固定安装有十字安装板，十字安装板下端面中部开设有螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有T形螺杆，T形螺杆下端固定设置有半圆转环，T形螺杆靠近上端的位置固定设置有一号过滤筒体，一号过滤筒体上端面呈网状结构，一号过滤筒体内侧密封连接有二号过滤筒体，二号过滤筒体内侧壁上均匀开设有进水孔。
优选的，所述的信号传输模块包括电源、图像接收器、图像处理器和图像传递机，其中空心基壳内部靠近中间的位置固定设置有电源，电源右侧设置有图像接收器，图像接收器右侧前方设置有图像处理器，图像处理器后侧设置有图像传递机。
本发明的有益效果：
（1）本发明巡检装置能够在巡检前通过清理单元对基部承台外表面进行清理，从而将附着在其表面的浮游污垢刷落，同时又能控制整个水中铁塔自动化巡视设备在水下进行上下运动，从而保证了清理效果，同时巡检单元中设置的弧形擦拭座和弧形海绵块能够对巡检探头表面进行清理，保证了巡检探头巡视画质的清晰度，当基部承台裸露出来后，巡检探头能够及时发现基部承台表面的情况并传递给远程终端，提高了巡检效率，改善了巡检效果；
（2）本发明泥沙过滤单元能够对进入到柱形筒体内部的河水进行过滤，从而除去水中的泥沙等杂质，避免了泥沙进入到巡检装置内部而影响其正常运行；
（3）本发明缓冲装置能够在受到外界漂浮物冲击的过程中，将冲击力传递给一号弹簧和二号弹簧，同时在平衡半球块的配合下，使得该水中铁塔自动化巡视设备能在水下始终保持平衡状态，从而提高了巡检过程的稳定性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的第一立体结构示意图；
图2是本发明的第二立体结构示意图；
图3是本发明的俯视图；
图4是本发明中图3的A-A向剖视图；
图5是本发明中空心基壳、辅助单元和清理单元的剖视结构示意图；
图6是本发明中图4的B处放大结构示意图；
图7是本发明中泥沙过滤单元的立体剖视结构示意图；
图8是本发明的正视图；
图9是本发明中图8的C-C向剖视图；
图10是本发明中巡检探头的工作模块图。
图中：1、空心基壳；2、动力装置；21、密封挡板；22、转向器；23、控制器；24、竖杆；25、螺旋桨总成；3、巡检装置；31、双向电机；32、巡检单元；321、驱动轴；322、第一锥齿轮；323、矩形保护壳体；324、连接架；325、弧形擦拭座；326、弧形海绵块；327、巡检探头；33、辅助单元；331、过渡轴；332、第二锥齿轮；333、转板；334、挤压凸起；34、清理单元；341、矩形框体；342、挤压弹簧；343、清理电机；344、螺纹杆；345、移动杆；346、弧形架；347、弧形气囊；348、可伸缩气管；349、回型密封板；35、调节单元；351、第三锥齿轮；352、齿轮轴；353、柱形筒体；354、限位凹槽；355、限位滑块；356、调节活塞；357、半球壳体；3571、进水通道；36、泥沙过滤单元；361、平衡半球块；362、柱形通道；363、十字安装板；364、T形螺杆；365、半圆转环；366、一号过滤筒体；367、二号过滤筒体；4、信号传输模块；41、电源；42、图像接收器；43、图像处理器；44、图像传递机；5、缓冲装置；51、匚型板；52、一号T形缓冲板；53、一号弹簧；54、竖板；55、固连杆；56、二号T形缓冲板；57、二号弹簧；58、转杆；59、限位销轴；510、衬板。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例一：
参阅图1至图10，一种水中铁塔自动化巡视机器人,包括空心基壳1、动力装置2、巡检装置3、信号传输模块4和缓冲装置5，所述的空心基壳1右侧设置有动力装置2，动力装置2下端裸露在空心基壳1下方，空心基壳1左侧设置有巡检装置3，空心基壳1内部靠近中部的位置安装有信号传输模块4，空心基壳1前后两侧壁固定连接有缓冲装置5；
所述的动力装置2包括密封挡板21、转向器22、控制器23、竖杆24和螺旋桨总成25，其中空心基壳1内部靠近右端的位置固定设置有密封挡板21，密封挡板21和空心基壳1右侧壁之间形成的矩形空间内部中间位置固定安装有转向器22，转向器22上端通过电信号的方式连接有控制器23，转向器22下端安装有竖杆24，竖杆24下端延伸至空心基壳1下方并固定连接有螺旋桨总成25。
工作时，通过巡检工作人员远程连接控制器23，从而控制转向器22的运行，螺旋桨总成25能够带动整个巡检装置3前进，从而完成巡检任务。
实施例二：
与实施例一技术方案基本相同，参阅图1至图10，区别在于：
所述的巡检装置3包括双向电机31、巡检单元32、辅助单元33、清理单元34、调节单元35和泥沙过滤单元36，其中空心基壳1下端面靠近中部的位置通过电机机座固定安装有双向电机31，双向电机31输出轴贯穿空心基壳1内部并固定连接有巡检单元32，且所述巡检单元32固定安装在空心基壳1上端面，空心基壳1内部的巡检单元32左侧通过辅助单元33连接有清理单元34，清理单元34左侧延伸至空心基壳1左侧外部，空心基壳1内部的巡检单元32右侧设置有调节单元35，调节单元35下方固定连接在空心基壳1下端面，调节单元35下端固定连接有泥沙过滤单元36；
所述的巡检单元32包括驱动轴321、第一锥齿轮322、矩形保护壳体323、连接架324、弧形擦拭座325、弧形海绵块326和巡检探头327，其中双向电机31的输出轴上端通过联轴器连接有驱动轴321，驱动轴321上端贯穿至空心基壳1上方并固定连接有连接架324，空心基壳1内部的驱动轴321上通过键连接的方式安装有第一锥齿轮322，空心基壳1上方的驱动轴321外侧设置有矩形保护壳体323，矩形保护壳体323下端固定连接在空心基壳1上端面，矩形保护壳体323左侧壁靠近上方的位置安装有巡检探头327，巡检探头327外侧设置有弧形擦拭座325，弧形擦拭座325内侧壁上固定安装有弧形海绵块326，弧形擦拭座325上端固定连接在连接架324下端。
所述的辅助单元33包括过渡轴331、第二锥齿轮332、转板333和挤压凸起334，其中第一锥齿轮322左侧啮合有第二锥齿轮332，第二锥齿轮332通过键连接的方式安装在过渡轴331上，过渡轴331上下两端转动安装在空心基壳1内部，第二锥齿轮332下方的过渡轴331上固定设置有转板333，转板333上端面右侧靠近外沿的位置均匀设置有挤压凸起334，所述的挤压凸起334上端呈半球形结构，半球形结构的挤压凸起334上端能够较减小和矩形框体341下端面之间的摩擦，从而有利于挤压凸起334带动整个清理单元34进行上下往复运动，转板333上端面左侧贴合有清理单元34。
所述的清理单元34包括矩形框体341、挤压弹簧342、清理电机343、螺纹杆344、移动杆345、弧形架346、弧形气囊347、可伸缩气管348和回型密封板349，其中转板333上端面左侧贴合有矩形框体341，矩形框体341左侧呈开口状，矩形框体341上端面中部从前至后均匀设置有挤压弹簧342，挤压弹簧342上端固定连接在空心基壳1顶部，矩形框体341后侧壁上通过电机机座固定安装有清理电机343，清理电机343输出轴通过联轴器连接有螺纹杆344，螺纹杆344前端转动安装在矩形框体341前侧壁上，螺纹杆344上前后对称开设有螺纹段且每个螺纹段上均螺旋传动有移动杆345，移动杆345上下两端面和矩形框体341上下两侧壁滑动配合，空心基壳1左侧壁开设有矩形通槽，矩形通槽高度大于矩形框体341左侧开口高度，移动杆345左端延伸至空心基壳1左侧并通过扭簧安装有弧形架346，弧形架346相对的侧壁上设置有弧形气囊347，弧形气囊347进气口处连通有可伸缩气管348，可伸缩气管348贯穿移动杆345延伸至空心基壳1中部且其下端和调节单元35内部相连通。
所述的调节单元35包括第三锥齿轮351、齿轮轴352、柱形筒体353、限位凹槽354、限位滑块355、调节活塞356和半球壳体357，其中第一锥齿轮322右侧啮合有第三锥齿轮351，第三锥齿轮351通过键连接的方式安装在齿轮轴352上端，齿轮轴352通过轴承贯穿安装在空心基壳1中部，空心基壳1下方的齿轮轴352上开设有螺纹段，螺纹段上靠近下端的位置螺旋传动有调节活塞356，调节活塞356左右两侧壁中部固定连接有限位滑块355，调节活塞356外侧设置有柱形筒体353，柱形筒体353左右内侧壁中部开设有限位凹槽354，限位滑块355滑动设置在限位凹槽354内，柱形筒体353外侧设置有半球壳体357，半球壳体357上端和空心基壳1下端固定相连，柱形筒体353下端固定连接在半球壳体357底部，所述的半球壳体357下端呈平行结构且其中部开设有进水通道3571。
所述的泥沙过滤单元36包括平衡半球块361、柱形通道362、十字安装板363、T形螺杆364、半圆转环365、一号过滤筒体366和二号过滤筒体367，其中半球壳体357底部固定连接有平衡半球块361，平衡半球块361中部开设有柱形通道362，柱形通道362内部靠近上端的位置固定安装有十字安装板363，十字安装板363下端面中部开设有螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有T形螺杆364，T形螺杆364下端固定设置有半圆转环365，T形螺杆364靠近上端的位置固定设置有一号过滤筒体366，一号过滤筒体366上端面呈网状结构，一号过滤筒体366内侧密封连接有二号过滤筒体367，二号过滤筒体367内侧壁上均匀开设有进水孔。
需要说明的是，内部涉及到电路部分均做过密封处理，防止内部进水，提高设备运行的稳定性。
工作时，通过人工操作动力装置2带动整个巡检装置3前进，从而使得弧形架346左端运动至待巡检的基部承台外侧，启动清理电机343，通过清理电机343带动螺纹杆344转动，从而带动前后两侧的移动杆345和弧形架346向两侧分开，继续操作动力装置2带动整个巡检装置3前进，由于弧形架346和移动杆345之间为扭簧连接，因此弧形架346会向两侧分开后又在扭簧的反作用下复位至基部承台外侧；
随后，通过清理电机343带动螺纹杆344反向转动，从而带动前后两侧的移动杆345和弧形架346相向运动，此时弧形架346会抱合在基部承台外表面，随后启动双向电机31，通过双向电机31带动驱动轴321和第一锥齿轮322运行，通过第一锥齿轮322和第三锥齿轮351的啮合作用带动齿轮轴352转动，从而使得调节活塞356沿着齿轮轴352上开设的螺纹段向上运动，在此过程中，调节活塞356上方的空气会通过可伸缩气管348进入到弧形架346内侧的弧形气囊347内，从而带动弧形气囊347膨胀，目的是使弧形气囊347更好的贴合到基部承台外表面，提高其清理效果，值得注意的是，在本实施例中，弧形气囊347表面设置有毛刷（图中未画出），同时调节活塞356上方的气压会降低，在外部大气压的作用下，河水会通过柱形通道362和进水通道3571进入到调节活塞356下方的柱形筒体353内部；
在河水经过柱形通道362时，河水先经进水孔进入到一号过滤筒体366和二号过滤筒体367之间的间隙处，随后再经过一号过滤筒体366上端面的网状结构进入到柱形筒体353内部，而一号过滤筒体366上端面的网状结构能够对河水进行过滤处理，从而除去水中的泥沙等杂质，随后整个巡检装置3重量增大，巡检装置3会沿着基部承台逐渐向下运动；
除此之外，第一锥齿轮322和第二锥齿轮332之间的啮合作用会带动过渡轴331和转板333进行转动，在转板333上方设置的挤压凸起334和挤压弹簧342的共同作用下，整个清理单元34会进行上下往复运动，从而使得清理单元34在整体向下运动的同时又能独自做上下往复运动，从而将基部承台表面的浮游附着物刷落，使得基部承台本体裸露出来，而驱动轴321在转动时还会带动连接架324和弧形擦拭座325进行转动，弧形擦拭座325上设置的弧形海绵块326也会跟随转动，从而达到对巡检探头327表面进行擦拭的目的，如此能够防止基部承台表面刷落的浮游附着物粘附到巡检探头327表面而影响其巡检工作，最后再通过巡检探头327将基部承台表面的情况进行图像收集并传递给远程终端，通过巡检工人判断是否需要进行检修。
实施例三：
与实施例一技术方案基本相同，参阅图1、图4、图8、图9和图10，区别在于：
所述的信号传输模块4包括电源41、图像接收器42、图像处理器43和图像传递机44，其中空心基壳1内部靠近中间的位置固定设置有电源41，电源41右侧设置有图像接收器42，图像接收器42右侧前方设置有图像处理器43，图像处理器43后侧设置有图像传递机44。
工作时，电源41能够为整个水中铁塔自动化巡视装置提供电力，图像接收器42负责接收巡检探头327的拍摄画面，经图像处理器43处理后，通过图像传递机44传递给远程终端，而后通过巡检工人判断是否需要进行检修；巡检过程中，巡检探头327能够检查塔体有无扭曲、塑性变形现象，同时又能检查塔体焊缝和塔脚封包有无明显开裂情况，还能检查塔体锈蚀面积大小以及检查铁塔上有无附挂物、警示牌标识是否完好，若发现问题，巡检工人能够立刻通过终端画面发现。
实施例四：
与实施例一技术方案基本相同，参阅图2，区别在于：
所述的缓冲装置5包括匚型板51、一号T形缓冲板52、一号弹簧53、竖板54、固连杆55、二号T形缓冲板56、二号弹簧57、转杆58、限位销轴59和衬板510，其中空心基壳1前后两侧壁对称固定安装有匚型板51，匚型板51开口朝向空心基壳1，匚型板51上从左至右均匀滑动设置有一号T形缓冲板52，一号T形缓冲板52上远离匚型板51的一侧套设有一号弹簧53，空心基壳1下端面靠近前后两端的位置对称设置有固连杆55，固连杆55下端固定连接有竖板54，竖板54上从左至右均匀滑动设置有二号T形缓冲板56，竖板54相对侧的二号T形缓冲板56上套设有二号弹簧57，一号T形缓冲板52和二号T形缓冲板56的相近端通过销轴转动安装有转杆58，转杆58中部贯穿设置有限位销轴59，限位销轴59左右两端固定连接在衬板510侧壁上，衬板510上端固定连接在匚型板51左右两端。
工作时，在整个水中铁塔自动化巡视装置进行水下巡检工作过程中，若是遭受到周围漂浮物的撞击，一号T形缓冲板52和一号弹簧53会将受到的冲击力传递给转杆58上端，在限位销轴59的作用下，转杆58上端向空心基壳1方向靠近，而其下端会向远离空心基壳1的方向运动，从而带动二号T形缓冲板56运动并将冲击力传递给二号弹簧57，如此，整个水中铁塔自动化巡视装置便能够保持稳定，从而继续进行正常巡检作业。
本发明在使用时的工作原理：
一：通过巡检工作人员远程连接控制器23，从而控制转向器22的运行，螺旋桨总成25能够带动整个巡检装置3前进，从而完成巡检任务；
二：通过人工操作动力装置2带动整个巡检装置3前进，从而使得弧形架346左端运动至待巡检的基部承台外侧，启动清理电机343，通过清理电机343带动螺纹杆344转动，从而带动前后两侧的移动杆345和弧形架346向两侧分开，继续操作动力装置2带动整个巡检装置3前进，由于弧形架346和移动杆345之间为扭簧连接，因此弧形架346会向两侧分开后又在扭簧的反作用下复位至基部承台外侧；
三：随后，通过清理电机343带动螺纹杆344反向转动，从而带动前后两侧的移动杆345和弧形架346相向运动，此时弧形架346会抱合在基部承台外表面，随后启动双向电机31，通过双向电机31带动驱动轴321和第一锥齿轮322运行，通过第一锥齿轮322和第三锥齿轮351的啮合作用带动齿轮轴352转动，从而使得调节活塞356沿着齿轮轴352上开设的螺纹段向上运动，在此过程中，调节活塞356上方的空气会通过可伸缩气管348进入到弧形架346内侧的弧形气囊347内，从而带动弧形气囊347膨胀，目的是使弧形气囊347更好的贴合到基部承台外表面，提高其清理效果，值得注意的是，在本实施例中，弧形气囊347表面设置有毛刷（图中未画出），同时调节活塞356上方的气压会降低，在外部大气压的作用下，河水会通过柱形通道362和进水通道3571进入到调节活塞356下方的柱形筒体353内部；
四：在河水经过柱形通道362时，河水先经进水孔进入到一号过滤筒体366和二号过滤筒体367之间的间隙处，随后再经过一号过滤筒体366上端面的网状结构进入到柱形筒体353内部，而一号过滤筒体366上端面的网状结构能够对河水进行过滤处理，从而除去水中的泥沙等杂质，随后整个巡检装置3重量增大，巡检装置3会沿着基部承台逐渐向下运动，除此之外，第一锥齿轮322和第二锥齿轮332之间的啮合作用会带动过渡轴331和转板333进行转动，在转板333上方设置的挤压凸起334和挤压弹簧342的共同作用下，整个清理单元34会进行上下往复运动，从而使得清理单元34在整体向下运动的同时又能独自做上下往复运动，从而将基部承台表面的浮游附着物刷落，使得基部承台本体裸露出来，而驱动轴321在转动时还会带动连接架324和弧形擦拭座325进行转动，弧形擦拭座325上设置的弧形海绵块326也会跟随转动，从而达到对巡检探头327表面进行擦拭的目的，如此能够防止基部承台表面刷落的浮游附着物粘附到巡检探头327表面而影响其巡检工作，最后再通过巡检探头327将基部承台表面的情况进行图像收集并传递给远程终端，通过巡检工人判断是否需要进行检修；
五：通过巡检工作人员远程连接控制器23，从而控制转向器22的运行并带动整个水中铁塔自动化巡视装置回到岸边，至此，巡检工作结束。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种水中铁塔自动化巡视机器人,包括空心基壳（1）、动力装置（2）、巡检装置（3）、信号传输模块（4）和缓冲装置（5），其特征在于：所述的空心基壳（1）右侧设置有动力装置（2），动力装置（2）下端裸露在空心基壳（1）下方，空心基壳（1）左侧设置有巡检装置（3），空心基壳（1）内部靠近中部的位置安装有信号传输模块（4），空心基壳（1）前后两侧壁固定连接有缓冲装置（5）；
所述的巡检装置（3）包括双向电机（31）、巡检单元（32）、辅助单元（33）、清理单元（34）、调节单元（35）和泥沙过滤单元（36），其中空心基壳（1）下端面靠近中部的位置通过电机机座固定安装有双向电机（31），双向电机（31）输出轴贯穿空心基壳（1）内部并固定连接有巡检单元（32），且所述巡检单元（32）固定安装在空心基壳（1）上端面，空心基壳（1）内部的巡检单元（32）左侧通过辅助单元（33）连接有清理单元（34），清理单元（34）左侧延伸至空心基壳（1）左侧外部，空心基壳（1）内部的巡检单元（32）右侧设置有调节单元（35），调节单元（35）下方固定连接在空心基壳（1）下端面，调节单元（35）下端固定连接有泥沙过滤单元（36）；
所述的缓冲装置（5）包括匚型板（51）、一号T形缓冲板（52）、一号弹簧（53）、竖板（54）、固连杆（55）、二号T形缓冲板（56）、二号弹簧（57）、转杆（58）、限位销轴（59）和衬板（510），其中空心基壳（1）前后两侧壁对称固定安装有匚型板（51），匚型板（51）开口朝向空心基壳（1），匚型板（51）上从左至右均匀滑动设置有一号T形缓冲板（52），一号T形缓冲板（52）上远离匚型板（51）的一侧套设有一号弹簧（53），空心基壳（1）下端面靠近前后两端的位置对称设置有固连杆（55），固连杆（55）下端固定连接有竖板（54），竖板（54）上从左至右均匀滑动设置有二号T形缓冲板（56），竖板（54）相对侧的二号T形缓冲板（56）上套设有二号弹簧（57），一号T形缓冲板（52）和二号T形缓冲板（56）的相近端通过销轴转动安装有转杆（58），转杆（58）中部贯穿设置有限位销轴（59），限位销轴（59）左右两端固定连接在衬板（510）侧壁上，衬板（510）上端固定连接在匚型板（51）左右两端。
2.根据权利要求1所述的一种水中铁塔自动化巡视机器人，其特征在于：所述的动力装置（2）包括密封挡板（21）、转向器（22）、控制器（23）、竖杆（24）和螺旋桨总成（25），其中空心基壳（1）内部靠近右端的位置固定设置有密封挡板（21），密封挡板（21）和空心基壳（1）右侧壁之间形成的矩形空间内部中间位置固定安装有转向器（22），转向器（22）上端通过电信号的方式连接有控制器（23），转向器（22）下端安装有竖杆（24），竖杆（24）下端延伸至空心基壳（1）下方并固定连接有螺旋桨总成（25）。
3.根据权利要求1所述的一种水中铁塔自动化巡视机器人，其特征在于：所述的巡检单元（32）包括驱动轴（321）、第一锥齿轮（322）、矩形保护壳体（323）、连接架（324）、弧形擦拭座（325）、弧形海绵块（326）和巡检探头（327），其中双向电机（31）的输出轴上端通过联轴器连接有驱动轴（321），驱动轴（321）上端贯穿至空心基壳（1）上方并固定连接有连接架（324），空心基壳（1）内部的驱动轴（321）上通过键连接的方式安装有第一锥齿轮（322），空心基壳（1）上方的驱动轴（321）外侧设置有矩形保护壳体（323），矩形保护壳体（323）下端固定连接在空心基壳（1）上端面，矩形保护壳体（323）左侧壁靠近上方的位置安装有巡检探头（327），巡检探头（327）外侧设置有弧形擦拭座（325），弧形擦拭座（325）内侧壁上固定安装有弧形海绵块（326），弧形擦拭座（325）上端固定连接在连接架（324）下端。
4.根据权利要求3所述的一种水中铁塔自动化巡视机器人，其特征在于：所述的辅助单元（33）包括过渡轴（331）、第二锥齿轮（332）、转板（333）和挤压凸起（334），其中第一锥齿轮（322）左侧啮合有第二锥齿轮（332），第二锥齿轮（332）通过键连接的方式安装在过渡轴（331）上，过渡轴（331）上下两端转动安装在空心基壳（1）内部，第二锥齿轮（332）下方的过渡轴（331）上固定设置有转板（333），转板（333）上端面右侧靠近外沿的位置均匀设置有挤压凸起（334），转板（333）上端面左侧贴合有清理单元（34）。
5.根据权利要求4所述的一种水中铁塔自动化巡视机器人，其特征在于：所述的挤压凸起（334）上端呈半球形结构。
6.根据权利要求4所述的一种水中铁塔自动化巡视机器人，其特征在于：所述的清理单元（34）包括矩形框体（341）、挤压弹簧（342）、清理电机（343）、螺纹杆（344）、移动杆（345）、弧形架（346）、弧形气囊（347）、可伸缩气管（348）和回型密封板（349），其中转板（333）上端面左侧贴合有矩形框体（341），矩形框体（341）左侧呈开口状，矩形框体（341）上端面中部从前至后均匀设置有挤压弹簧（342），挤压弹簧（342）上端固定连接在空心基壳（1）顶部，矩形框体（341）后侧壁上通过电机机座固定安装有清理电机（343），清理电机（343）输出轴通过联轴器连接有螺纹杆（344），螺纹杆（344）前端转动安装在矩形框体（341）前侧壁上，螺纹杆（344）上前后对称开设有螺纹段且每个螺纹段上均螺旋传动有移动杆（345），移动杆（345）上下两端面和矩形框体（341）上下两侧壁滑动配合，空心基壳（1）左侧壁开设有矩形通槽，矩形通槽高度大于矩形框体（341）左侧开口高度，移动杆（345）左端延伸至空心基壳（1）左侧并通过扭簧安装有弧形架（346），弧形架（346）相对的侧壁上设置有弧形气囊（347），弧形气囊（347）进气口处连通有可伸缩气管（348），可伸缩气管（348）贯穿移动杆（345）延伸至空心基壳（1）中部且其下端和调节单元（35）内部相连通，所述空心基壳（1）的内部设置有回型密封板（349），且所述回型密封板（349）一侧设置有矩形框体（341）。
7.根据权利要求3所述的一种水中铁塔自动化巡视机器人，其特征在于：所述的调节单元（35）包括第三锥齿轮（351）、齿轮轴（352）、柱形筒体（353）、限位凹槽（354）、限位滑块（355）、调节活塞（356）和半球壳体（357），其中第一锥齿轮（322）右侧啮合有第三锥齿轮（351），第三锥齿轮（351）通过键连接的方式安装在齿轮轴（352）上端，齿轮轴（352）通过轴承贯穿安装在空心基壳（1）中部，空心基壳（1）下方的齿轮轴（352）上开设有螺纹段，螺纹段上靠近下端的位置螺旋传动有调节活塞（356），调节活塞（356）左右两侧壁中部固定连接有限位滑块（355），调节活塞（356）外侧设置有柱形筒体（353），柱形筒体（353）左右内侧壁中部开设有限位凹槽（354），限位滑块（355）滑动设置在限位凹槽（354）内，柱形筒体（353）外侧设置有半球壳体（357），半球壳体（357）上端和空心基壳（1）下端固定相连，柱形筒体（353）下端固定连接在半球壳体（357）底部。
8.根据权利要求7所述的一种水中铁塔自动化巡视机器人，其特征在于：所述的半球壳体（357）下端呈平行结构且其中部开设有进水通道（3571）。
9.根据权利要求7所述的一种水中铁塔自动化巡视机器人，其特征在于：所述的泥沙过滤单元（36）包括平衡半球块（361）、柱形通道（362）、十字安装板（363）、T形螺杆（364）、半圆转环（365）、一号过滤筒体（366）和二号过滤筒体（367），其中半球壳体（357）底部固定连接有平衡半球块（361），平衡半球块（361）中部开设有柱形通道（362），柱形通道（362）内部靠近上端的位置固定安装有十字安装板（363），十字安装板（363）下端面中部开设有螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有T形螺杆（364），T形螺杆（364）下端固定设置有半圆转环（365），T形螺杆（364）靠近上端的位置固定设置有一号过滤筒体（366），一号过滤筒体（366）上端面呈网状结构，一号过滤筒体（366）内侧密封连接有二号过滤筒体（367），二号过滤筒体（367）内侧壁上均匀开设有进水孔。
10.根据权利要求9所述的一种水中铁塔自动化巡视机器人，其特征在于：所述的信号传输模块（4）包括电源（41）、图像接收器（42）、图像处理器（43）和图像传递机（44），其中空心基壳（1）内部靠近中间的位置固定设置有电源（41），电源（41）右侧设置有图像接收器（42），图像接收器（42）右侧前方设置有图像处理器（43），图像处理器（43）后侧设置有图像传递机（44）。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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