CN206359889U

CN206359889U - 一种新型轮式缆索爬升装置

Info

Publication number: CN206359889U
Application number: CN201621204750.1U
Authority: CN
Inventors: 李运堂; 徐晓峰; 李孝禄
Original assignee: China Jiliang University
Current assignee: China Jiliang University
Priority date: 2016-11-01
Filing date: 2016-11-01
Publication date: 2017-07-28
Anticipated expiration: 2026-11-01

Abstract

一种新型轮式缆索爬升装置，其包括：机架(1)，以及由上滚轮(2)、同步带轮I(3)、上转轴I(4)、电磁制动器(5)、同步带I(6)、上连杆(7)、上支撑座(8)、弹簧座I(9)、发条弹簧I(10)、棘轮I(11)、上转轴II(12)、棘爪I(13)、上转轴III(14)、拉簧I(15)、固定件I(16)、驱动电机(17)、同步带轮II(18)、固定件II(19)、拉簧II(20)、下转轴I(21)、棘爪II(22)、下转轴II(23)、弹簧座II(24)、发条弹簧II(25)、棘轮II(26)、下支撑座(27)、下连杆(28)、同步带II(29)、下转轴III(30)、同步带轮III(31)、下滚轮(32)所组成的爬升单元(K)，本实用新型结构简单，易于控制，便于实现。

Description

一种新型轮式缆索爬升装置

技术领域：

本发明涉及一种新型轮式缆索爬升装置，属于缆索检测、维护机器人领域。

背景技术：

斜拉桥作为一种新型桥梁，因具有跨度大、造型美观、性价比高等独特优点被广泛应用于各国桥梁建设中，特别是我国斜拉桥发展迅速，已成为主要桥梁类型之一，是世界上拥有斜拉桥数量最多的国家。

作为斜拉桥的主要受力部件，缆索因长期曝露在空气中受到日晒、雨淋的影响，跨海桥梁缆索还容易受到空气腐蚀。因此，为保证斜拉桥安全，必须对缆索进行定期检测、维护、甚至更换。而目前缆索的检测和维护，一般是采用人工方法进行，不仅工作强度大、效率低，而且安全性差，为此，产生了用于缆索检测、维护的缆索爬升装置的实际需求。

由于轮式爬升方式，具有速度快，结构简单，运行可靠性高，控制系统简单等优点。被广泛应用于缆索检测作业中。但是现有轮式爬升机器人存在结构过于复杂、体积大、笨重、偏心现象等问题，为此，研制应用于斜拉桥缆索检测的小型、轻便、安全、高效的缆索检测机器人爬升装置具有重要意义。

发明内容：

本发明之目的是：

提出一种新型轮式缆索爬升装置，可以作为缆索检测、维护等设备的运动载体，解决人工作业存在劳动强度大、安全性不高以及现有缆索爬升装置适应性差等问题。

为了实现本发明之目的，拟采用以下技术方案：

本发明包括：机架，以及由上滚轮、同步带轮I、上转轴I、电磁制动器、同步带I、上连杆、上支撑座、弹簧座I、发条弹簧I、棘轮I、上转轴II、棘爪I、上转轴III、拉簧I、固定件I、驱动电机、同步带轮II、固定件II、拉簧II、下转轴I、棘爪II、下转轴II、弹簧座II、发条弹簧II、棘轮II、下支撑座、下连杆、同步带II、下转轴III、同步带轮III、下滚轮所组成的爬升单元，其特征在于：驱动电机、固定件I、固定件II、上支撑座和下支撑座固定在机架上，同步带轮II固定在驱动电机的输出轴上，弹簧座I固定在上支撑座上，弹簧座II固定在下支撑座上，发条弹簧I的两端分别固定在弹簧座I和上转轴II上，发条弹簧II的两端分别固定在弹簧座II和下转轴II上，上连杆和棘轮I固定在上转轴II上，下连杆和棘轮II固定在下转轴II上，上滚轮和同步带轮I固定在上转轴I上，下滚轮和同步带轮III固定在下转轴III上，棘爪I的一端通过上转轴III安装在固定件I上，棘爪I的另一端设置在棘轮I，棘爪II的一端通过下转轴I安装在固定件II上，棘爪II的另一端设置在棘轮II上，拉簧I的两端分别固定在棘爪I和固定件I上，拉簧II的两端分别固定在棘爪II和固定件II上，上转轴II安装在上支撑座上，下转轴II安装在下支撑座上，上转轴I安装在上连杆上，下转轴III安装在下连杆上，电磁制动器固定在上连杆上，同步带I设置在同步带轮I和同步带轮II上，同步带II设置在同步带轮II和同步带轮III上，上述的机架上至少设置四个爬升单元。

本发明的特点：

本发明采用至少四个电机同步驱动，爬升力大，运行稳定；为防止在高空作业时，发生系统突然断电，或驱动力不足，机械故障等意外情况而导致爬升装置坠落，爬升装置设置了制动器，提高了安全保障；为避免预紧力过大或不足，预紧力实现自适应微调，提高了缆索爬升装置的适应能力；为避免缆索爬升装置自身重力以及高空强风等因素干扰导致缆索爬升装置出现旋转爬升，爬升滚轮采用弧形包胶轮，其包络弧能产生沿缆索圆周方向的摩擦抗力，提高缆索爬升装置的稳定性；本发明结构简单，易于控制，便于实现。

附图说明：

图1示意了本发明的爬升单元K。

图2示意了本发明的整体结构。

图3是图2的俯视图。

1、机架；2、上滚轮；3、同步带轮I；4、上转轴I；5、电磁制动器；6、同步带I；7、上连杆；8、上支撑座；9、弹簧座I；10、发条弹簧I；11、棘轮I；12、上转轴II；13、棘爪I；14、上转轴III；15、拉簧I；16、固定件I；17、驱动电机；18、同步带轮II；19、固定件II；20、拉簧II；21、下转轴I；22、棘爪II；23、下转轴II；24、弹簧座II；25、发条弹簧II；26、棘轮II；27、下支撑座；28、下连杆；29、同步带II；30、下转轴III；31、同步带轮III；32、下滚轮；A、缆索；K、爬升单元。

具体实施方式：

下面结合附图说明本发明的具体工作过程。

本发明机架1上至少设置四个爬升单元K，在每个爬升单元K中，驱动电机17、固定件I16、固定件II19、上支撑座8和下支撑座27固定在机架1上，同步带轮II18固定在驱动电机17的输出轴上，弹簧座I9固定在上支撑座8上，弹簧座II24固定在下支撑座27上，发条弹簧I10的两端分别固定在弹簧座I9和上转轴II12上，发条弹簧II25的两端分别固定在弹簧座II24和下转轴II23上，上连杆7和棘轮I11固定在上转轴II12上，下连杆28和棘轮II26固定在下转轴II23上，上滚轮2和同步带轮I3固定在上转轴I4上，下滚轮32和同步带轮III31固定在下转轴III30上，棘爪I13的一端通过上转轴III14安装在固定件I16上，棘爪I13的另一端设置在棘轮I11，棘爪II22的一端通过下转轴I21安装在固定件II19上，棘爪II22的另一端设置在棘轮II26上，拉簧I15的两端分别固定在棘爪I13和固定件I16上，拉簧II20的两端分别固定在棘爪II22和固定件II19上，上转轴II12安装在上支撑座8上，下转轴II23安装在下支撑座27上，上转轴I4安装在上连杆7上，下转轴III30安装在下连杆28上，电磁制动器5固定在上连杆7上，同步带I6设置在同步带轮I3和同步带轮II18上，同步带II29设置在同步带轮II18和同步带轮III31上，上述的机架1上至少设置四个爬升单元K。

本发明进行缆索爬升时，旋转棘轮I11带动发条弹簧I10旋转，发条弹簧I10带动上转轴II12转动，进一步带动上连杆7，依靠发条弹簧I10的扭力使上连杆7压紧缆索A，旋转棘轮II26带动发条弹簧II25旋转，发条弹簧II25带动下转轴II23转动，进一步带动下连杆28，依靠发条弹簧II25的扭力使下连杆28压紧缆索A，驱动电机17通过同步带轮I3、同步带I6、同步带轮II18、同步带II29、同步带轮III31驱动上滚轮2、下滚轮32转动，从而驱动本发明沿缆索A移动，当发生电力不足或者需要本发明停止在某一位置时，电磁制动器5压紧上滚轮2，同时关闭驱动电机17，实现本发明的制动，当爬升过程遇到较小障碍时可利用发条弹簧I10、发条弹簧II25自适应性，实现本发明的越障。

Claims

1.一种新型轮式缆索爬升装置，其包括：机架(1)，以及由上滚轮(2)、同步带轮I(3)、上转轴I(4)、电磁制动器(5)、同步带I(6)、上连杆(7)、上支撑座(8)、弹簧座I(9)、发条弹簧I(10)、棘轮I(11)、上转轴II(12)、棘爪I(13)、上转轴III(14)、拉簧I(15)、固定件I(16)、驱动电机(17)、同步带轮II(18)、固定件II(19)、拉簧II(20)、下转轴I(21)、棘爪II(22)、下转轴II(23)、弹簧座II(24)、发条弹簧II(25)、棘轮II(26)、下支撑座(27)、下连杆(28)、同步带II(29)、下转轴III(30)、同步带轮III(31)、下滚轮(32)所组成的爬升单元(K)，其特征在于：驱动电机(17)、固定件I(16)、固定件II(19)、上支撑座(8)和下支撑座(27)固定在机架(1)上，同步带轮II(18)固定在驱动电机(17)的输出轴上，弹簧座I(9)固定在上支撑座(8)上，弹簧座II(24)固定在下支撑座(27)上，发条弹簧I(10)的两端分别固定在弹簧座I(9)和上转轴II(12)上，发条弹簧II(25)的两端分别固定在弹簧座II(24)和下转轴II(23)上，上连杆(7)和棘轮I(11)固定在上转轴II(12)上，下连杆(28)和棘轮II(26)固定在下转轴II(23)上，上滚轮(2)和同步带轮I(3)固定在上转轴I(4)上，下滚轮(32)和同步带轮III(31)固定在下转轴III(30)上，棘爪I(13)的一端通过上转轴III(14)安装在固定件I(16)上，棘爪I(13)的另一端设置在棘轮I(11)，棘爪II(22)的一端通过下转轴I(21)安装在固定件II(19)上，棘爪II(22)的另一端设置在棘轮II(26)上，拉簧I(15)的两端分别固定在棘爪I(13)和固定件I(16)上，拉簧II(20)的两端分别固定在棘爪II(22)和固定件II(19)上，上转轴II(12)安装在上支撑座(8)上，下转轴II(23)安装在下支撑座(27)上，上转轴I(4)安装在上连杆(7)上，下转轴III(30)安装在下连杆(28)上，电磁制动器(5)固定在上连杆(7)上，同步带I(6)设置在同步带轮I(3)和同步带轮II(18)上，同步带II(29)设置在同步带轮II(18)和同步带轮III(31)上。

2.根据权利要求1所述的一种新型轮式缆索爬升装置，其特征在于：所述的机架(1)上至少设置四个爬升单元(K)。