CN206528544U - 一种履带镶嵌磁铁的越障式爬壁机器人 - Google Patents

Abstract

一种履带镶嵌磁铁的越障式爬壁机器人，它涉及一种爬壁机器人。本实用新型为了解决目前并没有专用可以克服水冷壁防磨梁等凸起的越障设备，给水冷壁的养护、检修和测厚工作带来了不便的问题。本实用新型它包括第一车体、第二车体、连接杆、扭簧构成，第一、第二车体结构相同，第一、第二车体通过四根连接杆铰接，在铰接处装有扭簧，第一、第二车体分别可绕自身车体上的转轴支架旋转，并有复位弹簧复位,磁铁可为方形、槽型、V型、内凹弧形，磁铁安装在履带上，并有手动调节机构，使磁铁更紧密的吸附在水冷壁管上，本实用新型可以跨越锅炉水冷壁防磨梁等障碍，从而更好的减少人工，方便快捷的实现水冷壁的检修、养护等。

Description

一种履带镶嵌磁铁的越障式爬壁机器人

技术领域

本实用新型涉及一种爬壁机器人，具体涉及一种履带镶嵌磁铁的越障式爬壁机器人。

背景技术

锅炉膜式水冷壁是锅炉内的核心部件之一，锅炉在运行过程中因燃烧辅料受风力的作用而剐蹭水冷壁，因而锅炉膜式水冷壁的磨损问题及其突出。为保证锅炉的正常运转，电厂的维护专工需在一定的运行周期后，对其进行检测，主要检测水冷壁管的厚度，以确定锅炉是否还能继续运行。而传统的检测方法是先搭设脚手架或者搭建活动平台，然后有电厂的维护专工手持超声波测厚仪对锅炉水冷壁管逐根进行检测，并记录下来检测结果，以分析锅炉的状况。这样做大大的增加了维护专工的劳动强度，且检测周期过长，也给电厂带来了因停炉而增加了电厂的运行成本。基于此，我公司开发出了一款越障式爬壁检测机器人，采用它对锅炉模式水冷壁的状况进行检测，可减少搭设脚手架的时间和费用，也很大程度上降低了维护专工的劳动强度以及提高了检测的效率，从而减少了停炉的时间，最大程度的降低因检修而停炉造成的经济损失。

对于长期使用的水冷壁，由于腐蚀或冲蚀易导致管壁壁厚发生变化，甚至管壁内表面出现损伤，进而产生安全隐患的问题，因此，需要对存在安全隐患的水冷壁的壁厚进行检测，从而来消除安全隐患，目前并没有专用的水冷壁越障爬行检测设备，给水冷壁的养护和检修工作带来了不便，而防磨梁的存在更加增大了智能自动化检测的难度。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决目前并没有专用的水冷壁越障爬行检测设备，给水冷壁的养护和检修工作带来了不便的问题。进而提供一种履带镶嵌

磁铁的越障式爬壁机器人。

本实用新型的技术方案是：一种履带镶嵌磁铁的越障式爬壁机器人，它包括第一车体、第二车体、连接杆、扭簧构成，第一、第二车体结构相同，第一、第二车体通过四根连接杆铰接，在铰接处装有扭簧，第一、第二车体分别可绕自身车体上的转轴支架旋转，并有复位弹簧复位，

第一车体与第二车体结构相同，第一车体包括：磁铁履带轮组、驱动轮轴、复位弹簧、转轴支架、电机驱动齿轮、步进电机、电机从动齿轮，两组磁铁履带轮组通过2mm厚铝合金U型板和驱动轮轴连接，两个转轴支架分别安装在两组磁铁履带轮组中后段，两个转轴支架在转轴处同心，复位弹簧连接转轴支架和磁铁履带轮组，连接杆安装在转轴支架(6)上，电机驱动齿轮安装在步进电机上，电机从动齿轮安装在驱动轮轴上，

磁铁履带轮组包括：主动轮、从动轮、从动轮轴、履带连接板A、履带连接板B、履带、磁铁、履带支撑组件,磁铁以螺栓连接的方式安装在履带上，主动轮、从动轮、从动轮轴安装在履带连接板A、履带连接板B上，

履带支撑组件包括：挡板、立柱、支撑板、支撑弹簧，履带支撑组件安装在履带连接板B上，

它还包括手动调节机构，手动调节机构安装在履带连接板A上，

手动调节机构包括：张紧架、张紧板，两个张紧架安装在履带连接板A上，张紧架带有螺纹孔，两根螺栓穿过张紧架的螺纹孔顶在张紧板上，可手动调节履带的张紧程度，

磁铁可以为方形、槽型、V型或内凹弧形。

本实用新型与现有技术相比具有以下效果：

1.本实用新型的履带镶嵌磁铁爬壁机器人在遇到两个管道之间的高低发生变化时，利用2mm厚的铝合金U型板具有一定的弹性随时改变第一车体和第二车体之间的高度，而且改变的高度能够根据实际情况随时变化，运动更加灵活，便于在水冷壁上爬行，避免由于爬壁机器人爬壁位置和范围有限，对水冷壁的爬行存在盲区而导致存在安全隐患的问题，便于对水冷壁进行养护和检修。

2.本实用新型采用了履带镶嵌磁铁的形式将爬壁机器人吸附在水冷壁上爬壁，爬壁稳定，而且本实用新型磁铁镶嵌履带组件中的磁铁可为方形、槽型、V型或内凹弧形，与水冷壁的接触面积大，从而保证更好的吸附作用，另外，在磁铁履带的吸附和两个步进电机的驱动下，不但保证了吸附的强度还能够为越障提供足够的动力。

3.本实用新型的两个步进电机分别安装在第一、第二车体的下部，在爬壁机器人爬行时，可以保证车体与水冷壁接触一侧的履带一直处于紧绷状态，能够使磁铁更好的吸附在水冷壁上，从而增大爬壁机器人的吸附力。

4.本实用新型的手动调节机构结构简单、张紧效果好，当爬壁机器人在水冷壁上爬行时，保证履带一直处于紧绷状态，爬壁更加灵活可靠，整体刚度更好。

5.本实用新型的履带支撑机构结构简单、缓冲动作灵活，由于是弹簧压紧支撑板，当爬壁机器人在水冷壁上爬行遇到障碍时，首先是履带支撑机构的弹簧压缩，使履带变形，之后整体爬壁机器人的翘起，由于履带产生变形，从而爬壁机器人整体的翘起量减小，达到缓冲和避免安全隐患的效果。

附图说明

图1是本实用新型的主视图；图2是第一、第二车体的轴侧示意图；图3磁铁履带轮组的内部示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式一种履带镶嵌磁铁的越障式爬壁机器人，它包括第一车体、第二车体、连接杆、扭簧构成，第一、第二车体结构相同，第一、第二车体通过四根连接杆铰接，在铰接处装有扭簧，第一、第二车体分别可绕自身车体上的转轴支架旋转，并有复位弹簧复位。

第一、第二车体分别可绕自身车体上的转轴支架旋转，四根连接杆以铰链的形式连接，使此爬壁机器人为多段是柔性机器人，在机器人跨越防磨梁时，通过车体绕转轴支架的旋转和铰链处的旋转共同作用，使第一车体抬起跨到防磨梁上，由于第一车体绕铰链出发生了转动，使扭簧产生弹性变形，扭簧的弹力作用在第一车体上，给第一车体一个压向水冷壁的力，实现第一车体的复位，重新吸附到管子上，同时第二车体的步进电机驱动，使整体继续爬行，使第一车体跨过防磨梁，第二车体跨越防磨梁的动作与第一车体一致。

本实施方式可以让爬壁机器人在水冷壁管上爬行时跨过防磨梁。

具体实施方式二：结合图2说明本实施方式，本实施方式的第一车体与第二车体结构相同，第一车体包括：磁铁履带轮组、驱动轮轴3、复位弹簧5、转轴支架6、电机驱动齿轮10、步进电机9、电机从动齿轮4，两组磁铁履带轮组通过2mm厚铝合金U型板12和驱动轮轴3连接，两个转轴支架6分别安装在两组磁铁履带轮组中后段，两个转轴支架6在转轴处同心，复位弹簧5连接转轴支架6和磁铁履带轮组，连接杆7安装在转轴支架6上，电机驱动齿轮10安装在步进电机9上，电机从动齿轮4安装在驱动轮轴3上。

本实施方式将步进电机安装在车体下部，在爬壁机器人爬行时，可以保证车体与水冷壁接触一侧的履带一直处于紧绷状态，能够使磁铁更好的吸附在水冷壁上，从而增大爬壁机器人的吸附力。

具体实施方式三：结合图2说明本实施方式，本实施方式的磁铁履带轮组包括：主动轮16、从动轮15、从动轮轴14、履带连接板A11、履带连接板B13、履带2、磁铁1、履带支撑组件,磁铁1以螺栓连接的方式安装在履带上，主动轮16、从动轮15、从动轮轴14安装在履带连接板A11、履带连接板B13上，如此设置，每两块磁铁1为一组，磁铁的磁极异向布置，可以排除每组磁铁之间的排斥，便于安装，同时此种布置方式使磁铁在水冷壁一侧磁感线更密集，磁力增强。

具体实施方式四：结合图3说明本实施方式，本实施方式的履带支撑组件包括：挡板22、立柱21、支撑板19、支撑弹簧20，履带支撑组件安装在履带连接板B13上，如此设置，结构简单、缓冲动作灵活，由于是弹簧20压紧支撑板19，当爬壁机器人在水冷壁上爬行遇到障碍时，首先是履带支撑机构的弹簧20压缩，使履带变形，之后整体爬壁机器人的翘起，由于履带产生变形，从而爬壁机器人整体的翘起量减小，达到缓冲和避免安全隐患的效果

具体实施方式五：结合图3说明本实施方式，本实施方式它还包括手动调节机构，手动调节机构安装在履带连接板A11上，如此设置，可以是履带在爬行时处于张紧状态。

具体实施方式六：结合图3说明本实施方式，本实施方式的手动调节机构包括：张紧架18、张紧板17，两个张紧架18安装在履带连接板A11上，如此设置，张紧架18带有螺纹孔，两根螺栓穿过张紧架18的螺纹孔顶在张紧板17上，可手动快速的调节履带的张紧程度。

具体实施方式七：结合图2说明本实施方式，本实施方式：磁铁可以为方形、槽型、V型或内凹弧形，如此设置，可以使爬壁机器人更好的吸附在管子上，从而增大摩擦力。

本实用新型的工作原理是：爬壁时，步进电机9充电启动，带动电机驱动齿轮10，电机驱动齿轮10带动电机从动齿轮4，从动齿轮4带动驱动轮轴3、主动轮16和从动轮15，从而使得爬壁机器人在水冷壁管道上爬行，此爬壁机器人为多段是柔性机器人，在机器人跨越防磨梁时，通过车体绕转轴支架的旋转和铰接处的旋转共同作用，使第一车体抬起跨到防磨梁上，由于第一车体绕铰接处出发生了转动，使扭簧产生弹性变形，扭簧的弹力作用在第一车体上，给第一车体一个压向水冷壁的力，实现第一车体的复位，重新吸附到管子上，同时第二车体的步进电机驱动，使整体继续爬行，使第一车体跨过防磨梁，第二车体跨越防磨梁的动作与第一车体一致，实现整个车体的跨越防磨梁。

Claims (7)

1.一种履带镶嵌磁铁的越障式爬壁机器人，其特征在于：它包括第一车体、第二车体、连接杆、扭簧构成，第一、第二车体结构相同，第一、第二车体通过四根连接杆（7）铰接，在铰接处装有扭簧（8），第一、第二车体分别可绕自身车体上的转轴支架（6）旋转，并有复位弹簧（5）复位。

2.根据权利要求1所述的一种履带镶嵌磁铁的越障式爬壁机器人，其特征在于：第一车体与第二车体结构相同，第一车体包括：磁铁履带轮组、驱动轮轴（3）、复位弹簧（5）、转轴支架（6）、电机驱动齿轮（10）、步进电机（9）、电机从动齿轮（4），两组磁铁履带轮组通过2mm厚铝合金U型板（12）和驱动轮轴（3）连接，两个转轴支架（6）分别安装在两组磁铁履带轮组中后段，两个转轴支架(6)在转轴处同心，复位弹簧(5)连接转轴支架(6)和磁铁履带轮组，连接杆(7)安装在转轴支架(6)上，电机驱动齿轮（10）安装在步进电机（9）上，电机从动齿轮（4）安装在驱动轮轴（3）上。

3.根据权利要求2所述的一种履带镶嵌磁铁的越障式爬壁机器人，其特征在于：磁铁履带轮组包括：主动轮（16）、从动轮（15）、从动轮轴（14）、履带连接板A(11)、履带连接板B(13)、履带(2)、磁铁(1)、履带支撑组件,磁铁以螺栓连接的方式安装在履带上，主动轮、从动轮、从动轮轴安装在履带连接板A、履带连接板B上。

4.根据权利要求3所述的一种履带镶嵌磁铁的越障式爬壁机器人，其特征在于：履带支撑组件包括：挡板（22）、立柱（21）、支撑板（19）、支撑弹簧(20)，履带支撑组件安装在履带连接板B上。

5.根据权利要求3所述的一种履带镶嵌磁铁的越障式爬壁机器人，其特征在于：它还包括手动调节机构，手动调节机构安装在履带连接板A上。

6.根据权利要求5所述的一种履带镶嵌磁铁的越障式爬壁机器人，其特征在于：手动调节机构包括：张紧架（18）、张紧板（17），两个张紧架安装在履带连接板A上，张紧架带有螺纹孔，两根螺栓穿过张紧架的螺纹孔顶在张紧板上，可手动调节履带的张紧程度。

7.根据权利要求5所述的一种履带镶嵌磁铁的越障式爬壁机器人，其特征在于：磁铁可以为方形、槽型、V型或内凹弧形。