CN208935649U - 电机外置式管道爬行机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种电机外置式管道爬行机器人，通过将电机设置于链条履带内，将机架与车体铰连接，机架可绕车体转动，适应不同弧面的管道表面，无需安装复杂的齿轮变速机构，运行更加稳定；设置驱动齿轮和从动齿轮，并且二者间距可根据实际需要调节，方便调节履带张紧度；设置导向机构，能适起伏不平的地面，减小行走过程中的冲击力；设置带滚轮的链条履带，对导向轮起到滚动、支撑作用，方便横向行走，较少摩擦。
Description
技术领域
本实用新型涉及爬行机器人领域，尤其涉及一种电机外置式管道爬行机器人。
背景技术
管道机器人是一种可沿细小管道内部或外部自动行走、携带一种或多种传感器及操作机械，在工作人员的遥控操作或计算机自动控制下，进行一系列管道作业的机、电、仪一体化系统。
目前市面上磁吸附爬行机器人，一般将电机置于车体内部，如此一来，在有弧度的钢管内弧面或外弧面移动时，履带难以贴紧弧面，因自身结构原因，导致吸附力不够从而使爬行器掉下来造成安全事故和损失。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提出了一种可自适应任意弧度钢管弧面的电机外置式管道爬行机器人。
本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种电机外置式管道爬行机器人，其包括车体(1)和两磁吸附履带机构(2)，磁吸附履带机构 (2)包括机架(21)、驱动齿轮(22)、从动齿轮(23)和链条履带(24)，驱动齿轮(22)、从动齿轮(23)分别与机架(21)可转动连接并与链条履带(24) 啮合，还包括电机(3)，电机(3)与机架(21)固定并与驱动齿轮(22)传动连接，机架(21)与车体(1)铰连接。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述机架(21)包括两条平行设置的承重板(211)和铰接板(212)，两驱动齿轮(22)和两从动齿轮(23)分别设置于两条承重板(211)头部和尾部两侧，铰接板(212)平行固定于承重板(211) 外侧并与车体(1)铰连接。
进一步优选的，还包括联轴器(4)和T型齿轮箱(5)，电机(3)平行固定于两条承重板(211)之间且与联轴器(4)和T型齿轮箱(5)依次连接，T 型齿轮箱(5)固定于两条承重板(211)之间且与两驱动齿轮(22)轴连接。
进一步优选的，所述磁吸附履带机构(2)还包括限位块(25)、张紧丝杆 (26)、从动轴(27)和开口轴承(28)，承重板(211)尾部设置有条状活动槽 (213)，从动轴(27)穿过条状活动槽(213)且两端嵌套固定两驱动齿轮(22)，张紧丝杆(26)与从动轴(27)垂直设置且端部固定连接开口轴承(28)，开口轴承(28)嵌套在从动轴(27)上，张紧丝杆(26)与限位块(25)螺纹连接，限位块(25)固定设置于两条承重板(211)之间。
进一步优选的，还包括导向机构(29)，导向机构(29)包括两三角架(291)、一枢转轴(292)和四个导向轮(293)，三角架(291)呈等腰三角形，两三角架(291)相互平行设置且顶角位置由枢转轴(292)连接固定，枢转轴(292) 设置于两条承重板(211)之间且与之可转动连接，四个导向轮(293)分别设置于三角架(291)底角位置且与链条履带(24)滚动连接。
更进一步优选的，所述导向机构(29)设置有四个，设置于驱动齿轮(22) 和从动齿轮(23)之间且上下两两对称设置。
进一步优选的，所述链条履带(24)包括若干个履带单元(240)，每个履带单元(240)包括一固定板(241)、两传动链(242)、两转轴(243)和两滚轮(244)，两转轴(243)垂直设置于固定板(241)上表面且分别嵌套有滚轮 (244)，两传动链(242)分别固定于固定板(241)上表面，相邻履带单元(240) 的传动链(242)相互铰连接，驱动齿轮(22)和从动齿轮(23)分别与传动链 (242)相互啮合，导向轮(293)与固定板(241)滚动连接、侧面与滚轮(244) 抵持。
本实用新型的电机外置式管道爬行机器人相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)通过将电机设置于链条履带内，将机架与车体铰连接，机架可绕车体转动，适应不同弧面的管道表面，无需安装复杂的齿轮变速机构，运行更加稳定；
(2)设置驱动齿轮和从动齿轮，并且二者间距可根据实际需要调节，方便调节履带张紧度；
(3)设置导向机构，能适起伏不平的地面，减小行走过程中的冲击力；
(4)设置带滚轮的链条履带，对导向轮起到滚动、支撑作用，方便横向行走，较少摩擦。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的电机外置式管道爬行机器人的正视图；
图2为本实用新型的电机外置式管道爬行机器人的磁吸附履带机构的立体图；
图3为本实用新型的电机外置式管道爬行机器人的磁吸附履带机构的侧视图；
图4为本实用新型的电机外置式管道爬行机器人的驱动部分的立体图；
图5为本实用新型的电机外置式管道爬行机器人的导向机构的立体图；
图6为本实用新型的电机外置式管道爬行机器人的履带单元的立体图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，结合图4，本实用新型的电机外置式管道爬行机器人，其包括车体1、两磁吸附履带机构2、电机3、联轴器4和T型齿轮箱5。
车体1，搭载功能操作设备。
磁吸附履带机构2，为车体1的行走机构。如图2所示，结合图3和图4，其包括机架21、驱动齿轮22、从动齿轮23、链条履带24、限位块25、张紧丝杆26、从动轴27、开口轴承28和导向机构29。
其中，驱动齿轮22、从动齿轮23分别与机架21可转动连接并与链条履带 24啮合，机架21与车体1铰连接。具体的，所述机架21包括两条平行设置的承重板211和铰接板212，两驱动齿轮22和两从动齿轮23分别设置于两条承重板211头部和尾部两侧。铰接板212平行固定于承重板211外侧并与车体1铰连接。如此，在弧形表面行走时，磁吸附履带机构2可绕车体1转动，从而适应不同弧形的表面。
如图3所示，为了方便调节链条履带24的张紧度，承重板211尾部设置有条状活动槽213，从动轴27穿过条状活动槽213且两端嵌套固定两驱动齿轮22，张紧丝杆26与从动轴27垂直设置且端部固定连接开口轴承28，开口轴承28嵌套在从动轴27上，张紧丝杆26与限位块25螺纹连接，限位块25固定设置于两条承重板211之间。如此，通过转动张紧丝杆26，就可以驱动从动轴27在条状活动槽213内前后移动，从而调节驱动齿轮22、从动齿轮23与链条履带24 的张紧度。
作为驱动部分，电机3与机架21固定并与驱动齿轮22传动连接。具体的，电机3平行固定于两条承重板211之间且与联轴器4和T型齿轮箱5依次连接， T型齿轮箱5固定于两条承重板211之间且与两驱动齿轮22轴连接。
为了适应地面起伏不平的情况，如图5所示，导向机构29包括两三角架291、一枢转轴292和四个导向轮293，三角架291呈等腰三角形，两三角架291相互平行设置且顶角位置由枢转轴292连接固定，枢转轴292设置于两条承重板211 之间且与之可转动连接，四个导向轮293分别设置于三角架291底角位置且与链条履带24滚动连接。如此，在遇到地形起伏时，三角架291可绕承重板211 转动，降低链条履带24受到的冲击力。具体的，所述导向机构29设置有四个，设置于驱动齿轮22和从动齿轮23之间且上下两两对称设置。
具体的，如图6所示，所述链条履带24包括若干个履带单元240，每个履带单元240包括一固定板241、两传动链242、两转轴243和两滚轮244，两转轴243垂直设置于固定板241上表面且分别嵌套有滚轮244，两传动链242分别固定于固定板241上表面，相邻履带单元240的传动链242相互铰连接，驱动齿轮22和从动齿轮23分别与传动链242相互啮合，导向轮293与固定板241 滚动连接、侧面与滚轮244抵持。如此，在横向行走时，滚轮244对导向轮293 起到支撑作用，并且二者相对转动，降低摩擦。
本实用新型的电机外置式管道爬行机器人作用方式如下：
电机3带动驱动齿轮22转动，驱动链条履带24循环前进；
在遇到起伏的地面时，三角架291可绕承重板211转动，降低链条履带24 受到的冲击力；
当横向行走时，滚轮244对导向轮293起到支撑作用，并且二者相对转动，降低摩擦。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种电机外置式管道爬行机器人，其包括车体(1)和两磁吸附履带机构(2)，磁吸附履带机构(2)包括机架(21)、驱动齿轮(22)、从动齿轮(23)和链条履带(24)，驱动齿轮(22)、从动齿轮(23)分别与机架(21)可转动连接并与链条履带(24)啮合，其特征在于：还包括电机(3)，电机(3)与机架(21)固定并与驱动齿轮(22)传动连接，机架(21)与车体(1)铰连接。
2.如权利要求1所述的电机外置式管道爬行机器人，其特征在于：所述机架(21)包括两条平行设置的承重板(211)和铰接板(212)，两驱动齿轮(22)和两从动齿轮(23)分别设置于两条承重板(211)头部和尾部两侧，铰接板(212)平行固定于承重板(211)外侧并与车体(1)铰连接。
3.如权利要求2所述的电机外置式管道爬行机器人，其特征在于：还包括联轴器(4)和T型齿轮箱(5)，电机(3)平行固定于两条承重板(211)之间且与联轴器(4)和T型齿轮箱(5)依次连接，T型齿轮箱(5)固定于两条承重板(211)之间且与两驱动齿轮(22)轴连接。
4.如权利要求2所述的电机外置式管道爬行机器人，其特征在于：所述磁吸附履带机构(2)还包括限位块(25)、张紧丝杆(26)、从动轴(27)和开口轴承(28)，承重板(211)尾部设置有条状活动槽(213)，从动轴(27)穿过条状活动槽(213)且两端嵌套固定两驱动齿轮(22)，张紧丝杆(26)与从动轴(27)垂直设置且端部固定连接开口轴承(28)，开口轴承(28)嵌套在从动轴(27)上，张紧丝杆(26)与限位块(25)螺纹连接，限位块(25)固定设置于两条承重板(211)之间。
5.如权利要求2所述的电机外置式管道爬行机器人，其特征在于：还包括导向机构(29)，导向机构(29)包括两三角架(291)、一枢转轴(292)和四个导向轮(293)，三角架(291)呈等腰三角形，两三角架(291)相互平行设置且顶角位置由枢转轴(292)连接固定，枢转轴(292)设置于两条承重板(211)之间且与之可转动连接，四个导向轮(293)分别设置于三角架(291)底角位置且与链条履带(24)滚动连接。
6.如权利要求5所述的电机外置式管道爬行机器人，其特征在于：所述导向机构(29)设置有四个，设置于驱动齿轮(22)和从动齿轮(23)之间且上下两两对称设置。
7.如权利要求5所述的电机外置式管道爬行机器人，其特征在于：所述链条履带(24)包括若干个履带单元(240)，每个履带单元(240)包括一固定板(241)、两传动链(242)、两转轴(243)和两滚轮(244)，两转轴(243)垂直设置于固定板(241)上表面且分别嵌套有滚轮(244)，两传动链(242)分别固定于固定板(241)上表面，相邻履带单元(240)的传动链(242)相互铰连接，驱动齿轮(22)和从动齿轮(23)分别与传动链(242)相互啮合，导向轮(293)与固定板(241)滚动连接、侧面与滚轮(244)抵持。
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| CN109140113A (zh) * | 2018-09-26 | 2019-01-04 | 武汉力博物探有限公司 | 电机外置式管道爬行机器人 |
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| CN114715302A (zh) * | 2022-04-08 | 2022-07-08 | 北京京能能源技术研究有限责任公司 | 一种适用于水冷壁检测的履带式爬壁机器人 |
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