CN211942948U - 一种驱动机构及包括该驱动机构的管廊巡检装置 - Google Patents

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李新民
梁冬泰
余成
余佩琪
王泽华
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Abstract

本实用新型公开了一种驱动机构及包括该驱动机构的管廊巡检装置,属于巡检装置技术领域,它解决了现有管廊巡检装置爬坡能力不行、转弯运行容易卡死的问题。本管廊巡检装置包括装置主体和驱动机构,通过利用驱动电机的重力达到杠杆作用,进而带动驱动轮组紧贴路轨,增大摩擦力,同时在第二旋转固定座底下设置有扭簧,尤其在爬坡过程中,第二旋转固定座进一步压缩扭簧,扭簧则提供一个更大的弹性力作用在第二旋转固定座上,使其能保证紧贴路轨,防止脱轨,爬坡能力强,又设置有导向轮和固定板,通过导向轮强制引导进行导向,可在较小的转弯半径情况下进行导向,本护栏巡检装置具有爬坡能力好、转弯性能优异的优点。

Description

一种驱动机构及包括该驱动机构的管廊巡检装置
技术领域
本实用新型涉及管廊装置技术领域,特指一种驱动机构及包括该驱动机构的管廊巡检装置。
背景技术
在管廊的各个部件发生损坏时,人不易察觉到,因此,为了解决该问题,在之前的方案中就是安排人定期巡检,但是由于管廊较长,耗费的人力较大,且中间存在的空白期较长,报损会不及时,同时花销也比较大。由此管廊巡检机器人也出现了,但是现有管廊巡检机器人大部分没有考虑到管廊的地势变化,对于爬坡能力以及转弯能力还有着较大的提升空间,容易出现倒退以及卡死的情况发生。
发明内容
本实用新型考虑了前述问题而做出,实用新型的目的是提供一种驱动机构及包括该驱动机构的管廊巡检装置,爬坡能力好,且不容易卡死。
为实现上述目的,本实用新型提供一种驱动机构,包括:
轮架,所述轮架上设置有第一旋转固定座与第二旋转固定座,所述第一旋转固定座与所述第二旋转固定座一端通过定位销连接,所述定位销上设置有扭簧;
驱动电机,所述驱动电机一端固定在所述第二旋转固定座上,另一端伸出所述轮架外;
驱动轮组,所述驱动轮组设置与所述驱动电机固定在所述第二旋转固定座上的一端相接;
所述扭簧一端固定在所述轮架底板上,另一端固定在所述第二旋转固定座上。
据上所述的一种驱动机构,所述轮架包括上轮架与下轮架,所述上轮架与所述下轮架可拆卸式连接,所述第一旋转固定座固定在所述下轮架上,所述第二旋转固定座一端通过所述定位销与所述第一旋转固定座一端可旋转式连接。
据上所述的一种驱动机构,所述扭簧中间缠绕在所述定位销上,所述扭簧两端分别与所述下轮架以及所述第二旋转固定座相接,所述扭簧与所述第二旋转固定座相接端远离所述定位销。
据上所述的一种驱动机构,所述驱动轮组包括第一驱动轮和第二驱动轮,所述第一驱动轮外圈设置有轮齿,所述第一驱动轮直径小于所述第二驱动轮直径。
据上所述的一种驱动机构,所述驱动电机固定在所述第二旋转座上的一端两侧均设置有输出轴,所述第一驱动轮与所述第二驱动轮分别与所述驱动电机两侧的输出轴相接。
据上所述的一种驱动机构,还包括两个导向辅助轮组和若干支撑轮组,每个所述导向辅助轮组包括两个导向轮和固定板,所述固定板整体呈十字型,所述固定板中间设置旋转轴与所述上轮架顶面活动连接,所述两个导向轮分别活动固定在所述固定板相对的两端,所述固定板另外两端分别与一个所述支撑轮组固定连接。
据上所述的一种驱动机构,所述支撑轮组包括支撑轮与支撑柱,所述支撑柱下端与所述固定板端面相接,所述支撑轮设置在所述支撑柱上端的侧面。
据上所述的一种驱动机构,所述固定板与所述导向轮相接端设置有向上的定位轴,所述导向轮套设在所述定位轴上。
一种包括上述驱动机构的管廊巡检装置,包括:
驱动机构;
装置主体,所述装置主体设置在所述驱动结构下方,所述装置主体外侧设置有外壳,所述外壳用于连接所述驱动结构与所述装置主体。
据上所述的一种管廊巡检装置,所述装置主体包括摄像头、蓄电池和信号处理装置,所述摄像头与所述信号处理装置电连接。
本实用新型具有以下有益效果:
1、驱动电机一端固定在第二旋转固定座上,另一端伸出轮架外,同时驱动轮组设置与驱动电机固定在第二旋转固定座的一端相接,驱动电机固定在第二旋转固定座上的一端可由第二旋转固定座提供支撑抵消重力,但是另一端没有支撑就会下压,达成一个杠杆原理,使得带有驱动轮组的一端向上挤压,进而可以使得驱动轮组紧贴路轨,增加摩擦力,加大驱动力。
2、第二旋转固定座一端通过定位销与第一旋转座活动连接,另一端并没有固定,而在定位销上设置有扭簧,扭簧一端与下轮架底面相接,另一端与第二旋转固定座相接,当开始扭簧设置为压缩状态下,扭簧会给第二旋转固定座提供一个向上的弹性力,利用该弹性力带动驱动电机以及驱动轮组向上挤压,进一步增加驱动轮组与路轨的摩擦力,同时在爬坡时,由于重力原因,驱动轮组与支撑轮组的相对位置增大,容易卡死或者脱轨,但是会进一步压缩扭簧,扭簧提供的弹性力会更大,能调节驱动轮组的位置,使其保持在一个相对位置范围内,防止脱轨以及卡死。
3、利用导向轮进行转弯时,导向轮运行到路轨曲面发生强制性滚动摩擦,引导导向轮组以及支撑轮组根据曲面的趋势不断旋转做出调节,达到利用曲面趋势引导转弯的目的,且在转弯半径小的情况下也能保持较好的运行状态。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图;
图2是本实用新型的驱动机构结构示意图;
图3是本实用新型的驱动机构局部结构示意图;
图4是本实用新型的驱动电机与驱动轮组结构示意图。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图,对本实用新型的技术方案作进一步的描述,但实用新型并不限于这些实施例。
如图1-4所示,一种驱动机构,包括:
轮架110,轮架110上设置有第一旋转固定座111与第二旋转固定座112,第一旋转固定座111与第二旋转固定座112一端通过定位销113连接,定位销113上设置有扭簧113a,第二旋转固定座112另一端是可自由活动的。
驱动电机120,驱动电机120一端固定在第二旋转固定座112上,另一端伸出轮架110外,驱动电机120用于提供驱动力,同时驱动电机120伸出轮架外的一端由于自身重力的影响会下压,根据杠杆原理,固定在第二旋转固定座112上的一端会有向上运动的趋势。
驱动轮组130,驱动轮组130设置与驱动电机120固定在第二旋转固定座112上的一端相接,驱动轮组130用于与路轨相接,带动整个装置行进,则当驱动电机120这端有向上运动趋势时,就会带动驱动轮组130也向上挤压,在这同时,驱动轮组130与路轨的摩擦力增大,驱动效果更好。
扭簧113a一端固定在轮架110底板上,另一端固定在第二旋转固定座112上,当扭簧113a在初始位于压缩状态下时,扭簧113a会提供一个弹性力给第二旋转座,使其没有固定的一端拥有一个向上的力,带动驱动电机120以及驱动轮组130也有一个向上的运动趋势,使得驱动轮组130紧贴路轨,使其不会悬空,同时利用扭簧113a的弹性力以及驱动电机120的重力,保证了驱动轮组130与路轨始终紧贴,同时增加摩擦力,保证能顺利驱动前行,同时在爬坡过程中,由于重力起到的杠杆作用降低,但是第二旋转固定座112会进一步压缩扭簧113a,扭簧113a提供的弹性力会更大,使驱动轮组130会始终贴紧路轨。
轮架包括上轮架114与下轮架115,上轮架114与下轮架115可拆卸式连接,将轮架分为上轮架114和下轮架115方便将其他部件安装进去,轮架110整体起到保护支撑作用,第一旋转固定座111固定在下轮架115上,第二旋转固定座112一端通过定位销113与第一旋转固定座111一端可旋转式连接,第二旋转固定座112可绕该定位销113进行旋转。
扭簧113a中间缠绕在定位销113上,扭簧113a两端分别与下轮架115以及第二旋转固定座112相接,扭簧113a与第二旋转固定座112相接端远离定位销113,即第二旋转固定座112远离定位销113的一端通过扭簧113a进行支撑,扭簧113a如果处于压缩状态,就会提供一个弹性力使得第二旋转固定座112远离定位销113的一端向上运动,带动固定在第二旋转固定座112上的驱动电机120以及驱动轮组130向上,会使得驱动轮组130紧贴路轨。
驱动轮组130包括第一驱动轮131和第二驱动轮132,第一驱动轮131外圈设置有轮齿131a,第一驱动轮131直径小于第二驱动轮132直径,由此可见,在平地主要是第二驱动轮132进行驱动,第一驱动轮131进行空转,在上坡阶段,可在靠近第一驱动轮131一侧的路轨上设置齿条,使得第一驱动轮131外圈设置的轮齿131a能与齿条啮合,增大爬坡时候的摩擦力和驱动力,使其不易倒退。
驱动电机120固定在第二旋转座上的一端两侧均设置有输出轴121,第一驱动轮131与第二驱动轮132分别与驱动电机120两侧的输出轴121相接,驱动电机120通过输出轴121带动第一驱动轮131以及第二驱动轮132进行转动。
还包括两个导向辅助轮组140和若干支撑轮组150,每个导向辅助轮组140包括两个导向轮141和固定板142,固定板142整体呈十字型,固定板142中间设置旋转轴142a与上轮架114顶面活动连接,两个导向轮141分别活动固定在固定板142相对的两端,固定板142另外两端分别与一个支撑轮组150固定连接,在转弯过程中,导向轮141受到路轨曲面的强制引导,利用滚动摩擦使其沿着路轨曲面的延伸方向行进,此时导向轮141相对于固定板142转动,导向辅助轮组140相对于上轮架114也进行一定的转动,能适应更小的转弯半径,支撑轮组150对装置整体起到支撑作用。
支撑轮组150包括支撑轮151与支撑柱152,支撑柱152下端与固定板142端面相接,支撑轮151设置在支撑柱152上端的侧面,同时支撑轮151也会随着一起在路轨上滚动,滚动前行摩擦力较小,避免较大的能量损耗,也能起到支撑作用。
固定板142与导向轮141相接端设置有向上的定位轴142b,导向轮141套设在定位轴142b上,导向轮141在整体装置前进时可围绕定位轴142b进行旋转。
一种包括上述驱动机构100的管廊巡检装置,包括:
驱动机构100,用于带动整体装置前行。
装置主体200,装置主体200设置在驱动结构下方,装置主体200外侧设置有外壳210,外壳210用于连接驱动结构与装置主体200,装置主体200用于检测情况,并将情况反馈到其他设备上。
装置主体200包括摄像头220、蓄电池230和信号处理装置240,摄像头220与信号处理装置240电连接,摄像头220用于监控管廊内的情况,同时将情况反馈到信号处理装置240上,信号处理装置240再将电信号传递到其他设备上,实现实时监控。
本实用新型提供的一种驱动机构及包括该驱动机构的管廊巡检装置,通过利用驱动电机两端的杠杆原理,再利用远离驱动轮组一端的重力使得连接有驱动轮组的一端向上运动,进而带动驱动轮组紧贴路轨,增大摩擦力,同时在第二旋转固定座底下设置有扭簧,利用扭簧的弹性力将第二旋转固定座上顶,尤其在爬坡过程中,第二旋转固定座进一步压缩扭簧,扭簧则提供一个更大的弹性力作用在第二旋转固定座上,使其能保证紧贴路轨,防止脱轨,爬坡能力强,又设置有导向轮和固定板,通过导向轮强制引导进行导向,可在较小的转弯半径情况下进行导向。
以上结合附图对本实用新型的技术方案进行了详细的阐述,所描述的实施例用于帮助理解本实用新型的思想。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种驱动机构,其特征在于,包括:
轮架,所述轮架上设置有第一旋转固定座与第二旋转固定座,所述第一旋转固定座与所述第二旋转固定座一端通过定位销连接,所述定位销上设置有扭簧;
驱动电机,所述驱动电机一端固定在所述第二旋转固定座上,另一端伸出所述轮架外;
驱动轮组,所述驱动轮组设置与所述驱动电机固定在所述第二旋转固定座上的一端相接,所述驱动轮组包括第一驱动轮和第二驱动轮,所述第一驱动轮外圈设置有轮齿,所述第一驱动轮直径小于所述第二驱动轮直径,所述驱动电机固定在所述第二旋转座上的一端两侧均设置有输出轴,所述第一驱动轮与所述第二驱动轮分别与所述驱动电机两侧的输出轴相接;
所述扭簧一端固定在所述轮架底板上,另一端固定在所述第二旋转固定座上。
2.根据权利要求1所述的一种驱动机构,其特征在于,所述轮架包括上轮架与下轮架,所述上轮架与所述下轮架可拆卸式连接,所述第一旋转固定座固定在所述下轮架上,所述第二旋转固定座一端通过所述定位销与所述第一旋转固定座一端可旋转式连接。
3.根据权利要求2所述的一种驱动机构,其特征在于,所述扭簧中间缠绕在所述定位销上,所述扭簧两端分别与所述下轮架以及所述第二旋转固定座相接,所述扭簧与所述第二旋转固定座相接端远离所述定位销。
4.根据权利要求2所述的一种驱动机构,其特征在于,还包括两个导向辅助轮组和若干支撑轮组,每个所述导向辅助轮组包括两个导向轮和固定板,所述固定板整体呈十字型,所述固定板中间设置旋转轴与所述上轮架顶面活动连接,所述两个导向轮分别活动固定在所述固定板相对的两端,所述固定板另外两端分别与一个所述支撑轮组固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种驱动机构,其特征在于,所述支撑轮组包括支撑轮与支撑柱,所述支撑柱下端与所述固定板端面相接,所述支撑轮设置在所述支撑柱上端的侧面。
6.根据权利要求4所述的一种驱动机构,其特征在于,所述固定板与所述导向轮相接端设置有向上的定位轴,所述导向轮套设在所述定位轴上。
7.一种包括权利要求1-6所述驱动机构的管廊巡检装置,其特征在于,包括:
驱动机构;
装置主体,所述装置主体设置在所述驱动结构下方,所述装置主体包括摄像头、蓄电池和信号处理装置,所述摄像头与所述信号处理装置电连接。
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