CN212529856U - 一种对夹式履带爬索机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种对夹式履带爬索机器人，它包括上下相对布置的两个箱型机架(1)，所述箱型机架(1)上通过同步轮轴(2)设置有主动同步轮(3)和从动同步轮(4)，所述主动同步轮(3)和从动同步轮(4)之间绕置有履带(5)，所述箱型机架(1)左右两侧均设置有多个翼板(6)，上下两个箱型机架(1)左右两侧的翼板(6)位置相对应，上下两个箱型机架(1)左右两侧相应位置的翼板(6)之间通过螺栓丝杆(7)相连接。本实用新型一种对夹式履带爬索机器人，其适用于高空环境的悬索桥主缆吊索、斜拉桥拉索等索体外表面检查，且结构相对简单、重量轻、有效负载大、越障能力和索径适应能力强。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种对夹式履带爬索机器人，主要用于斜拉桥拉索、悬索桥吊索的PE护套表面状态自动检查的机器人，属于检测机器人技术领域。
背景技术
斜拉桥拉索和悬索桥吊索索体一般采用高密度聚乙烯(HDPE，简称PE)护套作为防护层，由于施工过程的碰撞、异物擦伤，以及PE护套暴露在风吹、雨淋、日晒的环境中，使得PE护套材料发生老化、损伤，需要定期对索体外观进行检查并维修。另外，斜拉索为避免在恶劣天气中产生风雨共振，在表面附加制作了螺旋线或压花凹坑，悬索桥吊索因监控需要，表面有时需要增加传感器和导线，这些设计成为索体表面的障碍物，成为后续索体自动化检测的难题。
JTGH 11-2004《公路桥涵养护规范》中规定了大型桥梁必须定期检查索体的要求。其中，索体表面状态检查，发现PE护套鼓胀、损伤、老化等不良状况，提供管理单位及时采取对策。目前采用的索体PE护套检查方法主要是人工检查和机器人检查，人工检查受到桥梁通行、高空危险、效率低下等限制，近年来已很少采用，机器人检查安全、方便、高效，在大部分工程上采用。一些企业和研究机构研制的多种爬索机器人，初步解决了非人工索体检查的需要，但还存在结构复杂、笨重、电缆供电、效率低，或者是跨越障碍能力差、容易高空抛锚等现象，使得检查工作不能顺畅，往往需要另准备救援机器人以备高空卡壳后的事故处理。另外，现有的爬索机器人对索径的适应能力较差，同一台机器人适应的索径范围较小，造成检测的不便，如强行爬索，要么造成张力太大行进困难、耗能大影响检测效率，要么太松走到中途停止不前，在风速较大的情况下更可能发生卡死或滑动倒走现象。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种适用于高空环境的悬索桥主缆吊索、斜拉桥拉索等索体外表面检查，且结构相对简单、重量轻、有效负载大、越障能力和索径适应能力强的对夹式履带爬索机器人。
本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为：一种对夹式履带爬索机器人，它包括上下相对布置的两个箱型机架，所述箱型机架上通过同步轮轴设置有主动同步轮和从动同步轮，所述主动同步轮和从动同步轮之间绕置有履带，所述箱型机架左右两侧均设置有多个翼板，上下两个箱型机架左右两侧的翼板位置相对应，上下两个箱型机架左右两侧相应位置的翼板之间通过螺栓丝杆相连接。
优选的，所述箱型机架外侧在主动同步轮位置处设置有电机架，所述电机架上沿左右方向穿装有传动带轮轴，所述传动带轮轴通过步进电机进行驱动，所述传动带轮轴左右两侧设置有第一传动带轮，所述主动同步轮的同步轮轴左右两侧设置有第二传动带轮，所述第一传动带轮和第二传动带轮之间设置有传动带。
优选的，所述螺栓丝杆上下两端分别通过固定螺母与上下两个箱型机架左右两侧的翼板相连接。
优选的，所述螺栓丝杆其中一端的固定螺母与相应的翼板之间设置有压缩弹簧，所述压缩弹簧套装于螺栓丝杆上。
优选的，所述箱型机架采用铝合金材料制作。
优选的，所述主动同步轮和从动同步轮之间设置有多个辅助同步轮。
优选的，所述箱型机架在从动同步轮位置处设置有位置调节器，所述位置调节器与从动同步轮的同步轮轴相连接。
优选的，所述履带的正面设置有U型槽。
优选的，所述履带采用尼龙材料制作。
优选的，所述步进电机输出端设置有第一伞齿轮，所述传动带轮轴上设置有第二伞齿轮，所述第一伞齿轮与第二伞齿轮相啮合。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
1、本实用新型机架采用箱型整体结构，刚度大不易变形；机架材料采用铝合金、同步轮和履带采用尼龙材料，自重较轻，又采用了大扭矩步进电机，整体有效负载大，适合配载各种检测装置的需要；
2、本实用新型履带同步轮机构采用尼龙材质履带，与索体摩擦力大、不打滑，也不会对索体表面PE层产生损伤；尼龙耐磨性好，使用寿命长，可满足连续检测需要；履带松紧度可通过调节从动同步轮位置进行调节；
3、本实用新型丝杆抱紧机构通过弹簧将两半机架组合体对索体实现对夹，安装方便，夹紧力大小可通过调节压缩弹簧的压缩量实现；丝杆压缩弹簧的变形能力，加上履带同步轮机构较好的柔性，使整个装置的有很强的越障能力。螺栓丝杆的长度可选，对不同索体外径的适应能力强，一个型号几乎可以适应目前所有直径尺寸的索体检测的需要。
附图说明
图1为本实用新型一种对夹式履带爬索机器人的结构示意图。
图2为图1的侧视图。
图3为图1的俯视图。
其中：
箱型机架 1
同步轮轴 2
主动同步轮 3
从动同步轮 4
履带 5
翼板 6
螺栓丝杆 7
电机架 8
步进电机 9
传动带轮轴 10
第一传动带轮 11
第二传动带轮 12
传动带 13
固定螺母 14
压缩弹簧 15
辅助同步轮 16
位置调节器 17
U型槽 18
第一伞齿轮 19
第二伞齿轮 20。
具体实施方式
如图1～图3所示，本实施例中的一种对夹式履带爬索机器人，它包括上下相对布置的两个箱型机架1，所述箱型机架1上通过同步轮轴2设置有主动同步轮3和从动同步轮4，所述主动同步轮3和从动同步轮4前后布置，所述主动同步轮3和从动同步轮4之间绕置有履带5，所述箱型机架1左右两侧均设置有多个翼板6，上下两个箱型机架1左右两侧的翼板6位置相对应，上下两个箱型机架1左右两侧相应位置的翼板6之间通过螺栓丝杆7相连接；
所述箱型机架1外侧在主动同步轮2位置处设置有电机架8，所述电机架8上设置有步进电机9，所述电机架8上沿左右方向穿装有传动带轮轴10，所述传动带轮轴10通过步进电机9进行驱动，所述传动带轮轴10左右两侧设置有第一传动带轮11，所述主动同步轮3的同步轮轴2左右两侧设置有第二传动带轮12，所述第一传动带轮11和第二传动带轮12之间设置有传动带13；
所述螺栓丝杆7上下两端均设置有固定螺母14，所述螺栓丝杆7下端通过固定螺母14与下侧的翼板6相连接，所述螺栓丝杆7上端的固定螺母14与上侧的翼板6之间设置有压缩弹簧15，所述压缩弹簧15套装于螺栓丝杆7上；
所述箱型机架1采用铝合金材料制作；
所述主动同步轮3和从动同步轮4之间设置有多个辅助同步轮16；
所述箱型机架1在从动同步轮4位置处设置有位置调节器17，所述位置调节器17与从动同步轮4的同步轮轴2相连接，通过位置调节器能够调节从动同步轮的前后位置，从而调节履带的张紧度；
所述履带5的正面设置有U型槽18，从而能够适应索体外径；
所述履带5采用尼龙材料制作；
所述步进电机9输出端设置有第一伞齿轮19，所述传动带轮轴10上设置有第二伞齿轮20，所述第一伞齿轮19与第二伞齿轮20相啮合。
本实用新型涉及的对夹式履带爬索机器人的实施方式如下：
(1)检查履带的松紧，调节从动同步轮轴位置，将履带松紧程度调至合适状态；
(2)将上下两个箱型机架的履带对合在待检测索体上，用螺栓丝杆穿过上下两个箱型机架左右两侧的翼板，螺栓丝杆一端通过固定螺母与其中一侧的翼板进行固定，螺栓丝杆另一端套装上压缩弹簧，并用固定螺母拧紧，使压缩弹簧变形产生压紧力至合适值；
(3)连接电池与控制电路板，打开电源，启动开关，调节无线调速器，选择机器人爬行速度；
(4)开启检测功能，实施相关检测活动。
除上述实施例外，本实用新型还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种对夹式履带爬索机器人，其特征在于：它包括上下相对布置的两个箱型机架(1)，所述箱型机架(1)上通过同步轮轴(2)设置有主动同步轮(3)和从动同步轮(4)，所述主动同步轮(3)和从动同步轮(4)之间绕置有履带(5)，所述箱型机架(1)左右两侧均设置有多个翼板(6)，上下两个箱型机架(1)左右两侧的翼板(6)位置相对应，上下两个箱型机架(1)左右两侧相应位置的翼板(6)之间通过螺栓丝杆(7)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种对夹式履带爬索机器人，其特征在于：所述箱型机架(1)外侧在主动同步轮(3)位置处设置有电机架(8)，所述电机架(8)上沿左右方向穿装有传动带轮轴(10)，所述传动带轮轴(10)通过步进电机(9)进行驱动，所述传动带轮轴(10)左右两侧设置有第一传动带轮(11)，所述主动同步轮(3)的同步轮轴(2)左右两侧设置有第二传动带轮(12)，所述第一传动带轮(11)和第二传动带轮(12)之间设置有传动带(13)。
3.根据权利要求1所述的一种对夹式履带爬索机器人，其特征在于：所述螺栓丝杆(7)上下两端分别通过固定螺母(14)与上下两个箱型机架(1)左右两侧的翼板(6)相连接。
4.根据权利要求3所述的一种对夹式履带爬索机器人，其特征在于：所述螺栓丝杆(7)其中一端的固定螺母(14)与相应的翼板(6)之间设置有压缩弹簧(15)，所述压缩弹簧(15)套装于螺栓丝杆(7)上。
5.根据权利要求1所述的一种对夹式履带爬索机器人，其特征在于：所述箱型机架(1)采用铝合金材料制作。
6.根据权利要求1所述的一种对夹式履带爬索机器人，其特征在于：所述主动同步轮(3)和从动同步轮(4)之间设置有多个辅助同步轮(16)。
7.根据权利要求1所述的一种对夹式履带爬索机器人，其特征在于：所述箱型机架(1)在从动同步轮(4)位置处设置有位置调节器(17)，所述位置调节器(17)与从动同步轮(4)的同步轮轴(2)相连接。
8.根据权利要求1所述的一种对夹式履带爬索机器人，其特征在于：所述履带(5)的正面设置有U型槽(18)。
9.根据权利要求1所述的一种对夹式履带爬索机器人，其特征在于：所述履带(5)采用尼龙材料制作。
10.根据权利要求2所述的一种对夹式履带爬索机器人，其特征在于：所述步进电机(9)输出端设置有第一伞齿轮(19)，所述传动带轮轴(10)上设置有第二伞齿轮(20)，所述第一伞齿轮(19)与第二伞齿轮(20)相啮合。
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| CN202020753468.9U CN212529856U (zh) | 2020-05-09 | 2020-05-09 | 一种对夹式履带爬索机器人 |
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| CN202020753468.9U CN212529856U (zh) | 2020-05-09 | 2020-05-09 | 一种对夹式履带爬索机器人 |
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ID=74539625
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| CN (1) | CN212529856U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113443031A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-09-28 | 中国十九冶集团有限公司 | 履带组合轮式爬索机器人 |
| CN114875783A (zh) * | 2022-01-06 | 2022-08-09 | 长沙理工大学 | 一种便携式爬缆检测机器人 |
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2020
- 2020-05-09 CN CN202020753468.9U patent/CN212529856U/zh active Active
Cited By (3)
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| CN114875783A (zh) * | 2022-01-06 | 2022-08-09 | 长沙理工大学 | 一种便携式爬缆检测机器人 |
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