CN220452634U - 光伏板清洁机器人的驱动装置 - Google Patents

Abstract

光伏板清洁机器人的驱动装置，涉及光伏板清扫机器人的技术领域，动力机构安装于支撑座，动力机构的输出端设有驱动齿轮，驱动齿轮与过渡齿轮啮合，过渡齿轮与清扫动力齿轮啮合，第一轴固定安装有驱动齿轮和行星减速器；行星减速器的输出轴安装有驱动链轮，驱动链轮和传动链轮通过链条传动连接，第二轴固定安装有传动链轮、主动伞齿轮和行走轮；主动伞齿轮与从动伞齿轮啮合传动，第三轴固定安装有从动伞齿轮和跨障轮。通过采用行星减速器传输动力至行走轮和跨障轮，既减少了实现降速的传动部件的使用，简化了传动结构，又以简单的传动结构实现清扫动力齿轮与跨障轮和行走轮之间较大的转速比，较宽幅度的转速调节范围，可有效提高清扫效果。

Description

光伏板清洁机器人的驱动装置

技术领域

本实用新型涉及光伏板清扫机器人的技术领域，尤其涉及光伏板清洁机器人的驱动装置。

背景技术

在光伏系统运行中，为了保证最大的发电效率，需要定期对光伏板的表板进行清洁工作。现阶段的自动化清洁方式主要是采用光伏清洁机器人进行自动清洁。

目前光伏清洁机器人主要采用毛刷辊来清洁光伏板的表面。光伏清扫机器人在相同的行走速度的情况下，用于清扫的毛刷辊的旋转越快，对光伏板表面清扫的效果越好。但是毛刷辊和行走轮的动力都来自于驱动装置，而且驱动装置内部大多采用链条传动，链轮之间的速比很小，只能实现毛刷辊的转速是行走轮转速的两至三倍，不能实现更大的转速差，清扫效果有待进一步提升。综上所述，如何设计光伏清洁机器人的驱动装置，以提高毛刷辊与行走轮之间的速比，提高清扫效果，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

针对背景技术提出的问题，本实用新型的目的在于提出一种光伏板清洁机器人的驱动装置，解决了现有光伏清洁机器人的驱动装置中链条传动的速度比不明显，导致毛刷辊的清扫效果不佳的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

光伏板清洁机器人的驱动装置，包括支撑座、动力机构、行星减速器、驱动齿轮、过渡齿轮、清扫动力齿轮、驱动链轮、传动链轮、链条、主动伞齿轮、从动伞齿轮、第一轴、第二轴、第三轴、行走轮和跨障轮；

所述第二轴和所述第三轴分别可转动地安装于所述支撑座，所述第一轴和所述第二轴相互平行，所述第三轴与所述第二轴相互垂直；

所述动力机构安装于所述支撑座，且所述动力机构的输出端安装有所述驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述过渡齿轮啮合，所述过渡齿轮与所述清扫动力齿轮啮合，所述第一轴的轴杆固定安装有所述驱动齿轮和所述行星减速器；

所述行星减速器的输出轴安装有所述驱动链轮，所述驱动链轮和所述传动链轮通过所述链条传动连接，所述第二轴的轴杆固定安装有所述传动链轮、所述主动伞齿轮和所述行走轮；

所述主动伞齿轮与所述从动伞齿轮啮合传动，所述第三轴的轴杆固定安装有所述从动伞齿轮和所述跨障轮；

所述动力机构用于同步带动所述行走轮、所述跨障轮和所述清扫动力齿轮的转动，所述清扫动力齿轮用于与光伏板清洁机器人的清扫组件连接。

优选地，还包括自动张紧机构，所述自动张紧机构用于自动调节所述驱动链轮、传动链轮和所述链条传动的张紧程度。

优选地，所述自动张紧机构包括张紧链轮、调节杠杆、铰座、压缩弹簧、导向杆和限位块；

所述铰座固定安装于所述支撑座，所述调节杠杆可转动地安装于所述铰座，所述调节杠杆的一端转动安装有所述张紧链轮，所述调节杠杆的另一端与所述导向杆的上端铰接；

所述限位块固定安装于所述支撑座且位于所述调节杠杆的下方，所述限位块设有上下贯穿的限位孔，所述导向杆的杆体穿过所述限位块，所述导向杆的杆体可上下活动于所述限位孔；

所述压缩弹簧的一端固定于所述限位块的底部，所述压缩弹簧的另一端与所述导向杆的下端固定连接，所述压缩弹簧处于压缩状态；

所述张紧链轮与所述链条啮合。

优选地，所述清扫动力齿轮位于所述动力机构的正下方；

所述传动链轮、所述主动伞齿轮、所述从动伞齿轮、所述第二轴、所述第三轴、所述行走轮和所述跨障轮的数量分别为二；

两所述传动链轮左右对称分布于所述驱动链轮的两侧，所述驱动链轮和两所述传动链轮通过所述链条传动连接。

优选地，所述驱动链轮位于所述链条外，所述传动链轮和所述张紧链轮位于所述链条内。

优选地，所述支撑座具有第一竖直安装板、第二竖直安装板和水平安装板，所述第一竖直安装板和所述第二竖直安装板相互平行且相对地垂直于所述水平安装板，所述第一竖直安装板、所述第二竖直安装板和所述水平安装板构成容纳腔；

所述动力机构和所述行走轮设于所述第一竖直安装板的一侧且位于所述容纳腔的外部，所述驱动齿轮、所述过渡齿轮、所述清扫动力齿轮和所述行星减速器设于所述第一竖直安装板的另一侧且位于所述容纳腔内，所述驱动链轮、所述传动链轮、所述自动张紧机构设于所述第二竖直安装板的一侧且位于所述容纳腔的外部，所述主动伞齿轮和所述从动伞齿轮位于所述容纳腔内，且位于所述水平安装板的上方，所述跨障轮位于所述水平安装板的下方。

优选地，所述第二竖直安装板还设有向内凹陷的限位槽，所述限位槽包括驱动链轮槽位、传动链轮槽位、张紧链轮槽位和链条槽位，所述驱动链轮、所述传动链轮、所述链条和所述张紧链轮设于对应槽位中，所述行星减速器的输出轴从所述容纳腔内贯穿所述第二竖直安装板与所述驱动链轮连接。

优选地，所述限位槽的外侧还设有遮盖板。

与现有技术相比，上述技术方案中的一个技术方案具有以下有益效果：

通过采用行星减速器传输动力至行走轮和跨障轮，既减少了实现降速的传动部件的使用，简化了传动结构，又以简单的传动结构实现清扫动力齿轮与跨障轮和行走轮之间较大的转速比，较宽幅度的转速调节范围，可有效提高清扫效果。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的结构示意图；

图2是本实用新型一个实施例的另一个结构示意图；

图3本实用新型一个实施例的主视图；

图4是图3中A-A的剖视图。

其中：支撑座1，第一竖直安装板11，第二竖直安装板12，限位槽121，水平安装板13，遮盖板14，动力机构2，行星减速器3，驱动齿轮41，过渡齿轮42，驱动链轮44，传动链轮45，链条46，主动伞齿轮47，从动伞齿轮48，第一轴51，第二轴52，第三轴53，行走轮6，跨障轮7，张紧链轮81，调节杠杆82，铰座83，压缩弹簧84，导向杆85，限位块86和限位孔861。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”和“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”和“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图1至图4并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

本实用新型的一个实施例，光伏板清洁机器人的驱动装置，包括支撑座1、动力机构2、行星减速器3、驱动齿轮41、过渡齿轮42、清扫动力齿轮、驱动链轮44、传动链轮45、链条46、主动伞齿轮47、从动伞齿轮48、第一轴51、第二轴52、第三轴53、行走轮6和跨障轮7；

所述第二轴52和所述第三轴53分别可转动地安装于所述支撑座1，所述第一轴51和所述第二轴52相互平行，所述第三轴53与所述第二轴52相互垂直；

所述动力机构2安装于所述支撑座1，且所述动力机构2的输出端安装有所述驱动齿轮41，所述驱动齿轮41与所述过渡齿轮42啮合，所述过渡齿轮42与所述清扫动力齿轮啮合，所述第一轴51的轴杆固定安装有所述驱动齿轮41和所述行星减速器3；

所述行星减速器3的输出轴安装有所述驱动链轮44，所述驱动链轮44和所述传动链轮45通过所述链条46传动连接，所述第二轴52的轴杆固定安装有所述传动链轮45、所述主动伞齿轮47和所述行走轮6；

所述主动伞齿轮47与所述从动伞齿轮48啮合传动，所述第三轴53的轴杆固定安装有所述从动伞齿轮48和所述跨障轮7；

所述动力机构2用于同步带动所述行走轮6、所述跨障轮7和所述清扫动力齿轮的转动，所述清扫动力齿轮用于与光伏板清洁机器人的清扫组件连接。

通过采用行星减速器3传输动力至行走轮6和跨障轮7，既减少了实现降速的传动部件的使用，简化了传动结构，又以简单的传动结构实现清扫组件与跨障轮7和行走轮6之间较大的转速比，较宽幅度的转速调节范围，可有效提高清扫效果。

驱动装置的具体动力传动方式如下：动力机构2驱动驱动齿轮41转动；驱动齿轮41啮合驱动过渡齿轮42转动，过渡齿轮42啮合驱动清扫动力齿轮转动；第一轴51的轴杆分别固定安装有驱动齿轮41和行星减速器3，行星减速器3的输出轴与驱动链轮44连接，带动行走轮6和跨障轮7转动。由于动力机构2的动力是通过行星减速器3减速后再传输至行走轮6和跨障轮7，因此，即便是使用同一个动力机构2，也可实现清扫动力齿轮的转速比行走轮6和跨障轮7快，驱动装置的行走速度降下来，而清扫动力不影响，使得单位时间内获得的清扫效果更好。

此外，光伏系统是由若干块光伏板铺设而成的，当铺设不平整，相邻光伏板之间存在左右或上下的错位时，行走轮可能就无法沿光伏板的边框上表面行走，现有技术是在光伏清洁机器人中增加导向轮进行侧面的导向引导，通过行走轮转动行走的过程中，带动导向轮转动，导向轮本身并不具备动力，在没有其他动力的情况下，它们无法运转，因此在遇到光伏板的错位时，会出现无法顺势跨越的现象，此时就需要驱动装置的电机做功提供更大的驱动力让行走轮去跨越错位。

具体地，主动伞齿轮47和从动伞齿轮48的轮齿相互垂直啮合，实现了将动力传输方向由第二轴52的水平轴向转变为第三轴53的竖直径向。由于连接行走轮6的第二轴52与连接跨障轮7的第三轴53相互垂直，则行走轮6与跨障轮7相互垂直。

本实用新型提出的跨障轮7具有动力机构2为其提供转动动力，使得跨障轮7在跨越光伏板之间的不平整时更轻易，使应用本驱动装置的光伏板清洁机器人具有更高的移动效率，避免光伏清洁机器人无法跨越错位而导致的瞬间后退现象，延长动力机构2的使用寿命。

本实用新型通过一个动力机构2通过齿轮传动驱动行走轮6和跨障轮7行动，使得驱动装置的结构更紧凑，传动比更稳定，传动效率更高，更加节能，延长维护周期，使用寿命更长。

进一步地，本实用新型还包括自动张紧机构，所述自动张紧机构包括张紧链轮81、调节杠杆82、铰座83、压缩弹簧84、导向杆85和限位块86；

所述铰座83固定安装于所述支撑座1，所述调节杠杆82可转动地安装于所述铰座83，所述调节杠杆82的一端转动安装有所述张紧链轮81，所述调节杠杆82的另一端与所述导向杆85的上端铰接；

所述限位块86固定安装于所述支撑座1且位于所述调节杠杆82的下方，所述限位块86设有上下贯穿的限位孔861，所述导向杆85的杆体穿过所述限位块86，所述导向杆85的杆体可上下活动于所述限位孔861；

所述压缩弹簧84的一端与所述限位块86的底部固定连接，所述压缩弹簧84的另一端与所述导向杆的下端固定连接，所述压缩弹簧84处于压缩状态；

所述张紧链轮81与所述链条46啮合。

由于压缩弹簧84处于压缩状态，压缩弹簧84的固定端与限位块86的底部固定连接，则其另一端活动端将向压缩的反方向恢复。压缩弹簧84的活动端与导向杆85的下端固定连接，压缩弹簧84对导向杆85施以向下的作用力，则调节杠杆82连接张紧链轮81的一端相应向上，对链条46实现张紧的作用。

进一步地说明，导向杆85的杆体处于限位孔861中，限制导向杆85只能垂直活动于限位孔861中，对导向杆85起到限位和导向作用。

进一步地，所述清扫动力齿轮位于所述动力机构2的正下方；

所述传动链轮45、所述主动伞齿轮47、所述从动伞齿轮48、所述第二轴52、所述第三轴53、所述行走轮6和所述跨障轮7的数量分别为二；

两所述传动链轮45左右对称分布于所述驱动链轮44的两侧，所述驱动链轮44和两所述传动链轮45通过所述链条46传动连接。

一所述传动链轮45、一所述主动伞齿轮47、一所述从动伞齿轮48、一所述第二轴52、一所述第三轴53、一所述行走轮6和一所述跨障轮7为一组行走传动结构，组内相对应传动设置。通过两组传动结构的设置，实现驱动装置的稳定行走与跨越。

进一步地，所述驱动链轮44位于所述链条46外，所述传动链轮45和所述张紧链轮81位于所述链条46内。根据链条传动原理可知，驱动链轮44与传动链轮45的转动方向不相同；由于驱动链轮44与驱动齿轮41的转动方向相同，则传动链轮45与驱动齿轮的转动方向不相同。由于清扫动力齿轮是通过与过渡齿轮42啮合，再与驱动齿轮41啮合传动连接，则清扫动力齿轮的转动方向与驱动齿轮41的转动方向相同。由此可得，清扫组件和行走轮6的转动方向不相同，则应用本实用新型驱动装置的光伏板清洁机器人可以实现更好的清扫效果。

进一步地，如图1和图4所示，所述支撑座1具有第一竖直安装板11、第二竖直安装板12和水平安装板13，所述第一竖直安装板11和所述第二竖直安装板12相互平行且相对地垂直于所述水平安装板13，所述第一竖直安装板11、所述第二竖直安装板12和所述水平安装板13构成容纳腔；

所述动力机构2和所述行走轮6设于所述第一竖直安装板11的一侧且位于所述容纳腔的外部，所述驱动齿轮41、所述过渡齿轮42、所述清扫动力齿轮和所述行星减速器3设于所述第一竖直安装板11的另一侧且位于所述容纳腔内，所述驱动链轮44、所述传动链轮45、所述自动张紧机构设于所述第二竖直安装板12的一侧且位于所述容纳腔的外部，所述主动伞齿轮47和所述从动伞齿轮48位于所述容纳腔内，且位于所述水平安装板13的上方，所述跨障轮7位于所述水平安装板13的下方。

支撑座1为上部开口的“凹”型腔体式结构，由第一竖直安装板11和第二竖直安装板12和水平安装板13构成容纳腔。通过容纳腔的设置以及各齿轮的分布设置，支撑座1实际上划分了第一受力区（第一竖直安装板11）、第二受力区（第二竖直安装板12）和第三受力区（水平安装板13），各受力区之间的作用力在一定程度上可相互制约抵消，使得驱动装置整体结构更加稳定，使用寿命更长。

进一步地，所述第二竖直安装板12还设有向内凹陷的限位槽121，所述限位槽121包括驱动链轮槽位、传动链轮槽位、张紧链轮槽位和链条槽位，所述驱动链轮44、所述传动链轮45、所述链条46和所述张紧链轮81设于对应槽位中，所述行星减速器3的输出轴从所述容纳腔内贯穿所述第二竖直安装板12与所述驱动链轮44连接。限位槽对驱动链轮44、传动链轮45、链条46和张紧链轮81起到容纳和限位的作用，能限制对应链轮和链条在对应的槽位转动实现传动，保证传动效率。

更进一步地，所述限位槽的外侧还设有遮盖板14。遮盖板14用于遮盖设于限位槽121内的链轮和链条，一方面可以防止灰尘进入而影响链轮和链条的传动效率，另一方面，遮盖板14与限位槽121组成的空间可以有效避免链轮和链条的移位，能更好地保证传动效果。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.光伏板清洁机器人的驱动装置，其特征在于：包括支撑座、动力机构、行星减速器、驱动齿轮、过渡齿轮、清扫动力齿轮、驱动链轮、传动链轮、链条、主动伞齿轮、从动伞齿轮、第一轴、第二轴、第三轴、行走轮和跨障轮；

所述第二轴和所述第三轴分别可转动地安装于所述支撑座，所述第一轴和所述第二轴相互平行，所述第三轴与所述第二轴相互垂直；

所述动力机构安装于所述支撑座，且所述动力机构的输出端安装有所述驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述过渡齿轮啮合，所述过渡齿轮与所述清扫动力齿轮啮合，所述第一轴的轴杆固定安装有所述驱动齿轮和所述行星减速器；

所述行星减速器的输出轴安装有所述驱动链轮，所述驱动链轮和所述传动链轮通过所述链条传动连接，所述第二轴的轴杆固定安装有所述传动链轮、所述主动伞齿轮和所述行走轮；

所述主动伞齿轮与所述从动伞齿轮啮合传动，所述第三轴的轴杆固定安装有所述从动伞齿轮和所述跨障轮；

所述动力机构用于同步带动所述行走轮、所述跨障轮和所述清扫动力齿轮的转动，所述清扫动力齿轮用于与光伏板清洁机器人的清扫组件连接。

2.根据权利要求1所述的光伏板清洁机器人的驱动装置，其特征在于：还包括自动张紧机构，所述自动张紧机构用于自动调节所述驱动链轮、传动链轮和所述链条传动的张紧程度。

3.根据权利要求2所述的光伏板清洁机器人的驱动装置，其特征在于：所述自动张紧机构包括张紧链轮、调节杠杆、铰座、压缩弹簧、导向杆和限位块；

所述铰座固定安装于所述支撑座，所述调节杠杆可转动地安装于所述铰座，所述调节杠杆的一端转动安装有所述张紧链轮，所述调节杠杆的另一端与所述导向杆的上端铰接；

所述限位块固定安装于所述支撑座且位于所述调节杠杆的下方，所述限位块设有上下贯穿的限位孔，所述导向杆的杆体穿过所述限位块，所述导向杆的杆体可上下活动于所述限位孔；

所述压缩弹簧的一端固定于所述限位块的底部，所述压缩弹簧的另一端与所述导向杆的下端固定连接，所述压缩弹簧处于压缩状态；

所述张紧链轮与所述链条啮合。

4.根据权利要求3所述的光伏板清洁机器人的驱动装置，其特征在于：所述清扫动力齿轮位于所述动力机构的正下方；

所述传动链轮、所述主动伞齿轮、所述从动伞齿轮、所述第二轴、所述第三轴、所述行走轮和所述跨障轮的数量分别为二；

两所述传动链轮左右对称分布于所述驱动链轮的两侧，所述驱动链轮和两所述传动链轮通过所述链条传动连接。

5.根据权利要求3-4任意一项所述的光伏板清洁机器人的驱动装置，其特征在于：所述驱动链轮位于所述链条外，所述传动链轮和所述张紧链轮位于所述链条内。

6.根据权利要求5所述的光伏板清洁机器人的驱动装置，其特征在于：所述支撑座具有第一竖直安装板、第二竖直安装板和水平安装板，所述第一竖直安装板和所述第二竖直安装板相互平行且相对地垂直于所述水平安装板，所述第一竖直安装板、所述第二竖直安装板和所述水平安装板构成容纳腔；

所述动力机构和所述行走轮设于所述第一竖直安装板的一侧且位于所述容纳腔的外部，所述驱动齿轮、所述过渡齿轮、所述清扫动力齿轮和所述行星减速器设于所述第一竖直安装板的另一侧且位于所述容纳腔内，所述驱动链轮、所述传动链轮、所述自动张紧机构设于所述第二竖直安装板的一侧且位于所述容纳腔的外部，所述主动伞齿轮和所述从动伞齿轮位于所述容纳腔内，且位于所述水平安装板的上方，所述跨障轮位于所述水平安装板的下方。

7.根据权利要求6所述的光伏板清洁机器人的驱动装置，其特征在于：所述第二竖直安装板还设有向内凹陷的限位槽，所述限位槽包括驱动链轮槽位、传动链轮槽位、张紧链轮槽位和链条槽位，所述驱动链轮、所述传动链轮、所述链条和所述张紧链轮设于对应槽位中，所述行星减速器的输出轴从所述容纳腔内贯穿所述第二竖直安装板与所述驱动链轮连接。

8.根据权利要求7所述的光伏板清洁机器人的驱动装置，其特征在于：所述限位槽的外侧还设有遮盖板。