CN220719339U - 一种光伏板清洁机器人的驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种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。一种光伏板清洁机器人的驱动装置，动力机构安装于支撑座，动力机构的输出端安装有第一驱动齿轮；第一驱动齿轮与第一传动齿轮啮合传动设置，第一轴的轴杆固定安装有第一传动齿轮和第二驱动齿轮；第二驱动齿轮与第三传动齿轮通过第二传动齿轮相互啮合传动设置，第二轴的轴杆固定安装有第三传动齿轮、主动伞齿轮和行走轮；主动伞齿轮与从动伞齿轮啮合传动，第三轴的轴杆固定安装有从动伞齿轮和跨障轮，通过动力机构用于同步带动行走轮和跨障轮的转动，使得光伏板清洁机器人的结构更紧凑；且齿轮传动的传动比比链条传动更稳定，传动效率更高，更加节能。

Description

一种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面进行清洁工作。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，并通过链条进行传动。由于链条传动容易受磨损、受到冲击或拉长，且需对链条传动机构保持良好的润滑程度才能保证机器人的整体协调运作，导致光伏清洁机器人成本高，能耗大，传动效率不佳，维护不便。 综上所述，如何设计光伏清洁机器人的驱动装置，以降低成本，提高运行的可靠性、维护性、便利性等，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结构复杂，传动效率低的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种光伏板清洁机器人的驱动装置，包括支撑座、动力机构、第一驱动齿轮、第一传动齿轮、第二驱动齿轮、第二传动齿轮、第三传动齿轮、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；

所述第一轴、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第一驱动齿轮；

所述第一驱动齿轮与所述第一传动齿轮啮合传动设置，所述第一轴的轴杆固定安装有所述第一传动齿轮和所述第二驱动齿轮；

所述第二驱动齿轮与所述第三传动齿轮通过所述第二传动齿轮相互啮合传动设置，所述第二轴的轴杆固定安装有所述第三传动齿轮、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和所述跨障轮的转动。

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

所述动力机构和所述行走轮设于所述第一竖直安装面的一侧且位于所述容纳腔的外部，所述第一驱动齿轮和所述第一传动齿轮设于所述第一竖直安装面的另一侧且位于所述容纳腔内，所述第二驱动齿轮、第二传动齿轮和第三传动齿轮设于所述第二竖直安装面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面的上方，所述跨障轮位于所述水平安装面的下方。

优选地，所述第一传动齿轮的齿数大于所述第一驱动齿轮的齿数。

优选地，所述第二驱动齿轮的齿数小于所述第一传动齿轮的齿数，所述第二传动齿轮和所述第三传动齿轮的齿数大于所述第二驱动齿轮的齿数，所述第二传动齿轮和所述第三传动齿轮的大小和齿数相同。

优选地，所述第一轴、第二轴和所述第三轴分别通过轴承座可转动地安装于所述支撑座。

优选地，所述轴承座通过四个螺钉固定安装于所述支撑座。

优选地，所述第二传动齿轮、所述第三传动齿轮、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；

两所述第二传动齿轮左右对称分布于所述第二驱动齿轮的两侧，所述第二驱动齿轮与两个所述第二传动齿轮啮合传动。

优选地，所述动力机构为电机；所述电机通过电机安装架可拆卸地安装于所述支撑座的外部。

优选地，所述电机与所述行走轮位于同一侧，所述电机安装架为U型架，所述U型架的开口朝向所述支撑座，所述U型架的两侧为延长部。

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：

通过一个动力机构驱动刚性驱动机构、齿轮传动结构和变向传动机构带动行走轮和跨障轮行动，使得光伏板清洁机器人的结构更紧凑；此外，齿轮传动的传动比比链条传动更稳定，传动效率更高，更加节能。

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主视图；

图3是图2中A-A的剖视图。

其中：支撑座1，第一竖直安装面11，第二竖直安装面12，水平安装面13，动力机构2，第一驱动齿轮31，第一传动齿轮32，第二驱动齿轮33，第二传动齿轮34，第三传动齿轮35，主动伞齿轮36，从动伞齿轮37，第一轴41，第二轴42，第三轴43，行走轮5和跨障轮6。

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3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，一种光伏板清洁机器人的驱动装置，包括支撑座1、动力机构2、第一驱动齿轮31、第一传动齿轮32、第二驱动齿轮33、第二传动齿轮34、第三传动齿轮35、主动伞齿轮36、从动伞齿轮37、第一轴41、第二轴42、第三轴43、行走轮5和跨障轮6；

所述第一轴41、第二轴42和所述第三轴43分别可转动地安装于所述支撑座1，所述第一轴41和所述第二轴42相互平行，所述第三轴43与所述第二轴42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第一驱动齿轮31；

所述第一驱动齿轮31与所述第一传动齿轮32啮合传动设置，所述第一轴41的轴杆固定安装有所述第一传动齿轮32和所述第二驱动齿轮33；

所述第二驱动齿轮33与所述第三传动齿轮35通过所述第二传动齿轮34相互啮合传动设置，所述第二轴42的轴杆固定安装有所述第三传动齿轮35、所述主动伞齿轮36和所述行走轮5；

所述主动伞齿轮36与所述从动伞齿轮37啮合传动，所述第三轴43的轴杆固定安装有所述从动伞齿轮37和所述跨障轮6；

所述动力机构2用于同步带动所述行走轮5和所述跨障轮6的转动。

通过仅使用一个动力机构2输出动力至齿轮，利用齿轮间刚性传动的高传动率和高稳定性，实现最少的动力同步带动行走轮5和跨障轮6的转动，从而实现光伏板清洁机器人的移动。

驱动装置的具体动力传动方式如下：第一驱动齿轮31设于动力机构2的输出端，动力机构2驱动第一驱动齿轮31转动；第一驱动齿轮31啮合驱动第一传动齿轮32转动；第一传动齿轮32通过第一轴41带动第二驱动齿轮33转动；第二驱动齿轮33啮合驱动第二传动齿轮34转动，第二传动齿轮34啮合驱动第三传动齿轮35转动；第三传动齿轮35通过第二轴42带动主动伞齿轮36和行走轮5转动；主动伞齿轮36啮合驱动从动伞齿轮37；从动伞齿轮37通过第三轴43带动跨障轮6转动。整个驱动装置传动过程中，齿轮的刚性传动传动比稳定，整体结构紧凑，传动效率可以达到99%，更加节能，避免了链条传动容易受磨损、受到冲击或拉长的问题，且省去了需对链条传动机构进行润滑的维护，驱动装置采用齿轮传动让光伏清洁机器人成本降低，能耗降低，且传动效率大大提高。

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36和从动伞齿轮37的轮齿相互垂直啮合，实现了将动力传输方向由第二轴42的水平轴向转变为第三轴43的竖直径向。由于连接行走轮5的第二轴42与连接跨障轮6的第三轴43相互垂直，则行走轮5与跨障轮6相互垂直。

本实用新型提出的跨障轮6具有动力机构2为其提供转动动力，使得跨障轮6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5和跨障轮6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，所述支撑座1具有第一竖直安装面11、第二竖直安装面12和水平安装面13，所述第一竖直安装面11和所述第二竖直安装面12相互平行且相对地垂直于所述水平安装面13，所述第一竖直安装面11、所述第二竖直安装面12和所述水平安装面13构成容纳腔；

所述动力机构2和所述行走轮5设于所述第一竖直安装面11的一侧且位于所述容纳腔的外部，所述第一驱动齿轮31和所述第一传动齿轮32设于所述第一竖直安装面11的另一侧且位于所述容纳腔内，所述第二驱动齿轮33、第二传动齿轮34和第三传动齿轮设于所述第二竖直安装面12的一侧且位于所述容纳腔的外部，所述主动伞齿轮36和所述从动伞齿轮37位于所述容纳腔内，且位于所述水平安装面13的上方，所述跨障轮6位于所述水平安装面13的下方。

如图1所示，支撑座1为上部开口的“凹”型腔体式结构，由第一竖直安装面11和第二竖直安装面12和水平安装面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（第一竖直安装面11）、第二受力区（第二竖直安装面12）和第三受力区（水平安装面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。

此外，在第一竖直安装面11上装配好动力机构2、第一驱动齿轮31、第一传动齿轮32和主动伞齿轮36，在第二竖直安装面12上装配好第二驱动齿轮33、第二传动齿轮34和第三传动齿轮35，在水平安装面13上装配好从动伞齿轮37，通过第一轴41、第二轴42和第三轴43分别对应连接相应的齿轮，使得驱动装置的刚性驱动及传动部件装配完成；最后，在容纳腔外，具体在第一竖直安装面11上与动力机构2同一侧的第一轴41装配上行走轮5；在容纳腔的底部，通过第三轴43装配上跨障轮6。各齿轮、行走轮和跨障轮通过分别设于容纳腔的内部和外部，可以使驱动装置的安装和维修更便捷。

进一步地，所述第一传动齿轮32的齿数大于所述第一驱动齿轮31的齿数。当第一驱动齿轮31驱动第一传动齿轮32转动时，扭矩增大，第一传动齿轮32达到了减速的效果。因此，行走轮5和跨障轮6的转动速度减慢，行走轮5和跨障轮6的行走速度变慢，则在单位面积的光伏板上移动的时间更长，实现了对单位面积光伏板的清扫时间更长，清洁更干净。

进一步地，所述第二驱动齿轮33的齿数小于所述第一传动齿轮32的齿数，所述第二传动齿轮34和所述第三传动齿轮35的齿数大于所述第二驱动齿轮33的齿数，所述第二传动齿轮34和所述第三传动齿轮35的大小和齿数相同。由于第二驱动齿轮33与第一传动齿轮32通过第一轴41连接，则它们的转速相同，通过设置少齿数的第二驱动齿轮33驱动多齿数的第二传动齿轮34，同样达到增大扭矩，降低第二传动齿轮34的转动速度；第三传动齿轮35和第二传动齿轮34大小和齿数相同且相互啮合传动，则行走轮5和跨障轮6的转动速度进一步被降低；若配合转速更高的清扫组件，则可进一步提升清扫效果。

进一步地，所述第一轴41、第二轴42和所述第三轴43分别通过轴承座可转动地安装于所述支撑座1，使轴的转动更灵敏，且方便维护及保养。

更进一步地，所述轴承座通过四个螺钉固定安装于所述支撑座1，以确保轴承座的稳固，从而保证轴承座与轴之间的转动更灵敏。

进一步地，所述第二传动齿轮34、所述第三传动齿轮35、所述主动伞齿轮36、所述从动伞齿轮37、所述第二轴42、所述第三轴43、所述行走轮5和所述跨障轮6的数量分别为二；两所述第二传动齿轮34左右对称分布于所述第二驱动齿轮33的两侧，所述第二驱动齿轮33与两个所述第二传动齿轮34啮合传动。

一所述第二传动齿轮34、一所述第三传动齿轮35、一所述主动伞齿轮36、一所述从动伞齿轮37、一所述第二轴42、一所述第三轴43、一所述行走轮5和一所述跨障轮6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，所述动力机构2为电机；所述电机通过电机安装架可拆卸地安装于所述支撑座1的外部，大大提高了动力机构2的稳定性。

更进一步地，所述电机与所述行走轮5位于同一侧，所述电机安装架为U型架，所述U型架的开口朝向所述支撑座1，所述U型架的两侧为延长部。通过U型架的延长部的设置，使得驱动装置的重量分布均匀，安装于光伏板机器人时更加稳定，避免出现支撑座偏重侧翻的现象。

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 (9)

1.一种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、第一驱动齿轮、第一传动齿轮、第二驱动齿轮、第二传动齿轮、第三传动齿轮、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；

所述第一轴、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第一驱动齿轮；

所述第一驱动齿轮与所述第一传动齿轮啮合传动设置，所述第一轴的轴杆固定安装有所述第一传动齿轮和所述第二驱动齿轮；

所述第二驱动齿轮与所述第三传动齿轮通过所述第二传动齿轮相互啮合传动设置，所述第二轴的轴杆固定安装有所述第三传动齿轮、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和所述跨障轮的转动。

2.根据权利要求1所述的一种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面、第二竖直安装面和水平安装面，所述第一竖直安装面和所述第二竖直安装面相互平行且相对地垂直于所述水平安装面，所述第一竖直安装面、所述第二竖直安装面和所述水平安装面构成容纳腔；

所述动力机构和所述行走轮设于所述第一竖直安装面的一侧且位于所述容纳腔的外部，所述第一驱动齿轮和所述第一传动齿轮设于所述第一竖直安装面的另一侧且位于所述容纳腔内，所述第二驱动齿轮、第二传动齿轮和第三传动齿轮设于所述第二竖直安装面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面的上方，所述跨障轮位于所述水平安装面的下方。

3.根据权利要求1所述的一种光伏板清洁机器人的驱动装置，其特征在于：所述第一传动齿轮的齿数大于所述第一驱动齿轮的齿数。

4.根据权利要求3所述的一种光伏板清洁机器人的驱动装置，其特征在于：所述第二驱动齿轮的齿数小于所述第一传动齿轮的齿数，所述第二传动齿轮和所述第三传动齿轮的齿数大于所述第二驱动齿轮的齿数，所述第二传动齿轮和所述第三传动齿轮的大小和齿数相同。

5.根据权利要求1所述的一种光伏板清洁机器人的驱动装置，其特征在于：所述第一轴、第二轴和所述第三轴分别通过轴承座可转动地安装于所述支撑座。

6.根据权利要求5所述的一种光伏板清洁机器人的驱动装置，其特征在于：所述轴承座通过四个螺钉固定安装于所述支撑座。

7.根据权利要求1所述的一种光伏板清洁机器人的驱动装置，其特征在于：所述第二传动齿轮、所述第三传动齿轮、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；

两所述第二传动齿轮左右对称分布于所述第二驱动齿轮的两侧，所述第二驱动齿轮与两个所述第二传动齿轮啮合传动。

8.根据权利要求1所述的一种光伏板清洁机器人的驱动装置，其特征在于：所述动力机构为电机；所述电机通过电机安装架可拆卸地安装于所述支撑座的外部。

9.根据权利要求8所述的一种光伏板清洁机器人的驱动装置，其特征在于：所述电机与所述行走轮位于同一侧，所述电机安装架为U型架，所述U型架的开口朝向所述支撑座，所述U型架的两侧为延长部。