[發(fā)明專利]連續(xù)行進(jìn)式氣動(dòng)纜索維護(hù)機(jī)器人

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110336194.9
• 申請(qǐng)日: 2011-10-31
• 公開（公告）號(hào): CN102787562A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李建永;姜生元;劉小勇;李榮麗;臧靜;尹慶娟;吳慧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北華大學(xué)
• 主分類號(hào): E01D22/00
• 分類號(hào): E01D22/00;E01D19/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域：本發(fā)明是一種連續(xù)行進(jìn)式氣動(dòng)纜索維護(hù)機(jī)器人，主要用于斜拉橋纜索的防腐及噴涂等作業(yè)。

背景技術(shù)：

斜拉橋是最近幾十年興起的新型橋型，具有良好的抗震性和經(jīng)濟(jì)性，目前世界范圍已擁有各式斜拉橋400余座，其中我國擁有190余座。承重纜索作為斜拉橋的主要受力構(gòu)件，暴露在大氣之中，長期受到風(fēng)吹、日曬、雨淋和環(huán)境污染的侵蝕，其表面的防護(hù)層極易受到破壞，防護(hù)層的破損會(huì)引起周圍介質(zhì)對(duì)內(nèi)部鋼索產(chǎn)生電化腐蝕，進(jìn)而威脅到纜索的使用壽命，定期對(duì)纜索表面進(jìn)行涂漆是目前纜索維護(hù)的主要方式之一。纜索維護(hù)機(jī)器人涂膜作業(yè)質(zhì)量的好壞將直接影響到纜索的使用壽命。

纜索機(jī)器人的研究在世界范圍內(nèi)來看，還處于初期階段。調(diào)查分析，現(xiàn)有纜索維護(hù)機(jī)器人的爬纜機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方式大體可分為摩擦輪連續(xù)滾動(dòng)式、夾緊蠕動(dòng)式兩種。上海交通大學(xué)呂恬生教授領(lǐng)導(dǎo)的課題組在國內(nèi)率先開展了這方面的研究工作，成功研制了采用電動(dòng)全驅(qū)動(dòng)摩擦輪式、氣動(dòng)蠕動(dòng)式兩種機(jī)器人樣機(jī)，并在S市兩個(gè)大橋上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)?；緷M足一般的使用要求，但也存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，上升、下降都需要消耗大量的能源的缺點(diǎn)。因此，高效且能夠連續(xù)移動(dòng)的纜索維護(hù)機(jī)器人的研制具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容：本發(fā)明目的是提供一種代替施工人員對(duì)纜索進(jìn)行維護(hù)噴涂等相關(guān)作業(yè)的連續(xù)行進(jìn)式氣動(dòng)纜索維護(hù)機(jī)器人。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

本發(fā)明主要由上體(5)、下體(2)及噴涂機(jī)構(gòu)(8)組成，通過上移動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)、下移動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)將此三部分連接起來。上體(5)安裝有上體夾緊機(jī)構(gòu)(11)和上體導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(12)，下體(2)安裝有下體夾緊機(jī)構(gòu)(16)和下體導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(15)，上體導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(12)及下體導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(15)保證裝置的中心線在爬升過程中保持與纜索軸線重合。上移動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)由導(dǎo)向軸2(9)、液壓阻尼缸2(6)及氣動(dòng)缸組2(10)構(gòu)成，下移動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)由導(dǎo)向軸1(14)、液壓阻尼缸1(3)及氣動(dòng)缸組1(13)構(gòu)成，氣動(dòng)缸組2(10)、氣動(dòng)缸組1(13)及液壓阻尼缸2(6)、液壓阻尼缸1(3)構(gòu)成氣液阻尼回路，可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的連續(xù)升降。

所述下移動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)與上移動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)運(yùn)動(dòng)方向相反，且速度差值始終保持恒定。

所述氣動(dòng)缸組2(10)、氣動(dòng)缸組1(13)及液壓阻尼缸2(6)、液壓阻尼缸1(3)構(gòu)成氣液阻尼回路。

所述液壓阻尼缸2(6)與液壓阻尼缸1(3)行程比為2∶1。

所述液壓阻尼缸2(6)與液壓阻尼缸1(3)活塞桿和活塞的面積比均為1∶2。

所述液壓阻尼缸2(6)與液壓阻尼缸1(3)的上下兩腔充滿油液用油管將其并聯(lián)起來。

本發(fā)明具有行進(jìn)速度穩(wěn)定連續(xù)、對(duì)纜索適應(yīng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)，為提高機(jī)器人纜索噴涂作業(yè)質(zhì)量提供了技術(shù)保障。

附圖說明：

圖1是連續(xù)行進(jìn)式氣動(dòng)纜索維護(hù)機(jī)器人結(jié)構(gòu)組成原理圖；

圖2是連續(xù)行進(jìn)式氣動(dòng)纜索維護(hù)機(jī)器人氣動(dòng)系統(tǒng)原理圖；

圖3是連續(xù)行進(jìn)式氣動(dòng)纜索維護(hù)機(jī)器人上升過程動(dòng)作分解圖。

圖中：1、纜索，2、下體，3、液壓阻尼缸1，4、下移動(dòng)機(jī)構(gòu)，5、上體，6、液壓阻尼缸2，7、上移動(dòng)機(jī)構(gòu)，8、噴涂機(jī)構(gòu)，9、導(dǎo)向軸2，10、氣動(dòng)缸組2，11、上體夾緊機(jī)構(gòu)，12、上體導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，13、氣動(dòng)缸組1，14、導(dǎo)向軸1，15、下體導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，16、下體夾緊機(jī)構(gòu)，17、單向閥，18、二位二通電磁換向閥，19、壓力繼電器，20、二位五通電磁換向閥，21、單向閥，22、單向閥，23、二位五通電磁換向閥，24、單向閥，25、單向閥，26、壓力繼電器，27、壓力繼電器，28、下移動(dòng)缸組，29、上移動(dòng)缸組，30、液壓?jiǎn)蜗蚬?jié)流閥，31、蓄能器，32、液壓?jiǎn)蜗蚬?jié)流閥。

具體實(shí)施方式：

下面利用附圖對(duì)本裝置作進(jìn)一步描述：

參見圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明主要由上體(5)、下體(2)及噴涂機(jī)構(gòu)(8)組成，通過上移動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)、下移動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)將此三部分連接起來。上體(5)安裝有上體夾緊機(jī)構(gòu)(11)和上體導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(12)，下體(2)安裝有下體夾緊機(jī)構(gòu)(16)和下體導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(15)；上體導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(12)及下體導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(15)保證裝置的中心線在爬升過程中保持與纜索軸線重合；上移動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)由導(dǎo)向軸2(9)、液壓阻尼缸2(6)及氣動(dòng)缸組2(10)構(gòu)成，下移動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)由導(dǎo)向軸1(14)、液壓阻尼缸1(3)及氣動(dòng)缸組1(13)構(gòu)成，氣動(dòng)缸組2(10)、氣動(dòng)缸組1(13)及液壓阻尼缸2(6)、液壓阻尼缸1(3)構(gòu)成氣液阻尼回路，可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的連續(xù)升降。