[實用新型]自調(diào)速式纜索機器人

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320842590.3
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN203639818U
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 包賢強;冷護基
• 申請（專利權(quán)）人: 包賢強
• 主分類號: E01D19/10
• 分類號: E01D19/10
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于特種機器人領(lǐng)域，更具體地說，是涉及一種用于纜索檢測與維護的自調(diào)速式纜索機器人。

背景技術(shù)

斜拉橋作為現(xiàn)代橋梁的新形式，在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。作為斜拉橋主要受力構(gòu)件之一的纜索長期暴露在空氣中，經(jīng)風吹雨淋日曬，纜索表面的聚乙烯護套將會產(chǎn)生不同程度的硬化和開裂現(xiàn)象，給護套內(nèi)的鋼絲束帶來銹斑、斷絲等嚴重問題；同時由于隨機風振、雨振，使纜索內(nèi)的鋼絲產(chǎn)生微摩擦，繼而引起嚴重的斷絲問題，給斜拉橋埋下嚴重的隱患。由于斜拉橋是最近幾十年才興起的新橋型，與斜拉橋的主要受力構(gòu)件纜索相配套的纜索維護措施還很不完善。

早期對纜索的檢測與維護采用卷揚機拖動吊籃小車以人工的方式。吊籃小車作業(yè)方式的缺點為：1．小車重量大，吊籃小車加上兩位工作人員重達七八百公斤，并且為了減小提升力，采用了堅硬的尼龍輪壓在纜索上，這不僅會刮落底涂層，而且會擦傷纜索表面的PE防護層，嚴重時甚至會剪斷鋼絲；2．施工工期長、成本高，清洗涂裝一座大橋上全部纜索的工期達數(shù)月之久，并且各種費用較高；3．工人工作的環(huán)境極端惡劣，工作人員在一百多米的高空作業(yè)，不僅面臨大風、難于通訊的情況，而且會有人員傷亡事故的發(fā)生。

近幾年來，由上海交通大學研制的多款氣動、電動纜索機器人較以前有較大的改進，基本滿足一般的使用要求，但也有機械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)復雜，意外事故機器人難以自動返回地面，實際操作不便，因此未能得到廣泛的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有纜索機器人在意外斷電時難以自動返回地面、機器人在正常返回地面時耗用大量能源以及返回時速度難以自動調(diào)節(jié)的問題，本實用新型提供一種自調(diào)速式纜索機器人。

為解決上述問題，本實用新型采用如下的技術(shù)方案。

一種自調(diào)速式纜索機器人，其包括機架、滾輪、主軸、滾動軸承A、同步帶輪A、同步帶、同步帶輪B、同步電機，機架上設(shè)置有滾動軸承A、同步電機，主軸裝配于滾動軸承A中，主軸一端與同步帶輪A相連，滾輪裝配于主軸上，滾輪圓弧面壓于纜索表面，同步帶輪B裝配于同步電機主軸上，同步帶輪A和同步帶輪B都與同步帶相嚙合；自調(diào)速式纜索機器人還包括回程機構(gòu)，所述的回程機構(gòu)由增速機構(gòu)和內(nèi)漲塊式制動機構(gòu)構(gòu)成。

所述的增速機構(gòu)包括傳動軸、滾動軸承B、齒輪B、齒輪A，所述的滾動軸承B固連于機架上，所述的傳動軸裝配于滾動軸承B中，所述的齒輪B通過鍵裝配在傳動軸上，并與齒輪A相嚙合，所述的齒輪A通過鍵與軸向擋圈裝配于主軸上。

所述的內(nèi)漲塊式制動機構(gòu)包括制動輪、法蘭盤、閘塊、凸輪、張緊彈簧、轉(zhuǎn)動軸、軸套，所述的法蘭盤通過鍵裝配于主軸上，所述的制動輪的通孔穿過主軸，并通過螺栓與法蘭盤連接；所述的凸輪通過鍵裝配于傳動軸上；所述的閘塊剖面成半圓形，其一端設(shè)有光孔，孔中設(shè)有轉(zhuǎn)動軸，其另一端壓在凸輪上，所述的閘塊數(shù)目為2個，沿凸輪與轉(zhuǎn)動軸的連線對稱布置，并在靠近凸輪的一端設(shè)有掛環(huán)；所述的張緊彈簧兩端分別連接在兩個閘塊的掛環(huán)上；所述的軸套固連于機架上，所述的轉(zhuǎn)動軸的一端通過螺母裝于軸套上，軸套與轉(zhuǎn)動軸為間隙配合。

所述的張緊彈簧為拉伸彈簧；所述的回程機構(gòu)的數(shù)量為1～2個。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的有益效果為：

（1）本實用新型在回程時，利用主軸帶動增速機構(gòu)運行，由于增速機構(gòu)的增速作用，使得增速機構(gòu)的輸出轉(zhuǎn)速遠大于主軸轉(zhuǎn)速，從而增大了內(nèi)漲塊式制動機構(gòu)的工作頻率，使得機器人在下降過程中減速更為明顯。

（2）本實用新型利用主軸帶動增速機構(gòu)運行，增速機構(gòu)帶動內(nèi)漲塊式制動機構(gòu)運行，內(nèi)漲塊式制動機構(gòu)反作用于與主軸相連的制動輪，構(gòu)成了一個閉環(huán)反饋系統(tǒng)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)速的自動調(diào)節(jié)；又由于主軸的轉(zhuǎn)速決定了機器人的下降速度，因此機器人的下降速度能夠?qū)崿F(xiàn)自動調(diào)節(jié)，實現(xiàn)了機器人接近于勻速降落。

（3）本實用新型在意外斷電時，由于失去工作動力源，電機停止運行，但回程機構(gòu)利用機器人自身重力開始工作，使得機器人接近于勻速下落，從而防止機器人因高速下降造成沖纜事故發(fā)生，避免對大橋造成傷害。

（4）本實用新型在需正常返回地面時，關(guān)閉電源，利用機器人自身重力作用，回程機構(gòu)開始工作，使機器人安全返回地面，可節(jié)約大量能源。

附圖說明

圖1為本實用新型的主視圖；

圖2為圖1中沿A—A的剖視圖；

圖3為圖1中Ⅰ的局部放大圖；

圖4為圖3中沿B—B的剖視圖。