[發明專利]一種電纜預埋管線擴張機器人

有效

• 申請號: 201810967765.0
• 申請日: 2018-08-23
• 公開（公告）號: CN108869947B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 趙新衛;吳國松;魏樂;劉斌;李鑫超
• 申請（專利權）人: 國家電網有限公司;國網河南省電力公司許昌供電公司;許昌隆源電力實業（集團）有限公司
• 主分類號: F16L55/18
• 分類號: F16L55/18;F16L55/32;B21D3/14;F16L55/40;F16L101/10
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 劉建芳

1.一種電纜預埋管線擴張機器人，其特征在于：包括管道行走裝置、云臺、擴張機構和中央處理器；所述的擴張機構通過云臺與管道行走裝置相連接；

所述的管道行走裝置包括主軸、行走機構和變徑機構；

所述的行走機構包括行走驅動電機和沿主軸周向均勻排布的多個行走輪組件，所述的行走輪組件包括輪腿、第一傳動機構和支撐臂組；所述的支撐臂組包括支撐臂和支撐臂固定塊，所述的支撐臂固定塊設置于主軸上，所述的支撐臂一端與輪腿鉸接，另一端與支撐臂固定塊鉸接；所述的行走驅動電機通過第一傳動機構驅動輪腿行走；

所述的變徑機構包括變徑驅動電機和與行走輪組件一一對應的變徑組件，所述的變徑組件包括帶動支撐臂轉動的變徑連桿、變徑絲杠傳動機構和第三傳動機構，所述的變徑絲杠傳動機構包括變徑絲杠和變徑滑塊，所述的變徑驅動電機的輸出軸通過第三傳動機構連接變徑絲杠的動力輸入端，所述變徑連桿一端與變徑滑塊鉸接，所述變徑連桿另一端與對應的輪組件中的支撐臂鉸接；

所述的擴張機構包括一組擴張推桿、擴張驅動電機以及用于推動擴張推桿伸縮的伸縮傳動機構；所述的擴張驅動電機通過伸縮傳動機構推動擴張推桿伸縮；

所述的中央處理器的第一輸出端連接行走驅動電機，中央處理器的第二輸出端連接變徑驅動電機，中央處理器的第三輸出端連接擴張驅動電機；

所述的云臺包括用于裝配外部器件的安裝板和交錯軸組件；所述的交錯軸組件包括俯仰轉軸、水平轉軸和交錯軸連接件，所述的水平轉軸垂直于俯仰轉軸；?所述的安裝板沿俯仰轉軸上下旋轉，所述的安裝板沿水平轉軸在豎直平面內旋轉；

所述的云臺還包括用于驅動俯仰轉軸旋轉的俯仰驅動組件和用于驅動水平轉軸旋轉的水平驅動組件；所述的俯仰驅動組件包括俯仰電機和第一蝸輪第一蝸桿傳動機構，所述的俯仰電機沿上下方向設置，且俯仰電機輸出軸垂直于俯仰轉軸，俯仰電機輸出軸通過第一蝸輪第一蝸桿傳動機構驅動俯仰轉軸轉動；所述的水平驅動組件包括水平偏置電機和偏置齒輪組；所述的偏置齒輪組包括嚙合的偏置齒輪和中心齒輪，所述的偏置齒輪正對水平偏置電機輸出軸，所述的中心齒輪正對水平轉軸，所述的水平偏置電機輸出軸通過偏置齒輪組驅動水平轉軸轉動；所述的水平轉軸與管道行走裝置固定連接；

所述的云臺還包括角度調節機構，所述的角度調節機構包括角度采集單元、水平編碼器和俯仰編碼器，所述的角度采集單元包括陀螺儀傳感器和傳感器安裝桿，所述的傳感器安裝桿的一端安裝陀螺儀傳感器，傳感器安裝桿的另一端與安裝板固定連接，所述的水平編碼器連接水平偏置電機的轉軸，所述的俯仰編碼器連接俯仰電機的轉軸；

所述的陀螺儀傳感器的信號輸出端連接中央處理器的第一信號輸入端，所述的水平編碼器的信號輸出端連接中央處理器的第二信號輸入端，所述的俯仰編碼器的信號輸出端連接中央處理器的第三信號輸入端；所述中央處理器的第四信號輸出端連接水平偏置電機的控制輸入端，所述的所述中央處理器的第五信號輸出端連接俯仰電機的控制輸入端；所述的變徑連桿包括滑套、套設在滑套中的滑竿和預緊彈簧；所述滑套的變徑滑塊連接端與變徑滑塊鉸接，滑套的套入端設置有彈簧限位板，滑竿的臂連接端設置有臂連接頭，所述的臂連接頭與所述變徑組件中支撐臂鉸接；預緊彈簧套設在滑竿上，且預緊彈簧位于彈簧限位板和臂連接頭之間。

2.根據權利要求1所述的電纜預埋管線擴張機器人，其特征在于：所述的輪腿包括主動輪、從動輪、第二傳動機構和安裝槽，所述主動輪和從動輪轉動安裝于安裝槽中；所述行走驅動電機的輸出軸通過第一傳動機構驅動主動輪轉動，主動輪通過第二傳動機構帶動從動輪轉動。

3.根據權利要求2所述的電纜預埋管線擴張機器人，其特征在于：所述的第一傳動機構包括皮帶、與主動輪轉軸平行的第一轉軸、套設于第一轉軸上的第一斜齒輪、套設于第一轉軸上的第一齒輪、與主動輪轉軸平行的第二轉軸和套設與第二轉軸上的第二齒輪，所述的第二齒輪和第一齒輪嚙合；所述行走驅動電機的輸出軸上套設有第二斜齒輪；行走驅動電機通過第二斜齒輪和第一斜齒輪的配合驅動第一轉軸轉動，第一轉軸通過第二齒輪和第一齒輪的配合驅動第二轉軸轉動，第二轉軸通過皮帶驅動主動輪轉軸轉動。