[發明專利]一種管道清灰機器人綜合性能測試實驗系統

有效

• 申請號: 202010637079.4
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN111896283B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 卿兆波;趙明巖;童仁園;孫葉青;施閣;陳三強;牟杰;胡斯源;李青
• 申請（專利權）人: 中國計量大學;浙江省安全生產科學研究院
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00;G01D21/02;B25J19/00;F16L55/26
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

1.一種管道清灰機器人綜合性能測試實驗系統，其特征在于：

主要由試驗管道和管內氣流參數測試裝置組成，試驗管道主要由多個水平管段、多個彎頭、多個垂直管道交替相連接構成，使得管道的直徑發生變化，管道均采用透明材質，管道清灰機器人(Q1)進入試驗管道并在其中沿管道移動，試驗管道的入口安裝入口濾網(Q2)，試驗管道的出口安裝連接有除塵器(Q14)和除塵風機(Q16)，試驗管道中安裝用于溫度、壓力、氣流速度、濕度測量的裝置；

所述的綜合性能測試實驗系統針對以下管道清灰機器人進行測試，管道清灰機器人主要由在管道(4)內從進風到出風方向布置連接的驅動裝置(1)、清掃裝置(2)和支撐裝置(3)各段裝置構成，驅動裝置(1)和清掃裝置(2)之間、清掃裝置(2)和支撐裝置(3)之間均通過柔性聯軸器(6)相連，使各裝置之間產生相對擺動；當除塵管道(4)內的風力作用在驅動裝置(1)中的迎風板(101)上，推動機器人沿著除塵管道(4)內壁行走的同時，機器人各段裝置相對擺動以適應管道的拐彎變化；通過柔性聯軸器(6)將驅動裝置(1)輸出端的旋轉運動傳遞到清掃裝置(2)，驅動清掃裝置(2)的清掃頭(207)旋轉進行清灰作業；

所述的驅動裝置(1)包括迎風板(101)、驅動裝置滑動桿(102)、驅動裝置滑塊(103)、蝸輪(108)、驅動裝置輸出軸(113)、齒輪箱體(107)、驅動裝置彈簧(105)和多個彈性擴幅驅動組件；迎風板(101)固定于驅動裝置滑動桿(102)的一端，齒輪箱體(107)固定于驅動裝置滑動桿(102)的另一端，且在驅動裝置滑動桿(102)的另一端端面中心以轉動副同軸安裝有蝸輪(108)；驅動裝置滑塊(103)同軸活動套裝在驅動裝置滑動桿(102)靠近迎風板(101)的端部外，且沿驅動裝置滑動桿(102)軸向相對滑動；驅動裝置彈簧(105)套裝在驅動裝置滑動桿(102)外，驅動裝置彈簧(105)一端與驅動裝置滑塊(103)相連，另一端與齒輪箱體(107)相連；在驅動裝置滑塊(103)和齒輪箱體(107)之間連接有多個彈性擴幅驅動組件，多個彈性擴幅驅動組件在驅動裝置滑動桿(102)周圍周向均布；

每個彈性擴幅驅動組件包括驅動裝置連桿(104)、驅動裝置搖桿(106)、驅動輪(111)、蝸桿(109)、同步帶輪(112)和同步帶(110)；驅動裝置連桿(104)的一端與驅動裝置滑塊(103)以轉動副連接，另一端與一根驅動裝置搖桿(106)的中部以轉動副連接，驅動裝置搖桿(106)在靠近驅動裝置滑動桿(102)的一端作為根部端并與齒輪箱體(107)以轉動副連接，在遠離驅動裝置滑動桿(102)的一端作為末端并以轉動副安裝有驅動輪(111)；同步帶輪(112)包括主動帶輪和從動帶輪，驅動輪(111)和主動帶輪剛性同軸連接，主動帶輪和從動帶輪通過同步帶(110)帶傳動連接，從動帶輪和蝸桿(109)同軸固接；蝸桿(109)以轉動副安裝在齒輪箱體(107)側部上，蝸桿(109)和蝸輪(108)以蝸輪蝸桿副傳動連接；驅動裝置彈簧(105)始終產生將驅動裝置滑塊(103)和齒輪箱體(107)相互靠攏的作用力，促使多個彈性擴幅驅動組件的驅動裝置搖桿(106)末端向管道(4)內壁方向向外延伸，迫使各個驅動裝置搖桿(106)末端的多個驅動輪(111)始終彈性地緊貼除塵管道(4)的內壁滾動連接；

所述的支撐裝置(3)包括支撐裝置驅動軸(301)、支撐裝置滑塊(306)、支撐裝置搖桿固定座(302)、支撐裝置彈簧(305)和多個支撐連桿組件；支撐裝置驅動軸(301)靠近清掃裝置(2)的一端通過柔性聯軸器(6)和清掃裝置(2)的清掃裝置驅動軸(201)以轉動副連接，支撐裝置搖桿固定座(302)與支撐裝置驅動軸(301)靠近驅動裝置(1)的一端同軸剛性套接，支撐裝置驅動軸(301)遠離驅動裝置(1)的一端同軸活動套裝有支撐裝置滑塊(306)，且支撐裝置滑塊(306)沿支撐裝置驅動軸(301)軸向相對滑動；支撐裝置滑塊(306)和支撐裝置搖桿固定座(302)之間的支撐裝置驅動軸(301)外套裝有支撐裝置彈簧(305)，支撐裝置彈簧(305)的兩端分別連接到支撐裝置滑塊(306)和支撐裝置搖桿固定座(302)，多個支撐連桿組件在支撐裝置驅動軸(301)圓周周圍沿周向均布；每個支撐連桿組件包括支撐裝置連桿(304)和支撐裝置搖桿(303)，支撐裝置連桿(304)一端與支撐裝置滑塊(306)以轉動副連接，另一端與支撐裝置搖桿(303)中部以轉動副連接；支撐裝置搖桿(303)在靠近支撐裝置驅動軸(301)的一端作為根部端并與支撐裝置搖桿固定座(302)以轉動副連接，在遠離支撐裝置驅動軸(301)的一端作為末端并以轉動副安裝有支撐輪(307)；支撐裝置彈簧(305)始終產生將支撐裝置滑塊(306)和支撐裝置搖桿固定座(302)相互靠攏的作用力，促使多個支撐連桿組件的支撐裝置搖桿(303)末端向管道(4)內壁方向向外延伸，迫使各個支撐裝置搖桿(303)末端的多個支撐輪(307)始終彈性地緊貼除塵管道(4)的內壁滾動連接。