专利名称：一种连续移动式缆索机器人爬行装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种连续移动式缆索机器人爬行装置技术。
技术背景近年来，悬索桥、斜拉桥因成本相对较低，观赏性强，施工难度小，跨越能力大等优 点在我国得到了大规模的建造。作为承重部件的缆索，是悬索桥、斜拉桥安全可靠的保证。但是，目前缆索的检测、维护工作都是由人工来完成。对于斜拉桥，通过索塔上的 绳索将操作人员拉到数百米的高空作业，对缆索进行缺陷检测、喷涂防腐材料等操作。缆索 的摇晃、高空中的风速给操作人员的人身安全带来极大威胁。同时，由于高空作业的不便， 增加了工人的劳动强度、降低了劳动效率。显然，这种人工作业的方式由于其操作危险、成 本效率等问题难以满足行业的要求。而目前的缆索爬行装置大都是蠕动式移动的，例如专利99252055. X公布了一种 气动蠕动式缆索机器人爬升装置。显然，这类以蠕动方式移动的爬行装置运动时间长，不利 于缆索的检测、维修工作。因此，高效、节能且能够连续移动的缆索爬行装置，对自动检测和 维护缆索设备具有重要意义。
发明内容本发明之目的提出一种连续移动式缆索机器人爬行装置，实现对缆索的检测、维护等一系列工 作，并解决人工作业中存在的劳动强度大、安全性差以及蠕动式缆索机器人爬升装置存在 的工作效率低等问题。为了实现本发明之目的，拟采用以下的技术方案本发明至少有机架，以及由上滚轮、上链轮、上线性驱动器、上链条、电机、中链 轮、下链条、下线性驱动器、下链轮、下滚轮所构成的爬行机构，其特征在于上线性驱动器 的一端设置了固定有上链轮的上滚轮，上线性驱动器的另一端与机架相连；下线性驱动器 的一端设置了固定有下链轮的下滚轮，下线性驱动器的另一端与机架相连；并且，电机固定 在机架上，中链轮固定在电机的输出轴上，中链轮分别通过上链条、下链条与上链轮、下链 轮相连接。——上述的机架上至少设置了三个爬行机构；上述的上线性驱动器和下线性驱 动器是气缸或是液压缸或是电动推杆；上述的电机是普通交流电机或是普通直流电机或是 液压马达。本发明与现有技术的比较本发明在爬行机构上设置了滚轮结构，这就为缆索机器人的连续移动创造了条 件，大幅度地缩短了其上升过程、下降过程以及越障过程的运动时间，成倍地提高了缆索机 器人的工作效率。本发明结构简单，易于控制，便于实现，其工作可靠性高。
图1示意了本发明的整体结构。图2是图1的俯视图。图3示意了本发明在上升和下降过程中遇到障碍物时的越障过程。A、缆索；K、爬行机构；1、上滚轮；2、上链轮；3、上线性驱动器；4、上链条；5、电机； 6、中链轮；7、下链条；8、机架；9、下线性驱动器；10、下链轮；11、下滚轮。
具体实施方式
本发明机架8上至少设置了三个爬行机构K，在爬行机构K中，上链轮2固定在上 滚轮1上，上线性驱动器3的一端与上滚轮1相连，上线性驱动器3的另一端机架8相连； 下线性驱动器9的一端与下滚轮11相连，下线性驱动器9的另一端与机架8相连，下链轮 10固定在下滚轮11上；电机5固定在机架8上，中链轮6固定在电机5的输出轴上，中链 轮6分别通过上链条4、下链条7与上链轮2、下链轮10相连接。在工作过程中，上滚轮1和下滚轮11分别通过上线性驱动器3和下线性驱动器9 的伸长驱动，使上滚轮1与下滚轮11压紧在缆索A的表面，电机5通过上链条4和下链条7 分别驱动上滚轮1和下滚轮11运动，电机5连续转动，本发明的装置就实现沿缆索连续移 动的目的。当本发明在爬行过程中遇到缆索直径变化或遇到缆索接头时，本发明具有越障的 功能，如图3所示，(1) (5)为本发明自下而上运动时的越障过程示意图。(1)当缆索直径不变时，上滚轮1和下滚轮11在上线性驱动器3和下线性驱动器 9的分别驱动下紧压在缆索A表面，同时，电机5通过上链条4和下链条7分别驱动上滚轮 1和下滚轮11运动，使得本发明在上滚轮1和下滚轮11共同产生的爬升力的作用下沿缆索 向上运动。(2)当上滚轮1接近障碍物时，上线性驱动器3收缩，并同时带动上滚轮1离开缆 索A表面并且不与障碍物接触，电机5通过上链条4和下链条7分别驱动上滚轮1和下滚 轮11运动，此时上滚轮1不产生爬升力，本发明在下滚轮11所产生的爬升力的作用下继续 沿着缆索向上运动。(3)当上滚轮1越过障碍物后，上线性驱动器3伸长，并带动上滚轮1压紧在缆索 A表面，电机5通过上链条4和下链条7分别驱动上滚轮1和下滚轮11运动，本发明在上滚 轮1和下滚轮11共同产生的爬升力的作用下继续向上运动。(4)当下滚轮11接近障碍物时，下线性驱动器9收缩，并同时带动下滚轮11离开 缆索A表面并且不与障碍物接触，电机5通过上链条4和下链条7分别驱动上滚轮1和下 滚轮11运动，此时下滚轮11不产生爬升力，本发明在上滚轮1所产生的爬升力的作用下继 续沿着缆索向上运动。(5)当下滚轮11越过障碍物后，下线性驱动器9伸长，并带动下滚轮11压紧在缆 索A表面，电机5通过上链条4和下链条7分别驱动上滚轮1和下滚轮11运动，本发明在 上滚轮1和下滚轮11共同产生的爬升力的作用下继续向上运动。图3中(6) (10)示意了本发明在自上而下运动时遇到障碍物时的越障过程。(6)为缆索直径不变时，上滚轮1和下滚轮11在上线性驱动器3和下线性驱动器
49的分别驱动下紧压在缆索A表面，同时，电机5通过上链条4和下链条7分别驱动上滚轮 1和下滚轮11运动，使得本发明在上滚轮1和下滚轮11共同产生的爬升力的作用下沿着缆 索向下运动。(7)当下滚轮11接近障碍物时，下线性驱动器9收缩，并同时带动下滚轮11离开 缆索A表面并且不与障碍物接触，电机5通过上链条4和下链条7分别驱动上滚轮1和下 滚轮11运动，此时下滚轮11不产生驱动力，本发明在上滚轮1所产生的驱动力的作用下继 续沿着缆索向下运动。(8)当下滚轮11越过障碍物后，下线性驱动器9伸长，并带动下滚轮11压紧在缆 索A表面，电机5通过上链条4和下链条7分别驱动上滚轮1和下滚轮11运动，本发明在 上滚轮1和下滚轮11共同产生的驱动力的作用下继续向下运动。(9)当上滚轮1接近障碍物时，上线性驱动器3收缩，并同时带动上滚轮1离开缆 索A表面并且不与障碍物接触，电机5通过上链条4和下链条7分别驱动上滚轮1和下滚 轮11运动，此时上滚轮1不产生驱动力，本发明在下滚轮11所产生的驱动力作用下继续向 下运动。(10)当上滚轮1越过障碍物后，上线性驱动器3伸长，并带动上滚轮1压紧在缆 索A表面，电机5通过上链条4和下链条7分别驱动上滚轮1和下滚轮11运动，本发明在 上滚轮1和下滚轮11共同产生的驱动力的作用下继续向下运动。显然，本发明在整个爬升过程和整个下降过程中，都实现了其连续移动的特点，大 幅度地缩短了其爬升过程和下降过程的运动时间，成倍得提高了缆索机器人的工作效率。本发明的整个运动过程(上升过程和下降过程)，由地面控制台经控制电线操纵， 继而实现本发明的夹紧、越障动作。
权利要求一种连续移动式缆索机器人爬行装置，它至少有机架(8)，以及由上滚轮(1)、上链轮(2)、上线性驱动器(3)、上链条(4)、电机(5)、中链轮(6)、下链条(7)、下线性驱动器(9)、下链轮(10)、下滚轮(11)所构成的爬行机构(K)，其特征在于上线性驱动器(3)的一端设置了固定有上链轮(2)的上滚轮(1)，上线性驱动器(3)的另一端与机架(8)相连；下线性驱动器(9)的一端设置了固定有下链轮(10)的下滚轮(11)，下线性驱动器(9)的另一端与机架(8)相连；并且，电机(5)固定在机架(8)上，中链轮(6)固定在电机(5)的输出轴上，中链轮(6)分别通过上链条(4)、下链条(7)与上链轮(2)、下链轮(10)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种连续移动式缆索机器人爬行装置，其特征在于所述的 机架(8)上至少设置了三个爬行机构(K)。
3.根据权利要求1所述的一种连续移动式缆索机器人爬行装置，其特征在于所述的 上线性驱动器(3)和下线性驱动器(9)是气缸或是液压缸或是电动推杆。
4.根据权利要求1所述的一种连续移动式缆索机器人爬行装置，其特征在于所述的 电机(5)是普通交流电机或是普通直流电机或是液压马达。
专利摘要一种连续移动式缆索机器人爬行装置，它至少有机架(8)，以及由上滚轮(1)、上链轮(2)、上线性驱动器(3)、上链条(4)、电机(5)、中链轮(6)、下链条(7)、下线性驱动器(9)、下链轮(10)、下滚轮(11)所构成的爬行机构(K)，其特征在于上线性驱动器(3)的一端设置了固定有上链轮(2)的上滚轮(1)，上线性驱动器(3)的另一端与机架(8)相连；下线性驱动器(9)的一端设置了固定有下链轮(10)的下滚轮(11)，下线性驱动器(9)的另一端与机架(8)相连；并且，电机(5)固定在机架(8)上，中链轮(6)固定在电机(5)的输出轴上，中链轮(6)分别通过上链条(4)、下链条(7)与上链轮(2)、下链轮(10)相连接。本实用新型可实现装置沿缆索的连续移动并具有越障功能。
文档编号E01D19/10GK201648963SQ20102013427
公开日2010年11月24日 申请日期2010年3月18日 优先权日2010年3月18日
发明者袁柯铭 申请人:袁柯铭