一种自动越障定向行走装置的制作方法

1.本发明属于行走机构技术领域，更具体地，涉及一种自动越障定向行走装置。


背景技术：

2.随着管道技术的不断发展，在一些领域会涉及到特殊的管道，需要定期在管道内进行作业，从而很好地对管道内部设施进行维护。管道内一般空间小，并且环境杂乱，因此需要特殊的装置对其进行维护清理。
3.现有技术是通过行走装置进入管道内，并在管道内部进行相应的作业。行走装置一般会具有基本的行走功能，但其功能较为单一，体积较大且重量重，无法满足在狭小空间内轻便作业的要求。


技术实现要素：

4.针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种自动越障定向行走装置，能够满足行走装置在管道内的行走要求，保证行走装置的定向和越障的功能，降低装置体积的同时减小装置的重量，从而实现在狭小管道内工作的稳定性和可靠性。
5.为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种自动越障定向行走装置，包括固定支架和驱动电机，其特征在于，还包括走行组件、支撑部件和越障定向机构；
6.所述走行组件包括主动同步带轮、被动同步带轮和同步带；
7.所述主动同步带轮通过第一转轴安装在所述固定支架上，所述被动同步带轮通过第二转轴安装在所述固定支架上；所述同步带套装在所述主动同步带轮和被动同步带轮上，以用于在管道内的轨道上行走；
8.所述驱动电机固定在所述固定支架上，以用于驱动所述主动同步带轮转动；
9.所述支撑部件固定在所述固定支架上且穿过所述同步带的内侧，以用于支撑所述同步带的直线段，使其维持紧绷状态；
10.所述越障定向机构有若干个，所述越障定向机构分为两排，并且所述固定支架位于两排所述越障定位机构之间，每个所述越障定向机构均安装在所述固定支架上；对于每个所述越障定向机构而言，其各自包括滚轮、定位块和复位弹簧；所述定位块通过第一固定轴安装在所述固定支架上，所述滚轮通过第二固定轴安装在所述定位块上，所述复位弹簧的一端通过第三固定轴安装在所述固定支架上，所述复位弹簧的另一端则安装在所述第二固定轴上，以便于在所述滚轮越过位于轨道外侧的水密环后让所述滚轮复位；所述滚轮的最低处低于所述同步带的最低处。
11.优选地，所述固定支架包括相对设置且连接在一起的第一支撑板和第二支撑板，所述第一转轴的两端分别安装在所述第一支撑板和第二支撑板上；所述第一支撑板和第二支撑板上均留有沿水平方向布置的长条孔，并且长条孔相对设置，以便于通过紧固调节件安装所述第二转轴；
12.优选地，所述紧固调节件为螺钉；
13.优选地，所述第一支撑板和第二支撑板的间距与同步带的带宽相同；
14.优选地，所述支撑部件包括连接在一起的固定块和张紧结构平板；所述固定块固定在所述固定支架上并且贴合于所述同步带的非走行面内侧，所述张紧结构平板则贴合在所述同步带的走行面内侧，以用于维持所述同步带的紧绷状态；其中，所述同步带与管道内导轨贴合的直线段为走行面，所述同步带未与管道内导轨贴合的直线段则为非走行面；
15.优选地，所述越障定向机构有四个；
16.优选地，电机组件包括驱动电机和连接在所述驱动电机上的电机齿轮，并且所述第一转轴外露于所述固定支架的部分，还固定套装主动齿轮，所述电机齿轮与所述主动齿轮外啮合，以用于驱动所述主动同步带轮转动；
17.优选地，所述电机齿轮与所述主动齿轮通过惰轮进行传动。
18.总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
19.(1)本发明利用设置在行走装置两侧的滚轮复位结构，实现行走机装置的越障复位，而且能够在轨道两侧无障碍物时卡在轨道两侧，为行走装置提供定向作用，从而保证行走装置运行的稳定性，其结构简单且能够有效地实现越障定向功能。而且在同步带内侧设置有支撑部件，能够对同步带的松紧进行调整，提高同步带的运行状态，使得行走装置运行更加平稳。
20.(2)本发明通过设置在第二转轴上的紧固调节件，对被动同步带轮水平位置进行调整，从而达到调节同步带的松紧，使同步带运行更加平稳，同时有利于同步带的安装及拆卸。
21.(3)本发明通过增加齿轮传动，提高了驱动电机的输出平稳性，从而保证了同步带的运行平稳性，并且有效地减小了传动组件的尺寸，使得整个行走装置体积更小、重量更轻，更有利于在管道内的行走作业。
附图说明
22.图1是本发明的行走装置的示意图；
23.图2是本发明的走行组件的示意图；
24.图3是本发明的越障定向机构的示意图。
具体实施方式
25.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
26.根据图1～图3所示，一种自动越障定向行走装置，包括固定支架1和驱动电机21，还包括走行组件3、支撑部件4和越障定向机构5；所述走行组件3包括主动同步带轮31、被动同步带轮32和同步带33。
27.所述主动同步带轮31通过第一转轴34安装在所述固定支架1上，所述被动同步带轮32通过第二转轴35安装在所述固定支架1上；所述同步带33套装在所述主动同步带轮31
和被动同步带轮32上，以用于在管道内的轨道上行走；所述同步带33有较大的宽度且与轨道贴合紧密，使得行走装置在管道内的轨道上行走更加平稳；进一步地，所述固定支架1包括相对设置且连接在一起的第一支撑板11和第二支撑板12，所述第一支撑板11和第二支撑板12之间的间距与同步带33的带宽相同，从而使得所述同步带33与所述主动同步带轮31、被动同步带轮32的尺寸相匹配，避免所述同步带33沿同步带轮的轴向运动，从而保证所述同步带33的方向性和运行平稳性；所述第一转轴34的两端分别安装在所述第一支撑板11和第二支撑板12上；所述第一支撑板11和第二支撑板12上均留有沿水平方向布置的长条孔，并且长条孔相对设置，以用于通过紧固调节件36安装所述第二转轴35，并且该紧固调节件36优选为螺钉。由于所述同步带33具有较小的弹性，安装时需要对所述主动同步带轮31和被动同步带轮32的间距进行调整，从而使同步带轮能够正常安装使用；此外，由于长期的使用和磨损，所述同步带33也会有一定程度上的变形或延长，因此需要进行紧固操作；而所述紧固调节件36，一方面便于所述同步带33的安装，另一方面则用于调整所述同步带33工作中的松紧状态。
28.电机组件2包括驱动电机21和连接在所述驱动电机21上的电机齿轮22，并且所述第一转轴34外露于所述固定支架1的部分，还固定套装主动齿轮24，所述电机齿轮22与所述主动齿轮24外啮合，以用于驱动所述主动同步带轮31转动。所述电机齿轮22与所述主动齿轮24之间通过惰轮23进行传动，从而提高驱动电机21的输出平稳性，避免影响同步带33的稳定运行，并进一步减小传动部分的尺寸，从而缩小整个行走装置的尺寸和重量。所述驱动电机21固定在所述固定支架1上，以用于驱动所述主动同步带轮31转动。
29.所述支撑部件4固定在所述固定支架1上且穿过所述同步带33的内侧，以用于支撑所述同步带33的直线段，使其维持紧绷状态；进一步地，所述支撑部件4包括通过长螺钉43连接在一起的固定块41和张紧结构平板42；所述固定块41固定在所述固定支架1上并且贴合于所述同步带33的非走行面内侧，所述张紧结构平板42则贴合在所述同步带33的走行面内侧，以用于维持所述同步带33的紧绷状态；其中，所述同步带33与管道内导轨贴合的直线段为走行面，所述同步带33未与管道内导轨贴合的直线段则为非走行面。该支撑部件4结构简单、重量较轻，能够有效地解决同步带33中间部分的塌陷或变形带来的运行问题，提高所述同步带33的稳定性，并延长其使用寿命。
30.所述越障定向机构5有若干个，优选为四个，其在行走装置的两侧对称设置，使行走装置具有较好的平稳性。所述越障定向机构5分为两排，并且所述固定支架1位于两排所述越障定向机构5之间，每个所述越障定向机构5均安装在所述固定支架1上；对于每个所述越障定向机构5而言，其各自包括滚轮51、定位块52和复位弹簧53；所述定位块52通过第一固定轴54安装在所述固定支架1上，所述滚轮51通过第二固定轴55安装在所述定位块52上，所述复位弹簧53的一端通过第三固定轴56安装在所述固定支架1上，所述复位弹簧53的另一端则安装在所述第二固定轴55上；所述越障定向机构5在遇到位于轨道两侧的水密环等障碍物时，因着障碍物的作用所述越障定向机构5朝向行走装置运动方向相反的方向运动，并通过所述滚轮51越过该障碍物；越过该障碍物后，在复位弹簧53的作用下，所述滚轮51复位到原来的位置；所述滚轮51的最低处低于所述同步带33的最低处，以便于所述越障定向机构5限定行走装置沿轨道横向的运动，即起到定向的作用。
31.行走装置的运行过程如下：行走装置通过同步带33运行在位于管道内的轨道上，
安装在行走装置的固定支架1两侧的越障定向机构5夹持在轨道的两侧，从而限定行走装置的运动方向；当行走装置遇到位于轨道两侧的障碍物时，越障定向机构5绕着固定支架1上的固定点旋转，并通过滚轮51越过该障碍物；当行走装置越过该障碍物后，由于没有障碍物的阻拦作用，滚轮51在复位弹簧53的作用下回到初始位置，从而再次对行走装置起到定向作用。
32.本发明的自动越障定向行走装置，将同步带33作为行走装置，并配合设置在固定支架1上的越障定向机构5，实现越障和定向的双重功能，具有结构简单、体积小和重量轻等优点，可以满足管道内特殊行走环境对行走装置的要求，实现在轨道上稳定运行的同时，自动越过管道内的障碍物，实现自动越障定向行走的多重功能。
33.应理解，以上为本实施例的不同特征的许多不同的实施例或例子。以上描述的构件与安排的特定例子，以简化说明实施例。
34.当然，这些仅仅是例子而不是用以限制具体的实施方式，举例来说，元件尺寸并不限于所揭露的范围或数值，而可依制程条件和/或装置所需的性质而定。
35.再者，在说明中，第一特征形成在第二特征的上方或之上，这可能包含第一特征与第二特征以直接接触的方式形成的实施例，这也可能包含额外特征可能形成在插入第一特征与第二特征的实施例，这使得第一特征与第二特征可能没有直接接触，为了简单与清楚说明，可依不同比例任意绘制各种特征。
36.再者，在此可能会使用空间相对用语，例如“底下”、“下方”、“较低”、“上方”、“较高”等等，以方便说明如附图所绘示的一元件或一特征与另一(另一些)元件或特征的关系。这些空间上相对的用语除了涵盖在附图中所绘示的方向，也欲涵盖装置在使用或操作中不同的方向。设备可能以不同方式定位(例如旋转90度或在其他方位上)，而在此所使用的空间上相对的描述同样也可以有相对应的解释。
37.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。