本發(fā)明專利技術(shù)公開一種風(fēng)電塔桿爬桿機(jī)器人，其特征在于該機(jī)器人主要包括機(jī)體、爬桿機(jī)構(gòu)、蛇形擺動臂和移動工作室四個部分；蛇形擺動臂和移動工作室安裝在機(jī)體的一側(cè)；機(jī)體由兩個半圓曲面形體或者三塊均等的曲面形體組合而成的一個圓環(huán)形體，且圓環(huán)形體的內(nèi)環(huán)直徑與風(fēng)電塔桿的直徑相匹配；所述爬桿機(jī)構(gòu)主要由上、下足輪、連接臂、驅(qū)動齒輪、推力絲杠、絲母齒輪和支承座組成；上、下足輪由連接臂通過輪軸連接在一起，連接臂與推力絲杠通過連接臂上的連接銷軸連接在一起，并形成活動鉸鏈；爬桿機(jī)構(gòu)有4-8個，均布在圓環(huán)形機(jī)體內(nèi)；蛇形擺動臂由3節(jié)擺動臂組成，包括大臂、中臂和小臂；移動工作室包括平行的兩條直線導(dǎo)軌、行走驅(qū)動裝置和操作室。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及風(fēng)電機(jī)械及機(jī)器人技術(shù)，具體為一種風(fēng)電塔桿爬桿機(jī)器人。
技術(shù)介紹
當(dāng)前在風(fēng)電機(jī)運行當(dāng)中，一方面，風(fēng)電機(jī)葉片不可避免地會受到風(fēng)沙的擊打，產(chǎn)生損傷，遇到低溫寒流氣候，則會產(chǎn)生葉面結(jié)冰，影響風(fēng)機(jī)的正常發(fā)電；另一方面，針對大型風(fēng)電機(jī)葉片的零距離檢測和維修以及冬季扇葉的除冰目前尚無法實現(xiàn)。目前處理方法是，必須檢修時，采用吊車將風(fēng)電機(jī)扇葉拆下來檢測和修理(冬季同時除冰)，但除冰是依附于維修拆卸，順便而為，因為北方冬天氣溫低，天天結(jié)冰，但卻不可能天天拆卸一方面拆卸一次要花上百萬元，另一方面天天拆卸除冰幾乎就無法正常生產(chǎn)，因此風(fēng)電機(jī)扇葉除冰目前無法處理，冬季只有停機(jī)待春。本專利技術(shù)為一種風(fēng)電塔桿爬桿機(jī)器人，在申請人檢索的范圍內(nèi)， 尚未見到與本專利技術(shù)
技術(shù)實現(xiàn)思路
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技術(shù)實現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)擬解決的技術(shù)問題是提供一種風(fēng)電塔桿爬桿機(jī)器人，該機(jī)器人可沿著風(fēng)電塔桿上下移動的爬行，完成與風(fēng)機(jī)葉片的零距離接觸，用于風(fēng)機(jī)葉片的檢測、維修和風(fēng)機(jī)扇葉表面除冰工作。該機(jī)器人以塔桿外錐表面為依附體，采用多點支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計，具有結(jié)構(gòu)簡單，可靠性強(qiáng)，成本較低，安裝使用方便等特點。本專利技術(shù)解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案是設(shè)計一種風(fēng)電塔桿爬桿機(jī)器人，其特征在于該機(jī)器人主要包括機(jī)體、爬桿機(jī)構(gòu)、蛇形擺動臂和移動工作室四個部分，蛇形擺動臂和移動工作室安裝在機(jī)體的一側(cè)；所述機(jī)體由兩個半圓曲面形體或者三塊均等的曲面形體組合而成的一個圓環(huán)形體，且圓環(huán)形體的內(nèi)環(huán)直徑與風(fēng)電塔桿的直徑相匹配；機(jī)體上安裝有電機(jī)支座和電機(jī)固定座；所述爬桿機(jī)構(gòu)主要由上足輪、下足輪、連接臂、驅(qū)動齒輪、推力絲杠、絲母齒輪和支承座組成，上足輪和下足輪共有兩套，分別被連接臂通過輪軸連接在一起，連接臂與推力絲杠通過連接臂上的連接銷軸連接在一起，并形成活動鉸鏈；推力絲杠的一端安裝在機(jī)體的絲杠導(dǎo)向孔內(nèi)，另一端與絲母齒輪中心的絲母相配旋合，而絲母齒輪安裝在支承座上；驅(qū)動齒輪安裝在電機(jī)軸上，并與絲母齒輪嚙合；電機(jī)安裝在機(jī)體的電機(jī)支座上；所述爬桿機(jī)構(gòu)有4-8個，均布安裝在圓環(huán)形機(jī)體內(nèi)；所述蛇形擺動臂由3節(jié)擺動臂組成，包括大臂、中臂和小臂，所述大臂安裝在機(jī)器人的機(jī)體上，機(jī)體的上平面上安裝有平行的外環(huán)形導(dǎo)軌和內(nèi)環(huán)形導(dǎo)軌；外電機(jī)與外輸出軸齒輪連接，并安裝在機(jī)體上，內(nèi)電機(jī)與內(nèi)輸出軸齒輪連接，并安裝在機(jī)體上；所述大臂的下面相應(yīng)位置裝有兩個外固定支座和兩個內(nèi)固定支座，每個外固定支座上裝有一個外棍輪; 同樣每個內(nèi)固定支座上裝有一個內(nèi)輥輪，且外輥輪和內(nèi)輥輪的安裝位置分別與所述外環(huán)形導(dǎo)軌和內(nèi)環(huán)形導(dǎo)軌的軌道槽相配合，同時外環(huán)形導(dǎo)軌和內(nèi)環(huán)形導(dǎo)軌上面的直角結(jié)構(gòu)將外輥輪和內(nèi)輥輪分別限制在其各自對應(yīng)的導(dǎo)軌軌道槽內(nèi)；機(jī)體上平面上的外輸出軸齒輪和內(nèi)輸出軸齒輪相對應(yīng)；大臂下面還裝有同心的外扇形齒輪和內(nèi)扇形齒輪，外扇形齒輪和內(nèi)扇形齒輪分別與所述外輸出軸齒輪和內(nèi)輸出軸齒輪相嚙合；所述大臂與中臂通過轉(zhuǎn)軸相連，中臂和轉(zhuǎn)軸固定為一體，對大臂形成鉸鏈，大臂與中臂可相對轉(zhuǎn)動，中臂與小臂用齒輪軸相連接，齒輪軸與小臂固定為一體，相對于中臂可相對轉(zhuǎn)動；所述移動工作室包括平行的兩條直線導(dǎo)軌、行走驅(qū)動裝置和操作室。直線導(dǎo)軌固定在小臂的上面，行走驅(qū)動裝置與直線導(dǎo)軌配合，并為操作室移動提供動力；操作室內(nèi)安置有整個機(jī)器人控制的操作界面、自動監(jiān)測和除冰清掃裝置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)風(fēng)電塔桿爬桿機(jī)器人可沿著風(fēng)電塔桿上下移動的爬行， 完成與風(fēng)機(jī)葉片的零距離接觸，用于風(fēng)電機(jī)葉片的現(xiàn)場檢測、維修和風(fēng)電機(jī)扇葉表面除冰工作。該機(jī)器人以塔桿外錐表面為依附體，采用多點支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計，具有結(jié)構(gòu)簡單，可靠性強(qiáng)，成本較低，不拆卸操作，安裝使用方便等特點。附圖說明圖I為本專利技術(shù)風(fēng)電塔桿爬桿機(jī)器人一種實施例的整體主視結(jié)構(gòu)示意圖2為本專利技術(shù)風(fēng)電塔桿爬桿機(jī)器人一種實施例的整體俯視結(jié)構(gòu)示意圖3為本專利技術(shù)為本專利技術(shù)風(fēng)電塔桿爬桿機(jī)器人一種實施例安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔桿上的結(jié)構(gòu)狀態(tài)示意圖4為本專利技術(shù)風(fēng)電塔桿爬桿機(jī)器人一種實施例的局部主視結(jié)構(gòu)放大示意圖5為本專利技術(shù)風(fēng)電塔桿爬桿機(jī)器人一種實施例的局部主視結(jié)構(gòu)放大示意圖。具體實施方式下面結(jié)合實施例及其附圖進(jìn)一步敘述本專利技術(shù)。本專利技術(shù)設(shè)計的風(fēng)電塔桿爬桿機(jī)器人(簡稱機(jī)器人，參見圖I 一 5)，其特征在于該機(jī)器人主要包括機(jī)體、爬桿機(jī)構(gòu)、蛇形擺動臂和移動工作室四個部分。所述蛇形擺動臂和移動工作室安裝在機(jī)體的一側(cè)；所述機(jī)體為一個由兩個半圓曲面形體或者三塊均等的曲面形體組合而成的圓環(huán)形體，且圓環(huán)形體的內(nèi)環(huán)直徑與風(fēng)電塔桿的直徑相匹配；機(jī)體上在設(shè)計位置安裝有電機(jī)支座和電機(jī)固定座等。所述機(jī)體設(shè)計為組合結(jié)構(gòu)的目的主要是機(jī)器人裝配的要求和運輸?shù)姆奖恪嵤├秊閮蓚€半圓曲面形體，即右機(jī)體I和左機(jī)體30用螺栓連成一個圓環(huán)形體。當(dāng)塔桿直徑尺寸較大時，所述機(jī)體也可以等分成三塊，每塊曲面形體的圓心角為120度。所述爬桿機(jī)構(gòu)主要由上足輪10、下足輪2、連接臂3、驅(qū)動齒輪4、推力絲杠5、絲母齒輪6和支承座7組成，上足輪10和下足輪2共有兩套，分別被連接臂3通過輪軸9連接在一起，連接臂3與推力絲杠5通過連接臂上的連接銷軸8連接在一起，并形成活動鉸鏈；推力絲杠5的一端安裝在機(jī)體的絲杠導(dǎo)向孔內(nèi)，另一端與絲母齒輪6中心的絲母相配旋合,而絲母齒輪6安裝在支承座7上；驅(qū)動齒輪4安裝在電機(jī)軸上，并與絲母齒輪6嚙合；電機(jī)安裝在機(jī)體的電機(jī)支座上；所述爬桿機(jī)構(gòu)有4-8個，均布安裝在圓環(huán)形機(jī)體內(nèi)；爬桿機(jī)構(gòu)的具體個數(shù)根據(jù)風(fēng)電機(jī)實際規(guī)格尺寸確定，實施例的爬桿機(jī)構(gòu)為在圓環(huán)形機(jī)體內(nèi)均布的6個。 爬桿機(jī)構(gòu)主要功能是帶動整個機(jī)器人系統(tǒng)在風(fēng)電機(jī)塔桿上上下爬動。本專利技術(shù)機(jī)器人以塔桿外錐表面為依附體，采用多點(實施例為6點)支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計。 所述下足輪2和上足輪10的外表面形狀與塔桿外錐表面貼附，接觸面較寬，且選擇摩擦系數(shù)較大的優(yōu)質(zhì)橡膠制作，使得兩個足輪表面與塔桿外錐表面有很強(qiáng)的附著力。所述蛇形擺動臂由2-5節(jié)擺動臂組成，具體擺動臂的節(jié)數(shù)根據(jù)任務(wù)需要確定。實施例的蛇形擺動臂為3節(jié)，包括大臂19、中臂17和小臂14三個部分。蛇形擺動臂上的大臂19安裝在機(jī)器人的機(jī)體上，機(jī)體的上平面(平板)上安裝有兩條平行的環(huán)形導(dǎo)軌，即外環(huán)形導(dǎo)軌22和內(nèi)環(huán)形導(dǎo)軌29 ；外電機(jī)與外輸出軸齒輪23連接,并安裝在機(jī)體上，內(nèi)電機(jī)與內(nèi)輸出軸齒輪25連接，并安裝在機(jī)體上；所述大臂19的下面相應(yīng)位置裝有兩個外固定支座20和兩個內(nèi)固定支座27，每個外固定支座20上裝有一個外輥輪21 ;同樣每個內(nèi)固定支座27上裝有一個內(nèi)輥輪28，總共是四個支座，四個輥輪；外輥輪2和內(nèi)輥輪28的安裝位置應(yīng)分別正好落在機(jī)體平面上兩條平行的外環(huán)形導(dǎo)軌22和內(nèi)環(huán)形導(dǎo)軌29的軌道槽內(nèi)；外環(huán)形導(dǎo)軌22、內(nèi)環(huán)形導(dǎo)軌29上面的直角結(jié)構(gòu)將外輥輪21和內(nèi)輥輪28分別限制在其各自對應(yīng)的導(dǎo)軌(外環(huán)形導(dǎo)軌 22和內(nèi)環(huán)形導(dǎo)軌29)軌道槽內(nèi)，以承受蛇形擺動臂和工作室的下壓力和翹起力。機(jī)體上平面上的外輸出軸齒輪23和內(nèi)輸出軸齒輪25相對應(yīng)；大臂19下面還裝有兩個同心的外扇形齒輪24和內(nèi)扇形齒輪26，外扇形齒輪24、內(nèi)扇形齒輪26分別與兩個電機(jī)外輸出軸齒輪23、 內(nèi)輸出軸齒輪25相嚙合；所述大臂19與中臂17通過轉(zhuǎn)軸18相連，中臂17和轉(zhuǎn)軸18固定為一體,對大臂19形成鉸鏈，大臂19與中臂17可相對轉(zhuǎn)動，中臂17與小臂14本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種風(fēng)電塔桿爬桿機(jī)器人，其特征在于該機(jī)器人主要包括機(jī)體、爬桿機(jī)構(gòu)、蛇形擺動臂和移動工作室四個部分；蛇形擺動臂和移動工作室安裝在機(jī)體的一側(cè)；所述機(jī)體由兩個半圓曲面形體或者三塊均等的曲面形體組合而成的一個圓環(huán)形體，且圓環(huán)形體的內(nèi)環(huán)直徑與風(fēng)電塔桿的直徑相匹配；機(jī)體上安裝有電機(jī)支座和電機(jī)固定座；所述爬桿機(jī)構(gòu)主要由上足輪、下足輪、連接臂、驅(qū)動齒輪、推力絲杠、絲母齒輪和支承座組成，上足輪和下足輪共有兩套，分別被連接臂通過輪軸連接在一起，連接臂與推力絲杠通過連接臂上的連接銷軸連接在一起，并形成活動鉸鏈；推力絲杠的一端安裝在機(jī)體的絲杠導(dǎo)向孔內(nèi)，另一端與絲母齒輪中心的絲母相配旋合，而絲母齒輪安裝在支承座上；驅(qū)動齒輪安裝在電機(jī)軸上，并與絲母齒輪嚙合；電機(jī)安裝在機(jī)體的電機(jī)支座上；所述爬桿機(jī)構(gòu)有4?8個，均布安裝在圓環(huán)形機(jī)體內(nèi)；所述蛇形擺動臂由3節(jié)擺動臂組成，包括大臂、中臂和小臂，所述大臂安裝在機(jī)器人的機(jī)體上，機(jī)體的上平面上安裝有平行的外環(huán)形導(dǎo)軌和內(nèi)環(huán)形導(dǎo)軌；外電機(jī)與外輸出軸齒輪連接，并安裝在機(jī)體上，內(nèi)電機(jī)與內(nèi)輸出軸齒輪連接，并安裝在機(jī)體上；所述大臂的下面相應(yīng)位置裝有兩個外固定支座和兩個內(nèi)固定支座，每個外固定支座上裝有一個外輥輪；同樣每個內(nèi)固定支座上裝有一個內(nèi)輥輪，且外輥輪和內(nèi)輥輪的安裝位置分別與所述外環(huán)形導(dǎo)軌和內(nèi)環(huán)形導(dǎo)軌的軌道槽相配合，同時外環(huán)形導(dǎo)軌和內(nèi)環(huán)形導(dǎo)軌上面的直角結(jié)構(gòu)將外輥輪和內(nèi)輥輪分別限制在其各自對應(yīng)的導(dǎo)軌軌道槽內(nèi)；機(jī)體上平面上的外輸出軸齒輪和內(nèi)輸出軸齒輪相對應(yīng)；大臂下面還裝有同心的外扇形齒輪和內(nèi)扇形齒輪，外扇形齒輪和內(nèi)扇形齒輪分別與所述外輸出軸齒輪和內(nèi)輸出軸齒輪相嚙合；所述大臂與中臂通過轉(zhuǎn)軸相連，中臂和轉(zhuǎn)軸固定為一體，對大臂形成鉸鏈，大臂與中臂可相對轉(zhuǎn)動，中臂與小臂用齒輪軸相連接，齒輪軸與小臂固定為一體，相對于中臂可相對轉(zhuǎn)動；所述移動工作室包括平行的兩條直線導(dǎo)軌、行走驅(qū)動裝置和操作室；直線導(dǎo)軌固定在小臂的上面，行走驅(qū)動裝置與直線導(dǎo)軌配合，并為操作室移動提供動力；操作室內(nèi)安置有整個機(jī)器人控制的操作界面、自動監(jiān)測和除冰清掃裝置。...
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：關(guān)玉明，楊杰，肖艷軍，許波，
申請(專利權(quán))人：河北工業(yè)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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