一種軌跡受約束的懸掛式隧道滅火機(jī)器人制造技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種軌跡受約束的懸掛式隧道滅火機(jī)器人，包括箱體、導(dǎo)桿、注水管道、導(dǎo)軌、火源探測(cè)傳感器、軟水管、增壓泵、快換接頭上部、移動(dòng)裝置、導(dǎo)向裝置、換接裝置和滅火裝置；所述的注水管道上設(shè)置有快換接頭上部，快換接頭上部與換接裝置連接，換接裝置、增壓泵和滅火裝置均通過(guò)軟水管連接固定在注水管道下方的箱體上，移動(dòng)裝置和導(dǎo)向裝置的一端固定在箱體一側(cè)，另一端設(shè)置在導(dǎo)軌上；箱體上還設(shè)置有火源探測(cè)傳感器。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)具有自主移動(dòng)、火源探測(cè)、快換接頭上下部自動(dòng)對(duì)接、末端噴嘴上下左右調(diào)節(jié)功能，在高溫的惡劣環(huán)境中能夠保證自身安全并且進(jìn)行可靠的工作，具有較強(qiáng)的防爆和抗干擾功能。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種軌跡受約束的懸掛式隧道滅火機(jī)器人，屬于消防設(shè)備領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
隧道是重要的基礎(chǔ)設(shè)施，并在區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展上扮演至關(guān)重要的角色，隧道中一旦發(fā)生火災(zāi)，由于濃煙、照明等條件限制，消防人員很難接近火源，若不能及時(shí)撲滅火源，大量濃煙在隧道內(nèi)積聚，高溫積熱不散會(huì)造成隧道崩裂或汽車(chē)油箱爆炸，火災(zāi)及爆炸造成的破壞與產(chǎn)生的有毒物質(zhì)還將嚴(yán)重危及救災(zāi)人員和周?chē)用竦纳c財(cái)產(chǎn)安全。然而，現(xiàn)有的消防設(shè)備無(wú)法滿足隧道滅火的需要，為了防止和減少救災(zāi)人員在撲救過(guò)程中所造成的傷亡，研制能夠滿足隧道滅火要求的機(jī)器人，代替滅火救災(zāi)人員進(jìn)入充滿危險(xiǎn)的災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)，保護(hù)消防人員的生命安全勢(shì)在必行。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于提供一種能夠在隧道實(shí)現(xiàn)自主移動(dòng)和消防滅火的機(jī)器人。為達(dá)成所述目的，本專(zhuān)利技術(shù)提供一種軌跡受約束的懸掛式隧道滅火機(jī)器人，包括箱體、導(dǎo)桿、注水管道、導(dǎo)軌、火源探測(cè)傳感器、軟水管、增壓泵、快換接頭上部、移動(dòng)裝置、導(dǎo)向裝置、換接裝置和滅火裝置；所述的導(dǎo)軌和注水管道焊接在一起并通過(guò)導(dǎo)桿焊接在隧道頂部，所述的注水管道上設(shè)置有快換接頭上部，快換接頭上部與換接裝置連接，換接裝置、增壓泵和滅火裝置均通過(guò)軟水管連接固定在注水管道下方的箱體上，移動(dòng)裝置和導(dǎo)向裝置的一端固定在箱體一側(cè)，另一端設(shè)置在導(dǎo)軌上；箱體上還設(shè)置有火源探測(cè)傳感器。進(jìn)一步地，所述的移動(dòng)裝置包括電機(jī)、電機(jī)架、聯(lián)軸器、下套杯、驅(qū)動(dòng)輪、上套杯、下軸承座、上主軸、上軸承座、上錐齒輪、軸端擋板、下錐齒輪和下主軸,其中電機(jī)架、上軸承座、下軸承座固連于箱體之上，電機(jī)固定于電機(jī)架上；下套杯、下錐齒輪、下軸承座、軸端擋板安裝于下主軸上，組成下驅(qū)動(dòng)軸系；下驅(qū)動(dòng)軸系一端與電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器相連，一端與上錐齒輪配合；上套杯、上錐齒輪、上軸承座安裝于上主軸上，組成上驅(qū)動(dòng)軸系；上驅(qū)動(dòng)軸系一端與下錐齒輪配合，一端和驅(qū)動(dòng)輪相連，驅(qū)動(dòng)輪設(shè)置在導(dǎo)軌內(nèi)；電機(jī)把動(dòng)力通過(guò)聯(lián)軸器、下主軸傳遞給下錐齒輪，下錐齒輪通過(guò)嚙合把動(dòng)力傳遞給上錐齒輪，上錐齒輪通過(guò)上主軸把動(dòng)力傳遞給驅(qū)動(dòng)輪，驅(qū)動(dòng)輪通過(guò)與導(dǎo)軌間的摩擦帶動(dòng)箱體前進(jìn)。進(jìn)一步地，所述的導(dǎo)向裝置包括導(dǎo)輪軸、輪架、導(dǎo)向輪、導(dǎo)輪上轉(zhuǎn)動(dòng)蓋、導(dǎo)輪上桿、自制180度接頭、導(dǎo)輪安裝支桿和連接法蘭，其中導(dǎo)向輪和輪架通過(guò)導(dǎo)輪軸連接；導(dǎo)輪上桿與自制180度接頭相連、導(dǎo)輪上傳動(dòng)蓋套在導(dǎo)輪上桿上，組成U型連桿，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向輪的轉(zhuǎn)向；U型連桿一端與輪架焊接，一端與導(dǎo)輪安裝支桿相連；導(dǎo)輪安裝支桿與連接法蘭相連，將導(dǎo)向裝置固定于箱體上；導(dǎo)向輪置于導(dǎo)軌內(nèi)，通過(guò)U型連桿的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向輪在導(dǎo)軌上靈活轉(zhuǎn)彎，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在預(yù)設(shè)導(dǎo)軌上行走的導(dǎo)向。進(jìn)一步地，所述的換接裝置包括聯(lián)軸器、曲軸、連桿下圓、連桿、滑槽機(jī)架、滑槽、接頭、接口、位置傳感器、快換接頭下部、自制內(nèi)徑50T管接頭、電機(jī)架和電機(jī)，其中自制內(nèi)徑50T管接頭上端與快換接頭下部螺紋相連，下端與接口相連，左端與接頭相連；連桿下端與連桿下圓以螺紋連接安裝在曲軸上，連桿上端與接口相連，并置于滑槽內(nèi)，組成曲柄滑塊機(jī)構(gòu)；電機(jī)架與箱體固連，電機(jī)固定于電機(jī)架上；安裝在快換接頭下部的位置傳感器能夠定位距著火點(diǎn)最近的快換接頭上部的位置，當(dāng)機(jī)器人到達(dá)指定位置后，電機(jī)啟動(dòng)，通過(guò)聯(lián)軸器帶動(dòng)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)快換接頭下部與快換接頭上部對(duì)接，從而可將水從管道引入軟水管中。 進(jìn)一步地，所述的滅火裝置包含關(guān)節(jié)一和關(guān)節(jié)二，其中關(guān)節(jié)一含有大齒輪、小齒輪、基座、電機(jī)架、小主軸、聯(lián)軸器、電機(jī)、立柱、大主軸和壓塊，其中壓塊一端與大主軸以螺釘相連，一端嵌在大臂內(nèi)，關(guān)節(jié)一含有的基座、電機(jī)架與箱體固連，聯(lián)軸器一端與電機(jī)與相連，一端與小主軸小端相連；電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器帶動(dòng)小主軸旋轉(zhuǎn)，小主軸通過(guò)小齒輪和大齒輪嚙合，帶動(dòng)大主軸旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)壓塊左右搖擺，從而帶動(dòng)與壓塊相連的大臂運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)末端噴嘴左右位置的調(diào)節(jié)；所述的關(guān)節(jié)二含有小齒輪軸、聯(lián)軸器、電機(jī)架、電機(jī)、末端噴嘴、大臂、大齒輪、大齒輪軸、后殼和小齒輪，其中大齒輪與后殼相連，固定于箱體之上；電機(jī)通過(guò)電機(jī)架固定在大臂上，并通過(guò)聯(lián)軸器與小齒輪軸的小端相連；末端噴嘴與軟水管相連，且穿過(guò)大臂，可隨大臂運(yùn)動(dòng)；電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器帶動(dòng)小齒輪軸旋轉(zhuǎn)，小齒輪繞固定的大齒輪旋轉(zhuǎn)嚙合，帶動(dòng)大臂上下俯仰運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)末端噴嘴上下位置的調(diào)節(jié)。本專(zhuān)利技術(shù)利用導(dǎo)軌和管道焊接在一起并通過(guò)導(dǎo)桿焊接在隧道頂部，注水管道間采用溝槽式連接，管道每隔一定距離安裝有一個(gè)快換接頭上部，能夠與快換接頭下部對(duì)接，快換接頭上部和下部在未接通時(shí)閥門(mén)關(guān)閉，火源探測(cè)位置傳感器檢測(cè)到火情后，位置傳感器定位離著火點(diǎn)最近的快換接頭上部，機(jī)器人利用驅(qū)動(dòng)輪和導(dǎo)向輪在導(dǎo)軌上快速移動(dòng)，到達(dá)指定滅火位置，滅火裝置通過(guò)末端噴嘴的左右搖擺和上下俯仰兩個(gè)自由度，調(diào)節(jié)末端噴嘴的位姿，使其對(duì)準(zhǔn)火源，機(jī)器人換接裝置的電機(jī)啟動(dòng)，帶動(dòng)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)快換接頭下部與上部對(duì)接，閥門(mén)打開(kāi)，向滅火裝置注水，水進(jìn)入直流可控的增壓泵調(diào)整壓力后由末端噴嘴噴出，進(jìn)行滅火。本專(zhuān)利技術(shù)具有自主移動(dòng)、火源探測(cè)、快換接頭上下部自動(dòng)對(duì)接、末端噴嘴上下左右調(diào)節(jié)功能，在高溫的惡劣環(huán)境中能夠保證自身安全并且進(jìn)行可靠的工作，具有較強(qiáng)的防爆和抗干擾功能。附圖說(shuō)明附圖用來(lái)提供對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例一起用于解釋本專(zhuān)利技術(shù)，并不構(gòu)成對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)的限制。在附圖中 圖1是本專(zhuān)利技術(shù)總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖中標(biāo)記為1-箱體、2-導(dǎo)桿、3-注水管道、4-導(dǎo)軌、5-火源探測(cè)傳感器、6-軟水管、7-增壓泵、8-快換接頭上部、9-移動(dòng)裝置、10-導(dǎo)向裝置、11-換接裝置、12-滅火裝置；圖2是移動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)不意圖；圖中標(biāo)記為13_電機(jī)、14-上軸承座、15-聯(lián)軸器、16-上錐齒輪、17-下端蓋、18-下軸承座、19-下套杯、20-軸端擋板、21-驅(qū)動(dòng)輪、22-下錐齒輪、23-上端蓋、24-下軸承、25-上套杯、26-下主軸、27-上軸承、28-電機(jī)架、29-上主軸；圖3是導(dǎo)向裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中標(biāo)記為30-導(dǎo)輪軸、31-導(dǎo)輪上桿、32-輪架、33-自制180度接頭、34-導(dǎo)向輪、35-導(dǎo)輪安裝支桿、36-導(dǎo)輪上轉(zhuǎn)動(dòng)蓋、37-連接法蘭； 圖4是換接裝置的局部示意圖；圖中標(biāo)記為38-聯(lián)軸器、39-滑槽、40-軸承、41-接頭、42-曲軸、43-位置傳感器、44-連桿下圓、45-快換接頭下部、46-連桿、47-自制內(nèi)徑50T管接頭、48-軸承座、49-接口、50-端蓋、51-電機(jī)、52-滑槽機(jī)架、53-電機(jī)架； 圖5是滅火裝置關(guān)節(jié)一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中標(biāo)記為54-大齒輪、55-小軸承、56-大軸套、57-小主軸、58-大軸承、59-聯(lián)軸器、60-小齒輪、61-電機(jī)、62-軸承座、63-立柱、64-電機(jī)架、65-壓塊、66-基座、67-大主軸、68-小軸套； 圖6是滅火裝置關(guān)節(jié)二的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中標(biāo)記為69-小齒輪軸、70-末端噴嘴、71-小軸承座、72-大臂、73-小套杯、74-大齒輪、75-小端蓋、76-大齒輪軸、77-電機(jī)架、78-壓板上蓋、79-聯(lián)軸器、80-大軸承、81-電機(jī)、82-后殼、83-大端蓋、84-壓塊、85-大套杯、86-小齒輪、87-大軸承座、88-小軸承。具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種軌跡受約束的懸掛式隧道滅火機(jī)器人，包括箱體、導(dǎo)桿、注水管道、導(dǎo)軌、火源探測(cè)傳感器、軟水管、增壓泵、快換接頭上部、移動(dòng)裝置、導(dǎo)向裝置、換接裝置和滅火裝置，其特征在于：所述的注水管道上設(shè)置有快換接頭上部，快換接頭上部與換接裝置連接，換接裝置、增壓泵和滅火裝置均通過(guò)軟水管連接固定在注水管道下方的箱體上，移動(dòng)裝置和導(dǎo)向裝置的一端固定在箱體一側(cè)，另一端設(shè)置在導(dǎo)軌上；所述的箱體上還設(shè)置有火源探測(cè)傳感器。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種軌跡受約束的懸掛式隧道滅火機(jī)器人，包括箱體、導(dǎo)桿、注水管道、導(dǎo)軌、火源探測(cè)傳感器、軟水管、增壓泵、快換接頭上部、移動(dòng)裝置、導(dǎo)向裝置、換接裝置和滅火裝置，其特征在于:所述的注水管道上設(shè)置有快換接頭上部，快換接頭上部與換接裝置連接，換接裝置、增壓泵和滅火裝置均通過(guò)軟水管連接固定在注水管道下方的箱體上，移動(dòng)裝置和導(dǎo)向裝置的一端固定在箱體一側(cè)，另一端設(shè)置在導(dǎo)軌上；所述的箱體上還設(shè)置有火源探測(cè)傳感器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軌跡受約束的懸掛式隧道滅火機(jī)器人，其特征在于:所述的移動(dòng)裝置包括電機(jī)、電機(jī)架、聯(lián)軸器、下套杯、驅(qū)動(dòng)輪、上套杯、下軸承座、上主軸、上軸承座、上錐齒輪、軸端擋板、下錐齒輪和下主軸，其中電機(jī)架、上軸承座、下軸承座固連于箱體之上，電機(jī)固定于電機(jī)架上；下套杯、下錐齒輪、下軸承座、軸端擋板安裝于下主軸上，組成下驅(qū)動(dòng)軸系；下驅(qū)動(dòng)軸系一端與電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器相連，一端與上錐齒輪配合；上套杯、上錐齒輪、上軸承座安裝于上主軸上，組成上驅(qū)動(dòng)軸系；上驅(qū)動(dòng)軸系一端與下錐齒輪配合，一端和驅(qū)動(dòng)輪相連，驅(qū)動(dòng)輪設(shè)置在導(dǎo)軌內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軌跡受約束的懸掛式隧道滅火機(jī)器人，其特征在于:所述的導(dǎo)向裝置包括導(dǎo)輪軸、輪架、導(dǎo)向輪、導(dǎo)輪上轉(zhuǎn)動(dòng)蓋、導(dǎo)輪上桿、自制180度接頭、導(dǎo)輪安裝支桿和連接法蘭，其中導(dǎo)向輪和輪架通過(guò)導(dǎo)輪軸連接；導(dǎo)輪上桿與自制1...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：石立宏，王洪波，顧綺芳，張玉琴，王曉蕓，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：無(wú)錫佑仁科技有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：