[实用新型]滚动式缆索机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于斜拉桥缆索检测与维护的爬升机器人，属于特种机器人技术领域。

背景技术

斜拉桥作为现代桥梁的新形式，在世界范围内得到了广泛的应用。作为斜拉桥主要受力构件之一的缆索长期暴露在空气中，经风吹雨淋日晒，缆索表面的聚乙烯护套将会产生不同程度的硬化和开裂现象，给护套内的钢丝束带来锈斑、断丝等严重的问题；同时由于随机风振、雨振，使缆索内的钢丝产生微摩擦，继而引起严重的断丝问题，给斜拉桥埋下严重的隐患。由于斜拉桥是最近几十年才兴起的新桥型，与斜拉桥的主要受力构件缆索相配套的缆索维护措施还很不完善。

早期对缆索的检测与维护采用卷扬机拖动吊篮小车以人工的方式。这种吊篮小车作业方式的确定是：小车重量大，吊篮小车加上两位工作人员重达七八百公斤，并且为了减小提升力，采用了坚硬的尼龙轮压在缆索上，这不仅会把底涂层刮掉，而且会擦伤缆索表面的PE防护层，严重时甚至会剪断钢丝；施工工期长、成本高，清洗涂装一座大桥上全部缆索的工期达数月之久，并且各种费用较高；工人工作的环境极端恶劣，工作人员在一百多米的高空作业，不仅面临大风、难于通讯的情况，而且会有人员伤亡事故的发生。

近几年来，由上海交通大学研制的多款气动、电动缆索机器人较以前有较大的改进，基本满足一般的使用要求，但也有机械结构和控制系统复杂，意外事故机器人难以自动返回地面，上升、下降都需要脐缆供电，实际操作不便，因此未能得到广泛的应用。

发明内容

本发明的目的是要提供一种适用于任意倾斜度缆索爬升的、结构简单、装卸方便的滚动式缆索机器人，以能有效地实现对缆索的检测、维护等一系列工作，从而达到减轻工人劳动强度、提高质量、减少成本等目的。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种滚动式缆索机器人，包括机架2、驱动轮机构3、从动轮制动机构4、控制柜5、传感器6，所述的驱动轮机构3包括上驱动轮机构H和下驱动轮机构J；所述的从动轮制动机构4包括擒纵回程机构E、摩擦阻力机构F；驱动轮机构3、从动轮制动机构4、控制柜5、传感器6分别固联在机架2上。

机架2由机架上板20、机架上梁板26、机架下板25、机架下梁板24、导杆22、压簧19、调节螺母18组成，至少两根的机架上梁板26的两端分别固连在两根机架上板20上，至少两根的机架下梁板24的两端分别固连在两根机架下板25上，机架连接导杆22穿过机架上板20和机架下板25端部的导向孔，其顶部连接压簧19，并与调节螺母18旋合，通过调节螺母18调节压簧19的压紧力。

机架上板20、机架下板25分别固联导向套21和导向套23，导杆22穿过导向套21和导向套23；机架上板20、机架下板25的数量分别为2-4根，机架上梁板26和机架下梁板24的数量分别为2-4根，导杆22的数量为2-8根，导向套21和导向套23分别为4-16个。

上驱动轮机构H由电机支架9、驱动电机7、齿形带轮8、同步齿形带10、齿形带轮11、支座12、上驱动轴13和上驱动轮14组成，驱动电机7固联在电机支架9上，齿形带轮8连接在驱动电机7轴端部，通过同步齿形带10与固连在上驱动轴13端部的齿形带轮11连接，电机支架9固连在机架上梁板26上，上驱动轮14与上驱动轴13固联，上驱动轴13的两端支承在支座12上，支座12固定在机架上梁板26上；

驱动电机7通过齿形带轮8、同步齿形带10和齿形带轮11带动上驱动轴13旋转，上驱动轴13带动上驱动轮14旋转，上驱动轮14在缆索1上爬行；

下驱动轮机构J由下驱动轴16、下驱动轮15和支座17组成，下驱动轮15与下驱动轴16固联，下驱动轴16的两端支承在支座17上，支座17固定在机架下梁板24上；

上驱动轮14将产生的驱动力通过机架上梁板26、机架上板20、导杆22、机架下板25、机架下梁板2)及支座17、下驱动轴16带动下驱动轮15旋转，以实现机器人爬缆运动。