專利名稱：一種快速可靠剎車的氣動管道內(nèi)行走器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種管道內(nèi)行走裝置。
技術背景管道機器人是管道施工中必備的一種工具，管道的封閉性以及工作環(huán)境決定了管道施工的艱難性。從結構形式來看，主要分為輪式管道機器人、腳式管道機器人、履帶式管道機器人和蠕動式管道機器人。輪式管道機器人通常采用氣動方式。已有的氣動管道內(nèi)行走器在坡路行走時剎車非常不可靠，一方面剎車能力弱，另一方面剎車控制閥與行走控制閥互鎖的方式造成的可靠性差。
發(fā)明內(nèi)容為了克服已有氣動管道內(nèi)行走器在坡路行走時剎車能力的不足，本實用新型提供一種能可靠剎車、安全性良好的氣動管道內(nèi)行走器。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是一種能實現(xiàn)可靠剎車的氣動管道內(nèi)行走器，包括車架、剎車塊、驅動輪和行走輪，所述車架上沿車架的中心軸方向依次布置兩個行走輪、剎車塊、驅動輪和兩個行走輪，從軸向上看行走輪位于車架的下半圓，剎車塊和驅動輪位于車架的上半圓；徑向分布為兩個行走輪關于Y軸對稱，行走輪安裝在車架上，所述驅動輪與驅動傳動機構連接，所述驅動傳動機構包括驅動支撐臂、下滑套和車架中心軸，驅動輪通過一個銷軸安裝在驅動支撐臂的一端，驅動支撐臂的另一端通過鉸鏈與下滑套聯(lián)接，所述驅動支撐臂可轉動地安裝在驅動回轉軸上，所述驅動回轉軸安裝在車架上；所述剎車塊與剎車傳動機構連接，所述剎車傳動機構包括剎車支撐臂、上滑套和車架中心軸，剎車塊通過一個銷軸安裝在剎車支撐臂的一端，剎車支撐臂的另一端通過鉸鏈與上滑套聯(lián)接，所述剎車支撐臂可轉動地安裝在剎車回轉軸上，所述剎車回轉軸安裝在車架上；所述中心軸座與車架中心軸固定連接，所述車架中心軸安裝在車架上，所述車架中心軸上可滑動套裝上滑套和下滑套，所述下滑套的下端與驅動氣缸的伸縮桿固定連接，所述驅動氣缸安裝在車架上，所述上滑套的上端與剎車氣缸的伸縮桿固定連接，所述剎車氣缸安裝在車架上；氣馬達固定在車架上，所述氣馬達包括氣馬達軸，所述氣馬達軸、回轉軸和驅動輪軸上安裝鏈輪，通過鏈傳動將動力從氣馬達傳遞到驅動輪上。進一步，所述剎車塊和驅動輪為一個，從軸向上看，所述驅動輪與行走輪之間的夾角為120°、所述剎車塊與行走輪之間的夾角為120°。再進一步，所述剎車塊、驅動輪有兩個，徑向分布為兩個行走輪的夾角為120°，兩個驅動輪之間的夾角也為120°并關于Y軸對稱，兩個剎車片之間的夾角也為120°并關于Y軸對稱，從軸向上看，所述驅動輪與相鄰行走輪的夾角為60°，所述剎車片與相鄰行走輪的夾角為60° ;每個驅動輪分別與驅動支撐臂連接，每個剎車片分別與剎車支撐臂連接。所述車架為圓柱籠形車架。[0009]本實用新型的有益效果主要表現(xiàn)在(1)采用壓縮空氣作動力，清潔高效，符合HSE施工管理要求，適合在危險場合工作。(2)這種驅動輪的連桿滑套傳動機構可以大大增加輪與管道壁的正壓力，輪作用在管道壁上的壓力值不僅取決于氣缸的推力，而且隨著支撐臂和管道壁的法向夾角的減小而增大數(shù)倍甚至更多。(4)這種剎車塊的連桿滑套傳動機構可以大大增加剎車力，并且通過控制剎車氣缸活塞桿的位置能實現(xiàn)剎車力的控制。(5)這種剎車塊的連桿滑套傳動機構有很高的剎車力增益，通過高速氣動開關閥控制剎車氣缸能實現(xiàn)間歇剎車，在下坡行走時具有很高的可靠性，能有效地防止溜坡。

圖I是一種快速可靠剎車的氣動管道內(nèi)行走器的結構圖。 圖2是圖I的A向布置視圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步描述。參照圖I 圖2，一種快速可靠剎車的氣動管道內(nèi)行走器，包括車架I、剎車塊2、驅動輪3和行走輪4，所述車架I上沿車架的中心軸線依次布置兩個行走輪4、剎車塊2、驅動輪3和兩個行走輪4，從軸向上看行走輪4位于車架I的下半圓，剎車塊2和驅動輪3位于車架I的上半圓；徑向分布為兩個行走輪4關于Y軸對稱，行走輪4安裝在車架I上，所述驅動輪3與驅動傳動機構連接，所述驅動傳動機構包括驅動支撐臂5、下滑套7和車架中心軸11，驅動輪3通過一個銷軸安裝在驅動支撐臂5的一端，驅動支撐臂5的另一端通過鉸鏈與下滑套7聯(lián)接，所述驅動支撐臂5可轉動地安裝在驅動回轉軸上，所述驅動回轉軸安裝在車架I上；所述剎車塊2與剎車傳動機構連接，所述剎車傳動機構包括剎車支撐臂8、上滑套9和車架中心軸11，剎車塊2通過一個銷軸安裝在剎車支撐臂8的一端，剎車支撐臂8的另一端通過鉸鏈與上滑套9聯(lián)接，所述剎車支撐臂8可轉動地安裝在剎車回轉軸上，所述剎車回轉軸安裝在車架I上；中心軸座10與車架中心軸11固定連接，所述車架中心軸11安裝在車架I上，所述車架中心軸11上可滑動套裝上滑套9和下滑塊7，所述下滑套7的下端與驅動氣缸12的伸縮桿固定連接，所述驅動氣缸12安裝在車架I上，所述上滑套9的上端與剎車氣缸13的伸縮桿固定連接，所述剎車氣缸13安裝在車架I上；氣馬達6固定在車架I上，所述氣馬達6包括氣馬達軸，所述氣馬達軸、回轉軸和驅動輪軸上安裝鏈輪，通過鏈傳動將動力從氣馬達6傳遞到驅動輪3上。所述剎車塊2和驅動輪3為一個，從軸向上看，所述驅動輪與行走輪之間的夾角為120°、所述剎車塊與行走輪之間的夾角為120°?；蛘呤撬鰟x車塊2、驅動輪3有兩個，徑向分布為兩個行走輪的夾角為120°，兩個驅動輪之間的夾角也為120°并關于Y軸對稱，兩個剎車片之間的夾角也為120°并關于Y軸對稱，從軸向上看，所述驅動輪與相鄰行走輪的夾角為60°，所述剎車片與相鄰行走輪的夾角為60° ;每個驅動輪分別與驅動支撐臂連接，每個剎車片分別與剎車支撐臂連接。當然，根據(jù)需要，所述剎車塊、驅動輪也可以為四個或更多偶數(shù)個。[0019]所述車架I為圓柱籠形車架。本實施例中，該行走器具有圓柱籠形車架，自上而下沿車架的中心軸方向依次布置兩個行走輪、兩個剎車塊、兩個驅動輪和兩個行走輪，徑向分布如右圖所示，兩個行走輪的夾角為120°并關于Y軸對稱，兩個驅動輪(兩個剎車塊)的夾角也為120°并關于Y軸對稱，驅動輪與行走輪的夾角為60°。4個行走輪直接安裝在車架上。兩個驅動輪分別通過銷軸安裝在驅動輪支撐臂的一端，驅動輪支撐臂可以繞固定在車架上的回轉軸轉動，支撐臂的另一端通過鉸鏈與下滑套7聯(lián)接。氣馬達安裝在機架上，氣馬達軸、輪支撐臂回轉軸和驅動輪軸上安裝鏈輪，通過鏈傳動將動力從氣馬達傳遞到驅動輪上，車架安裝了 2套驅動輪及其驅動支撐臂。兩個剎車塊分別通過銷軸安裝在剎車塊支撐臂的一端，剎車塊支撐臂可以繞固定在車架上的回轉軸轉動，剎車塊支撐臂的另一端通過鉸鏈與上滑套9聯(lián)接。若固定在中心軸座上的驅動氣缸12活塞桿伸出時，推動下滑套7并使輪支撐臂轉動，驅動輪隨著輪支撐臂的運動壓在管道壁上，同時，也使4個行走輪輪子壓在 管道壁上。當氣馬達轉動時，通過鏈傳動帶動驅動輪轉動，從而牽引車架在管道內(nèi)行走。當氣缸I活塞桿退回，滑套隨著活塞桿的退回拉動輪支撐臂使驅動輪脫離管道壁。若固定在中心軸座上的剎車氣缸13活塞桿伸出時，推動上滑套9并使剎車塊支撐臂轉動，剎車塊隨著剎車塊支撐臂的運動壓在管道壁上，使行走器停止。當氣缸2活塞桿退回，滑套隨著活塞桿的退回拉動剎車塊支撐臂使剎車塊脫離管道壁。
權利要求1.一種快速可靠剎車的氣動管道內(nèi)行走器，其特征在于所述行走器包括車架、剎車塊、驅動輪和行走輪，所述車架上沿車架的中心軸線依次布置2個行走輪、剎車塊、驅動輪和2個行走輪，從軸向上看行走輪位于車架的下半圓，剎車塊和驅動輪位于車架的上半圓；徑向分布為2個行走輪關于Y軸對稱，行走輪安裝在車架上，所述驅動輪與驅動傳動機構連接，所述驅動傳動機構包括驅動支撐臂、下滑套和車架中心軸，驅動輪通過一個銷軸安裝在驅動支撐臂的一端，驅動支撐臂的另一端通過鉸鏈與下滑套聯(lián)接，所述驅動支撐臂可轉動地安裝在驅動回轉軸上，所述驅動回轉軸安裝在車架上；所述剎車塊與剎車傳動機構連接，所述剎車傳動機構包括剎車支撐臂、上滑套和車架中心軸，剎車塊通過一個銷軸安裝在剎車支撐臂的一端，剎車支撐臂的另一端通過鉸鏈與上滑套聯(lián)接，所述剎車支撐臂可轉動地安裝在剎車回轉軸上，所述剎車回轉軸安裝在車架上；中心軸座與車架中心軸固定連接，所述車架中心軸安裝在車架上，所述車架中心軸上可滑動套裝上滑套和下滑套，所述下滑套與驅動氣缸的伸縮桿固定連接，所述驅動氣缸安裝在車架上，所述上滑套的上端與剎車氣缸的伸縮桿固定連接，所述剎車氣缸安裝在車架上；氣馬達固定在車架上，所述氣馬達包括氣馬達軸，所述氣馬達軸、回轉軸和驅動輪軸上安裝鏈輪，通過鏈傳動將動力從氣馬達傳遞到驅動輪上。
2.如權利要求I所述的帶剎車功能的氣動管道內(nèi)行走器，其特征在于所述剎車塊和驅動輪為一個，從軸向上看，所述驅動輪與行走輪之間的夾角為120°、所述剎車塊與行走輪之間的夾角為120°。
3.如權利要求I所述的帶剎車功能的氣動管道內(nèi)行走器，其特征在于所述剎車塊、驅動輪有2個，徑向分布為2個行走輪的夾角為120°，2個驅動輪之間的夾角也為120°并關于Y軸對稱，2個剎車片之間的夾角也為120°并關于Y軸對稱，從軸向上看，所述驅動輪與相鄰行走輪的夾角為60°，所述剎車片與相鄰行走輪的夾角為60° ;每個驅動輪分別與驅動支撐臂連接，每個剎車片分別與剎車支撐臂連接。
專利摘要一種能實現(xiàn)可靠剎車的氣動管道內(nèi)行走器，包括車架、剎車塊、驅動輪和行走輪，車架上沿車架的中心軸方向依次布置兩個行走輪、剎車塊、驅動輪和兩個行走輪，從軸向上看行走輪位于車架的下半圓，剎車塊和驅動輪位于車架的上半圓；徑向分布為兩個行走輪關于Y軸對稱，行走輪安裝在車架上，驅動輪與驅動傳動機構連接，剎車塊與剎車傳動機構連接，中心軸座與車架中心軸固定連接，車架中心軸上可滑動套裝上滑套和下滑套，下滑套的下端與驅動氣缸的伸縮桿固定連接，上滑套的上端與剎車氣缸的伸縮桿固定連接氣馬達包括氣馬達軸，氣馬達軸、回轉軸和驅動輪軸上安裝鏈輪，通過鏈傳動將動力從氣馬達傳遞到驅動輪上。本實用新型能可靠剎車、安全性良好。
文檔編號F16L55/32GK202674706SQ201220241929
公開日2013年1月16日 申請日期2012年5月23日 優(yōu)先權日2012年5月23日
發(fā)明者邢彤, 孟彬 申請人:浙江工業(yè)大學