CN112758201B - 一种水利工程用闸门检修机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水利工程用闸门检修机器人，涉及水利工程领域，技术方案为，包括底盘，底盘的两侧设置用于底盘在水渠中行走的磁吸附履带，位于底盘的一侧固定设置用于橡胶水封修补的修补装置；修补装置包括与底盘固定连接的导轨，导轨滑动连接两个滑块，每个滑块均上固定设置一个支架，两个支架上分别设置用于切换不同修补工具的调节机构，两个调节机构对向设置。本发明的有益效果是：节省人力物力，简化修补过程，提高修补效率；结构简单，使用方便，便于对水渠的侧壁橡胶水封进行修补。

Description

一种水利工程用闸门检修机器人
技术领域
本发明涉及水利工程领域，特别涉及一种水利工程用闸门检修机器人。
背景技术
为保证闸门的运行安全，保障水库的蓄水、供水能力，对金属闸门设备需按时进行维护及保养，主要的检查方向是：闸门门体的缺陷情况、支承行走机构的磨损情况、止水装置的磨损情况、预埋件的磨损情况；闸门的止水装置均采用橡胶水封，由于橡胶水封使用日久老化、失去弹性和磨损严重的，应当更换新的橡胶水封；由于水封预埋件安装不良从而导致橡胶水封局部撕裂，应当对水封预埋件进行改善，割除损坏部分，并换上相同规格尺寸的新水封。
现在对水封的修补均通过人工完成，修补过程繁琐，需要大量的修补工具，且需要大量的人力物力，而且人工对水渠侧壁上的水封修补较为困难，需要大量的设备进行辅助修补，修补过程费时费力。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种水利工程用闸门检修机器人。
其技术方案为，包括底盘，所述底盘的两侧设置用于所述底盘在水渠中行走的磁吸附履带，位于所述底盘的一侧固定设置用于橡胶水封修补的修补装置；
所述修补装置包括与所述底盘固定连接的导轨，所述导轨滑动连接两个滑块，每个所述滑块均上固定设置一个支架，两个所述支架上分别设置用于切换修补工具的调节机构，两个所述调节机构对向设置。
优选为，所述导轨的中部水平设置双头丝杆，所述双头丝杆的两端螺纹上分别螺纹连接一个所述滑块；
所述双头丝杆与丝杆电机联动，所述丝杆电机的电机轴上固定设置主动齿轮，所述双头丝杆的一端固定设置从动齿轮，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合。
优选为，所述调节机构包括与所述支架固定连接的调节架，所述调节架的两端分别转动设置链轮，所述调节架外侧滑动设置链条，所述链轮驱动所述链条沿所述调节架进行滑动；
所述链条的外侧阵列设置若干个固定块，每个所述固定块均与所述链条的其中一个链节固定连接，所述固定块中部设置转孔，每个所述转孔内分别连接转接件；
所述修补工具包括固定设置在所述转接件上的割除单元、修整单元、夹持单元和压紧单元，所述割除单元、修整单元、夹持单元和压紧单元分别与一个所述转接件固定连接；
所述调节架上固定设置链轮电机，所述链轮电机的电机轴与其中一个所述链轮同轴固定设置。
优选为，所述割除单元包括与所述转接件固定连接的切刀，所述切刀与水平面的夹角为30-60度，两个所述切刀对向设置，两个所述切刀的刀刃背离所述底盘设置。
优选为，所述修整单元包括与所述转接件固定连接的底架，所述底架上设置倾斜的滑轨，所述滑轨的倾斜角度与所述切刀的倾斜角度一致，所述滑轨的外侧滑动连接砂纸，还包括驱动所述砂纸转动的砂纸电机；
所述底架上固定设置胶箱，所述胶箱朝所述底盘的一侧设置胶管，所述胶管延伸至所述滑轨的一侧，所述胶管上阵列设置若干滴胶孔，所述胶管上设置流量开关。
优选为，所述夹持单元包括固定设置在所述转接件上的电动夹爪。
优选为，所述压紧单元包括与所述转接件固定设置压紧座，所述压紧座中部设置滑孔，所述压紧座的上端固定设置驱动电机，所述驱动电机的电机轴上同轴固定设置驱动轮，所述驱动轮背离所述驱动电机的一侧设置导杆，所述驱动轮为偏心轮，所述导杆上转动连接连杆的一端，所述连杆的另一端转动连接压块，所述压块与所述滑孔滑动连接。
优选为，所述转接件包括与所述转孔转动连接的转轴，所述转轴的一端固定设置矩形的安装块，所述安装块的上表面设置销孔，所述销孔与所述转轴的轴线在竖直方向的投影垂直。
优选为，所述调节架的下侧固定设置电磁销，所述电磁销位于背离所述支架的一侧，所述电磁销的销轴与所述销孔对应，所述电磁销的销轴伸出后***所述销孔内。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：节省人力物力，简化修补过程，提高修补效率；结构简单，使用方便，便于对水渠的侧壁橡胶水封进行修补。
附图说明
图1为本发明实施例的整体结构示意图。
图2为本发明实施例的修补装置结构示意图。
图3为本发明实施例的调节机构结构示意图。
图4为本发明实施例的修整单元结构示意图。
图5为本发明实施例的压紧单元结构示意图
其中，附图标记为：1、底盘；2、磁吸附履带；3、修补装置；3-1、导轨；3-2、滑块；3-3、支架；3-4、双头丝杆；4、调节机构；4-1、调节架；4-3、链条；4-4、固定块；4-5、转接件；4-6、销孔；4-7、电磁销；5、割除单元；5-1、切刀；6、修整单元；6-1、底架；6-2、滑轨；6-3、砂纸；6-4、胶箱；6-5、管道；7、夹持单元；7-1、电动夹爪； 8、压紧单元；8-1、压紧座；8-2、压块；8-3、连杆；8-4、驱动轮。
具体实施方式
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。当然，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
实施例1
参见图1至图5，本发明提供一种水利工程用闸门检修机器人，包括底盘1，底盘1的两侧设置用于底盘1在水渠中行走的磁吸附履带2，位于底盘1的一侧固定设置用于橡胶水封修补的修补装置3；还包括用于驱动磁吸附履带2行走的行走电机，通过磁吸附履带2能够使整个装置在闸门水渠的侧壁上进行移动，增加了装置的使用范围；
修补装置3包括与底盘1固定连接的导轨3-1，导轨3-1滑动连接两个滑块3-2，每个滑块3-2均上固定设置一个支架3-3，两个支架3-3上分别设置用于切换修补工具的调节机构4，两个调节机构4对向设置。
导轨3-1的中部水平设置双头丝杆3-4，双头丝杆3-4的两端螺纹上分别螺纹连接一个滑块3-2；
双头丝杆3-4与丝杆电机联动，丝杆电机的电机轴上固定设置主动齿轮，双头丝杆3-4的一端固定设置从动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合。
通过丝杆电机驱动双头丝杆3-4进行转动，从而带动两个滑块3-2进行对向运动，通过滑块3-2来调节两个调节机构4之间的间距，从而实现修补长度的调节。
调节机构4包括与支架3-3固定连接的调节架4-1，调节架4-1的两端分别转动设置链轮，调节架4-1外侧滑动设置链条4-3，链轮驱动链条4-3沿调节架4-1进行滑动；
链条4-3的外侧阵列设置若干个固定块4-4，每个固定块4-4均与链条的其中一个链节固定连接，固定块4-4中部设置转孔，每个转孔内分别连接转接件4-5；
修补工具包括固定设置在转接件4-5上的割除单元5、修整单元6、夹持单元7和压紧单元8，割除单元5、修整单元6、夹持单元7和压紧单元8分别与一个转接件4-5固定连接；
调节架4-1上固定设置链轮电机，链轮电机的电机轴与其中一个链轮同轴固定设置。
通过链轮电机驱动链轮进行转动，从而带动链条4-3进行转动，调节架4-1的最下端为工作位置，其余位置为空闲位置，通过链条4-3转动使不同的机构进入工作位置中，实现对橡胶水封的处理。
割除单元5包括与转接件4-5固定连接的切刀5-1，切刀5-1与水平面的夹角为30-60度，两个切刀5-1对向设置，两个切刀5-1的刀刃背离底盘1设置。
通过底盘1带动切刀5-1的移动，使切刀5-1实现对橡胶水封的割除，通过倾斜的切刀5-1实现切割橡胶水封成斜面，增大新旧橡胶水封的接触面积。
修整单元6包括与转接件4-5固定连接的底架6-1，底架6-1上设置倾斜的滑轨6-2，滑轨6-2的倾斜角度与切刀5-1的倾斜角度一致，滑轨6-2的外侧滑动连接砂纸6-3，还包括驱动砂纸6-3转动的砂纸电机；
底架6-1上固定设置胶箱6-4，胶箱6-4朝底盘1的一侧设置胶管6-5，胶管6-5延伸至滑轨6-2的一侧，胶管6-5上阵列设置若干滴胶孔，胶管6-5上设置流量开关。
通过砂纸6-3电机驱动砂纸6-3沿滑轨6-2进行转动，实现对倾斜的接头部分进行修整，增大新旧橡胶水封的接触面积，边修整底盘1边向前移动，实现对整个接头部分进行修整，当胶管6-5位于橡胶水封的上方后流量开关开启，使胶箱6-4内的橡胶粘合剂通过胶管6-5上的滴胶孔滴落在修整面上，通过橡胶粘合剂使新旧橡胶水封进行粘合。
夹持单元7包括固定设置在转接件4-5上的电动夹爪7-1。
预先根据旧橡胶水封的损坏程度调节两个调节机构4之间的间距，并现场根据需要使用的长度切割新的橡胶水封，然后通过两个电动夹爪7-1夹持新的橡胶密封，夹持机构到达工作位置后，新的橡胶密封位于已经割除的橡胶密封的上方，电动夹爪7-1松开，新的橡胶密封掉落在旧的橡胶密封上，新旧橡胶水封两端的斜面通过橡胶粘合剂粘在一起。
压紧单元8包括与转接件4-5固定设置压紧座8-1，压紧座8-1中部设置滑孔，压紧座8-1的上端固定设置驱动电机，驱动电机的电机轴上同轴固定设置驱动轮8-4，驱动轮8-4背离驱动电机的一侧设置导杆，驱动轮8-4为偏心轮，导杆上转动连接连杆8-3的一端，连杆8-3的另一端转动连接压块8-2，压块8-2与滑孔滑动连接。
通过驱动电机带动驱动轮8-4进行转动，从而驱动压板沿滑孔进行轴向运动，通过往复运动的压块8-2实现对新旧橡胶水封处的压紧，增加新旧橡胶水封的粘合程度。
转接件4-5包括与转孔转动连接的转轴，转轴的一端固定设置矩形的安装块，安装块的上表面设置销孔4-6，销孔4-6与转轴的轴线在竖直方向的投影垂直。
通过转轴在转孔内转动连接，使各个机构根据自身的重力保持竖直的状态，通过安装块可以分别固定不同的机构，安装方便快捷，通用性较高。
调节架4-1的下侧固定设置电磁销4-7，电磁销4-7位于背离支架3-3的一侧，电磁销4-7的销轴与销孔4-6对应，电磁销4-7的销轴伸出后***销孔4-6内。
链条4-3转动至工作位置时，电磁销4-7工作，销轴伸出***销孔4-6中，使各个不同的机构在工作的过程中位置保持固定，避免各个机构在工作的过程中产生位移。
调节架4-1下端设置位置传感器，位置传感器的感应端朝工作位置设置，位置传感器与链条电机形成电控回路。通过位置传感器控制链条电机，使每次均有一个工作单元处于工作位置上。
本发明使用时，预先根据旧橡胶水封的损坏程度调节两个调节机构4之间的间距，并现场根据需要使用的长度切割新的橡胶水封，然后通过两个电动夹爪7-1夹持新的橡胶密封，然后驱动磁吸附履带2达到需要对橡胶水封进行修补的区域，使磁吸附履带2与橡胶水封垂直，链轮电机启动，驱动链轮进行旋转，从而带动链条4-3沿调节架4-1进行滑动，驱动割除单元5达到工作位置，位置传感器感应到割除单元5到达工作位置后，电磁销4-7工作，销轴伸出***转接件4-5的销孔4-6的内，使割除单元5进行固定，通过行走电机驱动磁吸附履带2进行行走，实现对旧橡胶水封的割除，同时割除后的旧橡胶水封在切刀5-1上，然后调节机构4工作，驱动修整单元6到达工作位置，对割除后的就橡胶水封的斜面进行修整并滴涂橡胶粘合剂，调节机构4驱动夹持单元7到达工作位置，电动夹爪7-1张开，新橡胶水封掉落在已经割除的区域，之后调节机构4驱动压紧单元8到达工作位置，驱动电机启动，带动压块8-2沿滑孔进行轴向往复运动，压块的下表面不断实现对新旧橡胶水封接头处进行拍打压紧，增大新旧橡胶水封的接触，提升橡胶粘合剂的使用效果，使新旧橡胶水封牢固的粘贴在一块，从而实现对橡胶水封的修补。
以上仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种水利工程用闸门检修机器人，其特征在于，包括底盘（1），所述底盘（1）的两侧设置用于所述底盘（1）在水渠中行走的磁吸附履带（2），位于所述底盘（1）的一侧固定设置用于橡胶水封修补的修补装置（3）；
所述修补装置（3）包括与所述底盘（1）固定连接的导轨（3-1），所述导轨（3-1）滑动连接两个滑块（3-2），每个所述滑块（3-2）上均 固定设置一个支架（3-3），两个所述支架（3-3）上分别设置用于切换修补工具的调节机构（4），两个所述调节机构（4）对向设置；
所述导轨（3-1）的中部水平设置双头丝杆（3-4），所述双头丝杆（3-4）的两端螺纹上分别螺纹连接一个所述滑块（3-2）；
所述双头丝杆（3-4）与丝杆电机联动，所述丝杆电机的电机轴上固定设置主动齿轮，所述双头丝杆（3-4）的一端固定设置从动齿轮，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合；
所述调节机构（4）包括与所述支架（3-3）固定连接的调节架（4-1），所述调节架（4-1）的两端分别转动设置链轮，所述调节架（4-1）外侧滑动设置链条（4-3），所述链轮驱动所述链条（4-3）沿所述调节架（4-1）进行滑动；
所述链条（4-3）的外侧阵列设置若干个固定块（4-4），每个所述固定块（4-4）均与所述链条的其中一个链节固定连接，所述固定块（4-4）中部设置转孔，每个所述转孔内分别连接转接件（4-5）；
所述修补工具包括固定设置在所述转接件（4-5）上的割除单元（5）、修整单元（6）、夹持单元（7）和压紧单元（8），所述割除单元（5）、修整单元（6）、夹持单元（7）和压紧单元（8）分别与一个所述转接件（4-5）固定连接；
所述调节架（4-1）上固定设置链轮电机，所述链轮电机的电机轴与其中一个所述链轮同轴固定设置；
所述转接件（4-5）包括与所述转孔转动连接的转轴，所述转轴的一端固定设置矩形的安装块，所述安装块的上表面设置销孔（4-6），所述销孔（4-6）与所述转轴的轴线在竖直方向的投影垂直；
所述调节架（4-1）的下侧固定设置电磁销（4-7），所述电磁销（4-7）位于背离所述支架（3-3）的一侧，所述电磁销（4-7）的销轴与所述销孔（4-6）对应，所述电磁销（4-7）的销轴伸出后***所述销孔（4-6）内。
2.根据权利要求1所述的水利工程用闸门检修机器人，其特征在于，所述割除单元（5）包括与所述转接件（4-5）固定连接的切刀（5-1），所述切刀（5-1）与水平面的夹角为30-60度，两个所述切刀（5-1）对向设置，两个所述切刀（5-1）的刀刃背离所述底盘（1）设置。
3.根据权利要求2所述的水利工程用闸门检修机器人，其特征在于，所述修整单元（6）包括与所述转接件（4-5）固定连接的底架（6-1），所述底架（6-1）上设置倾斜的滑轨（6-2），所述滑轨（6-2）的倾斜角度与所述切刀（5-1）的倾斜角度一致，所述滑轨（6-2）的外侧滑动连接砂纸（6-3），还包括驱动所述砂纸（6-3）转动的砂纸电机；
所述底架（6-1）上固定设置胶箱（6-4），所述胶箱（6-4）朝所述底盘（1）的一侧设置胶管（6-5），所述胶管（6-5）延伸至所述滑轨（6-2）的一侧，所述胶管（6-5）上阵列设置若干滴胶孔，所述胶管（6-5）上设置流量开关。
4.根据权利要求1所述的水利工程用闸门检修机器人，其特征在于，所述夹持单元（7）包括固定设置在所述转接件（4-5）上的电动夹爪（7-1）。
5.根据权利要求1所述的水利工程用闸门检修机器人，其特征在于，所述压紧单元（8）包括与所述转接件（4-5）固定设置压紧座（8-1），所述压紧座（8-1）中部设置滑孔，所述压紧座（8-1）的上端固定设置驱动电机，所述驱动电机的电机轴上同轴固定设置驱动轮（8-4），所述驱动轮（8-4）背离所述驱动电机的一侧设置导杆，所述驱动轮（8-4）为偏心轮，所述导杆上转动连接连杆（8-3）的一端，所述连杆（8-3）的另一端转动连接压块（8-2），所述压块（8-2）与所述滑孔滑动连接。
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