CN115723868B - 一种海底爬行车的履带装置及使用方法 - Google Patents

一种海底爬行车的履带装置及使用方法 Download PDF

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CN115723868B CN202211547146.9A CN202211547146A CN115723868B CN 115723868 B CN115723868 B CN 115723868B CN 202211547146 A CN202211547146 A CN 202211547146A CN 115723868 B CN115723868 B CN 115723868B
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Abstract

本发明涉及海底履带爬行技术领域,特别是一种海底爬行车的履带装置及使用方法。活动座的长度方向的两侧分别通过转轴与第一支撑板的一侧转动连接,第一支撑板的另一侧底部固定有履带机构;顶板位于活动座的上方,顶板和活动座之间设有第一丝杆和位于第一丝杆两侧的定位柱,第一丝杆、以及两定位柱的底部分别与连接座的顶部表面固定连接,第一丝杆、两定位柱的顶部均贯穿顶板,顶板和第一支撑板之间通过滑动转动机构连接,活动座的下方设有活动壳,活动壳为底端开口的腔体结构,活动壳和连接座之间通过弹性调节机构连接,活动壳内设有偏移检测机构和位置纠正机构。其减少海底爬行车履带装置从管道滑落的可能,增加了该装置移动时的稳定性。

Description

一种海底爬行车的履带装置及使用方法
技术领域
本发明涉及海底履带爬行技术领域,特别是一种海底爬行车的履带装置及使用方法。
背景技术
随着海洋平台油气开采、中国西气东输工程的全面启动,大型管道或类似管道装置的组合处理***设施因其高质量的工作效率、圆形管道结构,具有占地少、有效工作空间大、美化生活环境等优点,得到了广泛的应用。现有技术中,公开号为CN211685381U的中国专利公开了一种适应海底与水空金属管道爬行的履带装置,通过设置履带角度变换机构,实现了履带机构中的两履带相对于底板的角度变换,达到自适应管径的要求,通过两履带之间的开合,使履带的底面始终保持与所爬管道面平行,使检修机器人的前进动力最大化。
但是该履带装置存在以下问题。检修机器人在前进的过程中,当受到来自侧面的外力时,检修机器人容易相对管道产生倾斜,如果机器人的倾斜状态不能及时纠正,随着使用时间的增加,检修机器人容易从管道上掉落,存在一定的局限性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷,提出了一种海底爬行车的履带装置及使用方法,其实现了对海底爬行车履带装置的重心位置进行实时监测,当该装置的重心出现偏移时能够及时对其进行纠正,减少海底爬行车履带装置从管道滑落的可能,增加了海底爬行车履带装置移动时的稳定性。
本发明的技术方案是:一种海底爬行车的履带装置,其中,包括连接座、顶板、活动壳和履带机构,连接座的长度方向的两侧分别通过转轴与第一支撑板的一侧转动连接,第一支撑板的另一侧底部固定有履带机构;
所述顶板位于连接座的上方,顶板和连接座之间设有第一丝杆和位于第一丝杆两侧的定位柱,第一丝杆、以及两定位柱的底部分别与连接座的顶部表面固定连接,第一丝杆、两定位柱的顶部均贯穿顶板,顶板和第一支撑板之间通过滑动转动机构连接,连接座的下方设有活动壳,活动壳为底端开口的腔体结构,活动壳和连接座之间通过弹性调节机构连接,活动壳内设有偏移检测机构和位置纠正机构。
本发明中,所述滑动转动机构包括第一伺服电机、齿轮、齿圈、螺纹套、第二支撑板、第三固定板和导向块,顶板的顶部表面设有第一伺服电机,第一伺服电机的输出端固定连接齿轮,第一丝杆的外表面套设有螺纹套,螺纹套的顶端外侧固定套有齿圈,套圈与齿轮之间相互啮合,螺纹套与顶板的连接处设有第一轴承,第一轴承的内圈与螺纹套固定连接,第一轴承的外圈与顶板固定连接;
所述顶板的两端分别固定有第二支撑板,两个第一支撑板的上表面分别固定有第三固定板,第三固定板的上表面设有导向槽,第二支撑板的底端转动连接有导向块,导向块设置在导向槽内,且导向块沿导向槽往复滑动。
所述顶板的上方设有固定壳,固定壳的下部通过固定连接部与顶板的上表面固定连接,第一伺服电机、螺纹套、齿轮和齿圈均设置在固定壳内,第一丝杆贯穿固定壳,齿轮和固定壳之间设有旋转按压器。
所述固定件包括分别固定于固定壳两外侧底部的第一固定板,第一固定板的底部设有第一卡槽,顶板的上表面固定有两个第一卡块,第一卡块位于第一卡槽内,第一固定板的外侧设有第二固定板,第二固定板的底部和顶板固定连接,第二固定板的上部设有水平插孔,水平插孔内贯穿设置插板,当插板设置在插孔内时,插板的底部和第一固定板的顶部相接触,第二固定板的顶部与第一活动板连接,插板上开设有插孔,第一活动板的底部表面固定有插块,插块的底部贯穿第二固定板并***插孔内,第二固定板的上表面还开设有第二凹槽,对应的在第一活动板下表面固定有第一固定柱,第一固定柱位于第二凹槽内,且第一固定柱的底部和第二凹槽的底部之间通过拉伸弹簧连接。
所述旋转按压器包括按压板,按压板的底部表面和齿轮的顶部表面相接触,按压板的上方设有第一转轴,第一转轴贯穿固定壳,第一转轴和固定壳的连接处设有第二轴承,第二轴承的内圈与第一转轴的顶端固定连接,第二轴承的外圈与固定壳固定连接,第一转轴内设有第一凹槽,按压板上固定连接有棱柱,棱柱位于第一凹槽内,棱柱的上表面和第一凹槽的内壁之间通过数个第一压缩弹簧连接。
所述第一伺服电机的底部固定有限位块,限位块插接在顶板上表面的限位槽内。
所述弹性调节机构包括第二固定柱、第二活动板和第三活动板,第二活动板位于连接座的上方,第一丝杆和定位柱分别贯穿第二活动板,活动壳上表面的两端分别固定有第二固定柱,第二固定柱的顶端贯穿连接座,第二固定柱的顶部表面开设有第三凹槽,第二活动板下表面的两端分别固定有活动柱,活动柱的底端与第三凹槽之间通过第二压缩弹簧连接;
第二活动板内设有第二丝杆,第二丝杆与第二活动板之间呈螺纹连接,第二丝杆的底部固定有第三轴承,第二丝杆的顶部固定有固定盘,固定盘的顶部表面设有第二卡槽;
第三活动板位于第二活动板的上方,第三活动板的下表面固定有第二卡块,第二卡块插接于第二卡槽内,其中的一个定位柱贯穿第三活动板,第三活动板的上方设有固定环,固定环固定连接于贯穿第三活动板的定位柱的外表面,固定环与第三活动板之间通过第三压缩弹簧连接。
所述偏移检测机构包括位于活动壳内的第一滚轮,第一滚轮的底部位于活动壳的下方,第一滚轮与蜗杆呈同轴设置,蜗杆与蜗轮之间啮合传动,蜗轮与凸轮呈同轴设置,蜗轮中心轴上固定有凸轮,活动壳的内侧壁上固定有测距传感器,通过测距传感器测得凸轮和测距传感器之间的距离。
所述位置纠正机构包括两个第二滚轮,第二滚轮的底部位于活动壳的下方,第二滚轮均固定在第三转轴的外部,第三转轴与活动壳转动连接,第三转轴上固定有第一锥形齿轮,活动壳的内壁上固定有第二伺服电机,第二伺服电机的输出端固定有第二锥形齿轮,第二锥形齿轮和第一锥形齿轮之间相互啮合。
本发明还包括一种海底爬行车履带装置的使用方法,其中,包括以下步骤:
将海底爬行车履带装置放置于所爬管道面上,第一滚轮和第二滚轮分别与所爬管道面相接触,通过弹性调节机构,活动壳相对连接座弹性连接,从而实现第一滚轮和第二滚轮分别相对连接座弹性连接;
通过第一伺服电机驱动螺纹套旋转,螺纹套带动顶板相对第一丝杆竖直方向移动,改变顶板的高度,顶板驱动第二支撑板相对连接座下移,导向块在导向槽内滑动,并带动第一支撑板沿第一支撑板和连接座之间的转轴摆动,使履带机的底面始终保持与所爬管道面平行;
当海底爬行车履带装置侧面受到外力时,海底爬行车履带装置相对所爬管道倾斜,重心发生偏移,第一滚轮在管道面上滚动,第一滚轮驱动凸轮同步旋转,测距传感器测得凸轮和测距传感器之间的距离发生改变,此时海底爬行车履带装置产生偏移;
通过第二伺服电机驱动两个第二滚轮反向旋转,纠正海底爬行车履带装置的位置,当测距传感器测得凸轮和测距传感器之间的距离恢复至初始值时,海底爬行车履带装置的重心恢复初始位置。
本发明的有益效果是:
(1)通过设置滑动转动机构,使履带机构的底面始终保持与所爬管道面平行;
(2)通过弹性调节结构,可以自动调节活动壳内的第一滚轮和第二滚轮弹性按压所爬管道面的力度,保证第一滚轮和第二滚轮能够始终紧贴所爬管道面;
(3)通过调节偏移监测机构,实现了对海底爬行车履带装置的重心位置的实时检测,当检测到装置的重心位置产生偏移时,可以通过位置纠正机构为履带装置的位置及时进行纠正,减少海底爬行车履带装置从管道滑落的可能,增加了该装置移动时的稳定性;
(4)通过固定件将固定壳固定安装在顶板的上表面,通过旋转按压器将第一伺服电机固定安装在顶板上,并且通过设置固定件和旋转按压器,便于实现第一伺服电机的安装和拆卸。
附图说明
图1为本发明整体的结构示意图;
图2为本发明旋转驱动机构的结构示意图;
图3为本发明固定壳内部的结构示意图;
图4为本发明限位槽的结构示意图;
图5为本发明第一转轴处的***结构示意图;
图6为本发明第一固定板处的***结构示意图;
图7为本发明弹性调节组件的结构示意图;
图8为本发明弹性调节组件的***结构示意图;
图9为本发明活动壳内部的结构示意图。
图中:1连接座;2第一支撑板;3履带机构;4顶板;5第一丝杆;6定位柱;7螺纹套;8活动壳;9第一滚轮;10凸轮;11测距传感器;12第二滚轮;13第一轴承;14固定壳;15第一伺服电机;16齿轮;17齿圈;18限位槽;19限位块;20按压板;21第一转轴;22第二轴承;23第一凹槽;24棱柱;25第一压缩弹簧;26第一卡块;27第一固定板;28第一卡槽;29插板;30第二固定板;31第一活动板;32插块;33插孔;34第二凹槽;35第一固定柱;36拉伸弹簧;37第二固定柱;38第二活动板;39第三凹槽;40活动柱;41第二压缩弹簧;42第二丝杆;43第三轴承;44固定盘;45第二卡槽;46第三活动板;47第二卡块;48固定环;49第三压缩弹簧;50蜗杆;51第四轴承;52蜗轮;53第二转轴;54第五轴承;55第三转轴;56第一锥形齿轮;57第二伺服电机;58第二锥形齿轮;59第二支撑板;60第三固定板;61导向槽;62导向块。
具体实施方式
为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
如图1所示,本发明所述的一种海底爬行车的履带装置包括连接座1、顶板4、活动壳8和履带机构,连接座1的长度方向的两侧分别通过转轴与第一支撑板2转动连接,第一支撑板2的一侧与连接座1转动连接,对应的第一支撑板2的另一侧固定有履带机构3。顶板4位于连接座1的上方,顶板4和连接座1之间设有第一丝杆5和位于第一丝杆5两侧的定位柱6,第一丝杆5、以及两定位柱6的底部分别与连接座1的顶部表面固定连接,第一丝杆5、两定位柱6的顶部均贯穿顶板4。顶板4和第一支撑板2之间通过滑动转动机构连接。连接座1的下方设有活动壳8,活动壳8为底端开口的腔体结构,活动壳8和连接座1之间通过弹性调节机构连接。活动壳8内设有偏移检测机构和位置纠正机构,通过偏移检测机构对履带装置的结构进行监测,当监测到履带装置的位置产生偏移时,通过位置纠正机构对履带装置的位置进行纠正。
如图1至图5所示,滑动转动机构包括第一伺服电机15、齿轮16、齿圈17、螺纹套7、第二支撑板59、第三固定板60和导向块62,顶板4的顶部表面设有第一伺服电机15,第一伺服电机15的底部固定有限位块19,限位块19插接在顶板4上表面的限位槽18内。第一伺服电机15的输出端固定连接齿轮16。第一丝杆5的外表面套设有螺纹套7,螺纹套7的顶端外侧固定套有齿圈17,套圈17与齿轮16之间相互啮合。螺纹套7与顶板4的连接处设有第一轴承13,第一轴承13的内圈与螺纹套7固定连接,第一轴承13的外圈与顶板4固定连接。第一伺服电机15动作过程中,通过其输出轴带动齿轮16转动,通过齿轮16与套圈17之间的啮合,带动套圈17转动,同时套圈17带动螺纹套7转动,螺纹套7在第一丝杆5上转动的同时,还沿第一丝杆5的轴向往复移动,此时螺纹套7通过与其连接的第一轴承13带动顶板4做竖直方向的往复移动,顶板4上下移动过程中,通过定位柱6保证顶板4沿竖直方向平稳的移动。
顶板4的两端分别固定与第二支撑板59,两个第一支撑板2的上表面分别固定有第三固定板60,第三固定板60的上表面设有导向槽61。第二支撑板59的顶端与顶板4固定连接,第二支撑板59的底端转动连接有导向块62,导向块62设置在导向槽61内,且能够沿导向槽61往复滑动。
螺纹套7带动顶板4沿竖直方向移动时,顶板4带动第二支撑板59上下移动,第二支撑板59相对于连接座1的位置发生变化,产生上移或者下移,导向块62在导向槽61内滑动,第二支撑板59带动与其连接的第一支撑板2沿该支撑板和连接座1之间的转轴产生摆动,使履带机构3的底面始终保持与所爬管道面平行。
顶板4的上方设有固定壳14,固定壳14的下部通过固定连接部与顶板4的上表面固定连接。第一伺服电机15、螺纹套7、齿轮16和齿圈17均设置在固定壳14内,固定壳14对其内部的部件起到了保护作用。第一丝杆5贯穿固定壳14。
如图6所示,固定件包括分别固定于固定壳14两外侧底部的第一固定板27,顶板4的上表面固定有两个第一卡块26,第一固定板27的底部设有第一卡槽28,第一卡块26位于第一卡槽28内。第一固定板27的外侧设有第二固定板30,第二固定板30的底部和顶板4固定连接,第二固定板30的上部设有水平插孔,水平插孔内贯穿设置插板29,当插板设置在插孔内时,插板29的底部和第一固定板27的顶部相接触。第二固定板30的顶部与第一活动板31连接,插板29上开设有插孔33,第一活动板31的底部表面固定有插块32,插块32的底部贯穿第二固定板30并***插孔33内。第二固定板30的上表面还开设有第二凹槽34,对应的在第一活动板31下表面固定有第一固定柱35,第一固定柱35位于第二凹槽34内,且第一固定柱35的底部和第二凹槽34的底部之间通过拉伸弹簧36连接。当第二固定板30与第一活动板31固定连接,且插板29***第二固定板30的插孔内、插板29的底部表面与第一固定板27的上表面接触时,即可实现固定壳14与顶板4之间的固定连接。
如图5所示,旋转按压器包括按压板20,按压板20的底部表面和齿轮16的顶部表面相接触,按压板20的上方设有第一转轴21,第一转轴21贯穿固定壳14,第一转轴21和固定壳14的连接处设有第二轴承22,第二轴承22的内圈与第一转轴21的顶端固定连接,第二轴承22的外圈与固定壳14固定连接。第一转轴21内设有第一凹槽23,按压板20上固定连接有棱柱24,棱柱24位于第一凹槽23内,棱柱24的上表面和第一凹槽23的内壁之间通过数个第一压缩弹簧25连接。当固定壳14固定在顶板4上时,固定壳14通过第一转轴21和第一压缩弹簧25对按压板20和按压板下方的齿轮16施加向下的压力。通过按压板20,对齿轮16和第一伺服电机15施加向下的压力,对齿轮16和第一伺服电机15的位置进行限定,避免限位块19脱离限位槽18。
当需要拆除第一伺服电机15时,将第一活动板31上移,第一固定柱35和插块32上移,拉伸弹簧36处于拉伸状态,插块32脱离插孔33,解除插板29和第二固定板30之间的固定关系,人工水平驱动插板29移动,使得插板29不再与第一固定板27的顶部相接触,解除对第一固定板27的位置限定,人工驱动固定壳14上移,使得第一卡块26脱离第一卡槽28,按压板20不再按压齿轮16,完成固定壳14的拆除,人工驱动第一伺服电机15上移,第一伺服电机15底部的限位块19脱离限位槽18,即可完成第一伺服电机15的拆除。
需要安装第一伺服电机15时,将第一伺服电机15底部的限位块19***限位槽18内,将固定壳14放置在顶板4的上表面,将顶板4上的第一卡块26***第一固定板27的第一卡槽28内,人工驱动插板29移动,使得插板29的底面与第一固定板27的顶部相接触,使第一固定板27的位置固定,避免第一卡块26脱离第一卡槽28,当插孔33移动至插块32的正下方时,在拉伸弹簧36的拉动作用下,使第一固定柱35和第一活动板31下移,插块32***插孔33内,插板29固定在第二固定板30内,此时固定壳14固定在顶板4的上表面,按压板20按压齿轮16的顶部,第一压缩弹簧25处于压缩状态,通过按压板20对齿轮16和第一伺服电机15产生向下的压力,避免限位块19脱离限位槽18。
如图7和图8所示,弹性调节机构包括第二固定柱37、第二活动板38和第三活动板46,第二活动板38位于连接座1的上方,第一丝杆5和定位柱6分别贯穿第二活动板38,活动壳8上表面的两端分别固定有第二固定柱37,第二固定柱37的顶端贯穿连接座1,第二固定柱37的顶部表面开设有第三凹槽39。第二活动板38下表面的两端分别固定有活动柱40,活动柱40的底端与第三凹槽39之间通过第二压缩弹簧41连接。第二活动板38内设有第二丝杆42,第二丝杆42与第二活动板38之间呈螺纹连接,第二丝杆42的底部固定有第三轴承43,第二丝杆42的顶部固定有固定盘44,固定盘44的顶部表面设有第二卡槽45。第三活动板46位于第二活动板38的上方,第三活动板46的下表面固定有第二卡块47,第二卡块47插接于第二卡槽45内,对第二丝杆42的转动起到限定作用。其中的一个定位柱贯穿第三活动板46,第三活动板46的上方设有固定环48,固定环48固定连接于贯穿第三活动板的定位柱的外表面,固定环48与第三活动板46之间通过第三压缩弹簧49连接。
当第二卡块47插接在第二卡槽45内时,避免第二丝杆42转动,并使固定盘44的高度固定,此时第二活动板38和连接座1之间的距离为恒定值。通过活动柱40、第三凹槽39、第二压缩弹簧41和第二固定柱37,使活动壳8和第二活动板38之间呈弹性连接。抬起第三活动板46,第二卡块47脱离第二卡槽45,解除对固定盘44的位置限定,当活动壳8内的偏移检测机构和位置纠正机构分别与所爬管道面相接触时,人工驱动固定盘44旋转,第二丝杆42第二带动活动板38沿竖直方向移动,改变第二压缩弹簧41的形变程度,进而调节偏移检测机构和位置纠正机构按压所爬管道面的力度,调节完毕后,松开第三活动板46,第三压缩弹簧49驱动第三活动板46下移,第二卡块47重新***第二卡槽45内,限位固定盘44和第二丝杆42的位置,避免第二丝杆42转动。
如图9所示,偏移检测机构包括位于活动壳8内的第一滚轮9,第一滚轮9的底部位于活动壳8的下方。第一滚轮9与蜗杆50呈同轴设置,蜗杆50的一端通过第四轴承51与活动壳8连接,蜗杆50的另一端与第一滚轮9固定连接,蜗杆50与蜗轮52之间啮合传动。蜗轮52与凸轮10呈同轴设置,蜗轮50中心轴的顶部通过第二轴承54与活动壳8连接,蜗轮中心轴上固定有凸轮10,活动壳8的内壁上固定有测距传感器11,通过测距传感器11测得凸轮10和测距传感器11之间的距离。当海底爬行车履带装置的侧面受到外力时,海底爬行车履带装置相对所爬管道倾斜,重心发生倾斜,导致第一滚轮9在管道面上滚动,第一滚轮9驱动蜗杆50旋转,通过蜗杆50和蜗轮52的啮合,蜗轮52旋转,蜗轮52即可驱动第二转轴53和凸轮10旋转,此时测距传感器11测得凸轮10和测距传感器11之间的距离发生改变。
位置纠正机构包括两个第二滚轮12,第二滚轮12的底部位于活动壳8的下方。第二滚轮12均固定在第三转轴55的外部,第三转轴55与活动壳8之间转动连接。同时第三转轴55上固定有第一锥形齿轮56,活动壳8的内壁上固定有第二伺服电机57,第二伺服电机57的输出端固定有第二锥形齿轮58,第二锥形齿轮58和第一锥形齿轮56之间相互啮合。第二伺服电机57驱动第二锥形齿轮58旋转,通过第二锥形齿轮58和第一锥形齿轮56的配合,以使第二锥形齿轮58驱动第一锥形齿轮56和第三转轴55旋转,第三转轴55可以驱动两个第二滚轮12旋转。通过第二滚轮12的转动,对海底爬行车履带装置的位置进行纠正。
本发明包括一种海底爬行车履带装置的使用方法,该方法包括以下步骤。
将海底爬行车履带装置放置于所爬管道面上,第一滚轮9和第二滚轮12分别与所爬管道面相接触,通过弹性调节机构,活动壳8相对连接座1弹性连接,从而实现了第一滚轮9和第二滚轮12分别相对连接座1弹性连接。
通过第一伺服电机15驱动螺纹套7旋转,通过螺纹套7和第一丝杆5的配合,螺纹套7相对第一丝杆5竖直方向移动,改变顶板4的高度,顶板4竖直方向移动时,顶板4驱动第二支撑板59相对连接座1下移,导向块62在导向槽61内滑动,并带动第一支撑板2沿第一支撑板和连接座1之间的转轴摆动,使履带机构3的底面始终保持与所爬管道面平行。
当海底爬行车履带装置侧面受到外力时,海底爬行车履带装置相对所爬管道倾斜,重心发生偏移,第一滚轮9在管道面上滚动,第一滚轮9滚动时,第一滚轮9驱动凸轮10同步旋转,测距传感器11测得凸轮10和测距传感器11之间的距离发生改变,即可得知海底爬行车履带装置产生偏移;
此时,通过第二伺服电机57驱动第二滚轮12反向旋转,纠正海底爬行车履带装置的位置,当测距传感器11测得凸轮10和测距传感器11之间的距离恢复至初始值时,海底爬行车履带装置重心恢复初始位置。
以上对本发明所提供的一种海底爬行车的履带装置及使用方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种海底爬行车的履带装置,其特征在于,包括连接座(1)、顶板(4)、活动壳(8)和履带机构,连接座(1)的长度方向的两侧分别通过转轴与第一支撑板(2)的一侧转动连接,第一支撑板(2)的另一侧底部固定有履带机构(3);
所述顶板(4)位于连接座(1)的上方,顶板(4)和连接座(1)之间设有第一丝杆(5)和位于第一丝杆(5)两侧的定位柱(6),第一丝杆(5)、以及两定位柱(6)的底部分别与连接座(1)的顶部表面固定连接,第一丝杆(5)、两定位柱(6)的顶部均贯穿顶板(4),顶板(4)和第一支撑板(2)之间通过滑动转动机构连接,连接座(1)的下方设有活动壳(8),活动壳(8)为底端开口的腔体结构,活动壳(8)和连接座(1)之间通过弹性调节机构连接,活动壳(8)内设有偏移检测机构和位置纠正机构;
所述偏移检测机构包括位于活动壳(8)内的第一滚轮(9),第一滚轮(9)的底部位于活动壳(8)的下方,第一滚轮(9)与蜗杆(50)呈同轴设置,蜗杆(50)与蜗轮(52)之间啮合传动,蜗轮(52)与凸轮(10)呈同轴设置,蜗轮中心轴上固定有凸轮(10),活动壳(8)的内侧壁上固定有测距传感器(11),通过测距传感器(11)测得凸轮(10)和测距传感器(11)之间的距离;
所述位置纠正机构包括两个第二滚轮(12),第二滚轮(12)的底部位于活动壳(8)的下方,第二滚轮(12)均固定在第三转轴(55)的外部,第三转轴(55)与活动壳(8)转动连接,第三转轴(55)上固定有第一锥形齿轮(56),活动壳(8)的内壁上固定有第二伺服电机(57),第二伺服电机(57)的输出端固定有第二锥形齿轮(58),第二锥形齿轮(58)和第一锥形齿轮(56)之间相互啮合。
2.根据权利要求1所述的一种海底爬行车的履带装置,其特征在于,所述滑动转动机构包括第一伺服电机(15)、齿轮(16)、齿圈(17)、螺纹套(7)、第二支撑板(59)、第三固定板(60)和导向块(62),顶板(4)的顶部表面设有第一伺服电机(15),第一伺服电机(15)的输出端固定连接齿轮(16),第一丝杆(5)的外表面套设有螺纹套(7),螺纹套(7)的顶端外侧固定套有齿圈(17),套圈(17)与齿轮(16)之间相互啮合,螺纹套(7)与顶板(4)的连接处设有第一轴承(13),第一轴承(13)的内圈与螺纹套(7)固定连接,第一轴承(13)的外圈与顶板(4)固定连接;
所述顶板(4)的两端分别固定有第二支撑板(59),两个第一支撑板(2)的上表面分别固定有第三固定板(60),第三固定板(60)的上表面设有导向槽(61),第二支撑板(59)的底端转动连接有导向块(62),导向块(62)设置在导向槽(61)内,且导向块(62)沿导向槽(61)往复滑动。
3.根据权利要求1所述的一种海底爬行车的履带装置,其特征在于,所述顶板(4)的上方设有固定壳(14),固定壳(14)的下部通过固定连接部与顶板(4)的上表面固定连接,第一伺服电机(15)、螺纹套(7)、齿轮(16)和齿圈(17)均设置在固定壳(14)内,第一丝杆(5)贯穿固定壳(14),齿轮(16)和固定壳(14)之间设有旋转按压器。
4.根据权利要求3所述的一种海底爬行车的履带装置,其特征在于,固定件包括分别固定于固定壳(14)两外侧底部的第一固定板(27),第一固定板(27)的底部设有第一卡槽(28),顶板(4)的上表面固定有两个第一卡块(26),第一卡块(26)位于第一卡槽(28)内,第一固定板(27)的外侧设有第二固定板(30),第二固定板(30)的底部和顶板(4)固定连接,第二固定板(30)的上部设有水平插孔,水平插孔内贯穿设置插板(29),当插板设置在插孔内时,插板(29)的底部和第一固定板(27)的顶部相接触,第二固定板(30)的顶部与第一活动板(31)连接,插板(29)上开设有插孔(33),第一活动板(31)的底部表面固定有插块(32),插块(32)的底部贯穿第二固定板(30)并***插孔(33)内,第二固定板(30)的上表面还设有第二凹槽(34),对应的在第一活动板(31)下表面固定有第一固定柱(35),第一固定柱(35)位于第二凹槽(34)内,且第一固定柱(35)的底部和第二凹槽(34)的底部之间通过拉伸弹簧(36)连接。
5.根据权利要求3所述的一种海底爬行车的履带装置,其特征在于,所述旋转按压器包括按压板(20),按压板(20)的底部表面和齿轮(16)的顶部表面相接触,按压板(20)的上方设有第一转轴(21),第一转轴(21)贯穿固定壳(14),第一转轴(21)和固定壳(14)的连接处设有第二轴承(22),第二轴承(22)的内圈与第一转轴(21)的顶端固定连接,第二轴承(22)的外圈与固定壳(14)固定连接,第一转轴(21)内设有第一凹槽(23),按压板(20)上固定连接有棱柱(24),棱柱(24)位于第一凹槽(23)内,棱柱(24)的上表面和第一凹槽(23)的内壁之间通过数个第一压缩弹簧(25)连接。
6.根据权利要求3所述的一种海底爬行车的履带装置,其特征在于,所述第一伺服电机(15)的底部固定有限位块(19),限位块(19)插接在顶板(4)上表面的限位槽(18)内。
7.根据权利要求1所述的一种海底爬行车的履带装置,其特征在于,所述弹性调节机构包括第二固定柱(37)、第二活动板(38)和第三活动板(46),第二活动板(38)位于连接座(1)的上方,第一丝杆(5)和定位柱(6)分别贯穿第二活动板(38),活动壳(8)上表面的两端分别固定有第二固定柱(37),第二固定柱(37)的顶端贯穿连接座(1),第二固定柱(37)的顶部表面开设有第三凹槽(39),第二活动板(38)下表面的两端分别固定有活动柱(40),活动柱(40)的底端与第三凹槽(39)之间通过第二压缩弹簧(41)连接;
第二活动板(38)内设有第二丝杆(42),第二丝杆(42)与第二活动板(38)之间呈螺纹连接,第二丝杆(42)的底部固定有第三轴承(43),第二丝杆(42)的顶部固定有固定盘(44),固定盘(44)的顶部表面设有第二卡槽(45);
第三活动板(46)位于第二活动板(38)的上方,第三活动板(46)的下表面固定有第二卡块(47),第二卡块(47)插接于第二卡槽(45)内,其中的一个定位柱贯穿第三活动板(46),第三活动板(46)的上方设有固定环(48),固定环(48)固定连接于贯穿第三活动板的定位柱的外表面,固定环(48)与第三活动板(46)之间通过第三压缩弹簧(49)连接。
8.一种权利要求1-7所述一种海底爬行车履带装置的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
将海底爬行车履带装置放置于所爬管道面上,第一滚轮和第二滚轮分别与所爬管道面相接触,通过弹性调节机构,活动壳相对连接座弹性连接,从而实现第一滚轮和第二滚轮分别相对连接座弹性连接;
通过第一伺服电机驱动螺纹套旋转,螺纹套带动顶板相对第一丝杆竖直方向移动,改变顶板的高度,顶板驱动第二支撑板相对连接座下移,导向块在导向槽内滑动,并带动第一支撑板沿第一支撑板和连接座之间的转轴摆动,使履带机的底面始终保持与所爬管道面平行;
当海底爬行车履带装置侧面受到外力时,海底爬行车履带装置相对所爬管道倾斜,重心发生偏移,第一滚轮在管道面上滚动,第一滚轮驱动凸轮同步旋转,测距传感器测得凸轮和测距传感器之间的距离发生改变,此时海底爬行车履带装置产生偏移;
通过第二伺服电机驱动两个第二滚轮反向旋转,纠正海底爬行车履带装置的位置,当测距传感器测得凸轮和测距传感器之间的距离恢复至初始值时,海底爬行车履带装置的重心恢复初始位置。
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