CN220701220U - 一种用于塔筒的多功能爬升机器人 - Google Patents
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Abstract
一种用于塔筒的多功能爬升机器人，包括支撑塔盘；至少三组爬升机构，每组爬升机构包括两个爬升组件，且两个爬升组件分别设置在支撑塔盘的两侧，两个爬升组件总体呈弧形，爬升组件包括：支撑杆，转动设置在支撑塔盘上，支撑杆与地面之间夹锐角；弹簧；动力组件设置在支撑杆的末端，用于提供沿支撑杆的动力，且能够自锁；爬升轮，通过动力组件驱动爬升轮转动而带动机器人螺旋升降；工作机构。本实用新型两个爬升组件整体呈弧形设置，使得机器人连续螺旋升降，能够悬停在任意期望高度；支撑杆与地面之间夹锐角，使得电动机进行自锁时，只需要抵抗机器人重力沿支撑杆的分力，而不是全部的重力，使得电动机的自锁更加省力、稳定。
Description
技术领域
本实用新型涉及风力发电技术领域，尤其是一种用于塔筒的多功能爬升机器人。
背景技术
随着风力发电工程日益蓬勃，更多的风电塔接踵而至，而对于这种大型塔筒结构的维护和清洁较为困难。传统的人工清洁，探伤，维护等操作，由于其效率低下和极低的安全系数，有着被淘汰的趋势，所以塔筒爬升机器人也就应运而生；
现有的爬升机器人，锁定能力不强，不能在任意位置进行悬停。
为此，我们提出一种用于塔筒的多功能爬升机器人。
实用新型内容
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种用于塔筒的多功能爬升机器人，两个爬升组件整体呈弧形设置，使得机器人沿着弧形路径进行旋转移动，机器人的运动轨迹为连续运动轨迹，爬升速度更快，且机器人连续螺旋升降，能够悬停在任意期望高度；支撑杆与地面之间夹锐角，使得电动机进行自锁时，只需要抵抗机器人重力沿支撑杆的分力，而不是全部的重力，使得电动机的自锁更加省力、稳定。
本实用新型所采用的技术方案如下：
一种用于塔筒的多功能爬升机器人，包括：
支撑塔盘；
至少三组爬升机构，每组爬升机构包括两个爬升组件，且两个爬升组件分别设置在支撑塔盘的两侧，两个爬升组件总体呈弧形，爬升组件包括：
支撑杆，转动设置在支撑塔盘上，支撑杆与地面之间夹锐角；
弹簧，用于连接支撑杆和支撑塔盘，弹簧处于收缩状态；
动力组件设置在支撑杆的末端，用于提供沿支撑杆的动力，且能够自锁；
爬升轮，通过动力组件驱动爬升轮转动而带动机器人螺旋升降；
工作机构，安装在支撑塔盘上，通过在工作机构上安装配件进行工作。
其进一步特征在于：
还包括滑轨机构，滑轨机构包括外轨和内轨，外轨设置在支撑塔盘的内侧，内轨滑动设置在外轨上，内轨上设置有驱动组件，用于驱动内轨在外轨上滑动，内轨上还设置有能够伸缩的第二延伸臂。
所述爬升组件还包括悬挂组件和传动组件，爬升轮设置有两个，两个爬升轮通过两个传动组件与动力组件连接；悬挂组件安装在动力组件上，并与传动组件连接，使得两个爬升轮都能够与塔筒壁接触。
所述动力组件为电动机，传动组件为万向节。
所述工作机构包括工作盘，工作盘上安装有能够伸缩的第一延伸臂。
所述支撑塔盘由多个等宽圆环组成。
所述外轨由多段组合而成，且组成后呈圆形，驱动组件可以为驱动马达。
所述第一延伸臂和第二延伸臂上都能够安装各种配件，用于完成不同的工作。
本实用新型的有益效果如下：
本实用新型结构紧凑、合理，操作方便，两个爬升组件整体呈弧形设置，使得机器人沿着弧形路径进行旋转移动，机器人的运动轨迹为连续运动轨迹，爬升速度更快，且机器人连续螺旋升降，能够悬停在任意期望高度；支撑杆与地面之间夹锐角，使得电动机进行自锁时，只需要抵抗机器人重力沿支撑杆的分力，而不是全部的重力，使得电动机的自锁更加省力、稳定。
同时，本实用新型还具备如下优点：
(1)在机器人悬停后，驱动组件通过内轨带动第二延伸臂转动，通过第二延伸臂的配件进行工作，且第二延伸臂能够随着内轨沿着外轨做圆周运动，进而使得第二延伸臂上的配件能够绕着塔筒壁的一周进行工作，便于对塔筒壁一周进行工作或者检查。
(2)工作机构包括工作盘，工作盘上安装有第一延伸臂，通过在第一延伸臂上安装毛刷、水枪、喷雾等配件来进行工作，工作盘上开设有安装孔，通过安装孔安装第一延伸臂，通过在工作盘上开设安装孔的数量来确定安装第一延伸臂的数量，能够实现多种功能的工作。
(3)弹簧连接支撑杆和支撑塔盘，且弹簧处于收缩状态，通过弹簧拉紧支撑杆，弹簧为氮气弹簧，便于增加爬升轮和塔筒壁之间的摩擦力。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的爬升组件示意图。
图3为本实用新型的支撑塔盘与工作盘示意图一。
图4为本实用新型的支撑塔盘与工作盘示意图二。
图5为本实用新型的动力组件、悬挂、传动组件与爬升轮示意图。
其中：1、支撑塔盘；101、等宽圆环；2、爬升组件；201、支撑杆；202、弹簧；203、动力组件；204、悬挂组件；205、传动组件；206、爬升轮；3、工作盘；301、第一延伸臂；401、外轨；402、内轨；403、驱动组件；404、第二延伸臂。
具体实施方式
下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。
如图1-图5所示，一种用于塔筒的多功能爬升机器人，包括爬升机构、支撑塔盘1、工作机构和滑轨机构；爬升机构、工作机构和滑轨机构均设置在支撑塔盘1上，通过爬升机构带动机器人进行爬升、固定等，工作机构能够安装毛刷、水枪、喷雾等配件来进行工作。滑轨机构能够安装探伤传感器、视觉元件等进行工作。
如图1、图3、图4所示，支撑塔盘1由多个等宽圆环101组成，等宽圆环101个数为三个，还可以为四个或更多。多个等宽圆环101通过铆接或其他方式进行安装。
如图1、图2、图5所示，爬升机构至少设置有三组，每组爬升机构包括两个爬升组件2，两个爬升组件2分别设置在支撑塔盘1的两侧，两个爬升组件2整体呈弧形设置，机器人沿着弧形路径连续旋转升降，使得机器人爬升速度更快，且机器人连续旋转升降能够悬停在任意期望高度。爬升组件2包括支撑杆201、弹簧202、动力组件203、悬挂组件204、传动组件205和爬升轮206，支撑杆201转动设置在支撑塔盘1上，弹簧202连接支撑杆201和支撑塔盘1，且弹簧202处于收缩状态，通过弹簧202拉紧支撑杆201，弹簧202为氮气弹簧，支撑杆201的末端设置有动力组件203，动力组件203沿着支撑杆201提供动力，动力组件203通过传动组件205连接有两个爬升轮206，动力组件203上还设置有悬挂组件204，通过悬挂组件204连接传动组件205，用于调节两个爬升轮206的位置，使得两个爬升轮206都能够与塔筒壁接触。
动力组件203为电动机，用于提供沿支撑杆201的动力，传动组件205为两个万向节串联，电动机通过两个串联的万向节带动爬升轮206转动。支撑杆201与地面之间夹锐角，使得电动机进行自锁时，只需要抵抗机器人重力沿支撑杆201的分力，而不是全部的重力，使得电动机的自锁更加省力、稳定。
工作机构包括工作盘3，工作盘3上安装有第一延伸臂301，通过在第一延伸臂301上安装毛刷、水枪、喷雾等配件来进行工作，工作盘3上开设有安装孔，通过安装孔安装第一延伸臂301，通过在工作盘3上开设安装孔的数量来确定安装第一延伸臂301的数量。
滑轨机构包括外轨401和内轨402，外轨401设置在支撑塔盘1的内侧，外轨401由多段组合而成，且组成后呈圆形，内轨402滑动设置在外轨401上，内轨402上设置有驱动组件403，用于驱动内轨402在外轨401上滑动，驱动组件403可以为驱动马达，内轨402上还设置有第二延伸臂404，通过在第二延伸臂404上安装探伤传感器、视觉元件等进行工作。
在机器人悬停后，驱动组件403通过内轨402带动第二延伸臂404转动，通过第二延伸臂404的配件进行工作，且第二延伸臂404能够随着内轨402沿着外轨401做圆周运动，进而使得第二延伸臂404上的配件能够绕着塔筒壁的一周进行工作。
第一延伸臂301和第二延伸臂404都能够进行伸缩，且都通过电机或气缸等进行伸缩控制。
在具体使用时，动力组件203的电动机工作，进而通过传动组件205带动两个爬升轮206转动，三组爬升机构一起工作，进而带动机器人沿着连续的弧线轨迹螺旋升降，通过对动力组件203的电动机进行自锁，完成对机器人的固定；支撑杆201和地面之间夹锐角，使得电动机进行自锁时，只需要抵抗机器人重力沿支撑杆201的分力，而不是全部的重力，使得电动机的自锁更加省力、稳定。
以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在本实用新型的保护范围之内，可以作任何形式的修改。
Claims (8)
1.一种用于塔筒的多功能爬升机器人，其特征在于，包括：
支撑塔盘(1)；
至少三组爬升机构，每组爬升机构包括两个爬升组件(2)，且两个爬升组件(2)分别设置在支撑塔盘(1)的两侧，两个爬升组件(2)总体呈弧形，爬升组件(2)包括：
支撑杆(201)，转动设置在支撑塔盘(1)上，支撑杆(201)与地面之间夹锐角；
弹簧(202)，用于连接支撑杆(201)和支撑塔盘(1)，弹簧(202)处于收缩状态；
动力组件(203)设置在支撑杆(201)的末端，用于提供沿支撑杆(201)的动力，且能够自锁；
爬升轮(206)，通过动力组件(203)驱动爬升轮(206)转动而带动机器人螺旋升降；
工作机构，安装在支撑塔盘(1)上，通过在工作机构上安装配件进行工作。
2.如权利要求1所述的一种用于塔筒的多功能爬升机器人，其特征在于：还包括滑轨机构，滑轨机构包括外轨(401)和内轨(402)，外轨(401)设置在支撑塔盘(1)的内侧，内轨(402)滑动设置在外轨(401)上，内轨(402)上设置有驱动组件(403)，用于驱动内轨(402)在外轨(401)上滑动，内轨(402)上还设置有能够伸缩的第二延伸臂(404)。
3.如权利要求1所述的一种用于塔筒的多功能爬升机器人，其特征在于：所述爬升组件(2)还包括悬挂组件(204)和传动组件(205)，爬升轮(206)设置有两个，两个爬升轮(206)通过两个传动组件(205)与动力组件(203)连接；悬挂组件(204)安装在动力组件(203)上，并与传动组件(205)连接，使得两个爬升轮(206)都能够与塔筒壁接触。
4.如权利要求3所述的一种用于塔筒的多功能爬升机器人，其特征在于：所述动力组件(203)为电动机，传动组件(205)为万向节。
5.如权利要求2所述的一种用于塔筒的多功能爬升机器人，其特征在于：所述工作机构包括工作盘(3)，工作盘(3)上安装有能够伸缩的第一延伸臂(301)。
6.如权利要求1所述的一种用于塔筒的多功能爬升机器人，其特征在于：所述支撑塔盘(1)由多个等宽圆环(101)组成。
7.如权利要求2所述的一种用于塔筒的多功能爬升机器人，其特征在于：所述外轨(401)由多段组合而成，且组成后呈圆形，驱动组件(403)可以为驱动马达。
8.如权利要求5所述的一种用于塔筒的多功能爬升机器人，其特征在于：所述第一延伸臂(301)和第二延伸臂(404)上都能够安装各种配件，用于完成不同的工作。
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