一种水坝填洞机器人的制作方法

本发明涉及水利工程技术领域，特别涉及一种水坝填洞机器人。

背景技术：

在各种水利工程中水坝和大堤是主体工程，有一些水坝或大堤是土质夯成的，在降雨丰沛的季节容易因为鼠洞或蚁穴造成较大的漏洞，如果不及时堵住这些漏洞就可能造成溃坝等较为严重的后果，因此需要一种可以将漏洞填堵的自动化设备。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种水坝填洞机器人，本发明通过设置串联的掘进单元，可以在漏洞中弯曲前进；通过设置水泥存储罐和串联的水泥输送绞龙可以向漏洞中输送水泥，水泥可以把漏洞填住。

本发明所使用的技术方案是：一种水坝填洞机器人，包括车体、水泥存储罐、水泥输送管、直流电机、车轮、车轴、伺服电机、水泥配流盘、橡胶波纹管、锥形罩、舵机、楔形块、滑块、导轨、液压缸、圆筒关节、第一铰支座、第二铰支座、十字联轴器、球铰连杆、水泥输送绞龙、液压马达、连接架、连接轴、轴承，其特征在于：所述的车体是一个长方体的箱体结构，车体下方前后两端各安装有一个舵机，每个舵机的轴下方都安装着一个车轴，通过舵机控制车轴的转向，车轴的两端对称安装着两个直流电机，直流电机的电机轴上安装着一个车轮，通过直流电机带动车轮转动，车体的上方安装有一个水泥存储罐，水泥存储罐的上方设有水泥加注口，水泥存储罐下方设有一个水泥输送管，水泥输送管下方固定着一个水泥配流盘，水泥配流盘是一个中空的圆筒形状，其上部有一个孔与水泥输送管相通，其前后端面各设有一个圆孔，每个圆孔中都安装着一个轴承，其中后面的轴承内圈与连接轴配合安装，前面的轴承内圈中安装有连接架，连接架后端部和连接轴前端部固定连接，连接轴后部和伺服电机的电机轴相连，所述的伺服电机的后端部固定在车体前端面上，所述的连接架前端是一个叉臂结构，叉臂中间安装着一个液压马达，叉臂的前端铰接着若干个串联的掘进单元，所述的掘进单元包括锥形罩、楔形块、滑块、导轨、液压缸、圆筒关节、第一铰支座、第二铰支座、十字联轴器、球铰连杆、水泥输送绞龙，所述的圆筒关节主体是一个圆筒，圆筒的两端安装着两组铰支座，两组铰支座上的圆孔的轴线互相垂直，圆筒的外壁上均匀布置有三个第一铰支座，每个第一铰支座后部安装有一个第二铰支座，每个第一铰支座上铰接着一个导轨，导轨上滑动安装着一个滑块，滑块外侧安装着一个楔形块，滑块在滑轨上滑动是通过设置在导轨内部的电缸控制的，在第二铰支座铰接安装着一个液压缸，液压缸的上端部与导轨的背面上的安装座铰接，通过液压缸控制导轨的俯仰；在圆筒的前端安装有一个锥形罩，锥形罩的外壁上设有三个矩形槽，导轨和楔形块位于矩形槽中，所述的十字联轴器主体是一个圆环，圆环的外侧均布有四个耳轴，两个相邻的圆筒关节通过十字联轴器铰接在一起，最前端的十字联轴器与连接架的叉臂铰接；在每个圆筒关节中都设有一个水泥输送绞龙，水泥输送绞龙两端各设有一个球铰座，每个球铰座上都设有一个贯穿的长方形滑槽，相邻的两个圆筒关节中的水泥输送绞龙通过一根球铰连杆连接在一起，所述的球铰连杆中间是一根圆柱棒，两端设有一个球头，每个球头上都设有一根销轴，两个球头上的销轴互相垂直，球头安装在球铰座中，球头上的销轴安装在球铰座的长方形滑槽中，第一个水泥输送绞龙的端部通过一根球铰连杆与液压马达的输出轴铰接，液压马达带动所有的水泥输送绞龙在圆筒关节中转动并向前输送水泥。

进一步地，所述的橡胶波纹管安装在相邻的两个圆筒关节之间，将二者之间的缝隙密封起来，防止泄漏水泥，连接第一个圆筒关节和水泥配流盘之间的橡胶波纹管的后端部是固定在轴承内圈上的，可以随着轴承内圈转动而转动。

本发明的有益效果：

1.本发明通过设置串联的掘进单元，可以在漏洞中弯曲前进。

2.本发明通过设置水泥存储罐和串联的水泥输送绞龙可以向漏洞中输送水泥，水泥可以把漏洞填住。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的舵机安装示意图。

图3为本发明的掘进单元结构示意图。

图4为本发明隐藏锥形罩后的结构示意图。

图5为本发明的十字联轴器安装示意图。

图6为本发明的水泥输送绞龙结构示意图。

图7为本发明的水泥输送绞龙安装示意图。

图8为本发明的球铰连杆结构示意图。

图9为本发明的液压马达安装示意图。

附图标号：1-车体；2-水泥存储罐；3-水泥输送管；4-直流电机；5-车轮；6-车轴；7-伺服电机；8-水泥配流盘；9-橡胶波纹管；10-锥形罩；11-舵机；12-楔形块；13-滑块；14-导轨；15-液压缸；16-圆筒关节；17-第一铰支座；18-第二铰支座；19-十字联轴器；20-球铰连杆；21-水泥输送绞龙；22-液压马达；23-连接架；24-连接轴；25-轴承。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9所示，一种水坝填洞机器人，包括车体1、水泥存储罐2、水泥输送管3、直流电机4、车轮5、车轴6、伺服电机7、水泥配流盘8、橡胶波纹管9、锥形罩10、舵机11、楔形块12、滑块13、导轨14、液压缸15、圆筒关节16、第一铰支座17、第二铰支座18、十字联轴器19、球铰连杆20、水泥输送绞龙21、液压马达22、连接架23、连接轴24、轴承25，其特征在于：所述的车体1是一个长方体的箱体结构，车体1下方前后两端各安装有一个舵机11，每个舵机11的轴下方都安装着一个车轴6，通过舵机11控制车轴6的转向，车轴6的两端对称安装着两个直流电机4，直流电机4的电机轴上安装着一个车轮5，通过直流电机4带动车轮5转动，车体1的上方安装有一个水泥存储罐2，水泥存储罐2的上方设有水泥加注口，水泥存储罐2下方设有一个水泥输送管3，水泥输送管3下方固定着一个水泥配流盘8，水泥配流盘8是一个中空的圆筒形状，其上部有一个孔与水泥输送管3相通，其前后端面各设有一个圆孔，每个圆孔中都安装着一个轴承25，其中后面的轴承25内圈与连接轴24配合安装，前面的轴承25内圈中安装有连接架23，连接架23后端部和连接轴24前端部固定连接，连接轴24后部和伺服电机7的电机轴相连，所述的伺服电机7的后端部固定在车体1前端面上，所述的连接架23前端是一个叉臂结构，叉臂中间安装着一个液压马达22，叉臂的前端铰接着若干个串联的掘进单元，所述的掘进单元包括锥形罩10、楔形块12、滑块13、导轨14、液压缸15、圆筒关节16、第一铰支座17、第二铰支座18、十字联轴器19、球铰连杆20、水泥输送绞龙21，所述的圆筒关节16主体是一个圆筒，圆筒的两端安装着两组铰支座，两组铰支座上的圆孔的轴线互相垂直，圆筒的外壁上均匀布置有三个第一铰支座17，每个第一铰支座17后部安装有一个第二铰支座18，每个第一铰支座17上铰接着一个导轨14，导轨14上滑动安装着一个滑块13，滑块13外侧安装着一个楔形块12，滑块13在滑轨上滑动是通过设置在导轨14内部的电缸控制的，在第二铰支座18铰接安装着一个液压缸15，液压缸15的上端部与导轨14的背面上的安装座铰接，通过液压缸15控制导轨14的俯仰；在圆筒的前端安装有一个锥形罩10，锥形罩10的外壁上设有三个矩形槽，导轨14和楔形块12位于矩形槽中，所述的十字联轴器19主体是一个圆环，圆环的外侧均布有四个耳轴，两个相邻的圆筒关节16通过十字联轴器19铰接在一起，最前端的十字联轴器19与连接架23的叉臂铰接；在每个圆筒关节16中都设有一个水泥输送绞龙21，水泥输送绞龙21两端各设有一个球铰座，每个球铰座上都设有一个贯穿的长方形滑槽，相邻的两个圆筒关节16中的水泥输送绞龙21通过一根球铰连杆20连接在一起，所述的球铰连杆20中间是一根圆柱棒，两端设有一个球头，每个球头上都设有一根销轴，两个球头上的销轴互相垂直，球头安装在球铰座中，球头上的销轴安装在球铰座的长方形滑槽中，第一个水泥输送绞龙21的端部通过一根球铰连杆20与液压马达22的输出轴铰接，液压马达22带动所有的水泥输送绞龙21在圆筒关节16中转动并向前输送水泥。

进一步地，所述的橡胶波纹管9安装在相邻的两个圆筒关节16之间，将二者之间的缝隙密封起来，防止泄漏水泥，连接第一个圆筒关节16和水泥配流盘8之间的橡胶波纹管9的后端部是固定在轴承25内圈上的，可以随着轴承25内圈转动而转动。

本发明工作原理：本发明在使用时通过舵机11控制车轴6的转向，通过直流电机4带动车轮5转动，车轮5驱动车体1前进，当发现水坝的漏洞时先将最前端的锥形罩10放入洞口中然后开启伺服电机7，伺服电机7通过连接架23带动所有的掘进单元旋转，在旋转的同时车体1驱动其前进，掘进单元在洞中前进的过程中如果遇到狭窄的地方无法前进则通过如下方法解决：每个掘进单元上的液压缸15伸出并推动导轨14向外摆动，液压缸15完全伸出后电缸推动滑块13向后移动，滑块13上的锲形块与洞壁接触后对圆筒关节16产生向前的推力并推动掘进单元前进，当最前端的掘进单元到达漏洞的底部时则向水泥存储罐2中倒入水泥，水泥经过水泥输送管3进入水泥配流盘8中，之后液压马达22启动，液压马达22带动各个水泥输送绞龙21转动，水泥从水泥配流盘8中流入最后端的圆筒关节16中，然后在各个水泥输送绞龙21的驱动力下前进，最后从最前端的圆筒关节16中流出，在流出的同时车体1带动掘进单元后退，最后一直到水泥填满整个漏洞为止，掘进单元的设置数量可根据漏洞的深度做适当调整。