一种应用于高空缆索的爬升机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种斜拉桥拉索检测机器人，具体的说，是涉及一种用于大跨斜拉桥拉索或其它高空杆类、输电线类结构故障检测的机器人，特别是一种应用于高空缆索的爬升机器人。
【背景技术】
[0002]现有技术中，高空缆索爬升机器人通常采用四个或者多个轮子，每个轮组均作为一个单独的悬挂，具有更好的柔性，有更好的越障能力，其基本原理是机构本身是刚性的，仅仅是把轮子的悬挂部分做成弹性的。
[0003]然而，上述多轮高空缆索爬升机器人，具有如下不足:
[0004]1、通常悬挂弹簧较短，当轮子遇到障碍时，即便很小的障碍会引起弹簧力较大的变化，对越障极为不利。
[0005]2、轮子间都是相互独立的，一个驱动轮机需要一个驱动电机;而且轮子数量较多，基本都是采用一个驱动轮，或者少数驱动轮，而主动轮与从动轮的越障能力是不可同日而语的，因此，实际的越障能力通常很差。另外，为提升爬升能力，增大滚轮与缆索间的正压力，机构内力很大，实际爬升过程中，轮子损坏非常严重，甚至爬升一个来回，轮子就损坏，对爬升能力影响也很大。这也是没有能够产生实际应用的根本原因所在。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种爬升及越障能力强，机构内力小，滚轮不易损坏，且重心稳定、不易脱轨的应用于高空缆索的爬升机器人。
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:
[0008]—种应用于高空缆索的爬升机器人，包括三个滚轮组和两个对称设置的侧边支撑，三个滚轮组呈三角形形状设置在侧边支撑的三个端点处;每个侧边支撑均包括一块横向连接板和与横向连接板中部相连接的一块竖向连接板，每个滚轮组均包括至少一个滚轮，每个滚轮组均能作为驱动轮组。
[0009]两块所述竖向连接板通过横梁相连接，两块竖向连接板和横梁构成一个呈Η型的悬架。
[0010]还包括压紧弹簧，压紧弹簧的一端与横梁相连接，压紧弹簧的另一端通过连接杆与横向连接板相连接。
[0011]每个所述滚轮呈V字型或圆柱形。
[0012]当所述滚轮呈V字型时，每个滚轮均包括轮轴和同轴套装在轮轴外周的两个锥形轮，每个锥形轮的锥形母线为直线或弧线。
[0013]每个所述滚轮组均包括两个滚轮，两个滚轮之间通过履带相连接。
[0014]还包括下降限速装置，该下降限速装置与任意一个滚轮的轮轴轴端相连接，下降限速装置包括制动器外壳、制动器转子、离心弹簧和离心块，其中制动器转子、离心弹簧和离心块均设置在制动器外壳内，离心块与制动器转子相铰接，离心块与制动器转子之间设置有离心弹簧。
[0015]还包括下降限速装置，该下降限速装置与任意一个滚轮的轮轴轴端相连接，下降限速装置包括定子、叶轮、压紧弹簧、固定盘和球阀，定子和固定盘同轴套装在轮轴轴端的外周；固定盘邻近定子的一侧沿圆周方向设置有若干个锥形阀芯;定子从内向外依次设置有相互贯通的液压腔、内侧盲孔和外侧盲孔;液压腔内设置有套装在轮轴轴端上的叶轮；内侧盲孔内设置有球阀；外侧盲孔邻近固定盘的一端设置有与锥形阀芯相配合的锥形阀孔。
[0016]还包括障碍感应装置，障碍感应装置固定设置在爬升机构的顶部和/或底部，障碍感应装置包括至少两个感应开关，每个感应开关均包括探针和开关体，每根探针包括一段弧形探头和至少一根针阀，针阀的一端与弧形探头固定连接，针阀的另一端与开关体浮动连接，针阀能触动开关体中开关量信号的导通与断开;至少两段弧形探头同轴设置，且能围合形成一个环状结构。
[0017]每根所述针阀上均同轴设置有若干个球形触点，开关体内设置有与球形触点数量相等的球窝;球窝的容积大于球形触点的体积，当球形触点与球窝任一点接触时，均能触动开关体中开关量信号的导通。
[0018]本实用新型采用上述结构后，具有如下有益效果:
[0019]1.越障能力强:上述三个滚轮组，且呈三角形的设计，滚轮组对悬架或侧边支撑来说，是刚性的，且整个机构呈一种弹性机构，并不是对每个轮子单独进行弹性悬挂，故对越障极为有利;另外，三个滚轮组均能作为驱动轮组，因此对爬升能力和越障能力的提升极为有利，机构的内力不大，对于提高滚轮的使用寿命极为有利。
[0020]2.安装方便、负载能力强:上述两个侧边支撑，由于呈由于双边对称布置，不存在扭转变形，不存在刚度问题，负载能力更强，变形对称，不会出现脱轨或跌落安全事故。而且，重心位置对中，有利于爬升倾斜角度的缆索，同时，轴承受力对中，不易损坏。当反向安装时，机构能实现自锁。
[0021 ] 3.动态制动下降:通过对锥形阀孔(也即阻尼孔)开口度的调节，实现对下降速度的调节，当机器人爬升不同倾角的缆索时，更具有实际的意义。流体阻尼，与机械式摩擦制动相比，热稳定性好，适合长时间，长距离制动，制动力不会衰减。另外，当采用第一种或第三种下降限速装置时，制动力的大小将能随下降速度的增加而增加，下降速度和制动力是一个动态平衡的过程，能够实现匀速或者近似匀速下降。
[0022]4.管径适应能力强:通过调整两个滚轮的间距来适应不同的管径，在机构的可调整范围内，缆索与滚轮中心距保持不变。即爬升不同外径缆索时，机构的姿态不变，能够保持弹簧力的恒定不变，这点对于稳定爬升尤为重要。
[0023]5.对于螺旋线的爬升，除了要求机器人要具有很强的越障能力，还要求机器人爬升机构具有很好的动力学特性。本申请中的双侧边支撑，动力学特性极佳，能够抵抗更大的冲击载荷。因此抗冲击能力更强。
[0024]7、结构简单，重量轻，有利于高空作业:两边固定架均为平面应力状态，因此仅为简单的板状零件，结构简单紧凑，尤其是连杆的固定架等部件的结构更加简单，整体重量更轻，零部件的更容易加工，制造成本也低。
[0025]8、上述障碍感应装置，能覆盖缆索整个外圆周，能对缆索外圆柱面进行360°全周向的故障检测，检测无死角。同时，感应开关碰到任何形状的障碍均能够被灵敏地触发，产生报警开关量信号。且整体结构小巧，可靠，重量轻，有利于高空作业。
【附图说明】
[0026]图1显示了本实用新型一种应用于高空缆索的爬升机器人的结构示意图；
[0027]图2显示了悬架的结构示意图；
[0028]图3显示了加装有下降限速装置的应用于高空缆索的爬升机器人的结构示意图；
[0029]图4显示了第一种下降限速装置的立体结构示意图；
[0030]图5显示了图4的纵向剖视图；
[0031]图6显示了图4中制动器转子的立体结构示意图；
[0032]图7显示了图4中离心块的立体结构示意图；
[0033]图8显示了第二种下降限速装置的结构示意图；
[0034]图9显示了图8中定子的剖面结构示意图；
[0035]图10显示了第三种下降限速装置的结构示意图；
[0036]图11显示了包含下降限速装置及障碍感应装置的应用于高空缆索的爬升机器人的不意图；
[0037]图12显示了障碍感应装置的立体结构示意图；
[0038]图13显示了感应开关的立体结构示意图；
[0039]图14显示了感应开关的立体剖面结构示意图；
[0040]图15显示了滚轮表面设置有条纹时的结构示意图；
[0041]图16显示了滚轮为可拆分的V字型时的结构示意图；
[0042]图17显示了每个滚轮组包括两个滚轮时的结构示意图；
[0043]图18显示了悬架、锥形轮、驱动电机和压紧弹簧相连接的结构示意图；
[0044]图19显示了横向连接板、锥形轮以及