一种进气道检查机器人

本发明涉及进气道检查设备领域，特别涉及一种进气道检查机器人。

背景技术：

1、大型发动机的内部拥有大量的精密零部件，其中位于进气道的转子叶片对发动机的作用尤为关键，在发动机工作的过程中，会出现高温高压的内部环境，长时间工作可能导致转子叶片表面产生损伤或变形，影响发动机的正常工作，同时存在安全隐患，严重时可能带来巨大的经济损失和人员伤亡；因此，需要定时对进气道的定子叶片进行检测。

2、传统的检测方式以人工检测为主，需要检修人员进入进气道内部进行检查，作业环境艰苦，效率低下，且存在很大的安全隐患，同时，人在进气道内部作业可能对内部管壁及零部件产生损害。

3、中国专利(申请号：202110629183.3)《检测航空发动机叶片的爬行机器人》提供了一种可在发动机叶片上爬行的执行检测任务的机器人，该装置通过采集发动机叶片上的应变数据，可判断叶片的表面损伤情况；但该装置需要在叶片间爬行检测，效率低下，同时，无法检测发动机叶片的形变及异物情况。

4、中国专利(申请号：2016109669630.7)《航空发动机风扇叶片拨杆装置》提供了一种手动操作的检测装置，该装置可以帮助检修人员远距离手动拨动定子叶片，方便对叶片进行逐一检查；但该装置仍然需要作业人员深入现场检修，无法排除安全隐患，同时，人工操作带来的效率低下仍然存在，该装置在使用过程中可能会对进气道产生损害，也缺乏对不同发动机型号的适配设计。

技术实现思路

1、为了解决以上问题，本申请提出一种进气道检查机器人，旨在解决在狭窄的发动机内部，人力检测效率低下，人力成本高，由于发动机内部高温高压的环境，检修工作中存在安全隐患，且人工操作容易对进气道管壁及叶片造成损伤的问题。同时，针对目前存在的部分手工作业工具，本发明操作更加简单智能，可适配不同型号的发动机，回传的检测信息更加全面丰富。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

3、本发明提供一种进气道检查机器人，包括：移动车体、工业相机模组、卡位机构、拨杆机构、执行电机、电机架和联轴器：

4、所述移动车体后端上方有工业相机模组，所述移动车体前端有拨杆机构，所述拨杆机构上有卡位机构；

5、所述工业相机模组包括后置工业相机、相机安装架、摆杆、摇杆、电动推杆a、推杆连接件及摆杆连接件，所述推杆连接件和两个摆杆连接件分别通过螺钉与移动车体的后外罩固连，所述摆杆和摇杆的一端分别与两个摆杆连接件铰接，另一端通过螺栓固连为一体，所述电动推杆a一端和推杆连接件铰接，另一端通过突肩螺栓和摆杆和摇杆铰接，所述摆杆末端通过螺钉与相机安装架固连，所述后置工业相机通过螺钉固定在相机安装架上；电动推杆a通电后，可控制末端输出轴伸缩，带动摆杆和摇杆转动，进而实现后置工业相机的升降，在狭小空间，后置工业相机降下可保证顺利通过，当进行检测拍摄任务时，后置工业相机升起，以获得更好的视野范围，便于拍摄，此外，由于电动推杆a运动过程中和摆杆时刻构成三角形，可获得良好的运行稳定性；

6、所述卡位机构包括电动推杆b，推杆安装架、连杆、卡位杆以及连接块；所述电动推杆b和推杆安装架通过螺钉固连为一体，所述推杆安装架通过螺钉和机架固连，电动推杆b两边的机构对称分布，连杆分别和推杆安装架、卡位杆一端铰接，卡位杆另一端和连接块通过螺钉固连，连接块一端和电动推杆b末端之间铰接，当连接块伸长时，两根卡位杆左右两端距离最小，在电动推杆b回缩过程中，卡位杆逐渐撑开；

7、所述拨杆机构包括输出轴、轴承座、机架、换向齿轮箱、曲柄、导杆、导杆套筒、轴承架以及末端拨头；所述输出轴与执行电机的转轴通过联轴器连接，穿过带有轴承的轴承座，轴承座与前外罩和机架之间通过螺钉固定，输出轴末端通过装有一对锥齿轮的直角换向齿轮箱，将执行电机传递的扭矩换向输出给换向齿轮箱另一端的曲柄，带动曲柄旋转，曲柄与导杆之间铰接，导杆末端与带有滚轮的末端拨头固定连接，另一端可在导杆套筒内自由滑动，轴承架与机架通过螺钉固定，轴承嵌在轴承架内，导杆套筒与轴承架之间通过轴承相连，导杆套筒沿轴承架自由转动；拨杆机构的各部分零件拆卸方便，可随时维修更换。

8、所述拨杆机构由执行电机提供扭矩，所述执行电机罩在前外罩内，电机架通过螺钉和底盘间固连，执行电机通过螺钉连接电机架，执行电机的输出轴通过联轴器和拨杆机构的输出轴连接。

9、作为本发明进一步改进，所述移动车体包括底盘、后外罩和前外罩，所述前外罩和底盘通过螺钉固连在一起，所述后外罩通过合页与底盘连接，所述后外罩和前外罩中装载电器元件，所述后外罩可以向后翻开，方便对内部零部件的安装及检修。

10、作为本发明进一步改进，所述底盘为履带式结构，由前后两个电机提供动力。

11、作为本发明进一步改进，所述后外罩和前外罩内电器元件包括电池、执行电机、主控板和图传模组。

12、作为本发明进一步改进，所述卡位杆表面覆盖柔软的橡胶材料，撑开时可稳定地卡在进气道内，从而固定整个检查机器人。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

14、(1)机器人可远程遥控操作，替代传统人力检测，节省人力成本，避免检修事故的发生，同时，防止对进气道内部零部件造成损害；

15、(2)机器人可同时回传全景和局部检测信息，提高检测的准确性；

16、(3)机器人相机高度可调，卡位机构尺寸可调，可以进入狭窄空间，可适配多种型号的进气道；

17、(4)模块化设计，各部分零件均可拆卸，方便维修更换。

18、(5)导杆机构可自动连续拨转转子叶片，可以单次检测到所有叶片，作业效率高。

技术特征：

1.一种进气道检查机器人，包括：移动车体(1)、工业相机模组(2)、卡位机构(3)、拨杆机构(4)、执行电机(5)、电机架(6)和联轴器(7)，其特征在于：

2.根据权利要求1所述一种进气道检查机器人，其特征在于：所述移动车体(1)包括底盘(101)、后外罩(102)和前外罩(103)，所述前外罩(103)和底盘(101)通过螺钉固连在一起，所述后外罩(102)通过合页与底盘(101)连接，所述后外罩(102)和前外罩(103)中装载电器元件。

3.根据权利要求2所述一种进气道检查机器人，其特征在于：所述底盘(101)为履带式结构，由前后两个电机提供动力。

4.根据权利要求2所述一种进气道检查机器人，其特征在于：所述后外罩(102)和前外罩(103)内电器元件包括电池、执行电机、主控板和图传模组。

5.根据权利要求1所述一种进气道检查机器人，其特征在于：所述卡位杆(304)表面覆盖柔软的橡胶材料。

技术总结
本发明提供一种进气道检查机器人，包括：移动车体、工业相机模组、卡位机构、拨杆机构、执行电机、电机架和联轴器：所述移动车体后端上方有工业相机模组，所述移动车体前端有拨杆机构，所述拨杆机构上有卡位机构本申请提出一种进气道检查机器人，旨在解决在狭窄的发动机内部，人力检测效率低下，人力成本高，由于发动机内部高温高压的环境，检修工作中存在安全隐患，且人工操作容易对进气道管壁及叶片造成损伤的问题。同时，针对目前存在的部分手工作业工具，本发明操作更加简单智能，可适配不同型号的发动机，回传的检测信息更加全面丰富。

技术研发人员：陈路锋,周先超,邱静,刘子裕,郑亮,何裕龙,崔俊文,程洪
受保护的技术使用者：电子科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13