[发明专利]密闭式履带差动驱动城市排水管道机器人

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种管道用工具，具体涉及一种城市排水管道机器人。

(二)背景技术

管道机器人是一种可用于天然气管道、石油管道、城市排水管道、自来水管道、核工业管道等多种小管道的穿缆、缺陷检查、修补、管道的疏通等工作的机器人。管道机器人作为一种管道的故障诊断、检测、疏通及维修的可行性工具应运而生，并越来越受到重视.管道内行走的移动机构是微型管道机器人重点研发的领域之一，现阶段国内外微型管道机器人移动机构的驱动方式可分为电机驱动、压电驱动、电磁驱动、气压驱动、液压驱动等；而机器人的行走方式又可分为惯性冲击行走、蠕动爬行、弹性针型振动行走及轮式行走等。管道机器人的作业机理是：在计算机的控制下，自动检测自身姿态和环境参数，自动进行位置调整和空间作业，也可通过人机界面，反映环境参数和机器人姿态，由人通过计算机来进行管道内的作业。可在管道中按照路径规划沿直线或曲线行走，即从管道的一处入口进入，沿着管道前进，行进中可以自身进行位姿的调整、越过一定高度的障碍物、修正偏差找正作业点和目标，完成穿缆、缺陷检查、修补、管道的疏通等工作，最后，从管道的另一指定口出来。

简言之，现有的管道机器人一般包括作为载体的机器人小车和作业工具。现有管道机器人小车一般包括：运动小轮或窄履带、电机或压电驱动动力传动系统、有的还包括可调的轮支架结构等部分组成。并且只能在干燥的环境下进行管道内的作业，不能被运用在复杂的液体环境下，如城市排水管道和运用后的油气管道的作业。当管道内有障碍物时，其越障能力非常的有限，大部分体积过大，没有两栖环境的作业能力。现有管道机器人都存在上面说到一些能力缺陷。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种可以广泛应用于各种天然气管道、石油管道、城市排水管道、自来水管道、核工业管道中，进行穿缆、缺陷检查、修补、管道疏通等工作，并可在混浊腐蚀性液体中行走的密闭式履带差动驱动城市排水管道机器人。

本发明的目的是这样实现的：它包括箱体，在箱体中设置动力传动系统，在箱体的前后分别安装有前轮和主动轮，动力传动系统由直流电机、蜗杆和链传动装置组成，前轮与主动轮之间安装有宽履带及履带张紧机构，它还包括安装在箱体上的外架结构和密封结构，外架结构由紧固的外架支架和外架组成，密封结构包括箱体密封部分、前轮密封和拖缆结构密封部分，箱体密封部分由上箱体、下箱体和之间的静密封结构组成，上箱体和下箱体固连，上箱体和下箱体的侧面和外架紧固，上下箱体之间设置有动力输出孔，动力传动系统有两套，每套动力传动系统中的直流电机通过蜗杆和链传动装置连接主动轴，主动轮固定在主动轴上，主动轴设置在箱体端盖之间，两个直流电机带动两条宽履带实现差动运动，前轮由从动轮组成，履带张紧机构由前轮支架、从动轴和调整螺栓组成，前轮支架固定在上下箱体前端，从动轴设置在前轮支架中，从动轮和从动轴连接，宽履带由单耳朵传动链条、履带橡胶块和履带钢板组成，履带钢板设置在单耳朵传动链条上，履带橡胶块固定在履带钢板两侧。

本发明还有这样一些结构特征：

1、在直流电机的输出轴上安装传动小链轮，传动小链轮通过小链条连接传动大链轮，传动大链轮通过平键固定在主动轴上，主动轴的两端通过平键和主动轮连接，通过后轮端盖、端盖螺钉把主动轮固定在主动轴上，主动轴通过套筒、轴承、调隙钢圈、后轮端盖和两个主轴深沟球轴承固定，主轴深沟球轴承外环固定在箱体上；

2、所述的外架支架通过螺钉和上箱体和下箱体的侧面凸台紧固，通过外加紧固螺钉和外架紧固；

3、所述的前轮支架通过前轮支架螺钉固定在上下箱体前端的凸台上，从动轴设置在前轮支架的水平丫形口中，拉紧螺栓一端安装在从动轴的螺孔中，通过螺母紧固，拉紧螺栓另一端穿过一个放在前轮支架方形凹槽中的方形垫片，通过螺母紧固从动轴，通过从动轴的轴肩、夹紧螺母和夹紧垫圈将从动轴固定；

4、所述的单耳朵传动链条安装在一个主动轮和一个从动轮上，且每侧履带的单耳朵传动链条的耳朵都向外放置，在两根单耳朵传动链条的对应耳朵上放置履带钢板，通过沉头螺钉、螺母固定，并且履带钢板得对称中心线和相连接的两条单耳朵传动链条垂直，通过螺钉、螺母固定履带橡胶块在履带钢板两侧垂直的耳朵上，履带橡胶块的圆弧向机器人的外侧；

5、所述的上箱体和下箱体通过圆锥销、紧固螺钉、螺母和垫圈固定，上下箱体之间的动力输出孔端面和箱体端盖之间用O形密封圈密封，箱体与箱体端盖两者之间用箱体端盖螺钉紧固，箱体端盖和主动轴之间用主动轴格来圈密封；