[发明专利]一种变径海底隧道清刷机器人

说明书

本发明提供一种变径海底隧道清刷机器人，目的是为清刷大管径、长距离、工作状况复杂的海底隧道。其结构包括：刀头组件、前机体组件、蠕动组件、后机体组件等，通过液压系统、连杆机构、齿轮机构、电机驱动完成了机器人在非工作时间段车轮驱动的运输、在工作时间段刀头的径向伸缩以及机体蠕动动作，进而实现了对不同管径海底隧道清刷、双向蠕动行走、陆地搬运的功能。本发明的变径海底隧道清刷机器人具有稳定性可靠、越障能力强、对变径管道自适应好、行走速度快、工作效率高、大功率、高强度清刷刀具的特点，对海底隧道清刷具有实际工程意义。

技术领域

本发明涉及一种变径海底隧道清刷机器人，属于变径海底隧道清刷机器人技术领域。

背景技术

近年来，国内外对海底隧道清刷的自动化和智能化作业需求不断增长。目前，国内的海底隧道的清刷主要还是依靠人工来完成，清刷工作环境及其复杂恶劣，清刷过程中无法预测隧道的情况，进而使得清刷的危险程度大大提高。当今国内市场上已经有了一些管道清理机器人，但是现有的这些管道清理机器人所清理的管径较小、所清理的管径范围有限、清理刀具强度不足、行走速度较慢，而海底隧道管径非常大、距离非常长、工作状况复杂，因此市场上现有的这些清理机器人无法满足对大管径、长距离、工作状况复杂的海底隧道清刷工作。针对清刷大管径、长距离、工作状况复杂海底隧道的情况，研制一种适应大管径、变径、大功率、高强度清刷刀具的变径海底隧道清刷机器人。

发明内容

本发明的目的是为了解决清刷大管径、长距离、工作状况复杂海底隧道，研制一种适应大管径、变径、大功率、高强度清刷刀具的变径海底隧道清刷机器人，是一种在非工作时间段内的搬运过程由自带单驱的车轮进行行走，在海底隧道中工作时间段内由液压系统实现隧道内壁支撑以及双向蠕动行走的变径清刷机器人。

本发明的目的是这样实现的：包括刀头组件、前机体组件、蠕动组件和后机体组件，所述刀头组件包括刀盘基座、对称铰接在刀盘基座上的三个刀盘支撑杆、分别与刀盘支撑杆铰接的刀盘、均匀设置在刀盘上的刀片，在每个刀盘支撑杆和刀盘之间、每个刀盘支撑杆与刀盘基座之间分别设置有刀盘液压缸，所述前机体组件和后机体组件均包括机壳、设置在机壳内的管壁支撑基座一和管壁支撑基座二、设置在机壳内的车轮箱体、设置在车轮箱体内的车轮升降液压缸、设置在车轮升降液压缸上的车轮轴夹持器、设置在车轮轴夹持器中的车轮轴、设置在车轮轴两端的车轮、设置在管壁支撑基座一和管壁支撑基座二之间的管壁支撑导向光轴、设置在管壁支撑导向光轴上的管壁支撑导向直线轴承、与管壁支撑导向直线轴承固连的管壁支撑导向块、设置在管壁支撑导向块与管壁支撑基座一之间的管壁支撑液压缸、对称铰接在管壁支撑导向块上的管壁支撑杆二、设置在每个管壁支撑杆二端部的管壁支撑脚、分别铰接在三个管壁支撑杆二与管壁支撑基座一之间的三个管壁支撑杆一；所述后机体组件的车轮轴夹持器上还设置有后机体车轮驱动电机，后车轮驱动电机的输出端上设置有后机体车轮驱动齿轮一，后机体组件的车轮轴上还安装有后机体车轮驱动齿轮二，后机体车轮驱动齿轮一与后机体车轮驱动齿轮二啮合；所述前机体组件的机壳内的前端还设置有驱动刀头电机座，驱动刀头电机座上对称安装有三个驱动刀头电机，每个驱动刀头电机的输出轴上安装有一行星轮，所述驱动刀头电机座的中间位置设置有刀头轴，刀头轴上设置有中心轮，三个行星轮同时与中心轮啮合，所述刀头轴的端部与刀盘基座固连；所述蠕动组件包括与前机体组件的壳体连接的前机体端盖、与后机体组件的壳体连接的后机体端盖、设置在前机体端盖和后机体端盖之间的蠕动液压缸。

本发明还包括这样一些结构特征：

1.所述管壁支撑导向光轴和管壁支撑导向直线轴承分别有三个且对称设置。

2.所述前机体端盖和后机体端盖之间还对称设置有三组蠕动导向光轴和蠕动导向直线轴承。