[发明专利]一种高空建筑用自吸附式攀爬机构

权利要求书

1.一种高空建筑用自吸附式攀爬机构，其特征在于：包括机架、四个滚轮和吸附装置；

机架与待攀爬的高空建筑表面相平行；

四个滚轮和吸附装置均设置在朝向高空建筑一侧的机架上，且四个滚轮对称设置在吸附装置两侧，其中任意一个或多个滚轮为主动轮；

吸附装置包括大带轮、小带轮、柔性带和吸盘；大带轮和小带轮均通过支架安装在机架上，其中，大带轮位于行进方向的前端，小带轮位于行进方向的尾端；大带轮或小带轮为驱动轮；

柔性带套装在大带轮和小带轮外周，背离机架一侧的柔性带与机架之间具有倾角α；

吸盘均匀布设在柔性带的外表面，每个吸盘的高度均能自由伸缩；

吸盘包括柔性唇部、连接块、芯轴和弹簧；

柔性唇部呈中空的盘形，其底部与连接块的顶端相连接；

连接块的轴线上设置有芯轴容腔、轴肩容腔和泄气孔；轴肩容腔的直径大于芯轴容腔的直径，泄气孔与轴肩容腔相连通；

芯轴的中部设置有轴肩，芯轴与芯轴容腔密封滑动配合，轴肩与轴肩容腔间隙配合；芯轴底端与柔性带固定连接，芯轴顶端设置有轴向通气孔和径向通气孔；其中，轴向通气孔沿芯轴的轴线设置，且与柔性唇部的中空腔相连通；径向通气孔位于轴向通气孔底部，沿径向设置，且与轴向通气孔相连通；

弹簧位于轴肩下方的轴肩容腔内，且套装在芯轴外周。

2.根据权利要求1所述的高空建筑用自吸附式攀爬机构，其特征在于：朝向机架一侧的柔性带与机架相平行，倾角α在垂直于机架方向上的高度为大带轮和小带轮的直径之差。

3.根据权利要求1所述的高空建筑用自吸附式攀爬机构，其特征在于：高空建筑为缆索、核电站，高压锅炉或高空幕墙。

4.根据权利要求1所述的高空建筑用自吸附式攀爬机构，其特征在于：柔性带为同步带或链条。

5.一种采用权利要求1-4任一项所述的高空建筑用自吸附式攀爬机构的攀爬方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1，攀爬机构放置吸附：将攀爬机构放置在待攀爬的高空建筑表面，具体放置要求：机架与高空建筑表面相平行，吸附装置中大带轮位于行进方向的前端，小带轮位于行进方向的尾端；同时，使得位于大带轮正下方的吸盘A与高空建筑表面相吸附；

步骤2，攀爬机构稳定吸附，包括如下步骤：

步骤21，吸盘伸长：机架与高空建筑表面始终相平行，朝向高空建筑表面的柔性带与机架之间具有倾角α；大带轮顺时针转动，机架向上缓慢攀爬，吸盘A沿倾角α向着小带轮方向移动，由于倾角α的存在，吸盘A将自适应地进行伸长，并保持与高空建筑表面相吸附；同时，位于吸盘A下游的吸盘B在柔性带的传输下，运动至大带轮正下方，并实现与高空建筑表面的吸附；

步骤22，吸盘再次伸长：大带轮继续顺时针转动，机架继续向上缓慢攀爬，吸盘A继续沿倾角α向着小带轮方向移动，吸盘A将自适应地进行再次伸长，并保持与高空建筑表面相吸附；吸盘B将参照步骤21中的吸盘A进行伸长，并保持与高空建筑表面相吸附；同时，位于吸盘B下游的吸盘C在柔性带的传输下，运动至大带轮正下方，并实现与高空建筑表面的吸附；

步骤23，吸盘稳定吸附：重复步骤21至步骤22，当吸盘A移动至小带轮正下方时，吸盘A伸长长度最大，位于倾角α柔性带上的m个吸盘均与高空建筑表面相吸附，吸附力大于攀爬机构的重力，整个攀爬机构压覆在高空建筑表面；m个吸盘的伸长长度从大带轮至小带轮方向依次递增；与此同时，吸盘A将处于释放真空状态，大带轮停止转动；

步骤3，滚动吸附：四个滚轮，在驱动装置的作用下，实现向上攀爬，带动大带轮和小带轮自适应转动，吸盘A复位；若干个吸盘将重复步骤2及本步骤，实现攀爬过程中的滚动吸附。

6.根据权利要求5所述的高空建筑用自吸附式攀爬机构的攀爬方法，其特征在于：步骤23中，吸盘A伸长长度最大时，位于芯轴上的径向通气孔与轴肩容腔及泄气孔相连通，形成真空泄气通道；步骤3中，吸盘A在弹簧的作用下进行复位。