[发明专利]一种风力发电塔螺旋攀爬机器人

权利要求书

1.一种风力发电塔螺旋攀爬机器人，所述机器人中心对称环抱风力发电塔外壁，经电机驱动摩擦轮(6)在塔壁进行螺旋升降，其特征在于，包括环抱在风力发电塔外壁的框架(2)以及对称式分布在框架(2)上的四组角度调节机构、压紧机构和攀爬机构；

所述角度调节机构，用于时刻调节螺旋轨迹的导程，在运行到锥度位置时，对称安装的四个压紧机构同步压紧，四个攀爬结构的转动压力杆(3)自动转动适用锥面，保证有效接触力和同轴度；具体的：

所述角度调节机构通过二号电机(20)驱动角度同步轴(19)转动，调整升降螺距实现螺旋升降，同时通过压力杆(5)自动转动保证螺距变化时攀爬机构的摩擦轮(6)与风力发电塔外壁接触均匀；

所述压紧机构通过三号电机(11)驱动丝杠(13)和推力螺母(8)来推动压紧杆(9)前后移动，压紧杆(9)通过弹簧(7)压紧压力杆(5)和转动压力杆(3)，从而转动压力杆(3)转动压紧风力发电塔外壁，使攀爬到锥度过度面时，平稳适用风力发电塔外壁的锥度；

所述攀爬机构通过一号电机(14)驱动摩擦轮(6)转动，利用传动件的自锁实现在风力发电塔外壁悬停；

所述角度调节机构包括角度同步轴(19)、压力杆(5)、转动架(12)、二号电机(20)、二号蜗杆(17)、二号蜗轮(18)；

角度同步轴(19)安装在框架(2)上，角度同步轴(19)在框架(2)内侧一端连接压力杆(5)，在框架(2)外侧一端连接转动架(12)，所述转动架(12)的另一端连接在压紧轨道(21)上，将转动架(12)工作中的支反力传递给压紧轨道(21)，改善角度同步轴(19)受力，避免应力集中；

二号电机(20)通过驱动二号蜗杆(17)和二号蜗轮(18)来调整角度同步轴(19)转动至工作角度，实现在升降工作中调整升降螺距。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电塔螺旋攀爬机器人，其特征在于，所述框架(2)包括两个半圆弧结构，且半圆弧两端设置子母铰链，两个半圆弧结构首尾相接包住风力发电塔底部一圈。

3.根据权利要求1所述的一种风力发电塔螺旋攀爬机器人，其特征在于，所述框架(2)上下两侧均布置预留轨道(1)，实现功能拓展。

4.根据权利要求1所述的一种风力发电塔螺旋攀爬机器人，其特征在于，所述压紧机构包括压紧轨道(21)、三号电机(11)、丝杠(13)、推力螺母(8)、压紧杆(9)、弹簧(7)、转动压力杆(3)；

所述压紧轨道(21)与转动架(12)一端连接，转动架(12)另一端连接在角度同步轴(19)，工作时由压紧轨道(21)承受压紧杆(9)的反向压力；

所述三号电机(11)安装在转动架(12)上，与安装在转动架(12)的丝杠(13)连接并提供扭矩；丝杠螺母副机构安装在转动架(12)上；

所述推力螺母(8)安装在丝杠(13)上沿丝杠(13)前后移动，在工作中丝杠(13)和推力螺母(8)结构可实现压紧杆(9)在工作过程中的自锁；

压紧杆(9)与推力螺母(8)固定连接同步移动，将压力传递给弹簧(7)，在弹簧(7)的另一端连接压力杆(5)，弹簧伸缩保证适当的压紧力，不至于压力过大导致风力发电塔外部凹陷，具体的：

所述丝杠(13)转动推力螺母(8)来推动压紧杆(9)，继而经弹簧(7)压紧压力杆(5)，转动压力杆(3)经转动压力杆(3)与压力杆(5)之间的滑动轴承结构相对压力杆(5)转动，实现风力发电塔螺旋攀爬机工作中自动贴合风力发电塔外壁，工作中平稳越过风力发电塔壁锥面。