一种盾构机刀盘检修移动机器人的制作方法

1.本发明涉及移动机器人，特别涉及一种盾构机刀盘检修移动机器人。


背景技术：

2.随着盾构机应用正从城市轨道交通领域逐步向铁路、水利水电、公路、市政、综合管廊、地下空间开发、能源等领域扩展，应用的市场范围越来越大，在重点区域、重点领域、重点工程将有广阔的市场前景。
3.盾构机刀盘是需要定期检修的，盾构机刀盘的检修一直以来是必须要人进入负压舱去检测，不安全，而且效率低下。针对现存的问题，虽然也有一部分机器人可以实现检测，但是需要对负压仓开有较大的进出口，而进出口开设过大，会影响到刀盘的强度以及工作状态。
4.随着盾构机应用的普及，迫切需要发明一种盾构机刀盘舱检修移动机器人来替代人工检修。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种盾构机刀盘检修移动机器人，其目的是为了解决现有技术存在的问题。
6.为了达到上述目的，本发明的实施例提供了一种盾构机刀盘检修移动机器人，包括：
7.两个走行部，所述走行部内设置电永磁体组，所述电永磁体组将所述走行部吸附于盾构机垂直墙板上；
8.伸缩部，所述伸缩部的两端分别铰接一个所述走行部；
9.设备安装台，设置两个所述走行部的上方，一走行部与所述设备安装台固定连接，另一走行部与设备安装台滑动连接，所述设备安装台的长度等于所述伸缩部的最大伸缩长度；
10.控制部，信号连接于所述电永磁体组、伸缩部。
11.优选的，所述走行部为一具有空腔的矩形体，所述电永磁体组设置在所述矩形体的空腔内，所述电永磁体组的上方设置有隔板，所述伸缩安装座设置在所述隔板上。
12.优选的，所述伸缩安装座设置有两个，两个伸缩安装座间隔且平行的设置，所述伸缩部设置有两个，两个伸缩部分别与所述伸缩安装座铰接。
13.优选的，与所述设备安装台滑动连接的走行部设置有导向承载结构，所述导向承载结构包括支撑柱和轴承，所述支撑柱设置在所述隔板上，所述轴承设置在所述支撑柱的上端，所述设备安装台设置在与所述走行部接触的一面设置有导轨，所述轴承与所述导轨转动摩擦以引导所述设备安装座的运动路径，所述导轨与轴承312接触的面上有间隔设置的弹性垫片，弹性垫片上设置有导轨安装板。
14.优选的，所述导向承载结构设置有两个，两个导向承载结构的连线与所述两个伸
缩安装座的连线垂直。
15.优选的，所述两个走行部相对的一面还设置有锁紧结构，所述锁紧结构包括第一锁紧块和第二锁紧块，所述第一锁紧块设置在一个走行部上，第二锁紧块设置在另一个走行部上。
16.优选的，所述第一锁紧块朝向第二锁紧块方向设置有凸起，所述凸起由朝向第二锁紧块方向向背离第二锁紧块方向宽度增大，所述第二锁紧块朝向第一锁紧块方向设置有凹槽，所述凹槽与所述凸起的形状配适。
17.优选的，所述走行部的底面上设置有向上的凹陷，所述凹陷内设置有导轮结构，所述导轮结构包括导轮。
18.优选的，所述导轮结构还包括支架，所述支架设置有两个平行的支撑板，两个所述支撑板上设置有弹性板，所述弹性板设置在所述凹陷内。
19.优选的，所述控制部信号连接有用于检测走行部行进线路的传感器，所述传感器设置在所述设备安装台上。
20.本发明的上述方案有如下的有益效果：
21.本技术采用伸缩部作为驱动，利用电永磁体组吸附在垂直墙板上，伸缩部伸缩的同时改变走行部与垂直墙板的磁力，实现两个走行部靠近、远离，进而实现带动走行部上的设备安装台移动的目的。
附图说明
22.图1是本发明的整体示意图；
23.图2是走行部与伸缩部的第一安装视角图；
24.图3是走行部与伸缩部的第二安装视角图；
25.图4是设备安装台朝向走行部一面的示意图；
26.图5是图4中m部分的放大示意图。
27.【附图标记说明】
28.1-走行部、2-伸缩部、3-设备安装台、4-控制部、11-矩形体、12-隔板、13
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伸缩安装座、31-导向承载结构、311-支撑柱、312-轴承、14-第一锁紧块、15
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第二锁紧块、5-导轮结构、6-导轨、61-导轨安装板。
具体实施方式
29.为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
30.如图1-4所示，本发明的实施例提供了一种盾构机刀盘检修移动机器人，包括伸缩部2、控制和两个走行部1、在两个走行部1内设置有电永磁体组，所述电永磁体组用以将所述走行部1吸附在所述盾构机垂直墙板上，所述伸缩部2分别与两个走行部1铰接，在两个走行部1上还设置有设备安装台3，该设备安装台3用于安装盾构机检测设备，其中，设备安装台3与其中一个走行部1固定连接，与另外一个走行部1滑动连接，安装台的长度等于伸缩部2 的最大伸长长度。控制部4用于控制电永磁体组和伸缩部2。
31.在本技术方案中，采用电永磁吸附的原理，使得本技术在检修的过程中不需要电
能，本技术工作时，电永磁体组吸附在盾构机的垂直墙板上，避免了突然断电或者连接线缆损坏时造成磁力丧失出现本技术脱落的危险，实用可靠。
32.此外在，控制部4的指令下，分别对两个走行部1的电永磁体组发出不同的指令，实现本技术的移动，具体的，在控制部4的指令下，其中一个走行部 1在电流的作用下，电永磁体的磁力减轻，使得该走行部1与盾构机刀片之间的摩擦力减小，而此时另一个走行部1在控制下，保持现有磁力或者增大磁力，同时伸缩部2实现伸长，在伸缩部2的作用下，磁力减轻的走行部1与磁力维持或增大的走行部1分离，随后，控制部4将两个走行部1的磁力大小对调，在伸缩部2的作用下，磁力维持或者增大的走行部1拉动磁力减小的走行部1 向自身方向运动，如此往复，使得本技术具有行走功能。
33.具体的，走行部1位具有空腔的矩形体4，电永磁体组设置在空腔内，在电永磁体组的上方设置有隔板12，隔板12上设置有伸缩安装座13，伸缩安装座13用于铰接伸缩部2。
34.进一步的，伸缩安装座13设置有两个，两个伸缩安装座13间隔设置，前述的伸缩部2同样的设置有两个，两个伸缩部2的两端分别与伸缩安装座13 铰接。优选的，伸缩部2为液压油缸或电动推杆。
35.在本技术中，伸缩部2不但起到拉动两个走行部1的功能，还能够通过伸缩部2与控制部4信号连接，实现同步伸缩的功能，保证在走行过程中，走行部1的走行路线为直线,也可以以较小角度转向和自动纠偏。
36.进一步的，在两个伸缩安装座13支架按设置有两个导向承载结构31，每个该导向承载结构31包括支撑柱311和轴承312，其中，支撑柱311设置在两个导向承载结构31之间，轴承312设置在支撑柱311的顶端，两个伸缩安装座13之间的连线与两个导向承载结构31之间的连线相互垂直。相应的，在设备安装台3朝向走行部1的一面设置有导轨6。该导轨6与轴承312接触的面上有间隔设置的弹性垫片，弹性垫片上设置有导轨安装板61。弹性垫片的存在使得导轨安装板61与导轨6之间可进行一定的偏转，在导向承载结构31 的作用下，设备安装台的行进路线能够以小角度进行偏摆。所述导轨6与导向承载结构31之间共线，导向承载结构31与导轨6配合引导设备安装台3进行直线移动。
37.在本技术进入负压腔内时，为达到最小的聚拢体积，在两个走行部1相对的一面还设置有锁紧结构，该锁紧结构包括第一锁紧块14和第二锁紧块15，第一锁紧块14设置在一个走行部1上，第二锁紧块15设置在另一个走行部1 上，第一锁紧块14和第二锁紧块15可以相互锁合在一起，保证了本技术的最小聚拢体积。
38.在本实施例中，第一锁紧块14朝向第二锁紧块15方向设置有凸起，凸起由朝向第二锁紧块15方向向背离第二锁紧块15方向宽度增大，第二锁紧块 15朝向第一锁紧块14的一面设置有凹槽，凹槽与凸起的形状匹配。在本实施例中提供的锁紧结构，不但具有锁紧的效果，在两个走行部1聚拢时，还起到了引导的作用，避免了在聚拢过程中，两个走行部1发生错位，造成无法实现最小聚拢的目的。
39.本技术还包括导轮结构15，走行部1的底面设置有向上的凹陷，导轮设置在该凹陷内，导轮结构15包括导轮，进一步的，导轮结构15还包括支架，支架包括两个平行设置在支撑板，两个支撑板上设置有弹性板，导轮设置在前述的两个支撑板之间。优选的，弹性板由弹性材料制成，导轮结构15通过弹性板设置在凹陷内，导轮在走行部1受到不同磁力时，在凹陷内升降。
40.弹性板由弹性材料制成，在走行部1受到大磁力作用时，导轮收回凹陷内，不影响到走行部1在盾构机刀盘的吸附力，而走行部1受到小磁力作用时，导轮伸出凹陷外，减轻动作过程中走行部1与盾构机刀盘的滑动摩擦，便于行动和防止划伤。
41.本技术的控制部4用于控制各部件，并且通过检测两个电永磁体组流经的电流大小判断磁力，电永磁体组内部没有运动部件，可靠耐用，无需维修。控制部4只需充磁、退磁操作即可实现控制走行部1与盾构机刀盘之间的磁力大小，方便操作，充磁、退磁的时间只需要0.5-1秒，作业效率高，控制部4与电永磁体组信号传递，可以是有线传输，也可以是无线传输，能够减轻本技术的自重，避免对盾构机刀盘的影响。
42.本技术还可以包括传感器，该传感器用以检测走行部1的行进路线，并将该路线反馈给控制部4。通常来说，传感器设置在设备安装台3上，也可以将控制部4接入设备安装台3上的具有检测功的工作物上。
43.本技术具有如下优点：
44.1、用电永磁吸附技术，在检修工作中不需要电能，由永磁吸力吸附导磁钢铁，避免了在突然断电或连接电缆损坏时磁力丧失而出现移动盾构机刀盘检修移动机器人脱落的危险，实用可靠，经济、节能高效，使用寿命长。
45.2、移动方式独创，通过电永磁体组吸附、放开，和采用液压油缸或电动推杆对松磁后的支座进行推和拉进行移动，运行平稳。
46.3、进行检修时，两个走行部1能通过锁紧结构和伸缩部锁紧合成一个整体，电磁吸力最大。
47.4、能自动纠偏，两个伸缩部的行程能调整，伸缩部可以同步，也可以不同步。
48.5、能通过电流进行自动检测，检测到移动装置前支座或后支座完全吸牢后，才开始移动和检测。
49.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。