锅炉爬壁机器人的防坠吊装机构的制作方法

1.本发明涉及爬壁机器人领域，具体而言，涉及一种锅炉爬壁机器人的防坠吊装机构。


背景技术：

2.锅炉爬壁机器人是可以在垂直墙壁上攀爬并完成作业的自动化机器人。锅炉爬壁机器人又称为壁面移动机器人，因为垂直壁面作业超出人的极限，因此在国外又称为极限作业机器人。锅炉爬壁机器人必须具备吸附和移动两个基本功能，而常见吸附方式有负压吸附和永磁吸附两种。
3.目前，锅炉巡检锅炉爬壁机器人一般通过永磁铁与锅炉的壁面吸附。
4.对于锅炉爬壁机器人来说，在巡检过程中可能会存在意外发生快速下滑以及倾覆的现象。一旦上述现象发生，一方面可能会砸损锅炉水冷壁管道，另一方面可能会对锅炉爬壁机器人造成损坏。此外，对于锅炉巡检锅炉爬壁机器人来说，发生下滑、倾覆的现象的频率较高，从而影响锅炉巡检锅炉爬壁机器人巡检的效率。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的在于提供一种锅炉爬壁机器人的防坠吊装机构，以解决现有技术中的锅炉爬壁机器人倾覆时容易砸损锅炉水冷壁管道及自身损坏的问题。
6.为了实现上述目的，本发明提供了一种锅炉爬壁机器人的防坠吊装机构，包括：支架；防坠器，连接于支架上，防坠器的防坠绳具有与锅炉爬壁机器人连接的第一连接端；卷扬机，卷绕线缆，线缆的自由端为与锅炉爬壁机器人连接的第二连接端；限速器，被卷扬机释放的部分线缆卷绕于限速器上。
7.在一个实施方式中，支架包括沿预设方向n间隔布置的第一架体以及第二架体，防坠器连接于第一架体上，卷扬机与限速器靠近第二架体，防坠吊装机构还包括：送线装置，送线装置驱动被限速器释放的线缆沿预设方向n往返移动。
8.在一个实施方式中，送线装置包括：驱动导轨，架设于第一架体与第二架体上；引导块，可移动地设置于驱动导轨上，引导块驱动被限速器释放的线缆沿预设方向n往返移动。
9.在一个实施方式中，驱动导轨包括螺杆、布置于螺杆两侧并平行布置的两个限位杆以及穿设于限位杆上的限位滑块，限位杆的两端设置于第一架体与第二架体上，引导块与限位滑块固定连接，引导块具有穿设螺杆的螺纹孔，螺杆的一端穿设在第二架体上。
10.在一个实施方式中，防坠吊装机构还包括：可拆卸地固定螺母，螺杆通过固定螺母固定于第二架体上。
11.在一个实施方式中，第一架体由多根连接管连接形成，多根连接管包括相对布置的两根立杆，限位杆通过抱箍连接于立杆上。
12.在一个实施方式中，送线装置包括：引导块，沿预设方向n延伸；多个导向轮，沿预
设方向n间隔布置于引导块的下方，导向轮支撑被限速器释放的线缆。
13.在一个实施方式中，引导块包括靠近于第一架体的第一端以及靠近于第二架体的第二端，多个导向轮中的靠近引导块的第一端的导向轮为万向轮，其他导向轮为定滑轮。
14.在一个实施方式中，第一架体由多根连接管连接形成，第一架体具有避让引导块的第一端的避让口。
15.在一个实施方式中，支架由多根连接管连接形成，连接管上设置有抱箍，防坠器通过拉绳连接于抱箍上。
16.应用本发明的技术方案，卷扬机释放线缆，释放的线缆经过限速器，限速器能够限制线缆的释放速度，防止由于卷扬机释放线缆过快，所导致的上述连接段的长度过长的现象发生。因此，上述结构能够减少锅炉爬壁机器人所受到的线缆的重力，从而降低锅炉爬壁机器人快速下滑，甚至倾覆的现象发生的几率，进而保证锅炉爬壁机器人工作效率。此外，应用本发明的技术方案，即使锅炉爬壁机器人出现了快速下滑，甚至倾覆的现象，防坠器也能够拉住锅炉爬壁机器人，防止锅炉爬壁机器人掉落至锅炉水冷壁管道，一方面保证锅炉水冷壁管道不受损害，另一方面保证锅炉爬壁机器人的使用寿命。
17.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
18.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
19.图1示出了根据本发明的锅炉爬壁机器人的防坠吊装机构的实施例的立体结构示意图；以及
20.图2示出了图1的防坠吊装机构的侧视示意图。
21.其中，上述附图包括以下附图标记：
22.1、锅炉；2、看火口；10、支架；11、第一架体；12、第二架体；13、连接管；14、抱箍；15、避让口；20、防坠器；30、卷扬机；40、限速器；50、送线装置；51、驱动导轨；511、螺杆；512、限位杆；513、限位滑块；52、引导块；53、导向轮。
具体实施方式
23.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
24.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
25.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具
有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
26.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
27.对于锅炉爬壁机器人来说，与锅炉爬壁机器人连接的线缆的长度较长。线缆的具有第二连接端的一段(下称连接段)的重量将由锅炉爬壁机器人承担。发明人在长期研究中发现，一旦线缆的连接段的长度过长，就会导致锅炉爬壁机器人在线缆重力作用下快速下滑，甚至倾覆。
28.为了解决上述问题，如图1和图2所示，本实施例的锅炉爬壁机器人的防坠吊装机构包括：支架10、防坠器20、卷扬机30以及限速器40。其中，防坠器20连接于支架10上，防坠器20的防坠绳具有与锅炉爬壁机器人连接的第一连接端。卷扬机30卷绕线缆，线缆的自由端为与锅炉爬壁机器人连接的第二连接端。限速器40被卷扬机30释放的部分线缆卷绕于限速器40上。
29.应用本实施例的技术方案，卷扬机30释放线缆，释放的线缆经过限速器40，限速器40能够限制线缆的释放速度，防止由于卷扬机30释放线缆过快，所导致的上述连接段的长度过长的现象发生。因此，上述结构能够减少锅炉爬壁机器人所受到的线缆的重力，从而降低锅炉爬壁机器人快速下滑，甚至倾覆的现象发生的几率，进而保证锅炉爬壁机器人工作效率。此外，应用本实施例的技术方案，即使锅炉爬壁机器人出现了快速下滑，甚至倾覆的现象，防坠器20也能够拉住锅炉爬壁机器人，防止锅炉爬壁机器人掉落至锅炉水冷壁管道，一方面保证锅炉水冷壁管道不受损害，另一方面保证锅炉爬壁机器人的使用寿命。
30.对于锅炉这个特定的应用环境来说，工人应在距锅炉1一定距离的操作区域a内操作。如图1和图2所示，在本实施例中，支架10包括沿预设方向n间隔布置的第一架体11以及第二架体12，防坠器20连接于第一架体11上，卷扬机30与限速器40靠近第二架体12，防坠吊装机构还包括：送线装置50，送线装置50驱动被限速器40释放的线缆沿预设方向n往返移动。具体地，在安装锅炉爬壁机器人时，工人先通过锅炉1的人孔将锅炉爬壁机器人放置在锅炉的水冷壁管道上。然后将线缆装至送线装置50上，送线装置50以及卷扬机30工作，使得线缆朝向锅炉1的看火口2移动，并最终通过看火口2进入锅炉1内。最后，将第二连接端与锅炉爬壁机器人连接。上述结构使得工人在拆装锅炉爬壁机器人时能够在规定的操作区域a内操作。
31.如图1所示，在本实施例中，送线装置50包括：驱动导轨51以及引导块52。其中，驱动导轨51架设于第一架体11与第二架体12上。引导块52可移动地设置于驱动导轨51上，引导块52驱动被限速器40释放的线缆沿预设方向n往返移动。上述结构简单，易于实现且成本低。当然，在图中未示出的其他实施例中，送线装置可以包括沿预设方向n延伸的传送带，被限速器40释放的线缆被传送带朝向看火口2输送。
32.如图1所示，在本实施例中，驱动导轨51包括螺杆511、布置于螺杆511两侧并平行布置的两个限位杆512以及穿设于限位杆512上的限位滑块513，限位杆512的两端设置于第
一架体11与第二架体12上，引导块52与限位滑块513固定连接，引导块52具有穿设螺杆511的螺纹孔，螺杆511的一端穿设在第二架体12上。上述结构通过转动螺杆511使得与螺杆511配合的引导块52沿预设方向n移动，引导块52的重力通过限位滑块513传递至限位杆512上，最终由第一架体11与第二架体12承担。具体地，在安装锅炉爬壁机器人时，先通过转动螺杆511将引导块52移动至靠近第二架体12的位置(工人能够够到的位置)，然后将线缆安装在引导块52上。接着反向转动螺杆511，同时释放线缆，使得线缆朝向看火口2移动。当第二连接端通过看火口2伸入至锅炉1内后，可以继续释放线缆，直至线缆的第二连接端能够与锅炉爬壁机器人相连。上述结构实际上是利用丝杠螺母结构实现线缆移动的目的，因此结构简单，成本低，可靠性高。
33.需要说明的是，在本实施例中，螺杆511是通过人工转动的，在其他实施例中，螺杆也可以与电机相连，提升安装效率，且降低工人劳动强度。
34.在本实施例中，防坠吊装机构还包括：可拆卸地固定螺母，螺杆511通过固定螺母固定于第二架体12上。具体地，当螺杆511通过人工转动使得引导块52移动至预定位置时，需要利用固定螺母将螺杆511固定，防止螺杆511转动，从而保证引导块52的位置不变。
35.如图1和图2所示，在本实施例中，第一架体11由多根连接管13连接形成，多根连接管13包括相对布置的两根立杆，限位杆512通过抱箍14连接于立杆上。具体地，通过调节抱箍14在立杆上的位置，能够调节限位杆512的高度，从而调节送线装置50的水平高度。上述结构使得防坠吊装机构的送线装置50的水平高度可以根据实际需要进行调节，能够适用于看火口2高度不同的多种锅炉上，通用性强。
36.如图2所示，在本实施例中，引导块52沿预设方向n延伸，送线装置50还包括：多个导向轮53，沿预设方向n间隔布置于引导块52的下方，导向轮53支撑被限速器40释放的线缆。上述结构使得位于锅炉1与操作区域a之间的线缆的较长的一部分能够被支撑，防止线缆拖地。并且在线缆相对于引导块52移动时，导向轮53转动，使得线缆受到的是滚动摩擦，从而使得线缆移动过程中受到的阻力较小，保证线缆能够顺畅地移动。
37.如图2所示，在本实施例中，引导块52包括靠近于第一架体11的第一端以及靠近于第二架体12的第二端，多个导向轮53中的靠近引导块52的第一端的导向轮53为万向轮，其他导向轮53为定滑轮。上述结构使得位于锅炉1内的线缆在万向轮的作用下能够任意摆动，安装时锅炉爬壁机器人不必位于看火口2的正下方，从而便于线缆与锅炉爬壁机器人连接。
38.如图1和图2所示，在本实施例中，第一架体11由多根连接管13连接形成，第一架体11具有避让引导块52的第一端的避让口15。具体地，避让口15实际上与看火口2正对，具有万向轮的引导块52的第一端能够通过避让口15以及看火口2伸入至锅炉1内。上述结构简单，使得支架成本低，且便于搭设。
39.如图1和图2所示，在本实施例中，第一架体11由多根连接管13连接形成，连接管13上设置有抱箍14，防坠器20通过拉绳(尼龙绳)连接于抱箍14上。上述结构简单，便于安装防坠器20。
40.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明
书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
41.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
42.在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
43.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。