一种基于异型链轮传动的大负载爬绳机构制造技术

一种基于异型链轮传动的大负载爬绳机构，它涉及一种大负载爬绳机构。现有爬绳机构的提升重物载荷的重量小且范围窄，在连续进行提拉和下降工作时安全可靠性差，此外绳索与其他构件接触为点接触，同时绳索弯曲易被磨损而破坏。本发明专利技术包括主体支撑件、绳索和两套传动系统，两套传动系统设在主体支撑件内部，每套传动系统包括电机、第一齿轮调节组件、异型链条和两个链轮总成，蜗轮和蜗杆相啮合，两个第二齿轮调节组件与蜗轮同轴连接，两个第二齿轮调节组件间设有异型链轮，两个异型链轮间通过异型链条相连接，两个蜗杆同轴连接，电机通过第一齿轮调节组件与任一蜗杆相连，两套传动系统中的两个异型链条间夹持有绳索。本发明专利技术用于提拉和释放重物。

A large load climbing mechanism for shaped sprocket drive based on

A large load climbing mechanism for shaped sprocket drive based on, it relates to a large load climbing mechanism. The existing load lifting rope climbing mechanism weight is small and narrow, in continuous lifting and falling work safety and reliability, in addition to the rope and other components for contact point contact, and the rope bending easily wear and damage. The invention comprises a main body supporting part, rope and two sets of two sets of transmission system, transmission system in support of a main body, each drive system comprises a motor, a first gear adjusting component and the two chain and sprocket assembly, worm wheel and worm gear meshing, two second adjusting component is connected with the worm gear, two second gear shaped sprocket is provided with adjusting components, two shaped sprocket are connected through the chain, two worm coaxial connection component is connected with the motor to adjust any worm through the first gear two, two sets of chain transmission system between holding the rope. The invention is used for lifting and releasing heavy objects.

【技术实现步骤摘要】
一种基于异型链轮传动的大负载爬绳机构
本专利技术涉及一种基于异型链轮传动的大负载爬绳机构，属于特种机器人

技术介绍
爬绳机器人，作为辅助运动载体工具，在单兵作业、高山攀登、快速救援、地震等抢险救灾、高层建筑顶制件安装、墙面施工、斜拉桥拉索探伤维护、管道监测维修、隧道掘进等诸多领域等方面有广泛的应用。大负载爬绳机构担负着控制大负载的起升、下放、停止及控制大负载下放速度的重要任务。同时对于战术型升降器，要充分保证其机动性能，能够实现单兵快速运动的要求。爬绳机器人的关键技术为抓绳机构，爬绳机构需要能够实现上升、下降的双向运动，并且要求非常高的安全性与可靠性。同时还可以快慢调速，实现了远程控制。爬绳机构应用于石油钻机时，爬绳机构系统性能的好坏决定着石油钻机的安全问题，若爬绳机构出现故障，会引起停钻，造成经济损失。因此，爬绳机构在诸多领域扮演着重要的角色。但在现有的爬绳机构中普遍存在提升或下降的重物的重量小，可操作的重物重量范围小，能够提升和下降150至220kg的重物载荷,灵活性以及通用性差，在连续进行提拉和下降工作时安全可靠性差。此外绳索与其他构件接触为点接触，同时绳索弯曲易被磨损而破坏。
技术实现思路
本专利技术目的是为了解决现有爬绳机构的提升重物载荷的重量小且范围窄，在连续进行提拉和下降工作时安全可靠性差，此外绳索与其他构件接触为点接触，同时绳索弯曲易被磨损而破坏的问题，进而提供一种基于异型链轮传动的大负载爬绳机构。本专利技术为解决上述技术问题采取的技术方案是：一种基于异型链轮传动的大负载爬绳机构，它包括主体支撑件、绳索和两套传动系统，所述两套传动系统并列设置在主体支撑件的内部，两套传动系统的结构相同，每套传动系统包括电机、第一齿轮调节组件、异型链条和两个链轮总成，两个链轮总成沿主体支撑件的长度方向并列设置，每个链轮总成包括蜗轮、蜗杆、异型链轮和两个第二齿轮调节组件，所述蜗轮和蜗杆相啮合，两个第二齿轮调节组件与蜗轮同轴连接，两个第二齿轮调节组件之间设置有异型链轮，两个链轮总成中的两个异型链轮之间通过异型链条相连接，两个链轮总成中的两个蜗杆同轴连接，电机通过第一齿轮调节组件与两个链轮总成中的任意一个蜗杆相连接，两套传动系统中的两根异型链条之间夹持有绳索。本专利技术为一种基于异型链轮传动的大负载爬绳机构，优选地，所述主体支撑件竖直设置，所述主体支撑件的顶部加工有上口，所述主体支撑件的底部加工有下口，所述绳索的一端穿过上口，所述绳索的另一端依次穿过两根异型链条之间的间隙和主体支撑件底部的下口，所述绳索在两根异型链条的带动下在上口和下口之间往复运动。本专利技术为一种基于异型链轮传动的大负载爬绳机构，优选地，每根异型链条由多个链节和多个连接片组成，每个链节上设置有两个连接轴，每个链节的外端面加工有与绳索相配合的放置槽，多个链节的多个放置槽之间形成绳索夹持通道，每个链节与其相邻的两个链节之间通过四个连接片相连接，每个链节上的两个连接轴的端部各对应设置有一个连接片，每个连接轴的端部通过其对应的连接片与其相邻的链节上的连接轴相铰接。本专利技术为一种基于异型链轮传动的大负载爬绳机构，优选地，它还包括压力定位组件，压力定位组件包括两个压板、两个固定轴和四组弹性调节组件，每个异型链条对应设置有一个压板，两个压板竖直并列设置在绳索的两侧，每个压板通过其对应的异型链条与绳索的侧面相贴紧，两个固定轴水平并列设置，每个固定轴的一端固定安装在主体支撑件一侧的内壁上，每个固定轴的另一端依次穿过两个压板后固定安装在主体支撑件另一侧的内壁上，每个压板与主体支撑件的内壁之间设置有两组弹性调节组件，两组弹性调节组件分别套装在两个固定轴上。本专利技术与现有技术相比的有益效果：1、本专利技术中的两套传动系统采用齿轮传动与蜗轮蜗杆传动相结合的方式，传动效率较高，能够实现持续操作且提升和下落效果稳定可靠，最终将力和力矩传递给异型链轮。2、本专利技术中通过两套传动系统相互配合在提拉和释放绳索过程中绳索无弯曲和破坏。本专利技术通过样品试验得出，通过异型链条、蜗轮、蜗杆、异型链轮、压力定位组件和两个第二齿轮调节组件相互配合，仅需要压力定位组件中的两个压板提供正压力小于或等于16000N就能够产生小于或等于10000N提拉力，从而说明本专利技术具有较高的可靠性。3、本专利技术爬绳机构的具有结构简单、质量轻、体积较小的结构特点。本专利技术的外形尺寸为直径120mm，高度336mm的圆柱体，大大的节省了整体结构所占的空间。同时本专利技术采用的驱动方式为电机驱动，提拉过程运动平稳，便于进行速度的控制与调节，灵活性强，同时能够提拉小于或等于800kg的重物载荷。4、本专利技术解决了传统的爬绳机构的绳索与其他部件为点接触，在重物提升的过程中，对绳索破坏较大，降低绳索的寿命的弊端。本专利技术为保证提拉及释放力的连续性，在两根异型链条之间形成有绳索夹持通道，为绳索提供最大限度的夹持力，形成圆弧包络绳索的固定方式，与绳索的接触方式为面接触，有效提高了绳索的寿命，保证了绳索夹持在两根异型链条中间持久的稳定性。附图说明图1为本专利技术的外形示意图；图2为本专利技术的立体结构示意图；图3为本专利技术中一套传动系统3的工作过程示意图；图4为两套传动系统3的立体结构示意图；图5为当压力定位组件4配合两根异型链条3-4夹持绳索2时的主视结构示意图；图6为当两根异型链条3-4夹持绳索2时的俯视结构剖面图；图7为压力定位组件4与两套传动系统3之间连接关系的立体结构示意图；图8为异型链条3-4的立体结构示意图；图9为链节3-4-1的立体结构示意图；图10为主体支撑件1的立体结构示意图。具体实施方式具体实施方式一：结合图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9和图10说明本实施方式，本实施方式包括主体支撑件1、绳索2和两套传动系统3，所述两套传动系统3并列设置在主体支撑件1的内部，两套传动系统3的结构相同，每套传动系统3包括电机3-1、第一齿轮调节组件3-2、异型链条3-4和两个链轮总成3-3，两个链轮总成3-3沿主体支撑件1的长度方向并列设置，每个链轮总成3-3包括蜗轮3-5、蜗杆3-6、异型链轮3-7和两个第二齿轮调节组件3-8，所述蜗轮3-5和蜗杆3-6相啮合，两个第二齿轮调节组件3-8与蜗轮3-5同轴连接，两个第二齿轮调节组件3-8之间设置有异型链轮3-7，两个链轮总成3-3中的两个异型链轮3-7之间通过异型链条3-4相连接，两个链轮总成3-3中的两个蜗杆3-6同轴连接，电机3-1通过第一齿轮调节组件3-2与两个链轮总成3-3中的任意一个蜗杆3-6相连接，两套传动系统3中的两根异型链条3-4之间夹持有绳索2。本实施方式中第一齿轮调节组件3-2与第二齿轮调节组件3-8的结构相同且工作原理相似，第一齿轮调节组件3-2包括两个齿轮，两个齿轮的传动比为1，二者均为直齿圆柱齿轮且相啮合。两个齿轮中的一个齿轮套装在电机3-1的输出轴上，两个齿轮中的另一个齿轮与两个链轮总成3-3中的任意一个蜗杆3-6同轴连接。本实施方式中第二齿轮调节组件3-8包括主动齿轮和从动齿轮，主动齿轮和从动齿轮为传动比1.67的一对齿轮，二者均为直齿圆柱齿轮且相啮合。两个第二齿轮调节组件3-8中的两个主动齿轮均与其对应的蜗轮3-5同轴设置，两个第二齿轮调节组件3-8中的两本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于异型链轮传动的大负载爬绳机构，其特征在于：它包括主体支撑件(1)、绳索(2)和两套传动系统(3)，所述两套传动系统(3)并列设置在主体支撑件(1)的内部，两套传动系统(3)的结构相同，每套传动系统(3)包括电机(3‑1)、第一齿轮调节组件(3‑2)、异型链条(3‑4)和两个链轮总成(3‑3)，两个链轮总成(3‑3)沿主体支撑件(1)的长度方向并列设置，每个链轮总成(3‑3)包括蜗轮(3‑5)、蜗杆(3‑6)、异型链轮(3‑7)和两个第二齿轮调节组件(3‑8)，所述蜗轮(3‑5)和蜗杆(3‑6)相啮合，两个第二齿轮调节组件(3‑8)与蜗轮(3‑5)同轴连接，两个第二齿轮调节组件(3‑8)之间设置有异型链轮(3‑7)，两个链轮总成(3‑3)中的两个异型链轮(3‑7)之间通过异型链条(3‑4)相连接，两个链轮总成(3‑3)中的两个蜗杆(3‑6)同轴连接，电机(3‑1)通过第一齿轮调节组件(3‑2)与两个链轮总成(3‑3)中的任意一个蜗杆(3‑6)相连接，两套传动系统(3)中的两根异型链条(3‑4)之间夹持有绳索(2)。

【技术特征摘要】
1.一种基于异型链轮传动的大负载爬绳机构，其特征在于：它包括主体支撑件(1)、绳索(2)和两套传动系统(3)，所述两套传动系统(3)并列设置在主体支撑件(1)的内部，两套传动系统(3)的结构相同，每套传动系统(3)包括电机(3-1)、第一齿轮调节组件(3-2)、异型链条(3-4)和两个链轮总成(3-3)，两个链轮总成(3-3)沿主体支撑件(1)的长度方向并列设置，每个链轮总成(3-3)包括蜗轮(3-5)、蜗杆(3-6)、异型链轮(3-7)和两个第二齿轮调节组件(3-8)，所述蜗轮(3-5)和蜗杆(3-6)相啮合，两个第二齿轮调节组件(3-8)与蜗轮(3-5)同轴连接，两个第二齿轮调节组件(3-8)之间设置有异型链轮(3-7)，两个链轮总成(3-3)中的两个异型链轮(3-7)之间通过异型链条(3-4)相连接，两个链轮总成(3-3)中的两个蜗杆(3-6)同轴连接，电机(3-1)通过第一齿轮调节组件(3-2)与两个链轮总成(3-3)中的任意一个蜗杆(3-6)相连接，两套传动系统(3)中的两根异型链条(3-4)之间夹持有绳索(2)。2.根据权利要求1所述的一种基于异型链轮传动的大负载爬绳机构，其特征在于：所述主体支撑件(1)竖直设置，所述主体支撑件(1)的顶部加工有上口(1-1)，所述主体支撑件(1)的底部加工有下口(1-2)，所述绳索(2)的一端穿过上口(1-1)，所述绳索(2)的另一端依次穿过两根异型链条(3-4)之间的间隙和主体支撑件(1)底部的下口(1-2)，所述绳索(2)在两根异型链条(3-4)的带动下在上口(1-1)和下口(1-2)之间往复运动。3.根据权利要求1或2所述的一种基于异型链轮传动的大负载爬绳机构，其特征在于：每根异型链条(3-4)由多个链节(3-4-1)和多个连接片(3-4-2)组成，每个链节(3-4-1)上设置有两个连接轴(3-4-3)，每个链节(3-4-1)的外端面加工有与绳索(2)相配合的放置槽(3-4-4)，多个链节(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭宏伟，邓宗全，吴英辉，田志东，刘荣强，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23