一種電力隧道巡檢機(jī)器人的自動(dòng)充電裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種電力隧道巡檢機(jī)器人的自動(dòng)充電裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]城市電力隧道分布廣泛，對于配備移動(dòng)電源的電力隧道巡檢機(jī)器人，在長距離的軌道上就需要設(shè)置一定數(shù)量的充電槽，機(jī)器人運(yùn)行過程中在需要充電時(shí)可行至其中一處自行充電。對于采用移動(dòng)電源作為動(dòng)力源的機(jī)器人，由于機(jī)器人對充電要求較高，充電電刷與充電槽結(jié)構(gòu)均需要通過30A以上電流，結(jié)構(gòu)尺寸較厚重，機(jī)器人車體與導(dǎo)軌之間可利用空間非常有限，又涉及到充電電刷與充電槽離合的行程，所以對充電槽結(jié)構(gòu)固定要求較高，對充電裝置的結(jié)構(gòu)緊湊性，及充電接觸端的定位及接觸要求更高，方能夠安全可靠的保持工作狀態(tài)，保證取得足夠的電能，又要使取電電刷與充電槽之間在充電結(jié)束時(shí)能有效分離，機(jī)器人離開時(shí)不產(chǎn)生干涉碰撞。
[0003]所以對于在電力隧道中運(yùn)行的，以移動(dòng)電源提供動(dòng)力的機(jī)器人，在其行進(jìn)過程中保證電刷與充電槽之間的緊密接觸，并能再充電結(jié)束時(shí)有效分離是非常必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了解決上述問題，提出了一種電力隧道巡檢機(jī)器人的自動(dòng)充電裝置及方法，本裝置實(shí)現(xiàn)電刷與充電槽緊密接觸又能有效分離。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種電力隧道巡檢機(jī)器人的自動(dòng)充電裝置，包括電刷組、水平移動(dòng)裝置、垂直移動(dòng)裝置和充電槽，其中，充電槽固定于巡檢機(jī)器人的導(dǎo)軌上，電刷組固定于垂直移動(dòng)裝置下端，與充電槽位置相對應(yīng)；水平移動(dòng)裝置固定于垂直移動(dòng)裝置的一側(cè)；垂直移動(dòng)裝置向電刷組施加垂直向下的壓力，使電刷組在充電時(shí)以不變的壓力壓接在充電槽內(nèi)，水平移動(dòng)裝置連接垂直移動(dòng)裝置，向其施加水平拉力，驅(qū)動(dòng)其帶動(dòng)電刷組不充電時(shí)脫離充電槽。
[0007]所述水平移動(dòng)裝置，包括電動(dòng)拉桿固定板、電動(dòng)拉桿和拉桿連接件和滑動(dòng)軸，其中，電動(dòng)拉桿固定板連接電動(dòng)拉桿的一端，電動(dòng)拉桿另一端連接拉桿連接件，拉桿連接件連接垂直移動(dòng)裝置。
[0008]所述垂直移動(dòng)裝置，包括X型彈簧推板機(jī)構(gòu)和推板導(dǎo)向桿，其中，X型彈簧推板機(jī)構(gòu)包括推板、推力臂、連接軸、固定板和滑動(dòng)軸，所述推板下端固定電刷組，推板上固定有四個(gè)推力臂，每兩個(gè)推力臂的中間通過連接軸連接，形成X型支架，支架兩個(gè)下端點(diǎn)固定在推板上，支架的兩個(gè)上端點(diǎn)固定于固定板下端，兩個(gè)X型支架對稱設(shè)置，固定板與推板之間設(shè)置有推板導(dǎo)向桿，推板導(dǎo)向桿上套裝有推力彈簧，且推力彈簧的上下端分別接觸推板和固定板。
[0009]所述推板上下端各固定有兩個(gè)軸承滾珠，用于在推板進(jìn)入到充電槽的過程中滑入固定充電槽中將電刷組對充電槽的上下定位。
[0010]所述推板導(dǎo)向桿的末端通過推板導(dǎo)向桿固定螺釘固定在固定板上。
[0011]所述固定板與X型支架的連接處設(shè)有滑槽。
[0012]所述電刷組包括多個(gè)并排設(shè)置的電刷，每個(gè)電刷兩端通過電刷定位彈簧固定于推板下端。
[0013]所述電刷的兩側(cè)各設(shè)有掛孔與電刷定位彈簧相連，電刷定位彈簧的一端鉤在推板上的掛孔，另一端掛在電刷一側(cè)。
[0014]所述拉桿連接件上設(shè)有滑槽，電動(dòng)拉桿外沿上設(shè)置有推桿銷，推桿銷連接于拉桿連接件的滑槽內(nèi)，且在滑槽內(nèi)滑動(dòng)。
[0015]一種基于上述充電裝置的工作方法，包括以下步驟:
[0016]充電時(shí)，電動(dòng)拉桿釋放拉桿連接件，使推力彈簧驅(qū)動(dòng)電刷壓接在充電槽內(nèi)時(shí)，以彈簧力保持壓接，當(dāng)電刷與充電槽位移發(fā)生一定變化時(shí)，由于彈簧作用，電刷仍始終保持不變壓力壓接在充電槽內(nèi)；電動(dòng)拉桿這時(shí)仍然未停止釋放動(dòng)作，直到電刷壓接后再釋放一定行程余量，使電刷與充電槽完全依賴彈簧力壓接，此時(shí)，推桿銷處于拉桿連接件內(nèi)的滑槽內(nèi)為滑動(dòng)狀態(tài)；
[0017]當(dāng)需要電刷與充電槽分離時(shí)，電動(dòng)拉桿動(dòng)作，在起初階段由于拉桿連接件的滑槽的行程余量作用，電動(dòng)拉桿并未對彈簧推板機(jī)構(gòu)施加拉力，等到拉動(dòng)過程進(jìn)行到拉桿連接件行程余量消失后，電動(dòng)拉桿開始對彈簧推板機(jī)構(gòu)施加拉力，驅(qū)動(dòng)彈簧推板機(jī)構(gòu)與充電槽分咼。
[0018]本發(fā)明的工作原理為:為了使電刷能夠保證準(zhǔn)確緊密的壓接在取電槽內(nèi)，需要滿足兩個(gè)條件:電刷在取電槽上方的定位準(zhǔn)確；電刷在取電槽的壓接力需要始終使電刷保持恒定壓力壓接，具備因部件位移變化還能保持自動(dòng)調(diào)節(jié)壓力的能力。由于充電裝置固定在車體，而充電槽固定在導(dǎo)軌上，兩者為動(dòng)態(tài)接觸，相關(guān)部件位置不能保證每一次在充電狀態(tài)時(shí)都同在一個(gè)間距上，由于固定壓力不會(huì)自動(dòng)調(diào)整間距，會(huì)造成電刷對充電槽的過壓力而損壞零件，或者電刷對充電槽無壓力而接觸不上，這就要求壓接力必須是浮動(dòng)的，而不能是固定的機(jī)械壓力。本機(jī)構(gòu)采用拉桿連接件，連接電動(dòng)拉桿與X型彈簧推板機(jī)構(gòu)，使推力彈簧驅(qū)動(dòng)電刷壓接在充電槽內(nèi)時(shí)，以彈簧力保持壓接，當(dāng)電刷與充電槽位移發(fā)生一定變化時(shí)，由于彈簧作用，電刷仍始終保持不變壓力壓接在充電槽內(nèi)。當(dāng)需要電刷與充電槽分離時(shí)，電動(dòng)拉桿動(dòng)作，在起初階段由于拉桿連接件的行程余量作用，電動(dòng)拉桿并未對彈簧推板機(jī)構(gòu)施加拉力，等到拉動(dòng)過程進(jìn)行到連接件行程余量消失后，電動(dòng)拉桿開始對彈簧推板機(jī)構(gòu)施加拉力，驅(qū)動(dòng)彈簧推板機(jī)構(gòu)與充電槽分離。同樣道理，在電動(dòng)拉桿釋放行程時(shí)，彈簧推板機(jī)構(gòu)與充電槽由分離狀態(tài)到接觸狀態(tài)后，電動(dòng)拉桿并未停止動(dòng)作，而是繼續(xù)釋放行程，由于拉桿連接件的行程余量作用，電刷與充電槽在接觸后，就不再受到電動(dòng)拉桿施加的拉力，而是受到彈簧的壓力從而與充電槽接觸，當(dāng)電動(dòng)拉桿行程釋放到一定位置時(shí)，會(huì)停止動(dòng)作，此時(shí)電刷與充電槽之間的壓接完全是由彈簧壓力造成，并自行調(diào)節(jié)接合位置，從而保證取電裝置的穩(wěn)定工作。
[0019]本發(fā)明的有益效果為:
[0020](I)克服了電力隧道巡檢機(jī)器人的充電裝置復(fù)雜，體積大的缺點(diǎn)，在有限空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)有效的行程；
[0021](2)解決了電刷與充電槽的彈性施力，利于在動(dòng)態(tài)環(huán)境下的二者之間的良好接觸，浮動(dòng)電刷可完全在彈簧的壓力下自行調(diào)節(jié)位置狀態(tài)。保證充電的狀態(tài)的正常進(jìn)行。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明的電刷與充電槽分離示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明的電刷與充電槽接合示意圖。
[0024]其中，I電刷組；2推板；3固定板；4電刷定位銷；5電動(dòng)拉桿；6推力臂A ;7推力臂B ;8推力臂連接軸；9推力臂滑動(dòng)軸；10拉桿連接件；11推力彈簧；12軸承滾珠；13電刷定位彈簧；14推板導(dǎo)向桿；15電動(dòng)拉桿體；16電動(dòng)拉桿固定板；17推桿銷；18推板導(dǎo)向桿固定螺釘；19充電槽。
【具體實(shí)施方式】
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[0025]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0026]一種電力隧道巡檢機(jī)器人的用自動(dòng)充電裝置主要包括電刷組1，推板2，固定板3，電刷定位銷4，推桿，推力臂A6，推力臂B7，推力臂連接軸8，推力臂滑動(dòng)軸9，拉桿連接件10，推力彈簧11，軸承滾珠12，電刷定位彈簧13，推板導(dǎo)向桿14，電動(dòng)推桿體，電動(dòng)推桿固定板16，推桿銷17，推板導(dǎo)向桿固定螺釘18，充電槽19與緊固件共同組成。
[0027]電刷組I為四個(gè)電刷排成一列對齊，通過各自的電刷定位銷4固定在推板2的定位孔內(nèi)，此時(shí)電刷在推板上仍處于可轉(zhuǎn)動(dòng)的自由狀態(tài)。電刷的兩側(cè)各有掛孔與電刷定位彈簧13相連，電刷定位彈簧13的一端鉤在推板上的掛孔，另一端掛在電刷一側(cè)，每一個(gè)電刷分別由兩根電刷定位彈簧13左右拉住，電刷組I在自由狀態(tài)可在電刷定位彈簧13的左右兩個(gè)方向拉力下作用下保持平直狀態(tài)，如果有