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1、履帶式管道自動清灰機器人設(shè)計方案 適用環(huán)境要求適用管道形狀：圓形；適用管道直徑、長度：管道直徑5 0 08 0 0 mm；管道長度不超過5 0 m；適用管道的布置：水平直管道和小于5度的傾斜直管道；管道連接部分內(nèi)壁錯位高度不超過1 0 mm；管道內(nèi)壁沉積粉塵可能為鐵粉塵、鋁鎂粉塵或面粉； 適用于有水平或豎直分支口的管道，分支口直徑為主管直徑的3分之2。 行走方式序號方式工作原理優(yōu)點缺點1輪式結(jié)構(gòu)簡單，控制靈活，平坦路面性能優(yōu)越復(fù)雜管道通過性能差，越障能力不足2螺旋式驅(qū)動效率高，牽引力大，運動平穩(wěn)，運動速率較慢，清掃機構(gòu)設(shè)計復(fù)雜 3履帶式牽引附著性能好，越障能力較強摩擦力大，對于平坦路面能量利用

2、率低4蛇形式越障能力好，彎道通過性能強姿態(tài)和運動控制復(fù)雜，負載能力差5多足式越障能力優(yōu)越，適用于不平整管道步態(tài)規(guī)劃復(fù)雜控制困難，效率低6蠕動式彎管，坡度較大或豎直管道通過能力強運動速度慢工作效率較低考慮到管道壁較薄，無法承載較大壓強，采用履帶式結(jié)構(gòu)，并采用三輪腿結(jié)構(gòu)以增強機器人在管道中行進的穩(wěn)定性 總裝配圖 履帶結(jié)構(gòu)履帶采用一體成型橡膠履帶，外輪廓為圓弧形，直徑5 0 0 mm，以適應(yīng)最小5 0 0的管徑，管徑大于5 0 0時，兩側(cè)負重輪下壓，改變履帶形狀使其與管壁貼合，增大履帶與管壁接觸面積。 動力 由于管道內(nèi)壁沉積粉塵可能為鐵粉塵、鋁鎂粉塵或面粉；考慮防爆，采用氣動或者軟軸驅(qū)動。本處設(shè)計采

3、用阿特拉斯科普柯公司的一款氣動馬達作為驅(qū)動裝置，若采用軟軸，則修改其中減速器及部分連接件結(jié)構(gòu)即可。 變徑機構(gòu)1蝸輪蝸桿調(diào)節(jié)方式2升降機調(diào)節(jié)方式3絲杠螺母副調(diào)節(jié)方式 參考上海交通大學(xué)顏國正等人的研究，本設(shè)計方案采用第三種調(diào)節(jié)方式。 變徑機構(gòu) 采用氣動馬達驅(qū)動，絲杠螺母與連桿機構(gòu)的組合，能適應(yīng)5 0 0 mm8 0 0 mm的管徑。 越障1驅(qū)動輪；2行星減速器；3氣動馬達；4導(dǎo)輪；5絞牙減振器1；6絞牙減振器2 通過彈簧壓縮，可以減小上下履帶間距，以跨越障礙，最大可跨越2 0 mm障礙，三輪腿結(jié)構(gòu)相同，亦可以保證三條輪腿在管道截面不是標(biāo)準(zhǔn)圓形的情況下總能與管壁保持良好接觸。安裝時絞牙減振器可以調(diào)節(jié)彈簧高度，使履帶張緊。 屬性對于8 0 0 mm管徑，支管直徑最大在5 0 0 mm左右，兩倍的履帶接觸長度，可以使在輪腿剛好處于支管上時仍能直接通過，若支管直徑小 于5 0 0或支管不處于特定位置時，可減小濾袋長度，使結(jié)構(gòu)更加緊湊。