一種用于高空纜索爬升機(jī)器人的動(dòng)態(tài)下降限速裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種限速裝置，特別是一種用于高空纜索爬升機(jī)器人的動(dòng)態(tài)下降限速
目.ο
【背景技術(shù)】
[0002]斜拉橋纜索爬升機(jī)器人，工作于高空極端環(huán)境，一般情況下，機(jī)器人的爬升和下降是通過控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。高空環(huán)境存在風(fēng)載、振動(dòng)等多種不利因素，因此電氣控制系統(tǒng)故障偶爾發(fā)生。當(dāng)發(fā)生電氣故障時(shí)，機(jī)器人處于失控狀態(tài)，在重力加速的作用下會(huì)做自由落體運(yùn)動(dòng)，以很快的速度從纜索上掉下來，極易引起極為嚴(yán)重的安全事故。
[0003]針對(duì)此問題，設(shè)計(jì)一種在斷電情況下，能夠起到限速作用的裝置至關(guān)重要。
[0004]本發(fā)明將機(jī)械動(dòng)力學(xué)、流體傳動(dòng)技術(shù)的研究成果相結(jié)合，研發(fā)了一種制動(dòng)力隨下降速度的變化而動(dòng)態(tài)自適應(yīng)發(fā)生變化的限速裝置。所謂動(dòng)態(tài)即根據(jù)速度的變化制動(dòng)力發(fā)生變化。該裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，可靠性高，具有很好的應(yīng)用推廣價(jià)值。
[0005]纜索通常有不同的角度，現(xiàn)有技術(shù)大多采用恒定摩擦力的制動(dòng)措施，摩擦力的大小不能隨下降的速度變化而變化。這種恒定摩擦力的技術(shù)方法主要缺點(diǎn)就是不能適應(yīng)不同傾斜角度的纜索。制動(dòng)力設(shè)定的太小，爬升豎直纜索時(shí)可能由于制動(dòng)力設(shè)定太小，起不到限速制動(dòng)的作用；制動(dòng)力設(shè)定太大，爬升豎直纜索時(shí)能夠起到限速制動(dòng)的作用，但是爬升傾斜角度纜索時(shí)，由于制動(dòng)力太大，可能無法返回地面，或者返回地面速度太慢。
[0006]另外，由于制動(dòng)力不能依據(jù)下降速度的變化而發(fā)生變化，因此其下降速度是不可控的。
[0007]而且，機(jī)器人需要在幾百米的高空下落返回地面，因此限速制動(dòng)裝置需要長(zhǎng)時(shí)間的工作，制動(dòng)力不能產(chǎn)生較大衰減。機(jī)械摩擦式制動(dòng)，隨著制動(dòng)距離的增加，摩擦片會(huì)產(chǎn)生大量的熱，會(huì)使制動(dòng)力產(chǎn)生衰減，甚至燒毀摩擦片。如同載重卡車在長(zhǎng)距離下坡制動(dòng)，摩擦?xí)a(chǎn)生大量的熱，使制動(dòng)失效引發(fā)安全事故，道理相似。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，制動(dòng)力能隨下降速度變化而動(dòng)態(tài)自適應(yīng)發(fā)生變化，下限速度可控，可靠性高的用于高空纜索爬升機(jī)器人的動(dòng)態(tài)下降限速裝置。
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種用于高空纜索爬升機(jī)器人的動(dòng)態(tài)下降限速裝置，包括定子、轉(zhuǎn)子、芯軸、葉輪、壓緊彈簧、滑動(dòng)盤、慣性塊、鋼球和彈簧，定子、滑動(dòng)盤和轉(zhuǎn)子依次同軸套裝在芯軸的外周；
轉(zhuǎn)子鄰近滑動(dòng)盤的一側(cè)沿圓周方向均勻設(shè)置有若干個(gè)傾斜滑槽，每個(gè)傾斜滑槽內(nèi)放置一個(gè)所述慣性塊；
每個(gè)慣性塊鄰近轉(zhuǎn)子的一側(cè)設(shè)置有與傾斜滑槽滑動(dòng)配合的傾斜面，每個(gè)慣性塊的另一側(cè)在壓緊彈簧的作用下與滑動(dòng)盤相貼合； 滑動(dòng)盤鄰近定子的一側(cè)沿圓周方向設(shè)置有若干個(gè)錐形閥芯；
定子從芯軸向外依次設(shè)置有相互貫通的液壓腔、內(nèi)側(cè)盲孔和外側(cè)盲孔；
液壓腔內(nèi)設(shè)置有套裝在芯軸上的葉輪；
內(nèi)側(cè)盲孔包括大直徑孔、小直徑孔和將大直徑孔與小直徑孔相連接的錐形孔，錐形孔內(nèi)設(shè)置有與彈簧相連接的鋼球；
外側(cè)盲孔鄰近滑動(dòng)盤的一端設(shè)置有與錐形閥芯相配合的錐形閥孔。
[0010]所述錐形閥芯能在錐形閥孔內(nèi)滑動(dòng)，錐形閥芯與錐形閥孔之間形成一個(gè)大小能夠調(diào)節(jié)的阻尼孔。
[0011]所述液壓腔、內(nèi)側(cè)盲孔和外側(cè)盲孔中均填充有流體。
[0012]所述流體為粘性阻尼材料或空氣。
[0013]粘性阻尼材料為液壓油。
[0014]所述芯軸上還同軸套裝有增速器。
[0015]所述內(nèi)側(cè)盲孔中大直徑孔至滑動(dòng)盤的距離大于小直徑孔至滑動(dòng)盤的距離。
[0016]本發(fā)明采用上述結(jié)構(gòu)后，具有如下有益效果:
1、能根據(jù)轉(zhuǎn)速自動(dòng)調(diào)整制動(dòng)力，也即能夠適應(yīng)不同傾斜角度的纜索爬升；能夠使得機(jī)器人勻速或者接近勻速下降返回地面，下降速度可控。
[0017]2、制動(dòng)阻力來自于流體流經(jīng)阻尼孔時(shí)產(chǎn)生的阻尼力，不存在純機(jī)械摩擦式的熱衰減問題，可以進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間，長(zhǎng)距離的制動(dòng)。
[0018]3、增速器的設(shè)置，對(duì)制動(dòng)效果具有放大作用。
[0019]4、爬升無阻力，下降才有制動(dòng)力，有利于提高能量的利用率。
[0020]5、體積小巧緊湊，集成度高，重量輕。
【附圖說明】
[0021]圖1顯示了本發(fā)明動(dòng)態(tài)下降限速裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2顯示了本發(fā)明動(dòng)態(tài)下降限速裝置的立體剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3顯示了轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4顯示了慣性塊與轉(zhuǎn)子的立體安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5顯不了圖4的左側(cè)視圖；
圖6顯示了滑動(dòng)盤、慣性塊、壓緊彈簧、芯軸與轉(zhuǎn)子的安裝剖面結(jié)構(gòu)圖；
圖7顯示了定子的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8顯示了定子中內(nèi)側(cè)盲孔的放大結(jié)構(gòu)示意圖；
圖9顯示了滑動(dòng)盤的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖10顯示了爬升過程中，定子中流體的流向示意圖；
圖11顯示了下降過程中，定子中流體的流向示意圖；
圖12顯示了下降過程中，速度不斷增大后，滑動(dòng)盤移動(dòng)后的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖13顯示了制動(dòng)力與下降速度間的動(dòng)態(tài)調(diào)整特性曲線。
[0022]其中有:
1.定子；
I1.液壓腔； 12.外側(cè)盲孔；121.錐形閥孔；
13.內(nèi)側(cè)盲孔；131.大直徑孔；132.小直徑孔；133.錐形孔；
14.葉輪；
15.彈簧；
16.鋼球；
2.滑動(dòng)盤；21.錐形閥芯；22.壓緊彈簧；
3.慣性塊；31.傾斜面；
4.轉(zhuǎn)子；傾斜滑槽；
5.芯軸；
6.增速器。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和具體較佳實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0024]如圖1和圖2所示，一種用于高空纜索爬升機(jī)器人的動(dòng)態(tài)下降限速裝置，包括定子
1、轉(zhuǎn)子4、芯軸5、增速器6、葉輪14、壓緊彈簧22、滑動(dòng)盤2、慣性塊3、鋼球26和彈簧15。
[0025]增速器6、定子1、滑動(dòng)盤2和轉(zhuǎn)子4從左至右依次同軸套裝在芯軸5的外周。其中，增速器6可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置。當(dāng)設(shè)置有增速器6時(shí)，增速器6優(yōu)選與定子1的端面固定連接。
[0026]如圖3至圖6所述，轉(zhuǎn)子