一种模块化立柱爬升底盘

1.本实用新型涉及建筑维护技术领域，特别地是一种模块化立柱爬升底盘。


背景技术：

2.在路桥维修加固，市政道路维护，风电设置，海上作业平台管桩维护过程中，经常会需要对圆柱体表面进行处理，包括检测、清洗、喷涂、表面凿毛、局部凿除、局部修复。具体包括有路桥桥墩、大桥桥墩、桩基、风电塔，大型建筑立柱等。传统人工处理为了满足人员的安全，需要搭设脚手架和作业平台后才能上人员和设备进行施工作业。需要提供一种新型的立柱爬升底盘，可以直接搭载施工工作头，对柱体进行施工作业。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种采用模块化设计，不同形状尺寸规格的柱体可通过简单的模块组合快速满足施工要求的模块化立柱爬升底盘。
4.本实用新型通过以下技术方案实现的：
5.一种模块化立柱爬升底盘，包括多个驱动模块和多个拉力模块；所述驱动模块与所述拉力模块铰接形成环绕底盘；通过调节所述拉力模块的长度或调整所述驱动模块和所述拉力模块之间的数量来是适应不同直径的柱体。
6.进一步地，所述驱动模块上铰接有工作轨道；所述工作轨道上可移动安装有滑车；所述滑车上安装有工作头。
7.进一步地，所述驱动模块包括框架、弹性组件和履带行走组件；所述弹性组件安装于所述框架的中部；所述履带行走组件安装于所述弹性组件上。
8.进一步地，所述履带行走组件包括履带、驱动轮、压轮、张紧轮、驱动马达和减速器；所述履带安装于所述驱动轮与所述张紧轮之间；所述压轮压紧在所述履带的内侧壁；所述驱动马达通过所述减速器与所述驱动轮传动连接；所述履带抵压在柱体侧壁上。
9.进一步地，还包括控制模块、力传感器和执行器；所述控制模块分别与所述力传感器和所述执行器电连接；通过所述力传感器和所述执行器调节所述拉力模块的拉力来控制所述环绕底盘抱紧柱面的正向压力，使得所述环绕底盘具有足够的摩擦力。
10.进一步地，所述工作轨道铰接于所述驱动模块与所述拉力模块之间。
11.进一步地，所述驱动轮与所述张紧轮均通过第一安装板安装于所述弹性组件上；所述压轮通过第二安装板安装于所述弹性组件上。
12.进一步地，所述工作轨道上安装有用于驱动所述滑车的驱动器。
13.进一步地，所述工作头为摄像头、检测头、高压水喷枪、油漆喷枪、凿毛头、载人平台中的其中一种。
14.进一步地，所述柱体为圆柱、方柱类等截面柱、变截面柱中的其中一种。
15.进一步地，所述驱动模块与所述拉力模块的数量均为2个以上。
16.本实用新型的有益效果：
17.本实用新型采用模块化设计，不同形状尺寸规格的柱体可通过调节所述拉力模块的长度或通过不同数量的驱动模块和拉力模块的组合快速满足施工要求。在本实用新型提供的爬升底盘搭载不同的工作轨道，工作轨道上安装的工作头可实现自动巡检、清洗、喷涂、打磨、凿毛、局部破拆修复、开槽等工作；解决了传统人工对柱体表面进行处理时为了满足人员的安全，需要搭设脚手架和作业平台后才能上人员和设备进行施工作业的问题，有效提高了工作效率，同时也降低了施工过程出现事故的概率。
附图说明
18.图1为本实用新型实施例1模块化立柱爬升底盘与圆柱装配正视示意图；
19.图2为本实用新型实施例1模块化立柱爬升底盘与圆柱装配俯视示意图；
20.图3为本实用新型实施例2模块化立柱爬升底盘与圆柱装配正视示意图；
21.图4为本实用新型实施例2模块化立柱爬升底盘与圆柱装配俯视示意图；
22.图5为本实用新型实施例3模块化立柱爬升底盘与方柱装配正视示意图；
23.图6为本实用新型实施例3模块化立柱爬升底盘与方柱装配俯视示意图；
24.图7为本实用新型实施例履带行走组件正面结构示意图；
25.图8为本实用新型实施例履带行走组件侧面结构示意图；
26.图9为本实用新型实施例履带行走组件另一侧面结构示意图；
27.图10为本实用新型实施例履带行走组件俯视结构示意图；
28.图11为本实用新型实施例履带行走组件拉力分析示意图之一；
29.图12为本实用新型实施例履带行走组件拉力分析示意图之二。
30.附图中：1-驱动模块；2-拉力模块；3-工作轨道；4-滑车；5-工作头；6-柱体；7-第一安装板；8-第二安装板；11-框架；12-弹性组件；13-履带行走组件；100-环绕底盘；131-履带；132-驱动轮；133-压轮；134-张紧轮；135-驱动马达；136-减速器。
具体实施方式
31.下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此以本实用新型的示意下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此以本实用新型的示意性实施例及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
32.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、上端、下端、顶部、底部
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
33.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征；另外，各个实施例之间的技
术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
35.如图1至图10所示，一种模块化立柱爬升底盘，包括多个驱动模块1和多个拉力模块2；所述驱动模块1与所述拉力模块2铰接形成环绕底盘100；通过调节所述拉力模块2的长度或调整所述驱动模块1和所述拉力模块2之间的数量来是适应不同直径的柱体6；所述驱动模块1上铰接有工作轨道3；所述工作轨道3上可移动安装有滑车4；所述滑车4上安装有工作头5。本实用新型采用模块化设计，不同形状尺寸规格的柱体6可通过调节所述拉力模块2的长度或通过不同数量的驱动模块1和拉力模块2的组合快速满足施工要求。在本实用新型提供的爬升底盘搭载不同的工作轨道3，工作轨道3上安装的工作头5可实现自动巡检、清洗、喷涂、打磨、凿毛、局部破拆修复、开槽等工作；解决了传统人工对柱体6表面进行处理时为了满足人员的安全，需要搭设脚手架和作业平台后才能上人员和设备进行施工作业的问题，有效提高了工作效率，同时也降低了施工过程出现事故的概率。
36.具体的，本实施例方案中，所述驱动模块1包括框架11、弹性组件12和履带行走组件13；所述弹性组件12安装于所述框架11的中部；所述履带行走组件13安装于所述弹性组件12上。需要说明的是，通过设置弹性组件12可以起到减震和缓冲的作用，进一步提高履带行走组件13工作时的稳定性。
37.具体的，本实施例方案中，所述履带行走组件13包括履带131、驱动轮132、压轮133、张紧轮134、驱动马达135和减速器136；所述履带131安装于所述驱动轮132与所述张紧轮134之间；所述压轮133压紧在所述履带131的内侧壁；所述驱动马达135通过所述减速器136与所述驱动轮132传动连接；所述履带131抵压在柱体6侧壁上。本实用新型使用时，驱动马达135工作将动力通过减速器136传送给驱动轮132；驱动轮132驱动履带131转动，在张紧轮134和压轮133的作用下，履带131紧贴在柱体6侧壁上，产生足够的摩擦力(抓地力)供本实用新型的爬升底盘进行升降运动，代替人工搭设脚手架和作业平台，减少了工作量，有效提高了工作效率。
38.具体的，本实施例方案中，还包括控制模块、力传感器和执行器；所述控制模块分别与所述力传感器和所述执行器电连接；通过所述力传感器和所述执行器调节所述拉力模块2的拉力来控制所述环绕底盘100抱紧柱面的正向压力，使得所述环绕底盘100具有足够的摩擦力，防止摩擦力不足下滑或者正向压力过大结构超载。
39.具体的，本实施例方案中，所述工作轨道3铰接于所述驱动模块1与所述拉力模块2之间。需要说明的是，根据不同的使用场合，工作轨道3可以设置于不同的位置，便于工作即可。
40.具体的，本实施例方案中，所述驱动轮132与所述张紧轮134均通过第一安装板7安装于所述弹性组件12上；所述压轮133通过第二安装板8安装于所述弹性组件12上。
41.具体的，本实施例方案中，所述工作轨道3上安装有用于驱动所述滑车4的驱动器。通过在工作轨道3上设置滑车4便于工作头5的移动，工作头5可以快速达到工作位置进行工作，进一步提高了工作效率。
42.具体的，本实施例方案中，所述工作头5为摄像头、检测头、高压水喷枪、油漆喷枪、凿毛头、载人平台中的其中一种。根据不同类型的立柱，工作头5可以更换为不同功能的部
件，例如摄像头、检测头、高压水喷枪、油漆喷枪、凿毛头、载人平台等，适用范围广，适用性强，具有良好的经济效益。
43.具体的，本实施例方案中，所述柱体6为圆柱、方柱类等截面柱、变截面柱中的其中一种。需要说明的是，变截面柱，如风电柱为渐变锥形，拉力模块2采用液压方式调节长度，在爬升过程中调整尺寸，以适应变截面柱的渐变侧壁面。
44.实施例1
45.参照图1-2、图11；当柱体6为圆柱时，所述驱动模块1与所述拉力模块2的数量均为3个，3个驱动模块1与3个拉力模块2首尾铰接形成六边形的环绕底盘100；若此时拉力模块2的拉力为f，则履带131对柱体6侧壁的正向压了f＝f*√3≈1.73f，立柱爬升底盘设置有控制系统，控制系统包括控制模块、力传感器和执行器；通过力传感器和执行器调节连接拉力模块2的拉力来控制全套设备抱紧柱面的正向压力，从而确保设备具有足够的摩擦力。防止摩擦力不足下滑或者正向压力过大结构超载。
46.实施例2
47.参照图3-4、图12；当柱体6为圆柱时，所述驱动模块1与所述拉力模块2的数量均为4个，4个驱动模块1与4个拉力模块2首尾铰接形成八边形的环绕底盘100；若此时拉力模块2的拉力为f，则履带131对柱体6侧壁的正向压了f＝f*√2≈1.41f，立柱爬升底盘设置有控制系统，控制系统包括控制模块、力传感器和执行器；通过力传感器和执行器调节连接拉力模块2的拉力来控制全套设备抱紧柱面的正向压力，从而确保设备具有足够的摩擦力。防止摩擦力不足下滑或者正向压力过大结构超载。
48.实施例3
49.参照图5-6，当柱体6为方柱时，所述驱动模块1与所述拉力模块2的数量均为4个，4个驱动模块1与4个拉力模块2之间铰接有工作轨道3形成十六边形的环绕底盘100；4个履带131分别抵紧在方柱的四个侧壁；立柱爬升底盘设置有控制系统，控制系统包括控制模块、力传感器和执行器；通过力传感器和执行器调节连接拉力模块2的拉力来控制全套设备抱紧柱面的正向压力，从而确保设备具有足够的摩擦力。防止摩擦力不足下滑或者正向压力过大结构超载。
50.以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

技术特征：
1.一种模块化立柱爬升底盘，其特征在于：包括多个驱动模块和多个拉力模块；所述驱动模块与所述拉力模块铰接形成环绕底盘；通过调节所述拉力模块的长度或调整所述驱动模块和所述拉力模块之间的数量来是适应不同直径的柱体。2.根据权利要求1所述的一种模块化立柱爬升底盘，其特征在于：所述驱动模块上铰接有工作轨道；所述工作轨道上可移动安装有滑车；所述滑车上安装有工作头。3.根据权利要求1所述的一种模块化立柱爬升底盘，其特征在于：所述驱动模块包括框架、弹性组件和履带行走组件；所述弹性组件安装于所述框架的中部；所述履带行走组件安装于所述弹性组件上。4.根据权利要求3所述的一种模块化立柱爬升底盘，其特征在于：所述履带行走组件包括履带、驱动轮、压轮、张紧轮、驱动马达和减速器；所述履带安装于所述驱动轮与所述张紧轮之间；所述压轮压紧在所述履带的内侧壁；所述驱动马达通过所述减速器与所述驱动轮传动连接；所述履带抵压在柱体侧壁上。5.根据权利要求1所述的一种模块化立柱爬升底盘，其特征在于：还包括控制模块、力传感器和执行器；所述控制模块分别与所述力传感器和所述执行器电连接；通过所述力传感器和所述执行器调节所述拉力模块的拉力来控制所述环绕底盘抱紧柱面的正向压力，使得所述环绕底盘具有足够的摩擦力。6.根据权利要求4所述的一种模块化立柱爬升底盘，其特征在于：所述驱动轮与所述张紧轮均通过第一安装板安装于所述弹性组件上；所述压轮通过第二安装板安装于所述弹性组件上。7.根据权利要求2所述的一种模块化立柱爬升底盘，其特征在于：所述工作轨道上安装有用于驱动所述滑车的驱动器。8.根据权利要求2所述的一种模块化立柱爬升底盘，其特征在于：所述工作头为摄像头、检测头、高压水喷枪、油漆喷枪、凿毛头、载人平台中的其中一种。9.根据权利要求1所述的一种模块化立柱爬升底盘，其特征在于：所述柱体为等截面柱、变截面柱中的其中一种。10.根据权利要求1所述的一种模块化立柱爬升底盘，其特征在于：所述驱动模块与所述拉力模块的数量均为2个以上。

技术总结
本实用新型公开了一种模块化立柱爬升底盘，包括多个驱动模块和多个拉力模块；所述驱动模块与所述拉力模块铰接形成环绕底盘；通过调节所述拉力模块的长度或调整所述驱动模块和所述拉力模块之间的数量来是适应不同直径的柱体；所述驱动模块上铰接有工作轨道；所述工作轨道上可移动安装有滑车；所述滑车上安装有工作头；本实用新型采用模块化设计，不同形状尺寸规格的柱体可通过调节所述拉力模块的长度或通过不同数量的驱动模块和拉力模块的组合快速满足施工要求；工作轨道上安装的工作头可实现自动巡检、清洗、喷涂、打磨、凿毛、局部破拆修复、开槽等工作；解决了现有技术存在的问题，有效提高了工作效率，同时也降低了施工过程出现事故的概率。过程出现事故的概率。过程出现事故的概率。


技术研发人员：王海洋 刘成 张敏 何华庭
受保护的技术使用者：华南农业大学
技术研发日：2021.09.14
技术公布日：2022/5/25