[发明专利]一种电力隧道巡检机器人的自动充电装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力隧道巡检机器人的自动充电装置及方法。

背景技术

城市电力隧道分布广泛，对于配备移动电源的电力隧道巡检机器人，在长距离的轨道上就需要设置一定数量的充电槽，机器人运行过程中在需要充电时可行至其中一处自行充电。对于采用移动电源作为动力源的机器人，由于机器人对充电要求较高，充电电刷与充电槽结构均需要通过30A以上电流，结构尺寸较厚重，机器人车体与导轨之间可利用空间非常有限，又涉及到充电电刷与充电槽离合的行程，所以对充电槽结构固定要求较高，对充电装置的结构紧凑性，及充电接触端的定位及接触要求更高，方能够安全可靠的保持工作状态，保证取得足够的电能，又要使取电电刷与充电槽之间在充电结束时能有效分离，机器人离开时不产生干涉碰撞。

所以对于在电力隧道中运行的，以移动电源提供动力的机器人，在其行进过程中保证电刷与充电槽之间的紧密接触，并能再充电结束时有效分离是非常必要的。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种电力隧道巡检机器人的自动充电装置及方法，本装置实现电刷与充电槽紧密接触又能有效分离。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电力隧道巡检机器人的自动充电装置，包括电刷组、水平移动装置、垂直移动装置和充电槽，其中，充电槽固定于巡检机器人的导轨上，电刷组固定于垂直移动装置下端，与充电槽位置相对应；水平移动装置固定于垂直移动装置的一侧；垂直移动装置向电刷组施加垂直向下的压力，使电刷组在充电时以不变的压力压接在充电槽内，水平移动装置连接垂直移动装置，向其施加水平拉力，驱动其带动电刷组不充电时脱离充电槽。

所述水平移动装置，包括电动拉杆固定板、电动拉杆和拉杆连接件和滑动轴，其中，电动拉杆固定板连接电动拉杆的一端，电动拉杆另一端连接拉杆连接件，拉杆连接件连接垂直移动装置。

所述垂直移动装置，包括X型弹簧推板机构和推板导向杆，其中，X型弹簧推板机构包括推板、推力臂、连接轴、固定板和滑动轴，所述推板下端固定电刷组，推板上固定有四个推力臂，每两个推力臂的中间通过连接轴连接，形成X型支架，支架两个下端点固定在推板上，支架的两个上端点固定于固定板下端，两个X型支架对称设置，固定板与推板之间设置有推板导向杆，推板导向杆上套装有推力弹簧，且推力弹簧的上下端分别接触推板和固定板。

所述推板上下端各固定有两个轴承滚珠，用于在推板进入到充电槽的过程中滑入固定充电槽中将电刷组对充电槽的上下定位。

所述推板导向杆的末端通过推板导向杆固定螺钉固定在固定板上。

所述固定板与X型支架的连接处设有滑槽。

所述电刷组包括多个并排设置的电刷，每个电刷两端通过电刷定位弹簧固定于推板下端。

所述电刷的两侧各设有挂孔与电刷定位弹簧相连，电刷定位弹簧的一端钩在推板上的挂孔，另一端挂在电刷一侧。

所述拉杆连接件上设有滑槽，电动拉杆外沿上设置有推杆销，推杆销连接于拉杆连接件的滑槽内，且在滑槽内滑动。

一种基于上述充电装置的工作方法，包括以下步骤：

充电时，电动拉杆释放拉杆连接件，使推力弹簧驱动电刷压接在充电槽内时，以弹簧力保持压接，当电刷与充电槽位移发生一定变化时，由于弹簧作用，电刷仍始终保持不变压力压接在充电槽内；电动拉杆这时仍然未停止释放动作，直到电刷压接后再释放一定行程余量，使电刷与充电槽完全依赖弹簧力压接，此时，推杆销处于拉杆连接件内的滑槽内为滑动状态；

当需要电刷与充电槽分离时，电动拉杆动作，在起初阶段由于拉杆连接件的滑槽的行程余量作用，电动拉杆并未对弹簧推板机构施加拉力，等到拉动过程进行到拉杆连接件行程余量消失后，电动拉杆开始对弹簧推板机构施加拉力，驱动弹簧推板机构与充电槽分离。