竖井掘进用六自由度水下机器人.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116025362A(43)申请公布日2023.04.28(21)申请号202310062176.9(51)Int.Cl.(22)申请日2023.01.17E21D1/03(2006.01)(71)申请人上海城建隧道装备有限公司地址200137上海市浦东新区高东镇海徐路957号申请人上海隧道工程有限公司(72)发明人吴文斐翟一欣朱雁飞屠磊朱叶艇闵锐潘伟强韩雅海陈柳锋楚灯旺彭世宝顾旭莹王皓辉朱福民刘玉军张艳栋李维浩张锋垚(74)专利代理机构上海唯源专利代理有限公司31229专利代理师曾耀先权利要求书1页说明书6页附图4页(54)发明名称竖井掘进用六自由度水下机器人(57)摘要本发明公开了一种竖井掘进用六自由度水下机器人，包括固定底座(1)、转台组件、机械臂组件、摆动驱动件(3)、疏浚泵(4)和升降驱动件(5)；固定底座固定装在沉井结构的十字梁顶部中心，转台组件可转动式装在固定底座上；升降驱动件固定安装在转台组件上，机械臂组件的一端与升降驱动件的驱动端可转动式连接，机械臂组件的底部与转台组件可转动式连接，使机械臂组件能随转台组件同步水平转动，并通过升降驱动件相对转台组件竖向转动；疏浚泵通过摆动驱动件可摆动式安装在机械臂组件的另一端，使疏浚泵能在固定底座的四周转动、升降或摆动并挖掘土体。本发明可向各个方向灵活转动，以解决现有技术中土体挖掘设备转动自由度受限的问题。CN116025362ACN116025362A权利要求书1/1页1.一种竖井掘进用六自由度水下机器人，其特征是：包括固定底座(1)、转台组件、机械臂组件、摆动驱动件(3)、疏浚泵(4)和升降驱动件(5)；固定底座(1)固定安装在沉井结构的十字梁顶部中心，转台组件可转动式安装在固定底座(1)上；升降驱动件(5)固定安装在转台组件上，机械臂组件的一端与升降驱动件(5)的驱动端可转动式连接，机械臂组件的底部与转台组件可转动式连接，使机械臂组件能随转台组件同步水平转动，并通过升降驱动件(5)相对转台组件竖向转动；疏浚泵(4)通过摆动驱动件(3)可摆动式安装在机械臂组件的另一端，使疏浚泵(4)能在固定底座(1)的四周转动、升降或摆动并挖掘土体。2.根据权利要求1所述的竖井掘进用六自由度水下机器人，其特征是：所述的转台组件包括齿轮环(201)、驱动齿轮(202)、液压驱动件(203)、减速器(204)、回转支承轴承(205)和转台(206)；转台(206)与回转支承轴承(205)的外圈可转动式连接，回转支承轴承(205)的内圈固定安装在固定底座(1)上，液压驱动件(203)和减速器(204)连接，减速器(204)安装在转台(206)上，驱动齿轮(202)固定安装在减速器(204)的输出轴上，驱动齿轮(202)与齿轮环(201)的内圈啮合连接，齿轮环(201)固定连接在回转支承轴承(205)的内圈上。3.根据权利要求2所述的竖井掘进用六自由度水下机器人，其特征是：所述的固定底座(1)的外侧壁上间隔设有若干道唇形密封圈(101)，回转支承轴承(205)的底部外侧通过密封块(207)密封压紧在若干道唇形密封圈(101)上，使固定底座(1)与转支承轴承(205)可转动式密封连接。4.根据权利要求2所述的竖井掘进用六自由度水下机器人，其特征是：所述的转台(206)上设有延伸平台(209)，延伸平台(209)和机械臂组件位于同一竖直平面内且分别向转台(206)的两侧延伸，延伸平台(209)上设有配重(210)。5.根据权利要求2或4所述的竖井掘进用六自由度水下机器人，其特征是：所述的转台(206)上安装有支架(211)，支架(211)上安装有控制箱柜(212)，控制箱柜(212)与转台组件、机械臂组件、摆动驱动件(3)、疏浚泵(4)和升降驱动件(5)电连接。6.根据权利要求5所述的竖井掘进用六自由度水下机器人，其特征是：所述的机械臂组件包括动臂(701)、二节臂(702)、伸缩驱动件(703)、关节臂(704)和关节伸缩机构；动臂(701)的一端与升降驱动件(5)的驱动端可转动式连接，动臂(701)的底部中部与转台组件可转动式连接；二节臂(702)的一端插入在动臂(701)内，伸缩驱动件(703)固定安装在动臂(701)的外壁上，二节臂(702)的另一端延伸至动臂(701)的另一端外部并与伸缩驱动件(703)的驱动件端固定连接；关节臂(704)的一端与二节臂(702)的另一端可转动式连接，关节伸缩机构安装在二节臂(702)内，关节伸缩机构的伸缩端延伸至二节臂(702)的另一端外部并与关节臂(704)的中部可转动式连接；疏浚泵(4)通过摆动驱动件(3)可摆动式安装在关节臂(704)的另一端。7.根据权利要求6所述的竖井掘进用六自由度水