龙门式多钻机并行钻锚机器人制造技术

本发明专利技术涉及机械技术领域，具体涉及一种龙门式多钻机并行钻锚机器人，包括顶板支护系统、左侧帮支护系统、右侧帮支护系统及网锚；顶板支护系统包括锚网运输机构、展网机构、顶网机构及钻锚机构，用于完成锚网运输及锚网支护；左侧帮支护系统、右侧帮支护系统用于完成机器人行走、侧帮防护及侧帮锚网支护；网锚包括左侧帮锚网、左顶网、左钢带、钢带导向槽、前锚网导向槽、后锚网导向槽、右顶网、右钢带及右侧帮锚网，用于为顶板及左、右侧帮提供锚网，配合钻机完成整个锚网的支护功能。本发明专利技术可部分代替工作人员从事钻锚任务，在保障工作人员安全的同时，可以减轻工作人员的劳动强度。

【技术实现步骤摘要】
龙门式多钻机并行钻锚机器人
本专利技术涉及机械
，具体涉及一种龙门式多钻机并行钻锚机器人。
技术介绍
进入21世纪以来，煤矿开采技术与装备得到了快速发展，煤矿开采能力与效率不断提高，然而巷道掘进技术与装备相对综采发展滞后，煤炭企业普遍存在采快掘慢的问题。煤矿井下巷道掘进工作面的环境比较恶劣，安全性能差，对各部分掘进装备动作的逻辑性、准确性、响应速度等要求比较高，对施工人员的技术要求和专业要求提出了更高的要求，无法充分发挥掘进装备的性能和提高掘进工作面的掘进效率，呈现掘快支慢等问题。
技术实现思路
为了实现煤炭企业安全高效生产，加快支护进度，提出了一种龙门式多钻机并行钻锚机器人系统，可部分代替工作人员从事钻锚任务，在保障工作人员安全的同时，可以减轻工作人员的劳动强度。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：龙门式多钻机并行钻锚机器人，包括顶板支护系统、左侧帮支护系统、右侧帮支护系统及网锚；顶板支护系统包括锚网运输机构、展网机构、顶网机构及钻锚机构，用于完成锚网运输及锚网支护；左侧帮支护系统包括左侧行走机构、左侧帮支护机构，左侧帮第1护盾机构、左侧帮钻锚机构、左侧帮第2护盾机构；右侧帮支护系统1包括右侧行走机构、右侧帮护盾机构、右侧帮第1护盾机构、右侧帮钻锚机构、右侧帮第2护盾机构；左侧帮支护系统、右侧帮支护系统用于完成机器人行走、侧帮防护及侧帮锚网支护；网锚包括左侧帮锚网、左顶网、左钢带、钢带导向槽、前锚网导向槽、后锚网导向槽、右顶网、右钢带及右侧帮锚网，用于为顶板及左、右侧帮提供锚网，配合钻机完成整个锚网的支护功能。进一步地，所述锚网运输机构包括感应开关、液压马达支架、液压马达、右驱动链轮、右链条、右从动链轮、链条传动轴、锚网运输限位传感器、顶梁支架、左驱动链轮、左侧链条和左侧从动链轮；当锚网运输到锚网运输机构上方时，感应开关触发液压马达开始工作，液压马达驱动右驱动链轮转动，经右链条、链条传动轴、左驱动链轮、左侧链条、左侧从动链轮分别驱动右链条和左侧链条实现同步转动；锚网经过右链条和左侧链条的运输，到达顶梁支架的最前端，当锚网触碰锚网运输限位传感器时，液压马达停止工作。进一步地，所述展网机构由左液压缸、左锚网推板、右液压缸、右锚网推板组成，当锚网到达顶梁支架的最前端，锚网触碰锚网运输限位传感器，触发左液压缸及右液压缸运动，左液压缸带动左锚网推板运动，左锚网推板推动锚网的左侧帮锚网运动；同时，右液压缸带动右锚网推板运动，右锚网推板推动锚网的右侧帮锚网运动；左侧帮锚网带动左顶网向左运动，右侧帮锚网带动右顶网向右运动，左顶网和右顶网为上下层叠的放置，当左顶网运动到最左端，左侧帮锚网为折叠形式，过人工干预，使左侧帮锚网折叠网展开，左侧帮锚网垂直挂接于左侧帮支护系统的左侧；同时，右顶网运动到最右端，右侧帮锚网为折叠形式，通过人工干预，使右侧帮锚网折叠网展开，右侧帮锚网垂直挂接于右侧帮支护系统的右侧，即完成了展网运动。进一步地，所述顶网机构包括左顶网液压缸、顶网板及右顶网液压缸，当锚网完成展网运动后，顶网机构开始工作。左顶网液压缸及右顶网液压缸同时工作，推动顶网板向上运动，锚网接触到顶板，即完成顶网运动。进一步地，所述钻锚机构包括左第1顶锚钻机、左钻机旋转液压缸、左钻机支架、左第2顶锚钻机、右第1顶锚钻机、右钻机旋转液压缸、右钻机支架和右第2顶锚钻机；左第1顶锚钻机及左第2顶锚钻机分别安装于左钻机支架左右两侧，左第1顶锚钻机和左第2顶锚钻机之间的间距可以根据煤矿井下钻锚工艺进行调整。左钻机支架通过铰接方式安装于顶梁支架上，通过左钻机旋转液压缸的伸缩，使左钻机支架在0-90度范围内旋转，左钻机支架竖直放置为90度，左钻机支架水平放置为0度。同理，右侧钻机以同样原理进行安装；当顶网机构完成顶网运动后，左钻机旋转液压缸伸开，推动左钻机支架由0度旋转至90度，左第1顶锚钻机及左第2顶锚钻机垂直于顶板；同时，右侧钻机与左侧钻机以同样原理完成相应的运动，钻锚机构用于辅助完成顶板锚杆的钻锚任务。进一步地，所述左侧行走机构为通用工程履带行走机构，安装于左侧帮支护系统下方，为钻锚机器人行走提供动力；左侧帮支护机构包括左第1液压升降机构、左侧帮支架、钻锚机器人电控箱、左液压泵站、左第2液压升降机构、左第1液压升降机构及左第2液压升降机构分别安装于左侧帮支护机构前后两端，当钻锚机器人在完成钻锚任务时，为其提供稳定支撑。左液压泵站为左侧帮支护机构提供液压动力源，钻锚机器人电控箱可以实现钻锚机器人行走、左侧帮钻机的运动控制。左侧帮第1护盾机构由左侧帮第1护盾板、左侧帮第1液压缸、左侧帮第1液压连杆、左侧帮第2液压缸、左侧帮第2液压连杆组成；左侧帮第1护盾机构是一个空间2-PRR并联机构，可以使左侧帮第1护盾板实现向左平行移动；左侧帮第1护盾板位于左侧帮第1护盾机构的前端，左侧帮第1液压缸固接于左侧帮支架上，为竖直放置，左侧帮第1液压缸通过左侧帮第1液压连杆于左侧帮第1护盾板连接，形成一个竖直方向的PRR联接副；左侧帮第2液压缸固接于左侧帮支架上，为水平放置，通过左侧帮第2液压连杆于左侧帮第1护盾板连接，形成一个水平方向的PRR联接副；竖直方向的PRR联接副与水平方向的PRR联接副相互配合，形成空间运动，可以实现左侧帮第1护盾板向左的平移运动；左侧帮钻锚机构由左侧帮钻机竖直导轨、左侧帮钻机滑移旋转台及左侧帮钻机组成；左侧帮钻机竖直导轨固接于左侧帮支护机构的左侧帮支架上，为竖直放置，左侧帮钻机滑移旋转台安装于左侧帮钻机竖直导轨上，可以实现上下滑动，左侧帮钻机安装于左侧帮钻机滑移旋转台上，可以通过左侧帮钻机滑移旋转台上的旋转液压缸的旋转运动，实现0-90度的旋转运动，其中规定左侧帮钻机竖直方向为0度，水平向左为90度；左侧帮第2护盾机构由左侧帮第2护盾板、左侧帮第3液压缸、左侧帮第3液压连杆、左侧帮第4液压缸、左侧帮第4液压连杆组成；左侧帮第2护盾机构是一个空间2-PRR并联机构，可以使左侧帮第1护盾板实现向左平行移动；左侧帮第2护盾板位于左侧帮第1护盾机构的未端，左侧帮第3液压缸固接于左侧帮支架上，为竖直放置，左侧帮第3液压缸通过左侧帮第3液压连杆于左侧帮第2护盾板连接，形成一个竖直方向的PRR联接副；左侧帮第4液压缸固接于左侧帮支架上，为水平放置，通过左侧帮第4液压连杆于左侧帮第2护盾板连接，形成一个水平方向的PRR联接副；竖直方向的PRR联接副与水平方向的PRR联接副相互配合，形成空间运动，可以实现左侧帮第2护盾板3501向左的平移运动。进一步地，右侧帮支护系统和左侧帮支护系统为对称结构，运动及工作原理相同，其区别在于右侧帮支护系统的控制箱用于控制右侧帮支护系统钻机的运动及锚网运输、展网及顶网等运动；而左侧帮支护系统的控制箱用于控制右侧帮支护系统钻机的运动及整个钻锚机器人的行走控制。进一步地，所述锚网分为折叠形式及展开形式两种状态；前锚网导向槽固接于左顶网前端，后锚网导向槽固接于左顶网后端；右顶网在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.龙门式多钻机并行钻锚机器人，其特征在于：包括顶板支护系统、左侧帮支护系统、右侧帮支护系统及网锚；/n顶板支护系统包括锚网运输机构、展网机构、顶网机构及钻锚机构，用于完成锚网运输及锚网支护；/n左侧帮支护系统包括左侧行走机构、左侧帮支护机构，左侧帮第1护盾机构、左侧帮钻锚机构、左侧帮第2护盾机构；/n右侧帮支护系统包括右侧行走机构、右侧帮护盾机构、右侧帮第1护盾机构、右侧帮钻锚机构、右侧帮第2护盾机构；/n左侧帮支护系统、右侧帮支护系统用于完成机器人行走、侧帮防护及侧帮锚网支护；/n网锚包括左侧帮锚网、左顶网、左钢带、钢带导向槽、前锚网导向槽、后锚网导向槽、右顶网、右钢带及右侧帮锚网，用于为顶板及左、右侧帮提供锚网，配合钻机完成整个锚网的支护功能。/n

【技术特征摘要】
1.龙门式多钻机并行钻锚机器人，其特征在于：包括顶板支护系统、左侧帮支护系统、右侧帮支护系统及网锚；
顶板支护系统包括锚网运输机构、展网机构、顶网机构及钻锚机构，用于完成锚网运输及锚网支护；
左侧帮支护系统包括左侧行走机构、左侧帮支护机构，左侧帮第1护盾机构、左侧帮钻锚机构、左侧帮第2护盾机构；
右侧帮支护系统包括右侧行走机构、右侧帮护盾机构、右侧帮第1护盾机构、右侧帮钻锚机构、右侧帮第2护盾机构；
左侧帮支护系统、右侧帮支护系统用于完成机器人行走、侧帮防护及侧帮锚网支护；
网锚包括左侧帮锚网、左顶网、左钢带、钢带导向槽、前锚网导向槽、后锚网导向槽、右顶网、右钢带及右侧帮锚网，用于为顶板及左、右侧帮提供锚网，配合钻机完成整个锚网的支护功能。


2.如权利要求1所述的龙门式多钻机并行钻锚机器人，其特征在于：所述锚网运输机构包括感应开关、液压马达支架、液压马达、右驱动链轮、右链条、右从动链轮、链条传动轴、锚网运输限位传感器、顶梁支架、左驱动链轮、左侧链条和左侧从动链轮；当锚网运输到锚网运输机构上方时，感应开关触发液压马达开始工作，液压马达驱动右驱动链轮转动，经右链条、链条传动轴、左驱动链轮、左侧链条、左侧从动链轮分别驱动右链条和左侧链条实现同步转动；锚网经过右链条和左侧链条的运输，到达顶梁支架的最前端，当锚网触碰锚网运输限位传感器时，液压马达停止工作。


3.如权利要求1所述的龙门式多钻机并行钻锚机器人，其特征在于：所述展网机构由左液压缸、左锚网推板、右液压缸、右锚网推板组成，当锚网到达顶梁支架的最前端，锚网触碰锚网运输限位传感器，触发左液压缸及右液压缸运动，左液压缸带动左锚网推板运动，左锚网推板推动锚网的左侧帮锚网运动；同时，右液压缸带动右锚网推板运动，右锚网推板推动锚网的右侧帮锚网运动；
左侧帮锚网带动左顶网向左运动，右侧帮锚网带动右顶网向右运动，左顶网和右顶网为上下层叠的放置，当左顶网运动到最左端，左侧帮锚网为折叠形式，过人工干预，使左侧帮锚网折叠网展开，左侧帮锚网垂直挂接于左侧帮支护系统的左侧；同时，右顶网运动到最右端，右侧帮锚网为折叠形式，通过人工干预，使右侧帮锚网折叠网展开，右侧帮锚网垂直挂接于右侧帮支护系统的右侧，即完成了展网运动。


4.如权利要求1所述的龙门式多钻机并行钻锚机器人，其特征在于：所述顶网机构包括左顶网液压缸、顶网板及右顶网液压缸，当锚网完成展网运动后，顶网机构开始工作；左顶网液压缸及右顶网液压缸同时工作，推动顶网板向上运动，锚网接触到顶板，即完成顶网运动。


5.如权利要求1所述的龙门式多钻机并行钻锚机器人，其特征在于：所述钻锚机构包括左第1顶锚钻机、左钻机旋转液压缸、左钻机支架、左第2顶锚钻机、右第1顶锚钻机、右钻机旋转液压缸、右钻机支架和右第2顶锚钻机；左第1顶锚钻机及左第2顶锚钻机分别安装于左钻机支架左右两侧，左第1顶锚钻机和左第2顶锚钻机之间的间距可以根据煤矿井下钻锚工艺进行调整；左钻机支架通过铰接方式安装于顶梁支架上，通过左钻机旋转液压缸的伸缩，使左钻机支架在0-90度范围内旋转，左钻机支架竖直放置为90度，左钻机支架水平放置为0度；同理，右侧钻机以同样原理进行安装；当顶网机构完成顶网运动后，左钻机旋转液压缸伸开，推动左钻机支架由0度旋转至90度，左第1顶锚钻机及左第2顶锚钻机垂直于顶板；同时，右侧钻机与左侧钻机以同样原理完成相应的运动，钻锚机构用于辅助完成顶板锚杆的钻锚任务。


6.如权利要求1所述的龙门式多钻机并行钻锚机器人，其特征在于：
所述左侧行走机构为通用工程履带行走机构，安装于左侧帮支护系统3下方，为钻锚机器人行走提供动力；
左侧帮...

【专利技术属性】
技术研发人员：马宏伟，王川伟，薛旭升，张旭辉，曹现刚，毛清华，夏晶，刘鹏，田海波，赵昊，梁林，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61