一种智能化连续输煤机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及矿井运输设备技术领域，具体地涉及一种机尾能够移动且与采掘工作面协同作业的智能化连续输煤机器人，包括输送带、卸载部、驱动系统、拉紧装置、储带仓和能够移动且与采掘工作面协同动作的机尾自移装置；所述机尾自移装置底部设置能够独立升降的支腿，机尾自移装置内部设置与推移油缸协同配合且能够独立动作的推移油缸；每个支腿和每个推移油缸上均安装有位移传感器，在控制系统的作用下，支腿与推移油缸协同配合，使机尾自移装置能够按规律抬腿和迈步，当采掘工作面向前推进时，机尾自移装置可以自主向前或向后移动，与采掘工作面实现协同动作。采掘工作面实现协同动作。采掘工作面实现协同动作。

【技术实现步骤摘要】
一种智能化连续输煤机器人


[0001]本技术涉及矿井运输设备
，具体地涉及一种智能化连续输煤机器人。

技术介绍

[0002]在煤矿生产过程中，巷道掘进和煤炭开采直接影响着煤矿生产的效率，煤矿生产过程中利用物料输送设备进行煤炭掘进和物料输送。如中国专利CN201210016058.6公开了一种挖煤机器人的自动感应掘进式物料输送机构，由基座、输送槽、护罩、物料转换柜、设备箱、供电器、固件、构件、煤层探测仪、反射震波处理器、滚轮、伺服电机、后同步轮、传动轮、联动轮、启动按钮构成。当煤层探测仪与一可在感应矿井煤层达设定值时发出触发信号的反射震波处理器接近煤质时，机器人可自动行进自动感应掘进煤炭和输送物料，从而达到产业化的生产。
[0003]目前我国煤矿综掘工作面主要采用“综掘机+转载机+可伸缩带式输送机”配合进行掘进，综采工作面主要采用“采煤机+刮板输送机+转载机+可伸缩带式输送机”配合进行煤流输送。
[0004]可伸缩带式输送机是智能化采掘的关键装备之一，其一般由卸载部、驱动部、拉紧部、储带仓、机身、自移机尾等组成。在实际工作过程中，自移机尾需要随着采掘工作面的推进而协同移动，但机尾自移工作目前一般需要停机操作，无法实现在线协同自移，影响采掘效率。为了进一步提高采掘效率，其主要原因为：
[0005]1、驱动系统技术一般采用异步电机+软起动装置+减速器的方式，技术比较落后，驱动系统尺寸链长，效率低，占地大，安装精度不易保证，导致系统振动大，维护量大，影响使用寿命，且系统控制性能较差；
[0006]2、煤矿井下地形复杂多变，由于缺乏对自移机尾工作姿态的在线监测和智能调控手段，机尾移动过程中容易发生尾部滚筒扭转和偏斜，导致输送带跑偏撒料等问题；
[0007]3、拉紧装置一般采用液压自动拉紧方式或变频绞车拉紧方式，控制精度较低，响应速度较慢；
[0008]4、自移机尾在移动过程中会导致输送带的张力的急剧动态变化，目前的张力控制通过传感器检测的张力值与事先设定在控制器内部的设定值比较来决定张紧装置的动作与否，容易产生调节滞后和超调，会导致输送带张力不稳定，严重的甚至发生打滑和断带事故；
[0009]5、煤量检测方法主要采用在上游输送机上安装皮带秤、激光料流计和基于机器视觉的煤量检测方法，由于距离顺槽输送机较近，且检测精度容易受到干扰，伸缩输送机的节能调速无法实现。

技术实现思路

[0010]本技术的目的在于提供一种机尾能够移动且与采掘工作面协同作业的智能
化连续输煤机器人。
[0011]本技术解决其技术问题所采取的技术方案是：
[0012]一种智能化连续输煤机器人，包括输送带、卸载部、驱动系统、拉紧装置、储带仓、控制系统和能够移动且与采掘工作面协同动作的机尾自移装置；所述机尾自移装置上安装有尾部滚筒；所述输送带依次绕过所述尾部滚筒、卸载部、驱动系统、拉紧装置、储带仓，再绕回所述尾部滚筒，形成封闭环形；所述控制系统用于控制机尾自移装置移动、控制输送带的运行速度，实现数据采集、分析和自动控制。
[0013]所述机尾自移装置底部设置若干个能够独立升降的支腿，机尾自移装置内部设置若干个与推移油缸协同配合且能够独立动作的推移油缸；支腿和推移油缸上均安装有与控制系统连接的位移传感器；在控制系统的作用下，支腿与推移油缸协同配合，使机尾自移装置能够按规律抬腿和迈步，实现机尾自移装置的行走动作；机尾自移装置与采掘工作面的桥式转载机等转载设备搭接，接收来自采掘工作面的煤，输送带在驱动系统的驱动下循环旋转；当采掘工作面向前推进时，机尾自移装置可以自主向前或向后移动，与采掘工作面实现协同动作。
[0014]进一步的，所述控制系统包括机器人主控制器、通讯模块、采掘工作面控制器、机尾自移装置控制器、用于采集输送带张力的传感器一和用于采集输送带速度的传感器二；所述通讯模块、传感器一和传感器二均与主控制器连接；所述通讯模块还与所述机尾自移装置控制器、采掘工作面控制器连接；所述机尾自移装置控制器与位移传感器连接，所述位移传感器包括支腿位移传感器和推移油缸位移传感器；支腿位移传感器、推移油缸位移传感器分别采集各支腿和各推移油缸的数据信息，并将数据信息传输至机尾自移装置控制器，机尾自移装置控制器对机尾自移装置的姿态进行控制，机器人主控制器通过通讯模块与采掘工作面控制器通讯，获取采掘工作面位移信号和瞬时煤流量信号，通过瞬时煤量大小进行分析决策控制输煤机器人的输送带运行速度，通过工作面位移大小决定机尾自移装置的抬腿和迈步动作，并实现动作的闭环控制。
[0015]进一步的，所述通讯模块与采掘工作面控制器通过通讯电缆或光缆连接；所述机尾自移装置控制器与通讯模块通过通讯电缆或光缆连接。
[0016]进一步的，所述驱动系统包括永磁滚筒、驱动装置架和螺栓；所述永磁滚筒通过螺栓连接在驱动装置架上，输送带缠绕在永磁滚筒上。
[0017]进一步的，所述永磁滚筒采用双机驱动，两台永磁滚筒通过螺栓左右对称安装在驱动装置架上，输送带呈S型缠绕在永磁滚筒上，减少了驱动系统的占地空间，提高了驱动系统的功率密度。
[0018]进一步的，所述拉紧装置包括拉紧车、永磁变频绞车和缓冲液压缸；所述输送带绕过拉紧车；所述永磁变频绞车和缓冲液压缸通过拉紧绳连接，拉紧绳绕过拉紧车靠近缓冲液压缸的一端；永磁变频绞车具备拉紧力大、拉紧力可控、响应速度快的特点；当所述机器人启动和停机时，永磁滚筒按设定的加速和减速曲线运行，永磁变频绞车通过拉紧车对输送带进行张紧，保持在机尾自移装置移动时输送带的张紧力稳定，避免打滑和张力过大。
[0019]进一步的，所述输送带下方安装有用于承载输送带的托辊组，所述托辊组包括若干个沿输送带方向均布的托辊。
[0020]本技术的技术效果：
[0021]与现有技术相比，本技术的一种智能化连续输煤机器人，机尾可以移动，其它部分固定，通过控制系统自主感知智能化连续输煤机器人在机尾移动过程中的自身姿态，通过控制系统输出指令给驱动系统、拉紧装置和机尾自移装置，使机器人能够适应外部环境状态的变化，实现机器人与外部环境的协同动作；该机器人可以与采掘工作面协同作业，通过采掘环境的智能感知、智能调控，在不需要人工直接干预的情况下，协同采掘装备完成采掘作业过程，推动煤炭开采少人化、无人化发展，从根本上解决煤矿安全高效生产难题。
附图说明
[0022]图1为本技术主体结构原理示意图；
[0023]图2为本技术机尾自移装置结构原理示意图；
[0024]图3为本技术控制系统结构框图；
[0025]图4为本技术驱动系统结构原理示意图。
[0026]图中，卸载部1、驱动系统2、储带仓3、拉紧车4、永磁变频绞车5、缓冲液压缸6、机尾自移装置7、尾部滚筒8、托辊组9、输送带10、永磁滚筒11、驱动装置架12、螺栓13、前支腿一14、前支腿二15、后支腿一16、后支腿二17、推移油缸一18、推移油缸二1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能化连续输煤机器人，包括输送带（10）、卸载部（1）、驱动系统（2）、拉紧装置、储带仓（3）和控制系统，其特征在于：还包括能够移动且与采掘工作面协同动作的机尾自移装置（7）；所述机尾自移装置（7）上安装有尾部滚筒（8）；所述输送带（10）依次绕过所述尾部滚筒（8）、卸载部（1）、驱动系统（2）、拉紧装置、储带仓（3），再绕回所述尾部滚筒（8），形成封闭环形。2.根据权利要求1所述的智能化连续输煤机器人，其特征在于：所述机尾自移装置（7）底部设置若干个能够独立升降的支腿，机尾自移装置（7）内部设置若干个与推移油缸协同配合且能够独立动作的推移油缸；支腿和推移油缸上安装有与控制系统连接的位移传感器。3.根据权利要求2所述的智能化连续输煤机器人，其特征在于：所述控制系统包括机器人主控制器（20）、通讯模块（21）、采掘工作面控制器（22）、机尾自移装置控制器（24）、用于采集输送带（10）张力的传感器一（31）和用于采集输送带（10）速度的传感器二（32）；所述通讯模块（21）、传感器一（31）和传感器二（32）均与主控制器（20）连接；所述通讯模块（21）还与所述机尾自移装置控制器（24）、采掘工作面控制器（22）连接；所述机尾自移装置控制器（24）与位移传感器连接。4.根据权利要求2或3所述的智能化连续输煤机器人，其特征在于：所述支腿包括四个，即前支腿一（14）、前支腿二（15）、后支腿一（16）和后支腿二（17）；所述推移油缸包括两个，即推移油缸一（18）和推移油缸二（19）；所述位移传感器包括支腿位移传感器和推移油缸位移传感器；所述支腿位移传感器包括前支腿一位移传感器（25）、前支腿...

【专利技术属性】
技术研发人员：周满山，岳彦博，贾祥辉，孙长征，常欣，刘洪刚，
申请(专利权)人：力博重工科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：