一种矿用轨道式巡检机器人及其爬坡机构制造技术

本发明专利技术属于煤矿机器人技术领域。涉及一种矿用轨道式巡检机器人及其爬坡机构，包括机架、安装在机架上并设于轨道两侧翼板上的用以带动机器人沿轨道移动的驱动轮、驱动所述驱动轮转动的驱动装置、设于机架上与轨道底部相抵以调节所述驱动轮与轨道之间正压力的压紧轮，还包括用以调节压紧轮与轨道之间压力大小的调节装置。通过在巡检机器人上设置压紧轮和由齿轮齿条带动的升降筒，在不同坡度轨道上设置不同长度的齿条以调整压簧的压缩量，实现在不同坡道上对压紧轮提供的压紧力进行调节，达到巡检机器人在不同坡道具有不同压紧力，进而形成不同驱动力，并尽可能减少阻力损耗。并尽可能减少阻力损耗。并尽可能减少阻力损耗。

【技术实现步骤摘要】
一种矿用轨道式巡检机器人及其爬坡机构


[0001]本专利技术属于煤矿机器人
，涉及一种矿用轨道式巡检机器人及其爬坡机构。

技术介绍

[0002]矿用轨道式巡检机器人通常以吊挂方式沿行走轨道巡检，行走轨道通常为架设在巷道顶部的H型钢或者工字钢；而由于矿山巷道起伏多变，经常有上下坡道，故行走轨道通常随着巷道起伏变化而变化，巡检爬坡机器人在行走轨道上具有水平行走、爬坡以及下坡多种行走工况；由于矿山内环境较为恶劣，当矿山井下粉尘、水汽积聚在斜坡行走轨道上时，容易造成行走轨道摩擦系数减小，进而导致巡检机器人在爬坡或下坡过程中打滑，影响正常巡检，严重时还会造成溜车事故。
[0003]现有技术中，如公开号为CN111216743A的中国专利，公开了一种矿用轨道式巡检机器人爬坡辅助装置，包括用于安装于机器人机架上与机器人行走轮配套使用的压紧轮以及用于调节压紧轮的调节装置，所述调节装置在机器人爬坡或下坡时使压紧轮靠近轨道并压紧于轨道翼板底部，在机器人水平行走时使压紧轮远离轨道以解除对轨道翼板底部的压紧力；其爬坡辅助装置可依据机器人行走的路况自适应改变行走轮的压于轨道的正压力，当机器人爬坡或下坡时，通过压紧轮可增大行走轮与轨道的摩擦力，提高机器人的驱动力输出，提升巡检机器人爬坡或下坡性能；当机器人在轨道水平段行走时，压紧轮远离轨道，减小行走轮压于轨道翼板的正压力，降低机器人行走的摩擦阻力和能耗，有助于增加机器人续航里程。其结构简单，且易实现。
[0004]但该现有技术只能控制压紧力的有无，当巡检线路坡度多变时，为确保巡检机器人正常爬坡，只能按照最大坡度设置压紧轮的压紧力；而非最大坡度的坡道并不需要这么大的压紧力，压紧力过大反而会导致运行阻力加大，进而增加巡检机器人功耗，减少巡检距离。且压簧在水平路段处于最大压紧状态，坡道时再松弛一定程度，给与轨道压力，压簧长期最大压缩，容易引起形变，导致弹力不足。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于解决上述缺陷，适应起伏多变、坡度多变的轨道线路，提出一种矿用轨道式巡检机器人及其爬坡机构，在满足巡检机器人爬坡性能的基础上，尽可能减小摩擦阻力，提高巡检机器人续航能力。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种矿用轨道式巡检机器人及其爬坡机构，包括机架、安装在机架上并设于轨道两侧翼板上的用以带动机器人沿轨道移动的驱动轮、驱动所述驱动轮转动的驱动装置、设于机架上与轨道底部相抵以调节所述驱动轮与轨道之间正压力的压紧轮，还包括用以调节压紧轮与轨道之间压力大小的调节装置，所述调节装置包括螺杆、升降筒、压簧、齿条、支撑杆；
[0008]所述螺杆固定设于所述机架上，所述升降筒套装于所述螺杆上，并与螺杆通过螺纹连接；所述升降筒外圆上设有外齿轮；所述压紧轮转动设于所述支撑杆上，所述螺杆为中空结构，所述支撑杆滑动设于所述螺杆内；所述压簧套装于所述支撑杆上，压簧一端与所述升降筒端面相抵，另一端与所述支撑杆相抵，所述压紧轮在压簧的作用下压紧轨道；
[0009]所述齿条固定设于轨道的坡度变化处，并位于所述外齿轮的左侧或右侧；当机器人经过时，外齿轮与齿条啮合，驱动升降筒在螺杆上转动而上升或下降，从而改变压簧的压缩量，实现压紧轮与轨道之间的压力调整。
[0010]进一步，所述轨道的每个坡度变化处均设有齿条；齿条的位置根据轨道坡度变化率进行设置，即当齿条位于外齿轮的两侧中的一侧时，用以驱动升降筒上升，增大压紧轮与轨道之间的压力，则齿条位于外齿轮的另一侧时，用以驱动升降筒下降，减小压紧轮与轨道之间的压力。
[0011]进一步，所述齿条的高度大于所述外齿轮与其啮合时的高度位移，并通过齿条上的齿数来调整升降筒的升降高度。
[0012]进一步，所述螺杆内设有扁方孔，所述支撑杆上设有与所述扁方孔相匹配的扁方，并滑动设于所述扁方孔中，通过扁方孔进行转动限位。
[0013]进一步，所述压簧靠近升降筒的一端设有垫板，所述升降筒与所述垫板之间平面滑动接触。垫板也可采用端面轴承进行替代。
[0014]一种矿用轨道式巡检机器人，包括如上所述的矿用轨道式巡检机器人爬坡机构。
[0015]本专利技术的有益效果在于：本专利技术能够实现巡检机器人驱动力的连续自动调节，适应坡度多变的巡检线路。斜坡轨道的不同坡度需要的压紧力不同，可通过配置不同的齿条，齿轮驱动升降筒上下位置调整，从而改变压簧的弹力，实现压紧力的自动调节，且压紧调节采用纯机械结构，结构简单易实现，只需对水平轨道进行局部小改动，不增加电气设计，不增加额外功耗，成本低、施工维护容易。
[0016]本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
[0017]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述，其中：
[0018]图1为本专利技术中调节装置结构示意图；
[0019]图2为本专利技术中矿用轨道式巡检机器人爬坡机构结构整体示意图；
[0020]图3为齿条布置示意图。
[0021]图4为螺杆示意图。
[0022]附图标记：1
‑
机架；2
‑
驱动轮；3
‑
驱动电机；4
‑
轨道；5
‑
螺杆；6
‑
升降筒；7
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压紧轮；8
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支撑杆；9
‑
压簧；10
‑
外齿轮；11
‑
齿条；12
‑
齿条；13
‑
垫板；51
‑
扁方孔。
具体实施方式
[0023]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0024]其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利技术的限制；为了更好地说明本专利技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
[0025]本专利技术实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本专利技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿用轨道式巡检机器人爬坡机构，包括机架、安装在机架上并设于轨道两侧翼板上的用以带动机器人沿轨道移动的驱动轮、驱动所述驱动轮转动的驱动装置、设于机架上与轨道底部相抵以调节所述驱动轮与轨道之间正压力的压紧轮，其特征在于：还包括用以调节压紧轮与轨道之间压力大小的调节装置，所述调节装置包括螺杆、升降筒、压簧、齿条、支撑杆；所述螺杆固定设于所述机架上，所述升降筒套装于所述螺杆上，并与螺杆通过螺纹连接；所述升降筒外圆上设有外齿轮；所述压紧轮转动设于所述支撑杆上，所述螺杆为中空结构，所述支撑杆滑动设于所述螺杆内；所述压簧套装于所述支撑杆上，压簧一端与所述升降筒端面相抵，另一端与所述支撑杆相抵，所述压紧轮在压簧的作用下压紧轨道；所述齿条固定设于轨道的坡度变化处，并位于所述外齿轮的左侧或右侧；当机器人经过时，外齿轮与齿条啮合，驱动升降筒在螺杆上转动而上升或下降，从而改变压簧的压缩量，实现压紧轮与轨道之间的压力调整。2.根据权利要求1所述的矿用轨道式巡检...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海峰，李一文，秦伟，佘影，朱兴林，陈雨，罗明华，方崇全，黄春，周斌，向兆军，张先锋，游磊，孙柳军，刘晏驰，饶俊宏，
申请(专利权)人：中煤科工集团重庆研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：