【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钻探设备，具体地说是涉及一种钻探自行走设备及方法。
技术介绍
1、目前，我国已探明的煤炭资源中深部资源占比很高，这意味着，未来矿井的开采深度较深，地下千米矿井也将越来越多。而开采深度较深的矿井，其地质条件和煤岩层赋存条件也越来越复杂，冲击地压风险也较高。在煤矿施工过程通过钻探设备，可以对地质条件和煤岩层赋存条件等进行预估研判。但钻探施工过程风险较高，比如顶板冒落、煤与瓦斯突出、冲击地压，以及钻探过程产生的粉尘，这些都极大地威胁着井下钻探作业人员的安全和健康。另外，粉尘还会在钻探设备的钻头、钻杆周围堆积，堆积一定程度后，会导致钻探设备的卡滞甚至损坏，使钻探设备无法正常运转。而解决这些问题的有效途径是推动煤矿钻探设备的智能化与无人化，这也是煤炭行业转型升级的必然选择。
2、目前的钻探设备，为了提高在煤矿复杂底板的通过性，一般采用履带底盘，以通过底板上的煤岩块等障碍物。但是，专利技术人发现，采用履带底盘的钻探设备，其通过性虽较高，但其成本也较高，导致钻探设备成本投入较高；并且，为了在钻探时提高对钻机支撑的稳定性，进而提高钻机钻孔质量，需要将履带底盘设计的重量较重，这又进一步增加了钻探设备整机成本投入，且较重的履带底盘驱动运行所需能耗较高。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种钻探自行走设备及方法，采用轻便的轮式底盘，提高设备在煤矿复杂底板的通过性且在钻探时实现对钻机的稳定支撑。
2、为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术解决方案如下：p>
3、一种钻探自行走设备，包括：
4、底座；
5、钻机主体，设置于底座上；
6、行驶驱动机构，设置于底座上，用于带动所述底座移动；
7、升降驱动机构，设置于底座上，用于带动所述底座升、降；
8、行驶状态识别单元，用于识别底座的行驶状态；
9、控制单元，分别信号连接行驶驱动机构、升降驱动机构和行驶状态识别单元的控制端，根据底座的行驶状态控制行驶驱动机构和升降驱动机构动作。
10、进一步地，所述行驶驱动机构包括支撑座、第一伸缩缸、轮座、转向电机、第一滚轮和驱动电机；
11、所述支撑座滑动配合所述底座，所述支撑座能相对于所述底座移动；
12、所述第一伸缩缸的缸体端和伸缩端分别连接所述底座和所述支撑座，所述第一伸缩缸的伸缩端相对于缸体端伸、缩，以带动支撑座相对于底座移动；
13、所述轮座转动连接所述支撑座，所述轮座能相对于所述支撑座沿着水平转动；
14、所述转向电机设置于所述支撑座上，所述转向电机的输出端经传动机构连接所述轮座，带动轮座相对于支撑座沿着水平转动；
15、所述轮座上转动连接所述第一滚轮；
16、所述轮座上设置所述驱动电机，所述驱动电机动力连接所述第一滚轮。
17、进一步地，所述传动机构包括传动轴、主锥齿轮、从锥齿轮和轮轴；
18、所述传动轴经轴承转动连接于所述支撑座上，所述传动轴的至少一端设置所述主锥齿轮；
19、所述轮座上设置所述轮轴，所述轮轴上设置所述从锥齿轮；
20、所述主锥齿轮与所述从锥齿轮啮合；
21、所述转向电机的输出端动力连接所述传动轴，以带动所述传动轴转动。
22、进一步地，所述传动机构还包括驱动轮、被动轮和传动带；
23、所述转向电机的输出端连接所述驱动轮，所述传动轴上设置所述被动轮，所述驱动轮和所述被动轮之间连接所述传动带。
24、进一步地，所述行驶驱动机构还包括第二滚轮，所述第二滚轮转动连接于所述底座上。
25、进一步地，所述升降驱动机构包括第二伸缩缸、支撑柱和支撑盘；
26、所述第二伸缩缸设置于所述底座上，所述第二伸缩缸沿着竖向布置，所述第二伸缩缸的伸缩端连接所述支撑柱的上端，所述支撑柱的下端连接所述支撑盘。
27、进一步地，还包括除尘单元，所述除尘单元包括吸尘套筒、吸尘管路和粉尘吸收存储装置；
28、所述吸尘套筒设置于所述钻机主体上，钻机主体的钻杆穿过所述吸尘套筒，所述吸尘套筒的圆周侧开设若干个吸尘孔，所述吸尘套筒的外端经吸尘管路连接所述粉尘吸收存储装置。
29、进一步地，所述除尘单元还包括粉尘封盖，所述粉尘封盖位于所述吸尘套筒的外端且沿着所述吸尘套筒的周向布置。
30、进一步地，所述行驶状态识别单元包括定位模块和/或摄像头。
31、一种钻探自行走方法，应用上述的钻探自行走设备，所述方法选择性地运行于行驶模式、脱困模式和钻探模式：
32、一、行驶模式
33、由控制单元控制驱动电机带动第一滚轮转动，由控制单元控制转向电机带动第一滚轮转动设定角度，以实现底座的直行和转弯行驶；
34、二、脱困模式
35、在行驶状态识别单元识别底座被障碍物阻挡不能移动时，由控制单元控制第二伸缩缸的伸缩端相对于缸体端伸出，以带动底座及第一滚轮升起，使第一滚轮脱离地面；由控制单元控制第一伸缩缸的伸缩端相对于缸体端伸缩，以带动支撑座及第一滚轮相对于底座移动，改变第一滚轮在地面投影位置；由控制单元控制第二伸缩缸的伸缩端相对于缸体端缩回，以带动底座及第一滚轮下降，使第一滚轮接触地面；
36、三、钻探模式
37、在底座行驶至钻探位置后，由控制单元控制第二伸缩缸的伸缩端相对于缸体端伸出，以带动底座及第一滚轮、第二滚轮升起，使第一滚轮、第二滚轮脱离地面，钻机主体进行钻探作业。
38、本专利技术的有益技术效果是：
39、本专利技术的钻探自行走设备及方法，能够运行于行驶模式和脱困模式，实现设备的行驶、脱困动作，提高设备在煤矿复杂底板的通过性；并且，在钻探作业前能够运行于钻探模式，在进行钻探作业过程中实现对钻机的稳定支撑；此外，在钻探作业过程中，通过除尘单元吸收并存储钻探产生的粉尘，避免粉尘在钻头、钻杆周围堆积，降低粉尘向巷道的溢出量。
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1.一种钻探自行走设备，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种钻探自行走设备，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种钻探自行走设备，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种钻探自行走设备，其特征在于：
5.根据权利要求2所述的一种钻探自行走设备，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的一种钻探自行走设备，其特征在于：
7.根据权利要求1所述的一种钻探自行走设备，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的一种钻探自行走设备，其特征在于：
9.根据权利要求1所述的一种钻探自行走设备，其特征在于：
10.一种钻探自行走方法，应用权利要求1至9任一项所述的钻探自行走设备，其特征在于，所述方法选择性地运行于行驶模式、脱困模式和钻探模式：
【技术特征摘要】
1.一种钻探自行走设备，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种钻探自行走设备，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种钻探自行走设备，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种钻探自行走设备，其特征在于：
5.根据权利要求2所述的一种钻探自行走设备，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的一种钻探自行走设...
【专利技术属性】
技术研发人员：史卫平，李树豪，李敬凯，李青海，张继华，贾正伟，黄鹏菲，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：
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