CN113833509A - 履带式支护机器人 - Google Patents

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郑毅
闫殿华
张银星
谢学斌
李莉
王�琦
刘玉波
朱天龙
赵鑫
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Shanxi Tiandi Coal Mining Machinery Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种履带式支护机器人,所述履带式支护机器人包括行走组件、工作台、第一伸缩组件和第二伸缩组件,所述行走组件包括驱动本体和履带,所述履带设于所述驱动本体上,所述驱动本体用于驱动履带转动,所述工作台设于所述驱动本体的上方,所述第一伸缩组件的第一端与所述驱动本体相连,所述第一伸缩组件的第二端与所述工作台相连,所述第一伸缩组件用于调节所述工作台与驱动本体之间的距离,所述第二伸缩组件包括支护立柱和支撑板,所述支护立柱的第一端与所述工作台相连,所述支护立柱的第二端与所述支撑板相连,所述支护立柱用于调节所述支撑板与所述工作台之间的距离。所述履带式支护机器人可以满足不同工况的使用需求,适用性较好。

Description

履带式支护机器人
技术领域
本发明涉及煤炭开采的技术领域,具体地涉及一种履带式支护机器人。
背景技术
履带式支护机器人是采煤机械中必不可少的支护设备,履带式支护机器人的主要作用是支护采场顶板,维护安全作业空间。在采煤时,通常使用履带式支护机器人与其他设备配合对顶煤进行支护,以防止顶煤的坍塌和掉落。
在相关技术中,对于特大采高的煤层,如果用单层履带式支护机器人无法达到要求,因此一般采用放顶煤履带式支护机器人进行开采,但放顶煤开采方法无法保证煤炭资源的回采率,造成了较大的资源浪费,因此相关技术中的履带式支护机器人不能满足不同场合的使用需求,适用性较差。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此,本发明的实施例提出了一种可以满足不同工况的使用需求,适用性好的履带式支护机器人。
根据本发明的实施例的履带式支护机器人包括:行走组件,所述行走组件包括驱动本体和履带,所述履带设于所述驱动本体上,所述驱动本体用于驱动所述履带转动;工作台,所述工作台设于所述驱动本体的上方;第一伸缩组件,所述第一伸缩组件的第一端与所述驱动本体相连,所述第一伸缩组件的第二端与所述工作台相连,所述第一伸缩组件用于调节所述工作台与所述驱动本体之间的距离;第二伸缩组件,所述第二伸缩组件包括支护立柱和支撑板,所述支护立柱的第一端与所述工作台相连,所述支护立柱的第二端与所述支撑板相连,所述支护立柱用于调节所述支撑板与所述工作台之间的距离。
根据本发明的实施例的履带式支护机器人,可以根据不同高度的巷道的顶板进行支护,当巷道的顶部较高时,可以通过第一伸缩组件升高工作台,然后支护立柱调节支撑板与工作台之间的距离,以使得支撑板对巷道的顶板进行支护,从而可以使得履带式支护机器人对较高的巷道进行支护。当巷道的顶部较低时,可以直接通过工作台对巷道进行支护,从而本发明的实施例的履带式支护机器人具有较大的收缩比,进而满足不同工况的使用需求,适用性较好。另外,由于履带式支护机器人通过履带结构行进,从而可以使得履带式支护机器人适应较复杂的工作环境,扩大了履带式支护机器人的适用范围且可靠性较高。
在一些实施例中,所述第二伸缩组件在第一位置和第二位置之间可枢转,在所述第一位置,所述支护立柱的轴向与所述工作台的上端面之间具有夹角,以便所述支撑板支护巷道顶板,在所述第二位置,所述支护立柱的轴向与所述工作台的上端面大体平行设置,以便所述工作台支护巷道顶板。
在一些实施例中,所述第二伸缩组件还包括驱动部件,所述驱动部件与所述工作台和所述支护立柱相连,所述驱动部件用于驱动所述支护立柱在所述第一位置和所述第二位置之间转动。
在一些实施例中,所述工作台上设有避让槽,在所述第二位置,所述第二伸缩组件位于所述避让槽内。
在一些实施例中,所述履带式支护机器人还包括防护板,所述防护板盖设在所述避让槽的上端。
在一些实施例中,所述第二伸缩组件为多个,多个所述第二伸缩组件间隔排布在所述工作台上。
在一些实施例中,所述第一伸缩组件包括伸缩立柱和连杆部件,所述伸缩立柱的第一端与所述行走组件相连,所述伸缩立柱的第二端与所述工作台相连,所述连杆部件的第一端与所述行走组件相连,所述连杆部件的第二端与所述工作台相连。
在一些实施例中,所述伸缩立柱为多个,多个所述伸缩立柱沿所述连杆部件的第二端的周向间隔排布。
在一些实施例中,所述连杆部件与所述工作台可枢转地相连,所述连杆部件和所述工作台的连接位置位于所述工作台的中部。
在一些实施例中,所述履带式支护机器人还包括防护栏,所述防护栏设于所述工作台的外周沿,所述防护栏在伸展位置和折叠位置可移动,在所述伸展位置,所述防护栏向上伸展以与所述工作台的上端面围成有防护区,在所述折叠位置,所述防护栏向下折叠以与所述工作台的下端面围成有遮盖区。
附图说明
图1是本发明实施例的履带式支护机器人在第一位置时示意图。
图2是本发明实施例的履带式支护机器人在第二位置时示意图。
图3是本发明实施例的履带式支护机器人的俯视图。
图4是本发明实施例的履带式支护机器人的主视图。
附图标记:
1、行走组件;11、驱动本体;12、履带;
2、工作台;21、避让槽;22、防护板;
3、第一伸缩组件;31、伸缩立柱;32、连杆部件;321、杆体;
4、第二伸缩组件;41、支护立柱;42、支撑板;43、驱动部件;
5、防护栏;
6、伸缩爬梯;
7、电液控制***。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下面参考图附图描述本发明实施例的履带式支护机器人。
如图1至图4所示,本发明实施例的履带式支护机器人包括:行走组件1、工作台2、第一伸缩组件3和第二伸缩组件4。
行走组件1包括驱动本体11和履带12,履带12设于驱动本体11上,驱动本体11用于驱动履带12转动。工作台2设于驱动本体11的上方,第一伸缩组件3的第一端(如图1中第一伸缩组件3的下端)与行走组件1相连,第一伸缩组件3的第二端(如图1中第一伸缩组件3的上端)与工作台2相连,第一伸缩组件3用于调节工作台2与行走组件1之间的距离。第二伸缩组件4包括支护立柱41和支撑板42,支护立柱41的第一端(如图1中支护立柱41的下端)与工作台2相连,支护立柱41的第二端(如图1中支护立柱41的上端)与支撑板42相连,支护立柱41用于调节支撑板42与工作台2之间的距离,例如,支护立柱41采用液压控制以使得自身的长度可调。
可以理解的是,如图2所示,在履带式支护机器人在行走阶段时,履带式支护机器人的整体高度尺寸最短,即工作台2与行走组件1之间的距离收缩到至最短,支撑板42与工作台2之间的距离收缩至最短,例如,支撑板42与工作台2之间的距离为零,从而可以使得履带式支护机器人顺利的通过巷道。
在履带式支护机器人的工作台2提升阶段时,也可以理解为,在巷道的顶部不太高时,通过第一伸缩组件3提升工作台2,且此时支撑板42与工作台2的距离为零,从而可以通过工作台2支撑巷道的顶板。
如图1所示,在履带式支护机器人支护较高巷道阶段时,可以通过第一伸缩组件3提升工作台2,并且通过支护立柱41调节支撑板42的高度,以使履带式支护机器人的整体高度提升至最大值,以对较高巷道的顶板进行支护。
根据本发明的实施例的履带式支护机器人,可以根据不同高度的巷道的顶板进行支护,当巷道的顶部较高时,可以通过第一伸缩组件3升高工作台2,然后支护立柱41调节支撑板42与工作台2之间的距离,以使得支撑板42对巷道的顶板进行支护,从而可以使得履带式支护机器人对较高的巷道进行支护。当巷道的顶部较低时,可以直接通过工作台2对巷道进行支护,从而本发明的实施例的履带式支护机器人具有较大的收缩比,因此可以根据实际的支护的高度选择性的切换工作台2或支撑板42以支护巷道的顶板,进而满足不同工况的使用需求,适用性较好。
另外,由于履带式支护机器人通过履带12结构行进,从而可以使得履带式支护机器人适应较复杂的工作环境,扩大了履带式支护机器人的适用范围且可靠性较高。可以理解的是,履带式支护机器人还包括电液控制***7,电液控制***7控制驱动本体11内的液压马达转动,以带动履带12转动,使得履带式支护机器人可以实现直行、转弯或掉头等动作。
在一些实施例中,如图1和图2所示,第二伸缩组件4在第一位置和第二位置之间可枢转,在第一位置,支护立柱41的轴向与工作台2的上端面之间具有夹角,以便支撑板42支护巷道顶板,在第二位置,支护立柱41的轴向与工作台2的上端面大体平行设置,以便工作台2支护巷道顶板。例如,支护立柱41在第一位置时,支护立柱41的轴向垂直于工作台2的上端面,从而可以使得履带式支护机器人具有较大的支护高度。当然,支护立柱41的轴向与工作台2所在的平面之间具有夹角可以呈任意设定角度,以满足不同角度的工作面的支护需求,进而扩大履带式支护机器人的适用范围。
具体地,如图1至图3所示,第二伸缩组件4还包括驱动部件43,驱动部件43与工作台2和支护立柱41相连,驱动部件43用于驱动支护立柱41在第一位置和第二位置之间转动,以使支护立柱41在第一位置和第二位置之间移动,从而可以进一步地提高履带式支护机器人的自动化程度。
例如,如图1至图3所示,驱动部件43为油缸、气缸或者电缸,驱动部件43的一端与工作台2可枢转地连接,驱动部件43的第二端与支护立柱41可枢转地连接,并且在第二位置,支护立柱41的轴向和驱动部件43的轴向均与工作台2的上端面大体平行,进而使得履带式支护机器人的结构更加合理。
可选地,如图1至图3所示,工作台2上设有避让槽21,在第二位置,第二伸缩组件4位于避让槽21内。可以理解的是,当支护立柱41位于第二位置,驱动部件43和支护立柱41均位于避让槽21内,且此时驱动部件43和支护立柱41的高度均不超过避让槽21的槽口,从而在履带式支护机器人的工作台2的上端面与巷道的顶板进行支护时,可以避免支护立柱41和驱动部件43造成干涉,使得履带式支护机器人的结构更加合理。
优选地,如图1至图3所示,工作台2的上端铺设有防护板22,防护板22盖设在避让槽21的上端,可以理解的是,防护板22与工作台2可拆卸地连接,例如,防护板22相对工作台2可翻转。当需要将第二伸缩组件4取出时,可以翻动防护板22以将避让槽21打开,待第二伸缩组件4取出完毕之后可以翻动防护板22以将避让槽21封闭。本发明实施例的履带式支护机器人通过在避让槽21上铺设有防护板22,可以提高工作台2的耐磨性能,进而延长了工作台2的使用寿命,并且便于操作人员在工作台2上作业,实用性好。
可选地,如图1所示,第二伸缩组件4为多个,多个第二伸缩组件4间隔排布在工作台2上,换言之,支护立柱41和支撑板42均为多个,多个支护立柱41与多个支撑板42一一对应,多个支护立柱41间隔排布在工作台2上。例如,支护立柱41和支撑板42均为四个,四个支护立柱41分别与四个支撑板42一一对应,且四个支护立柱41阵列排布在工作台2上,从而可以提高履带式支护机器人工作时的稳定性。
在一些实施例中,如图1和图4所示,第一伸缩组件3包括伸缩立柱31和连杆部件32,例如,伸缩立柱31采用液压控制以使得自身的长度可调。伸缩立柱31的第一端(如图1中伸缩立柱31的下端)与行走组件1相连,伸缩立柱31的第二端(如图1中伸缩立柱31的上端)与工作台2相连,连杆部件32的第一端(如图1中连杆部件32的下端)与行走组件1相连,连杆部件32的第二端(如图1中连杆部件32的上端)与工作台2相连。例如,连杆部件32可以由多个杆体321组成,相邻的两个杆体321之间可相对转动,由于本发明的实施例的履带式支护机器人通过伸缩立柱31和连杆部件32共同对工作台2的高度进行调节,从而可以提高履带式支护机器人支护时的稳定性,可靠性较好。
在一些实施例中,如图1和图4所示,伸缩立柱31为多个,多个伸缩立柱31沿连杆部件32和工作台2的连接位置的周向间隔排布,从而可以提高伸缩立柱31与工作台2的连接强度,且使得履带式支护机器人使用时的稳定性较高。
优选地,如图1和图4所示,连杆部件32与工作台2可枢转地相连,连杆部件32和工作台2的连接位置位于工作台2的中部,本发明实施例的履带式支护机器人通过将连杆部件32与工作台2可枢转地相连,使得工作台2可以对不同角度的工作面的进行支护,进而扩大履带式支护机器人的适用范围。并且由于连杆部件32和工作台2的连接处位于工作台2的中部,可以进一步地提高履带式支护机器人使用时的稳定性。
在一些实施例中,如图1和图2所示,履带式支护机器人还包括防护栏5,防护栏5设于工作台2的四周,防护栏5在伸展位置和折叠位置可移动,在伸展位置,防护栏5向上伸展以与工作台2的上端面围成有防护区,在折叠位置,防护栏5向下折叠以与工作台2的下端面围成有遮盖区,由于本发明实施例的履带式支护机器人的防护栏5在伸展位置时可以与工作台2共同围成防护区,从而操作人员在工作台2上作业时,可以避免出现人员坠落的风险,提高了履带式支护机器人的安全性。另外,由于防护栏5向下折叠以与工作台2的下端面围成有遮盖区,因此可以通过向下折叠的防护栏5对第一伸缩组件3和部分行走组件1进行遮挡,以减少履带式支护机器人的第一伸缩组件3和行走组件1受到撞击的概率,一定程度上提高了履带式支护机器人的防护性能,并且本发明实施例的履带式支护机器人充分利用的防护栏5的折叠结构,使得履带式支护机器人的实用性较强。
进一步地,如图1至图4所示,履带式支护机器人还包括伸缩爬梯6,伸缩爬梯6与工作台2相连,从而操作人员可以通过伸缩爬梯6登上工作台2,提高了履带式支护机器人使用时的方便性。
在一些实施例中,如图1至图4所示,电液控制***7还包括三维激光扫描与视频监控模块,三维激光扫描与视频监控模块可以对支护机器人的位置、空间状态或者设备运行状态进行实时巡检。另外,三维激光扫描与视频监控模块还可以建立工作面三维地质模型以识别煤岩与煤层状态,从而实现电液控制***7对设备的运动轨迹实时修正,进而保证了设备间安全、可靠的运行摸式,提高了支护机器人进行故障诊断、矿压检测、姿态控制、远程操控等能力。
进一步地,电液控制***7还包括支护机器人与围岩智能耦合控制模块和支护机器人姿态监测模块。本发明的实施例的支护机器人可以通过上述模块对支护机器人与围岩的状态信息进行智能监测、分析与判断,并利用支护机器人的电液控制***7实现支护机器人对围岩条件变化的自动调整,提高了支护机器人的智能化程度。
进一步地,电液控制***7还包括声音、急停、本架闭锁及故障显示模块,可以理解的是,故障显示模块可以根据支护机器人自身的故障进行诊断,并对外进行显示输出,从而方便操作人员对支护机器人进行控制。可选地,电液控制***7还具有感知、无线遥控、角度监测等功能,以扩大支护机器人的适用范围,以提高支护机器人的智能化程度。
进一步地,电液控制***7还包括闭锁模块,可以理解的是,当闭锁模块检测到人员靠近危险区域时,可向液压支架控制***和集控***发送信号指令,进而自动闭锁设备运行状态,从而提高了本发明的实施例的支护机器人使用时的安全性。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和工作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或彼此可通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种履带式支护机器人,其特征在于,包括:
行走组件,所述行走组件包括驱动本体和履带,所述履带设于所述驱动本体上,所述驱动本体用于驱动所述履带转动;
工作台,所述工作台设于所述驱动本体的上方;
第一伸缩组件,所述第一伸缩组件的第一端与所述驱动本体相连,所述第一伸缩组件的第二端与所述工作台相连,所述第一伸缩组件用于调节所述工作台与所述驱动本体之间的距离;
第二伸缩组件,所述第二伸缩组件包括支护立柱和支撑板,所述支护立柱的第一端与所述工作台相连,所述支护立柱的第二端与所述支撑板相连,所述支护立柱用于调节所述支撑板与所述工作台之间的距离。
2.根据权利要求1所述的履带式支护机器人,其特征在于,所述履带为两条,两条所述履带沿所述驱动本体的宽度方向间隔布置。
3.根据权利要求1所述的履带式支护机器人,其特征在于,所述第二伸缩组件在第一位置和第二位置之间可枢转,在所述第一位置,所述支护立柱的轴向与所述工作台的上端面之间具有夹角,以便所述支撑板支护巷道顶板,在所述第二位置,所述支护立柱的轴向与所述工作台的上端面大体平行设置,以便所述工作台支护巷道顶板。
4.根据权利要求3所述的履带式支护机器人,其特征在于,所述第二伸缩组件还包括驱动部件,所述驱动部件与所述工作台和所述支护立柱相连,所述驱动部件用于驱动所述支护立柱在所述第一位置和所述第二位置之间转动。
5.根据权利要求4所述的履带式支护机器人,其特征在于,所述工作台上设有避让槽,在所述第二位置,所述第二伸缩组件位于所述避让槽内。
6.根据权利要求5所述的履带式支护机器人,其特征在于,还包括防护板,所述防护板盖设在所述避让槽的上端。
7.根据权利要求1所述的履带式支护机器人,其特征在于,所述第二伸缩组件为多个,多个所述第二伸缩组件间隔排布在所述工作台上。
8.根据权利要求1所述的履带式支护机器人,其特征在于,所述第一伸缩组件包括伸缩立柱和连杆部件,所述伸缩立柱的第一端与所述行走组件相连,所述伸缩立柱的第二端与所述工作台相连,所述连杆部件的第一端与所述行走组件相连,所述连杆部件的第二端与所述工作台相连。
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