CN104653945B - 一种矿用管道探测机器人 - Google Patents

一种矿用管道探测机器人 Download PDF

Info

Publication number
CN104653945B
CN104653945B CN201410578053.1A CN201410578053A CN104653945B CN 104653945 B CN104653945 B CN 104653945B CN 201410578053 A CN201410578053 A CN 201410578053A CN 104653945 B CN104653945 B CN 104653945B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pipe used
wheel
sniffing robot
sensor
mine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410578053.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104653945A (zh
Inventor
许开成
张树生
岑强
李军伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CITIC HIC Kaicheng Intelligence Equipment Co Ltd
Original Assignee
CITIC HIC Kaicheng Intelligence Equipment Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CITIC HIC Kaicheng Intelligence Equipment Co Ltd filed Critical CITIC HIC Kaicheng Intelligence Equipment Co Ltd
Priority to CN201410578053.1A priority Critical patent/CN104653945B/zh
Publication of CN104653945A publication Critical patent/CN104653945A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104653945B publication Critical patent/CN104653945B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/26—Pigs or moles, i.e. devices movable in a pipe or conduit with or without self-contained propulsion means
    • F16L55/28—Constructional aspects
    • F16L55/40—Constructional aspects of the body
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/26—Pigs or moles, i.e. devices movable in a pipe or conduit with or without self-contained propulsion means
    • F16L55/28—Constructional aspects
    • F16L55/30—Constructional aspects of the propulsion means, e.g. towed by cables
    • F16L55/32—Constructional aspects of the propulsion means, e.g. towed by cables being self-contained
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L2101/00—Uses or applications of pigs or moles
    • F16L2101/30—Inspecting, measuring or testing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

本发明为一种矿用管道探测机器人，包括：探测部Ⅰ、从动部Ⅱ、电池腔部Ⅲ、控制腔部Ⅳ、驱动部Ⅴ，所述探测部Ⅰ前端安装有传感器、照明灯1‑1、摄像机1‑5、麦克风1‑6；所述驱动部Ⅴ安装有橡胶车轮9‑4、无刷电机7‑2，橡胶车轮9‑4上安装有从动锥齿轮9‑3，所述从动锥齿轮9‑3与安装在主动轴9‑5上的主动锥齿轮相配合，传递扭矩。本发明提供的管道探测机器人自带动力系统可以在小孔径的管道（救援孔）内行走，无需地面绞车拖动，体积小、携带方便；再有，本发明提供多种传感器，可探测煤矿事故区域内有害气体的浓度、环境温度、声音，压力；另外，本发明的外壳结构采用防水、防爆、防震设计，在使用过程中稳定、可靠。

Description

一种矿用管道探测机器人
技术领域
本发明专利属于一种用于矿用管道探测的机器人。
背景技术
在煤炭生产过程中，由于煤矿矿井内环境复杂，经常发生一些无法预料的灾害或事故，如透水、冒顶、瓦斯爆炸、煤尘爆炸等。一旦发生事故，现今的救援措施是在事发区域打深孔至事发巷道，然后投入探测设备查看事发情况。
然而，现有技术的管道探测机器人由于不符合煤矿防爆标准，不能在煤矿中使用；再有现有技术的煤矿深井探测设备本体一般无动力驱动，需要地面绞车进行拖动，这就使得救援设备体积庞大，携带困难。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明的一个目的是提供一种可以自主行走的矿用管道探测机器人。
本发明的进一步目的是提供一种可携带多种传感器的自主行走矿用管道探测机器人。
为此，本发明提供了以下技术方案：一种矿用管道探测机器人，包括探测部Ⅰ、从动部Ⅱ、电池腔部Ⅲ、控制腔部Ⅳ、驱动部Ⅴ，其特征在于：所述前端探测部Ⅰ包括：前端盖1、接线腔2、传感器、照明灯1-1、摄像机1-5、麦克风1-6，所述传感器、照明灯1-1、摄像机1-5及麦克风1-6被包裹在前端盖1的内部，所述驱动部Ⅴ内置无刷电机7-2、隔爆腔8、驱动外壳9、主动锥齿轮9-1、旋转轴9-2、从动锥齿轮9-3、橡胶车轮9-4、主动轴9-5，所述无刷电机7-2安装在隔爆腔8内部，所述橡胶车轮9-4上安装有从动锥齿轮9-3，所述从动锥齿轮9-3与安装在主动轴9-5上的主动锥齿轮相配合，传递扭矩。
所述传感器为气体传感器、压力传感器或者温度传感器PT100。
所述从动部Ⅱ包括导向轮组3、线嘴组件4，导向轮组3内圆周均匀分布有导向轮3-1，导向轮3-1的数量至少为4个。
所述电池腔部Ⅲ包括电池腔壳体5、电池组5-1、穿墙端子6，所述电池组5-1的供电线路通过穿墙端子6与控制板腔7内的主控制板7-1相连。
所述驱动部Ⅴ还包括：转臂轴9-8、驱动端盖9-9、转臂弹簧9-10、固定轴9-11、转动臂9-12、尼龙轮9-13、轴承9-14，所述无刷电机7-2安装在隔爆腔8内部，滚动轴承9-7安装在主动轴9-5的两端轴承位上，并用橡胶油封9-6进行密封。
所述转动臂9-12通过转臂轴9-8与驱动端盖9-9相连，尼龙轮9-13通过固定轴9-11连接在转动臂9-12上，所述轴承9-14安装在旋转轴2的两端轴承位上，所述驱动外壳9的下方安装有橡胶护套10。
所述主控制板7-1内集成有电源控制模块、单片机、音、视频隔离器，所述摄像机、扬声器、麦克风分别与音、视频隔离器相连，之后通过光端机将数据传输到地面显示器上；温度传感器PT100与温度变送器相连，温度变送器再通过线缆与电源模块相连；气体传感器通过串口1与单片机相连，倾角仪通过串口2与单片机相连，单片机将处理后的数据通过光纤将探测数据传输到地面显示器上；电机驱动板对电机进行正反转控制，电池组为整个系统提供电源。
本发明专利的有益效果是：本发明提供的矿用管道探测机器人自带动力系统可以在小孔径的救援孔内行走，无需地面绞车拖动，体积小、携带方便；本发明提供多种传感器，可探测煤矿事故区域内有害气体的浓度、环境温度、声音，压力；另外，本发明的外壳结构采用防水、防爆、防震设计，在使用过程中稳定、可靠。
附图说明
图1是矿用管道探测机器人的A-A剖视图。
图2是矿用管道探测机器人的主视图。
图3是矿用管道探测机器人的B-B剖视图。
图4是矿用管道探测机器人在管道内的状态视图。
图5是矿用管道探测机器人转动臂的调整视图。
图6是矿用管道探测机器人的控制系统框图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述。
参考图1，在本发明的第一实施方式提供了一种矿用管道探测机器人，如图1和图2所示，其主要由探测部Ⅰ、从动部Ⅱ、电池腔部Ⅲ、控制腔部Ⅳ、驱动部Ⅴ组成，其特征在于：所述探测部Ⅰ安装有传感器、照明灯1-1、摄像机1-5、麦克风1-6，照明灯1-1圆周均布在摄像机1-5的周围，传感器圆周均布在摄像机1-5的周围。
进一步，探测部Ⅰ还包括：前端盖1、接线腔2，二者连接处采用密封垫进行防水密封，接线腔2的内部安装有传感器控制板2-1、扬声器2-2，优选地，扬声器2-2为防水结构。
参见图2所示，气体传感器包括甲烷传感器1-2、氧气传感器1-3、一氧化碳传感器1-4。
更进一步，从动部Ⅱ安装有导向轮组3，每组导向轮组3上圆周均布有导向轮3-1。
再次参见图1所示，本发明的内部设置有电池组5-1，外包有电池腔壳体5进行防护，电池组5-1的一路供电线路通过穿墙端子6与控制板腔7内的主控制板7-1相连，电池组5-1的另一路供电线路通过线嘴组件4与探测腔Ⅰ内的控制线路相连，提供电源。
更进一步，本发明的第二实施方式如图3所示，驱动部Ⅴ内的动力驱动由无刷电机7-2提供，通过主动锥齿轮9-1、从动锥齿轮9-3相互配合将动力传递给橡胶车轮9-4。
本发明的矿用管道探测机器人是这样实现自行走的：如附图4所示，尼龙轮9-13安装在转动臂9-12上，通过转臂弹簧9-10提供支撑力，使得橡胶车轮9-4、尼龙轮9-13同时与管道（或救援孔）内壁相接触， 由此橡胶车轮9-4、尼龙轮9-13分别与管道11（或救援孔）内壁产生摩擦力，无刷电机7-2通电，带动橡胶车轮9-4旋转，通过控制器控制矿用管道机器人的前进、后退、停止。
进一步，参见图5可知，转动臂9-12上安装有转臂弹簧9-10，这样尼龙轮9-13可以自适应不同孔径，例如图5所示的L1孔径、L2孔径、L3孔径。
更进一步，本发明的第三实施方式，参见图6为矿用管道探测机器人的控制系统框图。
主控制板7-1内集成有电源控制模块、单片机、音、视频隔离器，所述摄像机、扬声器、麦克风分别与音、视频隔离器相连，之后通过光端机将数据传输到地面显示器上；温度传感器PT100与温度变送器相连，温度变送器再通过线缆与电源模块相连；气体传感器通过串口1与单片机相连，倾角仪通过串口2与单片机相连，单片机将处理后的数据通过光纤将探测数据传输到地面显示器上；电机驱动板对电机进行正反转控制，电池组为整个系统提供电源。
本发明专利的有益效果是：本发明提供的矿用管道探测机器人自带动力系统可以在小孔径的救援孔内行走，无需地面绞车拖动，体积小、携带方便；本发明提供多种传感器，可探测煤矿事故区域内有害气体的浓度、环境温度、声音，压力；另外，本发明的外壳结构采用防水、防爆、防震设计，在使用过程中稳定、可靠。
本发明所述并不限于具体实施方式所述的实施例，只要是本领域技术人员根据本发明方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新及保护的范围。

Claims (8)

1.一种 矿用管道探测机器人，包括：探测部（Ⅰ）、从动部（Ⅱ）、电池腔部（Ⅲ）、控制腔部（Ⅳ）、驱动部（Ⅴ），其特征在于：所述探测部（Ⅰ）包括：前端盖（1）、接线腔（2）、传感器、照明灯（1-1）、摄像机（1-5）、麦克风（1-6），所述传感器、照明灯（1-1）、摄像机（1-5）及麦克风（1-6）被包裹在前端盖（1）的内部，所述驱动部（Ⅴ）内置无刷电机（7-2）、隔爆腔（8）、驱动外壳（9）、主动锥齿轮（9-1）、旋转轴（9-2）、从动锥齿轮（9-3）、橡胶车轮（9-4）、主动轴（9-5），所述无刷电机（7-2）安装在隔爆腔（8）内部，所述橡胶车轮（9-4）上安装有从动锥齿轮（9-3），所述从动锥齿轮（9-3）与安装在主动轴（9-5）上的主动锥齿轮相配合，传递扭矩。
2.如权利要求1所述的 矿用管道探测机器人，其特征在于：所述传感器为气体传感器或者压力传感器、温度传感器PT100。
3.如权利要求1所述的 矿用管道探测机器人，其特征在于：所述从动部（Ⅱ）包括导向轮组（3）、线嘴组件（4），导向轮组（3）内圆周均匀分布有导向轮（3-1），导向轮（3-1）的数量至少为4个。
4.如权利要求1所述的 矿用管道探测机器人，其特征在于：所述电池腔部（Ⅲ）包括电池腔壳体（5）、电池组（5-1）、穿墙端子（6），所述电池组（5-1）的供电线路通过穿墙端子（6）与控制板腔（7）内的主控制板（7-1）相连。
5.如权利要求1所述的 矿用管道探测机器人，其特征在于：所述驱动部（Ⅴ）还包括：橡胶油封（9-6）、滚动轴承（9-7）、转臂轴（9-8）、驱动端盖（9-9）、转臂弹簧（9-10）、固定轴（9-11）、转动臂（9-12）、尼龙轮（9-13）、轴承（9-14），所述滚动轴承（9-7）安装在主动轴（9-5）的两端轴承位上，并用橡胶油封（9-6）进行密封。
6.如权利要求5所述的 矿用管道探测机器人，其特征在于：所述转动臂（9-12）通过转臂轴（9-8）与驱动端盖（9-9）相连，尼龙轮（9-13）通过固定轴（9-11）连接在转动臂（9-12）上，所述轴承（9-14）安装在旋转轴（9-2）的两端轴承位上。
7.如权利要求1所述的 矿用管道探测机器人，其特征在于：所述驱动外壳（9）的下方安装有橡胶护套（10）。
8.如权利要求4所述的 矿用管道探测机器人，其特征在于：所述主控制板（7-1）内集成有电源控制模块、单片机、音、视频隔离器，所述摄像机、麦克风分别与音、视频隔离器相连，之后通过光端机将数据传输到地面显示器上；温度传感器PT100与温度变送器相连，温度变送器再通过线缆与电源模块相连；气体传感器通过串口1与单片机相连，倾角仪通过串口2与单片机相连，单片机将处理后的数据通过光纤将探测数据传输到地面显示器上；电机驱动板对电机进行正反转控制，电池组为整个系统提供电源。
CN201410578053.1A 2014-10-27 2014-10-27 一种矿用管道探测机器人 Active CN104653945B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410578053.1A CN104653945B (zh) 2014-10-27 2014-10-27 一种矿用管道探测机器人

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410578053.1A CN104653945B (zh) 2014-10-27 2014-10-27 一种矿用管道探测机器人

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104653945A CN104653945A (zh) 2015-05-27
CN104653945B true CN104653945B (zh) 2017-04-12

Family

ID=53245400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410578053.1A Active CN104653945B (zh) 2014-10-27 2014-10-27 一种矿用管道探测机器人

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104653945B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6656395B2 (ja) 2016-06-17 2020-03-04 武漢中儀物聯技術股▲ふん▼有限公司 配管ロボット、配管動画信号取得伝送装置、配管検査システム、および検査方法
WO2019195329A1 (en) * 2018-04-02 2019-10-10 Du Shuyong Paul An intelligent data acquisition system and method for pipelines
CN108692133B (zh) * 2018-06-20 2023-05-23 燕山大学 管道机器人
CN110274125A (zh) * 2019-05-20 2019-09-24 中国矿业大学 一种适用于狭小变径管道的无线控制机器人
CN111578040A (zh) * 2020-05-28 2020-08-25 合肥奕聚信息科技有限公司 一种用于管道探伤的爬行机器人结构装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29700298U1 (de) * 1997-01-10 1998-05-07 Scheiff GmbH, 53881 Euskirchen Roboter zur Kanalsanierung
CN201407461Y (zh) * 2009-05-22 2010-02-17 中国人民解放军国防科学技术大学 大牵引力蠕动推进微小管道机器人
CN202171094U (zh) * 2011-07-29 2012-03-21 深圳市高视通智能机电有限公司 一种轮式内窥机器人
CN103213117B (zh) * 2013-04-24 2016-01-27 湖南科技大学 一种抛投式探测机器人
CN204127566U (zh) * 2014-10-27 2015-01-28 唐山开诚电控设备集团有限公司 一种矿用管道探测机器人

Also Published As

Publication number Publication date
CN104653945A (zh) 2015-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104653945B (zh) 一种矿用管道探测机器人
CN101244728A (zh) 用于煤矿井下搜救作业的隔爆型机器人平台
CN207316352U (zh) 一种用于探测清淤的管道爬行机器人
CN204127566U (zh) 一种矿用管道探测机器人
CN204901356U (zh) 油气田长输管线安全智能监测装置
CN203682509U (zh) 一种新型矿用皮带检测装置
CN104648947A (zh) 一种胶带运输机巡检机器人数据采集装置
CN101982646B (zh) 矿用智能行走逃生舱
CN104044883B (zh) 一种矿用皮带检测装置
CN201179899Y (zh) 用于煤矿井下搜救作业的隔爆型机器人平台
CN201660032U (zh) 煤矿井下危险区域探测机器人平台
CN101780817B (zh) 煤矿井下危险区域探测机器人平台
CN202510104U (zh) 矿用防爆钻孔探测机器人
CN205905002U (zh) 井下探测机器人
CN203630623U (zh) 远程无线循迹车
CN110185887A (zh) 一种管道检测机器人
CN206038051U (zh) 一种钻孔探测机器人
CN205799477U (zh) 一种智能探测车
CN106886078A (zh) 一种吹缆装置
CN104883839B (zh) 具有防尘接口的定位装置
CN204060795U (zh) 一种矿用车载式无线甲烷断电仪
CN204152499U (zh) 一种钻孔探测机器人
CN210839521U (zh) 一种人体感应探测器用壳体结构
CN213068799U (zh) 一种便携式可燃气体检测仪
CN220082486U (zh) 管道检测机器人

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: 063020 Torch Road, Tangshan City high tech Zone, Hebei, No. 183

Applicant after: CITIC HIC KAICHENG INTELLIGENCE EQUIPMENT CO., LTD.

Address before: 063020 Torch Road, Tangshan City high tech Zone, Hebei, No. 183

Applicant before: Tangshan Kaicheng Electronic Control Equipment Group Co., Ltd.

COR Change of bibliographic data
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant