CN104929681B - 一种矿难救助机器人列车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种履带轮臂总成能够依据坑道或通风管道的情况进行伸缩以便履带可紧贴坑道壁或通风管壁的机器人列车，其特点是，六个导带轮和两个压带轮安装在六支轮臂上，且六支轮臂相互配合，导带轮中设有内置压缩弹簧，压缩弹簧产生的弹力的方向均呈现向外作用的趋势，履带经导带轮和压带轮形成环形连接，该机器人列车的履带轮臂总成能够在遇到障碍物时通过改变形状以适用坑道的变化，力图确保列车能够行进并到达被困人员处。

Description

一种矿难救助机器人列车

技术领域

本发明属于一种矿难救援设备，涉及一种由管缆绳牵引并利用履带行进将救援物资从坑道或坑道通风管送往受困人员处的装置，更具体地，是一种轮臂能够依据坑道或通风管道情况进行伸缩以便履带可紧贴坑道壁或通风管壁的机器人列车。

背景技术

当矿难发生时，矿工往往被困在几十米、几百米深处的地下，如何尽快先将水、氧气及食物输送至矿工手中，以延长救援时间便成为更关键的问题。

矿难发生时，坑道或通风管因崩塌而变得杂乱无章和狭窄，使往下输送水和食物也变得更加困难。

目前，矿井中仍没有有效的救援设施，一旦矿难发生，救援工作显得十分棘手和急迫。

发明内容

本发明的目的是要提供一种矿难救助机器人列车，该机器人列车能够利用履带在坑道或通风管中行进，且能够依据坑道或通风管的实际情况通过轮臂的自动伸缩来调节履带适应坑道或通风管的变化。

本发明的目的是这样实现的：

一种矿难救助机器人列车，包括列车车体、电机、涡轮涡杆以及履带轮臂总成，其中，电机以及涡轮涡杆安装在列车车体内，履带轮臂总成安装在列车车体外侧，电机通过涡轮涡杆驱动履带轮臂总成工作，其特点是，履带轮臂总成包含一条履带、六支轮臂、六个导带轮、两个压带轮以及三个压缩弹簧，其中：

第一轮臂的下端与第三轮臂的上端由轴活动连接，构成一侧；第二轮臂自身形成弯折，于弯折处构成中间，第四轮臂的上端与第二轮臂的中间由轴活动连接，构成另一侧；第二轮臂的下端与第三轮臂的中间由轴活动连接，使两侧连接于一起；第五轮臂与第一轮臂的中间由轴活动连接，第六轮臂与第二轮臂的中间由轴活动连接；

导带轮A安装在第一轮臂的上端，导带轮B安装在第三轮臂的上端，导带轮C安装在第三轮臂的下端，导带轮D安装在第四轮臂的下端，导带轮E安装在第四轮臂的上端，导带轮F安装在第二轮臂的上端，压带轮G安装在第五轮臂的自由端，压带轮H安装在第六轮臂的自由端；

导带轮A、导带轮B、导带轮E均在轮的中间各自设有内置压缩弹簧，各压缩弹簧分别产生的弹力F1、F2、F3的方向均呈现向外作用的趋势；

履带依照导带轮A、导带轮B、导带轮C、导带轮D、导带轮E、导带轮F、压带轮H、压带轮G、导带轮A的次序形成环形连接。

这样，当矿难救助机器人列车在行进的过程中，因坑道或通风管发生形变或由于阻碍物的阻挡，机器人列车的行进轨道将发生变化，通道或变宽或变窄，形变处或阻碍物将进一步通过履带作用着某些导向轮，使各轮臂或收缩或扩张，引起各轮臂构成形状的改变，以便履带轮臂总成能够适应通道形状的变化，让矿难救助机器人列车往下输送。

同时，在压缩弹簧的配合下，履带在导向轮上自动调整其松紧度，以便履带与导带轮A(主动轮)之间具备足够的摩擦系数，防止履带与主动轮之间发生滑行，以保证有足够的动力。

上述方案中，第五轮臂与第一轮臂的中间、第六轮臂与第二轮臂的中间的活动连接轴均安装有拉紧弹簧，两拉紧弹簧分别产生的弹力F6、F8，弹力F6、F8产生使履带向内的拉紧作用力。这样，在履带轮臂总成行进的过程中，能够进一步地利用两弹力的作用来拉紧履带，以保证履带与各导向轮能够紧密接触，起到更好的作用。

上述方案中，矿难救助机器人列车可配备灯光、摄像头、通话器材以及水、氧气和食物，以便及早发现被困人员的位置以及向被困人员提供有关物资，便于人们进一步救援。

利用灯光和摄像头可以将通道的情况传向地面救援现场，以便人们根据情况，对机器人列车进行控制。

利用通话器材，可以随时进行呼唤或捕捉声音，及早发现矿难人群的位置，以便实施救援。

图面说明

图1是本发明矿难救助机器人列车的局部剖视图；

图2是图1矿难救助机器人列车的俯视图；

图3是图1矿难救助机器人列车中履带轮臂总成的结构图；

图4是图3履带轮臂总成压缩状态的结构图；

图5是图4履带轮臂总成的展开俯视图；

图6、图7及图8为图3履带轮臂总成遇到各种障碍的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详述：

参照图1-图5，本矿难救助机器人列车，包括列车车体11、电机12、涡轮涡杆13以及履带轮臂总成14，其中，电机12以及涡轮涡杆13安装在列车车体11的内部，履带轮臂总成14安装在列车车体11的外侧，电机12通过涡轮涡杆13驱动履带轮臂总成14工作，由履带与坑道或管道之间的滚动摩擦前进或后退。

履带轮臂总成14包含一条履带、六支轮臂、六个导带轮、两个压带轮、三个压缩弹簧以及两个拉紧弹簧，其中：

第一轮臂1的下端与第三轮臂3的上端由轴活动连接，构成一侧；第二轮臂2自身形成弯折，于弯折处构成中间，第四轮臂4的上端与第二轮臂2的中间由轴活动连接，构成另一侧；第二轮臂2的下端与第三轮臂3的中间由轴活动连接，使两侧连接于一起；第五轮臂5与第一轮臂1的中间由轴活动连接，第六轮臂6与第二轮臂2的中间由轴活动连接；

导带轮A安装在第一轮臂1的上端，导带轮B安装在第三轮臂3的上端，导带轮C安装在第三轮臂3的下端，导带轮D安装在第四轮臂4的下端，导带轮E安装在第四轮臂4的上端，导带轮F安装在第二轮臂2的上端，压带轮G安装在第五轮臂5的自由端，压带轮H安装在第六轮臂6的自由端；

导带轮A、导带轮B、导带轮E均在轮的中间各自设有内置压缩弹簧，各压缩弹簧分别产生的弹力F1、F2、F3的方向均呈现向外作用的趋势；

第五轮臂5与第一轮臂1的中间、第六轮臂6与第二轮臂2的中间活动连接的轴均各自安装有拉紧弹簧1133、1363，两拉紧弹簧1133、1363分别产生的弹力F6、F8，弹力F6、F8产生使履带15向内拉紧的作用力；

履带15依照导带轮A、导带轮B、导带轮C、导带轮D、导带轮E、导带轮F、压带轮H、压带轮G、导带轮A的次序形成环形连接；

由导带轮A与涡轮涡杆13构成传动连接，导带轮F连接在列车车体11中的避震器16上。

于是，履带15被支撑在各个导带轮和压带轮上，当机器人列车进入坑道或管道时，各轮臂能够根据各导向轮碰到的障碍进行调节，使履带外轮廓能够适应坑道或管道的变化以便行进，同时，由于受到弹力F1、F2、F3以及F6、F8的作用，使履带15处于拉紧的状态，保证履带15与各个导带轮和压带轮之间的贴紧，以获得足够的动力。

参照图6-图8，当遇到各种各样的障碍时，各轮臂能够自动调节，构成不同的形态，以满足履带轮臂总成能够适应各种变化的通道。

Claims (3)

1.一种矿难救助机器人列车，包括列车车体、电机、涡轮涡杆以及履带轮臂总成，其中，电机以及涡轮涡杆安装在列车车体内，履带轮臂总成安装在列车车体外侧，电机通过涡轮涡杆驱动履带轮臂总成工作，其特点是，履带轮臂总成包含一条履带、六支轮臂、六个导带轮、两个压带轮以及三个压缩弹簧，其中：

第一轮臂的下端与第三轮臂的上端由轴活动连接，构成一侧；第二轮臂自身形成弯折，于弯折处构成中间，第四轮臂的上端与第二轮臂的中间由轴活动连接，构成另一侧；第二轮臂的下端与第三轮臂的中间由轴活动连接，使两侧连接于一起；第五轮臂与第一轮臂的中间由轴活动连接，第六轮臂与第二轮臂的中间由轴活动连接；

导带轮A安装在第一轮臂的上端，导带轮B安装在第三轮臂的上端，导带轮C安装在第三轮臂的下端，导带轮D安装在第四轮臂的下端，导带轮E安装在第四轮臂的上端，导带轮F安装在第二轮臂的上端，压带轮G安装在第五轮臂的自由端，压带轮H安装在第六轮臂的自由端；

导带轮A、导带轮B、导带轮E均在轮的中间各自设有内置压缩弹簧，各压缩弹簧分别产生的弹力F1、F2、F3的方向均呈现向外作用的趋势；

履带依照导带轮A、导带轮B、导带轮C、导带轮D、导带轮E、导带轮F、压带轮H、压带轮G、导带轮A的次序形成环形连接。

2.根据权利要求1所述的矿难救助机器人列车，第五轮臂与第一轮臂的中间、第六轮臂与第二轮臂的中间的活动连接轴均安装有拉紧弹簧，两拉紧弹簧分别产生的弹力F6、F8，弹力F6、F8产生使履带向内的拉紧作用力。

3.根据权利要求1或2所述的矿难救助机器人列车，矿难救助机器人列车为水陆两用，且配备有灯光、摄像头、通话器材。