CN109866234B - 一种井下巡检机器人的防爆结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种井下巡检机器人的防爆结构，包括巡检机器人壳体、滚轮和红外摄像头，所述滚轮位于巡检机器人壳体底部，所述红外摄像头位于巡检机器人壳体表面一侧，所述巡检机器人壳体底部侧面焊接有防爆箱。本发明通过设置阻隔防爆金属材料层和镍基合金半圆块，加强巡检机器人壳体自身的硬度和刚度，通过设置防爆箱和金属防爆板，提升巡检机器人壳体的防爆性能，减少井下突发情况对巡检机器人壳体造成的损坏，通过设置抽气泵和止回阀，对井下空气进行取样，便于对井下空气进行检测，通过设置电动伸缩杆和防爆轮一，有效的避免障碍物阻挡滚轮移动，通过设置气弹簧和叠层橡胶隔震支座，有效的在发生爆炸时减少巡检机器人壳体产生的震动。

Description

一种井下巡检机器人的防爆结构

技术领域

本发明涉及一种巡检机器人，特别涉及一种井下巡检机器人的防爆结构。

背景技术

我国煤炭储存量大，多数煤矿都是高瓦斯，开采环境恶劣，危险性高，煤矿生产百万吨死亡率一直居高不下，为了保证人员的生命安全以及工作的正常运营，对于井下环境的监测就显得尤为重要，目前，煤矿井下环境安全参数监控分为人工监测和自动化监控两种方式，鉴于井下的工作环境恶劣、照明差，人工监控不利于巡检人员巡视并及时发现问题，同时存在工人劳动强度大，检测效果不稳定；现有自动化监测系统，由于井下巷道距离长，监控点多，致使自动化监测系统复杂、监测设备种类繁多、数量大、成本高，随着机器人技术的发展，机器人已经在煤矿的生产作业、矿难事故处理与救援和煤矿日常监测与维护三个方面得到了巨大的应用。

但是一般的井下巡检机器人自身的防爆功能不是很好，容易对自身造成非常大的损坏，维修成本增加，并且巡检机器人翻越障碍物的能力不是很好，影响移动速度。为此，我们提出一种井下巡检机器人的防爆结构。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种井下巡检机器人的防爆结构，通过设置防爆箱和金属防爆板，有效的提升巡检机器人壳体的防爆性能，减少井下突发情况对巡检机器人壳体造成的损坏，通过设置抽气泵和止回阀，有效的对井下空气进行取样，便于对井下空气进行检测，通过设置电动伸缩杆和防爆轮一，有效的提升巡检机器人壳体移动的速度，避免障碍物阻挡滚轮移动，通过设置气弹簧和叠层橡胶隔震支座，有效的在发生爆炸时减少巡检机器人壳体产生的震动，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种井下巡检机器人的防爆结构，包括巡检机器人壳体、滚轮和红外摄像头，所述滚轮位于巡检机器人壳体底部，所述红外摄像头位于巡检机器人壳体表面一侧，所述巡检机器人壳体底部侧面焊接有防爆箱，所述防爆箱设置有四组，所述防爆箱内部设有金属防爆板，所述金属防爆板两侧均安装有滑轮，所述防爆箱内壁两侧焊接有滑轨，所述金属防爆板通过滑轮与滑轨滑动连接，所述巡检机器人壳体内部填充有阻隔防爆金属材料层，所述巡检机器人壳体外部表面焊接有镍基合金半圆块。

进一步地，所述防爆箱内部上侧镶嵌有电磁铁，所述金属防爆板底部安装有防爆轮二，且防爆轮二设置有五组。

进一步地，所述红外摄像头外部设有防爆玻璃，所述防爆玻璃与巡检机器人壳体固定连接。

进一步地，所述巡检机器人壳体底部固定连接取样箱，所述取样箱底部安装有抽气泵，所述抽气泵一端固定连接止回阀，以及抽气泵另一端固定连接进气口，所述抽气泵通过止回阀与取样箱相互连通。

进一步地，所述滚轮一侧安装有轴承，所述轴承外部环设有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆设置有九组，且电动伸缩杆一端安装有防爆轮一。

进一步地，所述轴承一侧设置有远程遥控开关，所述抽气泵、电动伸缩杆和电磁铁均与远程遥控开关电性连接。

进一步地，所述巡检机器人壳体外部两侧均镶嵌有气弹簧，所述气弹簧一端固定连接防爆隔板一。

进一步地，所述巡检机器人壳体外部两端均安装有折叠防火垫，所述折叠防火垫一侧固定连接防爆隔板二，所述折叠防火垫内部填充有叠层橡胶隔震支座，所述叠层橡胶隔震支座外部表面粘结有防火布。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、通过设置阻隔防爆金属材料层和镍基合金半圆块，有效的加强巡检机器人壳体自身的硬度和刚度，提升巡检机器人外壳抵抗爆炸的能力，阻隔防爆金属材料层具有抑爆性，镍基合金半圆块具有非常高的硬度，半圆的设计提升外壳的厚度，加强外壳防爆能力。

2、通过设置防爆箱和金属防爆板，有效的提升巡检机器人壳体的防爆性能，减少井下突发情况对巡检机器人壳体造成的损坏，防爆箱内部滑动连接金属防爆板，能够对爆炸力起到削弱阻挡的作用，金属防爆板通过电磁铁与防爆箱固定，避免影响巡检机器人的移动，在发生爆炸时，通过远程遥控控制电磁铁关闭，使得金属防爆板落下起到阻挡爆炸损坏的作用。

3、通过设置抽气泵和止回阀，有效的对井下空气进行取样，便于对井下空气进行检测，避免空气中含有有害成分，抽气泵通过进气口抽取井下空气，通过止回阀将空气转移至取样箱中，方便人们对空气进行检测。

4、通过设置电动伸缩杆和防爆轮一，有效的提升巡检机器人壳体移动的速度，避免障碍物阻挡滚轮移动，电动伸缩杆的伸展和收缩便于调整防爆轮一的高度，能够在高低不平的井下翻越障碍物，便于保持巡检机器人壳体的持续移动。

5、通过设置气弹簧和叠层橡胶隔震支座，有效的在发生爆炸时减少巡检机器人壳体产生的震动，气弹簧和防爆隔板一共同作用下对巡检机器人壳体两侧起到防护减震的作用，叠层橡胶隔震支座、折叠防火垫和防爆隔板二的共同作用下对巡检机器人壳体两端起到防护减震削弱爆炸力的作用，防火布起到防火的作用。

附图说明

图1为本发明一种井下巡检机器人的防爆结构的整体结构示意图。

图2为本发明一种井下巡检机器人的防爆结构的巡检机器人壳体结构示意图。

图3为本发明一种井下巡检机器人的防爆结构的滚轮结构示意图。

图4为本发明一种井下巡检机器人的防爆结构的防爆箱结构示意图。

图5为本发明一种井下巡检机器人的防爆结构的防爆隔板一结构示意图。

图中：1、巡检机器人壳体；2、滚轮；3、防爆箱；4、红外摄像头；5、防爆玻璃；6、取样箱；7、止回阀；8、抽气泵；9、进气口；10、防爆轮一；11、电动伸缩杆；12、轴承；13、远程遥控开关；14、电磁铁；15、金属防爆板；16、滑轮；17、滑轨；18、防爆轮二；19、气弹簧；20、防爆隔板一；21、防爆隔板二；22、折叠防火垫；23、叠层橡胶隔震支座；24、防火布；25、阻隔防爆金属材料层；26、镍基合金半圆块。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例一

如图1、图2和图4所示，一种井下巡检机器人的防爆结构，包括巡检机器人壳体1、滚轮2和红外摄像头4，滚轮2位于巡检机器人壳体1底部，红外摄像头4位于巡检机器人壳体1表面一侧，巡检机器人壳体1底部侧面焊接有防爆箱3，防爆箱3设置有四组，防爆箱3内部设有金属防爆板15，金属防爆板15两侧均安装有滑轮16，防爆箱3内壁两侧焊接有滑轨17，金属防爆板15通过滑轮16与滑轨17滑动连接，所述巡检机器人壳体1内部填充有阻隔防爆金属材料层25，所述巡检机器人壳体1外部表面焊接有镍基合金半圆块26，防爆箱3内部上侧镶嵌有电磁铁14，金属防爆板15底部安装有防爆轮二18，且防爆轮二18设置有五组。

本实施例中通过设置阻隔防爆金属材料层25和镍基合金半圆块26，有效的加强巡检机器人壳体1自身的硬度和刚度，通过设置防爆箱3和金属防爆板15，有效的提升巡检机器人壳体1的防爆性能，减少井下突发情况对巡检机器人壳体1造成的损坏。

实施例二

如图1和图3所示，红外摄像头4外部设有防爆玻璃5，防爆玻璃5与巡检机器人壳体1固定连接，巡检机器人壳体1底部固定连接取样箱6，取样箱6底部安装有抽气泵8，抽气泵8一端固定连接止回阀7，以及抽气泵8另一端固定连接进气口9，抽气泵8通过止回阀7与取样箱6相互连通，滚轮2一侧安装有轴承12，轴承12外部环设有电动伸缩杆11，电动伸缩杆11设置有九组，且电动伸缩杆11一端安装有防爆轮一10，轴承12一侧设置有远程遥控开关13，抽气泵8、电动伸缩杆11和电磁铁14均与远程遥控开关13电性连接。

本实施例中通过设置抽气泵8和止回阀7，有效的对井下空气进行取样，便于对井下空气进行检测，通过设置电动伸缩杆11和防爆轮一10，有效的提升巡检机器人壳体1移动的速度，避免障碍物阻挡滚轮移动。

实施例三

如图5所示，巡检机器人壳体1外部两侧均镶嵌有气弹簧19，气弹簧19一端固定连接防爆隔板一20，巡检机器人壳体1外部两端均安装有折叠防火垫22，折叠防火垫22一侧固定连接防爆隔板二21，折叠防火垫22内部填充有叠层橡胶隔震支座23，叠层橡胶隔震支座23外部表面粘结有防火布24。

本实施例中通过设置气弹簧19和叠层橡胶隔震支座23，有效的在发生爆炸时减少巡检机器人壳体1产生的震动。

需要说明的是，本发明为一种井下巡检机器人的防爆结构，工作时，将设备连接移动电源，巡检机器人壳体1通过红外摄像头4拍摄井下画面，防爆玻璃5对红外摄像头4起到保护作用，防爆箱3内部在滑轮16和滑轨17的作用下滑动连接金属防爆板15，能够对爆炸力起到削弱阻挡的作用，金属防爆板15通过电磁铁14与防爆箱3固定，避免影响巡检机器人的移动，在发生爆炸时，通过远程遥控开关13控制电磁铁14关闭，使得金属防爆板15落下起到阻挡爆炸损坏的作用，通过防爆轮二18避免金属防爆板15碰撞障碍物，抽气泵8通过进气口9抽取井下空气，通过止回阀7将空气转移至取样箱6中，方便人们对井下空气进行检测，电动伸缩杆11的伸展和收缩便于调整防爆轮一10的高度，能够在高低不平的井下翻越障碍物，便于保持巡检机器人壳体1的持续移动，气弹簧19和防爆隔板一20共同作用下对巡检机器人壳体1两侧起到防护减震的作用，叠层橡胶隔震支座23、折叠防火垫22和防爆隔板二21的共同作用下对巡检机器人壳体1两端起到防护减震削弱爆炸力的作用，防火布24起到防火的作用，便于人们的使用。

本发明的巡检机器人壳体1、滚轮2、防爆箱3、红外摄像头4、防爆玻璃5、取样箱6、止回阀7、抽气泵8、进气口9、防爆轮一10、电动伸缩杆11、轴承12、远程遥控开关13、电磁铁14、金属防爆板15、滑轮16、滑轨17、防爆轮二18、气弹簧19、防爆隔板一20、防爆隔板二21、折叠防火垫22、叠层橡胶隔震支座23、防火布24、阻隔防爆金属材料层25、镍基合金半圆块26部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种井下巡检机器人的防爆结构，包括巡检机器人壳体(1)、滚轮(2)和红外摄像头(4)，所述滚轮(2)位于巡检机器人壳体(1)底部，所述红外摄像头(4)位于巡检机器人壳体(1)表面一侧，其特征在于：所述巡检机器人壳体(1)底部侧面焊接有防爆箱(3)，所述防爆箱(3)设置有四组，所述防爆箱(3)内部设有金属防爆板(15)，所述金属防爆板(15)两侧均安装有滑轮(16)，所述防爆箱(3)内壁两侧焊接有滑轨(17)，所述金属防爆板(15)通过滑轮(16)与滑轨(17)滑动连接，所述巡检机器人壳体(1)内部填充有阻隔防爆金属材料层(25)，所述巡检机器人壳体(1)外部表面焊接有镍基合金半圆块(26)；

所述防爆箱(3)内部上侧镶嵌有电磁铁(14)，所述金属防爆板(15)底部安装有防爆轮二(18)，且防爆轮二(18)设置有五组；

所述滚轮(2)一侧安装有轴承(12)，所述轴承(12)外部环设有电动伸缩杆(11)，所述电动伸缩杆(11)设置有九组，且电动伸缩杆(11)一端安装有防爆轮一(10)。

2.根据权利要求1所述的一种井下巡检机器人的防爆结构，其特征在于：所述红外摄像头(4)外部设有防爆玻璃(5)，所述防爆玻璃(5)与巡检机器人壳体(1)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种井下巡检机器人的防爆结构，其特征在于：所述巡检机器人壳体(1)底部固定连接取样箱(6)，所述取样箱(6)底部安装有抽气泵(8)，所述抽气泵(8)一端固定连接止回阀(7)，以及抽气泵(8)另一端固定连接进气口(9)，所述抽气泵(8)通过止回阀(7)与取样箱(6)相互连通。

4.根据权利要求3所述的一种井下巡检机器人的防爆结构，其特征在于：所述轴承(12)一侧设置有远程遥控开关(13)，所述抽气泵(8)、电动伸缩杆(11)和电磁铁(14)均与远程遥控开关(13)电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种井下巡检机器人的防爆结构，其特征在于：所述巡检机器人壳体(1)外部两侧均镶嵌有气弹簧(19)，所述气弹簧(19)一端固定连接防爆隔板一(20)。

6.根据权利要求1所述的一种井下巡检机器人的防爆结构，其特征在于：所述巡检机器人壳体(1)外部两端均安装有折叠防火垫(22)，所述折叠防火垫(22)一侧固定连接防爆隔板二(21)，所述折叠防火垫(22)内部填充有叠层橡胶隔震支座(23)，所述叠层橡胶隔震支座(23)外部表面粘结有防火布(24)。

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