CN110577125B - 井筒巡检系统及其钢丝绳移动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种井筒巡检系统及其钢丝绳移动装置。该钢丝绳移动装置包括钢丝绳移动轨道以及移动机构;移动机构包括外壳、驱动电机以及若干个移动滚轮;外壳设置有钢丝绳锁紧机构;移动滚轮包括主动滚轮及从动滚轮;各移动滚轮均通过一根滚轮轴定位支撑;驱动电机的机座固定安装在外壳上,而驱动电机的动力输出端则通过减速器与支撑主动滚轮的滚轮轴连接;主动滚轮在驱动电机的动力驱动下,能够带动各从动滚轮沿着钢丝绳移动轨道移动。由此可知,本发明能够使井筒巡检机器人在沿着钢丝绳对井筒纵向进行巡检的同时,使钢丝绳沿着井筒壁周向进行移动,解决以巡检机器人构成的矿井监测网络无法覆盖整个井筒内部的问题。
Description
技术领域
本发明涉及机械工程领域,具体涉及一种井筒巡检系统及其钢丝绳移动装置。
背景技术
在矿业生产中,井筒是矿井通往地面的主要进出口,是矿井生产期间提升煤炭(或矸石)、升降人员、运送材料设备、通风和排水的咽喉工程。井筒在长时间的工作过程中,由于跨越地层多,地质条件复杂、运行环境恶劣等因素导致井筒发生纵向、环向和径向应变,这些应变短时间内极难发现,如果不能及时了解井筒及其关键设施的演变状态,很有可能由于长时间的积累导致井筒歪斜、提升系统导向装置变形、提升容器高速运行卡阻,甚至还有渐变积累至突变时引起的井筒断裂突水、提升容器断绳坠落等重大恶性事故。虽然《煤矿安全规程》对煤矿井筒设施规定了检查频率和要求,但目前井筒的巡检工作主要依靠人力来完成,效率低成本高,误判率高,细微变化不能及时被发现,并且很难形成矿井井筒全局巡检的连续性、系统性,常常由于未及时对纵深环境巡检修复而对工作于其中的工业基础设施造成难以修复的破坏和无法挽回的损失。
申请号CN201910207682.6提出了一种沿钢丝绳导轨捻向攀爬的机器人,该机器人可以沿着复杂的钢丝绳表面快速攀爬,解决了沿钢丝绳攀爬机器人运动不稳定且寿命低的问题,并提出利用机器人技术及无线传感网技术建立一套由巡检机器人组成的巡检系统对矿井井筒进行实时的监控,但是矿井井筒往往具有较大的半径并且井筒内具有相关的工业设备,在矿井井筒中布置一根固定的钢丝绳无法实现对于整个井筒的巡检。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供一种钢丝绳移动装置,使井筒巡检机器人在沿着钢丝绳对井筒纵向进行巡检的同时使钢丝绳沿着井筒壁周向进行移动,从而对井筒的周向巡检,以得到更好的监测效果。本发明能够解决以巡检机器人构成的矿井监测网络无法覆盖整个井筒内部的问题。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:
一种井筒巡检系统的钢丝绳移动装置,包括设置于井筒内的钢丝绳移动轨道以及能够携带着钢丝绳沿着钢丝绳移动轨道移动的移动机构;其中:所述移动机构,包括外壳、驱动电机以及若干个移动滚轮;所述外壳,设置有钢丝绳锁紧机构;所述移动滚轮,包括一个主动滚轮以及一个以上的从动滚轮;各移动滚轮均通过一根滚轮轴定位支撑,且各滚轮轴均通过轴承安装于外壳中;驱动电机的机座固定安装在外壳上,而驱动电机的动力输出端则通过减速器与支撑主动滚轮的滚轮轴连接;主动滚轮在驱动电机的动力驱动下,能够带动各从动滚轮沿着钢丝绳移动轨道移动。
进一步地,所述移动机构配置有导向机构;导向机构包括横向导向机构以及纵向导向机构;横向导向机构包括横向导向支架以及横向导向滚轮;横向导向支架一端与外壳连接,另一端则与横向导向滚轮连接,横向导向滚轮的轴向与移动滚轮所在的滚动面相平行;纵向导向机构包括纵向导向支架以及纵向导向滚轮;纵向导向支架一端与外壳连接,另一端则与纵向导向滚轮连接,纵向导向滚轮的轴向与移动滚轮所在的滚动面相垂直;主动滚轮在驱动电机的动力驱动下,配合横向导向机构、纵向导向机构的定位和导向,能够带动各从动滚轮始终沿着钢丝绳移动轨道移动。
进一步地,所述钢丝绳移动轨道包括滚动面、横向导向面以及纵向导向面;滚动面的一侧设置有与滚动面相垂直的纵向导向面,另一侧则设置有在转折位置处贯通的L形凹槽,该L形凹槽包括竖直槽以及横向槽,竖直槽的槽体延伸方向与滚动面相垂直,且竖直槽的槽口与滚动面齐平,横向槽的槽体延伸方向与滚动面相平行,且横向槽具有与滚动面相平行的横向导向面;各移动滚轮均直接置于滚动面的上方;横向导向支架置于竖直槽内,而横向导向滚轮置于横向槽内,且横向导向支架的一端穿出竖直槽后与外壳连接,横向导向支架的另一端则与勾拦住横向导向面的横向导向滚轮连接,横向导向滚轮与横向导向面线连接;纵向导向滚轮与纵向导向面线连接;主动滚轮在驱动电机的动力驱动下,能够带动横向导向滚轮沿着横向导向面滚动、带动纵向导向滚轮沿着纵向导向面滚动、带动各从动滚轮沿着滚动面滚动。
进一步地,所述的外壳,呈环扇形设置;各滚轮轴均沿着环扇形外壳的径向布置。
进一步地,所述环扇形外壳的两径向截面端均设置有一个固定支架;每一个固定支架上均设置有一个纵向导向机构、一个横向导向机构;纵向导向机构设置在固定支架与环扇形外壳的内圆面相邻的一端;而横向导向机构则设置在固定支架与环扇形外壳的外圆面相邻的一端;分处于环扇形外壳的两径向截面端的两纵向导向机构对称设置,同时,分设在环扇形外壳的两径向截面端的两横向导向机构对称设置;纵向导向滚轮的轴线与环扇形外壳的环扇面相垂直;横向导向滚轮的轴线与环扇形外壳的环扇面相平行;纵向导向支架、横向导向支架在固定支架上的位置能够沿着环扇形外壳的径向调整。
进一步地,所述固定支架包括一根以上的横杆,各横杆沿着环扇形外壳的径向截面端的高度方向等距分布;所述环扇形外壳的径向截面端设置有固定块;各横杆通过固定块支撑固定并沿着环扇形外壳的径向设置,且横杆的两端均螺纹配合连接有锁紧螺母;纵向导向支架针对每一根横杆均设置有一个安装孔a;纵向导向支架通过各安装孔a套接在相应横杆上,且纵向导向支架与固定块之间的每一根横杆外围均套接有一根弹簧a;横向导向支架针对每一根横杆均设置有一个安装孔b;横向导向支架通过安装孔b套接在相应横杆上,且横向导向支架与固定块之间的每一根横杆外围均套接有一根弹簧b。
进一步地,所述钢丝绳移动轨道具有两条,分别为上移动轨道、下移动轨道,对应地嵌入井筒的内壁,且上移动轨道位于下移动轨道的上方;上移动轨道中配装有上移动机构组,下移动轨道中配装有下移动机构组;上移动机构组、下移动机构组均至少包括有一个移动机构;上移动机构组中各移动机构的外壳,均通过各自横向导向机构的横向导向滚轮嵌装在上移动轨道中,而位于上移动轨道的滚动面上方;且上移动机构组中各移动机构的移动滚轮均与上移动轨道的滚动面线连接;下移动机构组中各移动机构的外壳,均通过各自横向导向机构的横向导向滚轮嵌装在下移动轨道中,而悬挂在下移动轨道的滚动面下方;且下移动机构组中各移动机构的移动滚轮均与下移动轨道的滚动面线连接。
进一步地,所述钢丝绳移动轨道为环形轨道;该环形轨道通过若干段圆弧轨道拼接而成。
进一步地,钢丝绳锁紧机构为钢丝绳卡绳器。
本发明还公开了一种井筒巡检系统,包括如上所述的钢丝绳移动装置。
根据上述的技术方案,相对于现有技术,本发明具有如下的优点:
(1)移动装置沿着与钢丝绳拉力垂直的平面进行移动,所需的驱动力更小。
(2)移动装置的驱动机构采用滚轮机构,运动平稳、连续。工作效率高且易于控制。
(3)移动装置的滚轮外表面包裹有缓冲材料,可以有效降低移动装置对导轨的冲击以及减少移动装置移动时的振动对轨道的影响,同时移动装置滚轮外表面的缓冲材料还可以增加滚轮与轨道之间的摩擦力,提高移动装置的机动性。
(4)移动装置由两个滚轮组成,根据钢丝绳张紧后的负载,移动装置可以增加滚轮的个数,以提供更好的动力,滚轮的轴向与轨道的径向相同,使得滚轮可以沿着轨道进行圆周运动。
(5)移动装置控制电路按照本质安全型爆炸性气体环境用电气设备进行设计,能够满足煤矿防爆要求,不仅可实现对矿井井筒环境的巡检,还可以应用于其他纵深环境工作场合,实现对周围环境进行实时巡检。
(6)导向机构呈对称布置,不仅可以防止移动装置发生侧偏,还可以防止移动装置掉落;导向装置的弹簧阻尼系统既具有缓冲作用还具有防止移动装置卡死的功能。
(7)机器人的滚轮和导向机构可以根据需要进行更换,拆装方便,增大了机器人对钢丝绳直径的适用范围和对环境的监测范围,具有普适性和多功能性。
附图说明
图1为钢丝绳移动轨道在井筒内布置示意图;
图2a为钢丝绳移动装置在井筒内布置的俯视图;
图2b为图2a中A-O-A方向的旋转剖视图;
图2c是图2b中I部分的放大结构示意图;
图3为移动机构俯视图;
图4为移动机构左视图;
图5为移动机构轴测图;
图6a为横向导向机构的结构示意图;
图6b是图6a中B-B方向的剖视图;
图7为电控装置控制原理图。
图中,1、井筒壁;2、钢丝绳移动轨道;2-1、上移动轨道;2-2、下移动轨道;2-3、移动机构的滚动面;2-4、移动机构的纵向导向面;2-5、移动机构的横向导向面;3、钢丝绳移动装置;3-1、上移动机构组;3-2、下移动机构组;4、钢丝绳;5、外壳;5-1、外壳的径向截面端;5-2、外壳的上环扇板;6、弹簧a;7、轴承端盖;8、驱动电机;9、减速器;10、移动滚轮;11、锁紧螺母;12、纵向导向机构;12-1、纵向导向滚轮;13、横向导向机构;14、连接螺栓;15、减速器端盖;16、钢丝绳张紧机构;17、横向导向支架;18、横向导向滚轮;19、轴承;20、横向导向滚轮的限位螺母;21、套筒;22、钢丝绳锁紧机构。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、表达式和数值不限制本发明的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)。
如图1至7所示,本发明所述的井筒巡检系统的钢丝绳移动装置3,能够带动中国专利CN201910207682.6所提出的沿钢丝绳导轨捻向攀爬的机器人,沿着井筒壁1周向进行移动,从而对井筒的周向巡检,以得到更好的监测效果。
具体地,所述的钢丝绳移动装置3,包括设置于井筒内的钢丝绳移动轨道2以及能够携带着钢丝绳4沿着钢丝绳移动轨道2移动的移动机构;井筒中心为罐笼、平衡锤或其他工作设备,因此,为有效避免干扰井筒内部工作设备的正常工作,钢丝绳移动轨道2布置在井筒内部靠近井筒壁1的位置,由此可知,贴近井筒壁1布置可有效避免干扰井筒内部工作设备的正常工作。其中:
所述移动机构,包括外壳5、驱动电机8以及若干个移动滚轮10;移动滚轮10的尺寸和数量可以由具体的负载所决定,移动滚轮10的外缘可以包裹有聚氨酯或其他缓冲材料,以降低移动机构的振动对钢丝绳移动轨道2的冲击。附图中,移动滚轮10具有两个。
所述外壳5,设置有钢丝绳锁紧机构22,以通过钢丝绳锁紧机构22锁住供机器人攀爬的钢丝绳4;该钢丝绳锁紧机构22可以采用目前市售的钢丝绳卡绳器,当然也可以采用其它机构进行锁紧限位。钢丝绳卡绳器的数目可以为1个,也可以为2个以上。当钢丝绳移动轨道2只有一条时,钢丝绳卡绳器的数目至少具有两个,以便于能够携带着机器人攀爬的钢丝绳沿井筒内移动。
所述移动滚轮10,包括一个主动滚轮以及一个以上的从动滚轮;各移动滚轮10均通过一根滚轮轴定位支撑,且各滚轮轴均通过轴承19安装于外壳5中;驱动电机8的机座固定安装在外壳5上,而驱动电机8的动力输出端则通过减速器9与支撑主动滚轮的滚轮轴连接;主动滚轮在驱动电机8的动力驱动下,能够带动各从动滚轮沿着钢丝绳移动轨道2移动。
具体地,从动滚轮由滚轮轴和圆柱滚子轴承19与外壳5进行连接,两端依靠轴承19轴承19端盖7进行轴向限位;主动滚轮由滚轮轴和圆柱滚子轴承19与外壳5进行连接,一端依靠轴承19轴承19端盖7进行轴向限位,另一端与减速器9相连,驱动电机8的动力由驱动电机8经过减速器9传输到主动滚轮上。
为确保移动机构能够按照预设的轨迹(井筒壁1周向)沿着钢丝绳移动轨道2移动,本发明所述移动机构配置有导向机构;导向机构包括横向导向机构13以及纵向导向机构12;其中,纵向导向机构12用于实现移动机构与钢丝绳移动轨道2之间的纵向(井筒的轴线方向)定位,能够防止移动机构发生侧偏;横向导向机构13用于实现移动机构与钢丝绳移动轨道2之间的横向(与井筒的轴向相垂直的方向)定位。
横向导向机构13包括横向导向支架17以及横向导向滚轮18;横向导向支架17一端与外壳5连接,另一端则与横向导向滚轮18连接,横向导向滚轮18的轴向与移动滚轮所在的滚动面2-3相平行。具体地,如图6a、图6b所示,横向导向支架17为呈L形设置的L形杆,包括竖直段(L形杆与井筒的轴向相平行的一段)以及横直段(L形杆与井筒的横向相平行的一段),竖直段与外壳5连接,横直段上设置有轴肩,轴肩外侧的横直段上配装有横向导向滚轮18,且横向导向滚轮18与横直段之间安装有轴承19,横向导向滚轮18外侧的横直段上螺纹配装有限位螺母20,由此可知,横向导向滚轮18的一侧通过轴肩定位,另一侧则依靠限位螺母20定位。纵向导向机构12包括纵向导向支架以及纵向导向滚轮12-1;纵向导向支架一端与外壳5连接,另一端则与纵向导向滚轮12-1连接,纵向导向滚轮12-1的轴向与移动滚轮所在的滚动面2-3相垂直;主动滚轮在驱动电机8的动力驱动下,配合横向导向机构13、纵向导向机构12的定位和导向,能够带动各从动滚轮始终沿着钢丝绳移动轨道2移动。
为便于移动机构的各移动滚轮、导向机构的各导向滚轮(包括横向导向滚轮18、纵向导向滚轮12-1)的安装,本发明所述钢丝绳移动轨道2包括滚动面2-3、横向导向面2-5以及纵向导向面2-4;滚动面2-3的一侧设置有与滚动面2-3相垂直的纵向导向面2-4,另一侧则设置有在转折位置处贯通的L形凹槽,该L形凹槽包括竖直槽以及横向槽,竖直槽的槽体延伸方向与滚动面2-3相垂直,且竖直槽的槽口与滚动面2-3齐平,横向槽的槽体延伸方向与滚动面2-3相平行,且横向槽具有与滚动面2-3相平行的横向导向面2-5;各移动滚轮均直接置于滚动面2-3的上方;横向导向支架17置于竖直槽内,而横向导向滚轮18置于横向槽内,且横向导向支架17的一端穿出竖直槽后与外壳5连接,横向导向支架17的另一端则与勾拦住横向导向面2-5的横向导向滚轮18连接,横向导向滚轮18与横向导向面2-5线连接;纵向导向滚轮12-1与纵向导向面2-4线连接;主动滚轮在驱动电机8的动力驱动下,能够带动横向导向滚轮18沿着横向导向面2-5滚动、带动纵向导向滚轮12-1沿着纵向导向面2-4滚动、带动各从动滚轮沿着滚动面2-3滚动。本发明所述的钢丝绳移动轨道2所具有的这一结构形式,一方面可以为各导向滚轮提供导向工作面(横向导向面2-5、纵向导向面2-4)、为各移动滚轮提供移动工作面(滚动面2-3),另一方面,还可以为横向导向机构13提供安装空间,并通过特定的安装方式,将移动机构的主体部分(外壳5及分别安装在外壳5的各移动滚轮、驱动电机8、滚轮轴)通过横向导向机构13嵌装到钢丝绳移动轨道2中。由此可知,本发明所述的横向导向机构13不仅具有横向导向作用,同时还作为移动机构的主体部分与钢丝绳移动轨道2之间的连接桥梁。
为使得钢丝绳移动装置3沿着井筒壁1周向运动,本发明将所述外壳5设置成环扇形,该环扇形外壳,参考附图5,以图示方向为准,通过上环扇板5-2、左侧板、右侧板、前侧弧形板、后侧弧形板围接而成的一个下环扇形端面敞口的半封闭壳体。其中:左侧板、右侧板分别对应布置在环扇形外壳的左、右径向截面端5-1;前侧弧形板位于该环扇形外壳的外圆面,后侧弧形板位于该环扇形外壳的内圆面。此时,驱动电机8直接安装在上环扇板5-2的上表面,各滚轮轴均沿着环扇形外壳的径向布置;而各移动滚轮能够露出环扇形外壳的下环扇形敞口端面设置,以使得各移动滚轮能够直接接触钢丝绳移动轨道2的滚动面2-3。
根据不同的负载选用不同的驱动电机8时,可以根据实际需要增加电机8座、联轴器等设施进行固定。
为实现导向机构与外壳5的连接,同时保证导向的平稳,本发明所述环扇形外壳的两径向截面端5-1均设置有一个固定支架;每一个固定支架上均设置有一个纵向导向机构12、一个横向导向机构13;纵向导向机构12设置在固定支架与环扇形外壳的内圆面相邻的一端;而横向导向机构13则设置在固定支架与环扇形外壳的外圆面相邻的一端;分处于环扇形外壳的两径向截面端5-1的两纵向导向机构12对称设置,同时,分设在环扇形外壳的两径向截面端5-1的两横向导向机构13对称设置;纵向导向滚轮12-1的轴线与环扇形外壳的环扇面相垂直;横向导向滚轮18的轴线与环扇形外壳的环扇面相平行;纵向导向支架、横向导向支架17在固定支架上的位置能够沿着环扇形外壳的径向调整。
具体地,所述固定支架包括一根以上的横杆,各横杆沿着环扇形外壳的径向截面端5-1的高度方向等距分布;所述环扇形外壳的径向截面端5-1设置有固定块;各横杆通过固定块支撑固定并沿着环扇形外壳的径向设置,且横杆的两端均螺纹配合连接有锁紧螺母11;纵向导向支架针对每一根横杆均设置有一个安装孔a;纵向导向支架通过各安装孔a套接在相应横杆上,且纵向导向支架与固定块之间的每一根横杆外围均套接有一根弹簧a6,设置弹簧a6可以降低纵向导向机构12运动时的振动对移动机构主体部分移动的干扰;横向导向支架17针对每一根横杆均设置有一个安装孔b;横向导向支架17通过安装孔b套接在相应横杆上,且横向导向支架17与固定块之间的每一根横杆外围均套接有一根弹簧b,设置弹簧b可以降低横向导向机构13运动时的振动对移动机构主体部分移动的干扰。
所述钢丝绳移动轨道2具有两条,分别为上移动轨道2-1、下移动轨道2-2,对应地嵌入井筒的内壁,且上移动轨道2-1位于下移动轨道2-2的上方;上移动轨道2-1中配装有上移动机构组3-1,下移动轨道2-2中配装有下移动机构组3-2;上移动机构组3-1、下移动机构组3-2均至少包括有一个移动机构;上移动机构组3-1中各移动机构的外壳5,均通过各自横向导向机构13的横向导向滚轮18嵌装在上移动轨道2-1中,而位于上移动轨道2-1的滚动面2-3上方;且上移动机构组3-1中各移动机构的移动滚轮均与上移动轨道2-1的滚动面2-3线连接;下移动机构组3-2中各移动机构的外壳5,均通过各自横向导向机构13的横向导向滚轮18嵌装在下移动轨道2-2中,而悬挂在下移动轨道2-2的滚动面2-3下方;且下移动机构组3-2中各移动机构的移动滚轮均与下移动轨道2-2的滚动面2-3线连接。
工作时,上移动机构组3-1、下移动机构组3-2可以独立运动,转速相同时,机器人可以巡检整个井筒壁1;差速移动时,机器人可以巡检整个井筒内部。
进一步地,所述钢丝绳移动轨道2为环形轨道;该环形轨道通过若干段圆弧轨道拼接而成。具体地,根据井筒内部罐道梁和工作设备的位置,钢丝绳轨道可以由多个圆弧轨道分段组成,分布在没有罐道梁和工作设备干涉的位置。每个圆弧轨道根据实际需要可以单独布置一组移动装置,也可以多个轨道共用一组移动装置。
如图7所示,所述机器人的电控装置利用电压转换模块将电源转换成合适的电压为电机8、驱动器、通讯装置供电。驱动器可以根据通讯模块接收到的远程控制中心根据定位模块所反馈的位置驱动电机8带动滚轮进行运动。
本发明所述钢丝绳移动装置3的使用方法:
第一步,安装阶段。首先根据井筒内工作设备的位置,确定钢丝绳移动轨道2安装的位置。将钢丝绳移动装置3上的纵向导向机构12、横向导向机构13拆除,只保留移动机构的主体部分。将移动机构的主体部分放置到钢丝绳移动轨道2表面,为移动机构的主体部分安装纵向导向机构12和横向导向机构13,确保纵向导向机构12和横向导向机构13准确的安装到预定的位置。
第二步,调试阶段。为移动机构的主体部分供电,测试移动机构的主体部分沿井筒壁1顺时针移动和逆时针移动时会不会发生卡死的现象,并观察纵向导向机构12和横向导向机构13能否限制移动机构的主体部分在预定的轨迹上移动。
第三步,正式运行阶段。远程控制终端发送启动及行走命令,由通信模块接收并控制机器人按照设定的速度进行移动,在远程控制终端可以通过通讯模块实时查看移动装置的位置,并根据定位模块的反馈实时调节移动装置的位置。
Claims (10)
1.一种井筒巡检系统的钢丝绳移动装置,其特征在于,包括设置于井筒内的钢丝绳移动轨道以及能够携带着钢丝绳沿着钢丝绳移动轨道移动的移动机构;其中:
所述移动机构,包括外壳、驱动电机以及若干个移动滚轮;
所述外壳,设置有钢丝绳锁紧机构;
所述移动滚轮,包括一个主动滚轮以及一个以上的从动滚轮;
各移动滚轮均通过一根滚轮轴定位支撑,且各滚轮轴均通过轴承安装于外壳中;
驱动电机的机座固定安装在外壳上,而驱动电机的动力输出端则通过减速器与支撑主动滚轮的滚轮轴连接;
主动滚轮在驱动电机的动力驱动下,能够带动各从动滚轮沿着钢丝绳移动轨道移动。
2.根据权利要求1所述的钢丝绳移动装置,其特征在于,所述移动机构配置有导向机构;导向机构包括横向导向机构以及纵向导向机构;
横向导向机构包括横向导向支架以及横向导向滚轮;横向导向支架一端与外壳连接,另一端则与横向导向滚轮连接,横向导向滚轮的轴向与移动滚轮所在的滚动面相平行;
纵向导向机构包括纵向导向支架以及纵向导向滚轮;纵向导向支架一端与外壳连接,另一端则与纵向导向滚轮连接,纵向导向滚轮的轴向与移动滚轮所在的滚动面相垂直;
主动滚轮在驱动电机的动力驱动下,配合横向导向机构、纵向导向机构的定位和导向,能够带动各从动滚轮始终沿着钢丝绳移动轨道移动。
3.根据权利要求2所述的钢丝绳移动装置,其特征在于,所述钢丝绳移动轨道包括滚动面、横向导向面以及纵向导向面;
滚动面的一侧设置有与滚动面相垂直的纵向导向面,另一侧则设置有在转折位置处贯通的L形凹槽,该L形凹槽包括竖直槽以及横向槽,竖直槽的槽体延伸方向与滚动面相垂直,且竖直槽的槽口与滚动面齐平,横向槽的槽体延伸方向与滚动面相平行,且横向槽具有与滚动面相平行的横向导向面;
各移动滚轮均直接置于滚动面的上方;
横向导向支架置于竖直槽内,而横向导向滚轮置于横向槽内,且横向导向支架的一端穿出竖直槽后与外壳连接,横向导向支架的另一端则与勾拦住横向导向面的横向导向滚轮连接,横向导向滚轮与横向导向面线连接;纵向导向滚轮与纵向导向面线连接;
主动滚轮在驱动电机的动力驱动下,能够带动横向导向滚轮沿着横向导向面滚动、带动纵向导向滚轮沿着纵向导向面滚动、带动各从动滚轮沿着滚动面滚动。
4.根据权利要求1所述的钢丝绳移动装置,其特征在于,所述的外壳,呈环扇形设置;各滚轮轴均沿着环扇形外壳的径向布置。
5.根据权利要求4所述的钢丝绳移动装置,其特征在于,所述环扇形外壳的两径向截面端均设置有一个固定支架;每一个固定支架上均设置有一个纵向导向机构、一个横向导向机构;
纵向导向机构设置在固定支架与环扇形外壳的内圆面相邻的一端;而横向导向机构则设置在固定支架与环扇形外壳的外圆面相邻的一端;
分处于环扇形外壳的两径向截面端的两纵向导向机构对称设置,同时,分设在环扇形外壳的两径向截面端的两横向导向机构对称设置;
纵向导向滚轮的轴线与环扇形外壳的环扇面相垂直;横向导向滚轮的轴线与环扇形外壳的环扇面相平行;
纵向导向支架、横向导向支架在固定支架上的位置能够沿着环扇形外壳的径向调整。
6.根据权利要求5所述的钢丝绳移动装置,其特征在于,所述固定支架包括一根以上的横杆,各横杆沿着环扇形外壳的径向截面端的高度方向等距分布;所述环扇形外壳的径向截面端设置有固定块;各横杆通过固定块支撑固定并沿着环扇形外壳的径向设置,且横杆的两端均螺纹配合连接有锁紧螺母;
纵向导向支架针对每一根横杆均设置有一个安装孔a;纵向导向支架通过各安装孔a套接在相应横杆上,且纵向导向支架与固定块之间的每一根横杆外围均套接有一根弹簧a;
横向导向支架针对每一根横杆均设置有一个安装孔b;横向导向支架通过安装孔b套接在相应横杆上,且横向导向支架与固定块之间的每一根横杆外围均套接有一根弹簧b。
7.根据权利要求2所述的钢丝绳移动装置,其特征在于,所述钢丝绳移动轨道具有两条,分别为上移动轨道、下移动轨道,对应地嵌入井筒的内壁,且上移动轨道位于下移动轨道的上方;
上移动轨道中配装有上移动机构组,下移动轨道中配装有下移动机构组;
上移动机构组、下移动机构组均至少包括有一个移动机构;
上移动机构组中各移动机构的外壳,均通过各自横向导向机构的横向导向滚轮嵌装在上移动轨道中,而位于上移动轨道的滚动面上方;且上移动机构组中各移动机构的移动滚轮均与上移动轨道的滚动面线连接;
下移动机构组中各移动机构的外壳,均通过各自横向导向机构的横向导向滚轮嵌装在下移动轨道中,而悬挂在下移动轨道的滚动面下方;且下移动机构组中各移动机构的移动滚轮均与下移动轨道的滚动面线连接。
8.根据权利要求2所述的钢丝绳移动装置,其特征在于,所述钢丝绳移动轨道为环形轨道;该环形轨道通过若干段圆弧轨道拼接而成。
9.根据权利要求1所述的钢丝绳移动装置,其特征在于,钢丝绳锁紧机构为钢丝绳卡绳器。
10.一种井筒巡检系统,其特征在于,包括如权利要求1至9中任一权利要求所述的钢丝绳移动装置。
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