CN112412465B - 采煤用高压水枪 - Google Patents
采煤用高压水枪 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112412465B CN112412465B CN202011342689.8A CN202011342689A CN112412465B CN 112412465 B CN112412465 B CN 112412465B CN 202011342689 A CN202011342689 A CN 202011342689A CN 112412465 B CN112412465 B CN 112412465B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water gun
- telescopic
- degree
- mechanical arm
- arm
- 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
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 100
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 238000005065 mining Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 14
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C45/00—Methods of hydraulic mining; Hydraulic monitors
- E21C45/02—Means for generating pulsating fluid jets
- E21C45/04—Means for generating pulsating fluid jets by use of highly pressurised liquid
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C25/00—Cutting machines, i.e. for making slits approximately parallel or perpendicular to the seam
- E21C25/60—Slitting by jets of water or other liquid
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C37/00—Other methods or devices for dislodging with or without loading
- E21C37/06—Other methods or devices for dislodging with or without loading by making use of hydraulic or pneumatic pressure in a borehole
- E21C37/12—Other methods or devices for dislodging with or without loading by making use of hydraulic or pneumatic pressure in a borehole by injecting into the borehole a liquid, either initially at high pressure or subsequently subjected to high pressure, e.g. by pulses, by explosive cartridges acting on the liquid
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C45/00—Methods of hydraulic mining; Hydraulic monitors
- E21C45/08—Automatic or remote control of hydraulic monitors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
Abstract
本发明涉及采煤装置技术领域的采煤用高压水枪，包括水枪遥控器、水枪固定座、伸缩臂、3自由度机械臂和水枪头，伸缩臂的固定端与水枪固定座相连接，伸缩端与3自由度机械臂相连接，3自由度机械臂远离伸缩臂的一端与水枪头相连接，水枪固定座和伸缩臂内穿设有第一高压软管，伸缩臂的伸缩端下方设有第一接头，第一高压软管与第一接头相连接，伸缩臂的伸缩端的中部设有第二接头，第二接头和第一接头通过伸缩臂的伸缩端内的连接孔相连通，3自由度机械臂内设有第二高压软管，第二高压软管的一端与第二接头旋转连接，另一端与水枪头的进水口相连接。本装置结构简单，操作方便，能够对水枪头进行有效防护，且机械化程度高，有利于提高采煤效率。
Description
技术领域
本发明属于采煤装置技术领域，具体地，涉及采煤用高压水枪。
背景技术
水力采煤是利用高压水射流破落煤体.并利用水力来完成运煤和提煤的采煤方法。在我国水采井区中,常用的水采方法主要有倾斜短壁水力采煤法和走向短壁水力采煤法。高压水枪是水力采煤工艺中的重要装置，然而现有的高压水枪装置结构复杂，机械化程度低、缺少对水枪头的防护，操作不方便，不利于提高采煤效率。由此，亟需加以改进。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供的采煤用高压水枪，包括水枪遥控器、水枪固定座、伸缩臂、3自由度机械臂和水枪头，所述伸缩臂的固定端与水枪固定座相连接，伸缩端与3自由度机械臂相连接，所述3自由度机械臂远离伸缩臂的一端与水枪头相连接，且3自由度机械臂用于实现水枪头的旋转和俯仰角的调整，所述水枪头的外侧设有保护罩，所述保护罩与水枪头之间呈阵列状均布有多个弹簧，所述水枪固定座和伸缩臂的固定端内设有管槽，所述管槽内穿设有第一高压软管，所述伸缩臂的伸缩端下方设有第一接头，所述第一高压软管的一端与外部的高压水泵相连接，另一端与第一接头相连接，所述伸缩臂的伸缩端的中部设有第二接头，所述第二接头和第一接头通过伸缩臂的伸缩端内的连接孔相连通，所述3自由度机械臂内设有第二高压软管，所述第二高压软管的一端与第二接头旋转连接，另一端与水枪头的进水口相连接，所述3自由度机械臂远离伸缩臂的一端内设有高清摄像头，所述高清摄像头的外部设有透明防护罩，所述水枪固定座内设有蓄电池和控制器，所述控制器和蓄电池电连接，所述3自由度机械臂的驱动机构、伸缩臂的驱动机构和高清摄像头均与控制器电连接，所述控制器包括无线模块，所述无线模块通过无线信号与水枪遥控器通讯连接，所述水枪遥控器上设有可显示高清摄像头影像的显示屏。
优选的，所述3自由度机械臂包括一个固定于水枪固定座的旋转自由度实现偏航调整，一个2自由度串联机械臂，实现俯仰角的调整，每个关节由一个伺服舵机驱动，方便实现水枪头喷射角度的调整。
优选的，所述伸缩臂采用电动伸缩杆，易于操作。
优选的，所述水枪头的喷嘴孔径为8mm～15mm、18mm～20mm或20mm～30mm，且喷嘴处水压大于5MPa，可根据煤质情况选用不同的喷嘴孔径，煤质越软，喷嘴孔径越大。
优选的，所述水枪固定座远离伸缩臂的一端设有法兰盘，所述法兰盘上均布有连接螺栓，方便实现水枪固定座的固定，可提高作业的安全性。
本发明还包括能够使该采煤用高压水枪正常使用的其它装置或组件，均为本领域的常规技术手段，另外，本发明中未加限定的装置或组件均采用本领域中的常规技术手段。
本发明的工作原理是，所述控制器采用ARM主板作为控制核心，使用时高清摄像头将钻孔内的煤层影像经控制器传输给水枪遥控器，作业人员根据煤层影像控制伸缩臂和3自由度机械臂动作，使水枪头朝向方便采煤的位置，启动与第一高压软管相连接的高压水泵，即可将高压水流依次通过第一高压软管和第二高压软管输送到水枪头的喷嘴处，实现采煤作业，透明防护罩对高清摄像头起到安全防护作用，保护罩对水枪头起到安全防护作用。
本发明的有益效果是，本装置结构简单，操作方便，能够对水枪头进行有效防护，且机械化程度高，有利于提高采煤效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是图1中的G部结构局部放大示意图。
图3是本发明的保护罩与水枪头的组合结构示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图以及具体实施例对本发明进行清楚地描述，在此处的描述仅仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
实施例
如图1～3所示，本发明提供的采煤用高压水枪，包括水枪遥控器1、水枪固定座2、伸缩臂3、3自由度机械臂4和水枪头5，所述伸缩臂3的固定端与水枪固定座2相连接，伸缩端与3自由度机械臂4相连接，所述3自由度机械臂4远离伸缩臂3的一端与水枪头5相连接，且3自由度机械臂4用于实现水枪头5的旋转和俯仰角的调整，所述水枪头5的外侧设有保护罩6，所述保护罩6与水枪头5之间呈阵列状均布有多个弹簧7，所述水枪固定座2和伸缩臂3的固定端内设有管槽，所述管槽内穿设有第一高压软管8，所述伸缩臂3的伸缩端下方设有第一接头11，所述第一高压软管8的一端与外部的高压水泵相连接，另一端与第一接头11相连接，所述伸缩臂3的伸缩端的中部设有第二接头12，所述第二接头12和第一接头11通过伸缩臂3的伸缩端内的连接孔9相连通，所述3自由度机械臂4内设有第二高压软管10，所述第二高压软管10的一端与第二接头12旋转连接，另一端与水枪头5的进水口相连接，所述3自由度机械臂4远离伸缩臂3的一端内设有高清摄像头13，所述高清摄像头13的外部设有透明防护罩14，所述水枪固定座2内设有蓄电池15和控制器16，所述控制器16和蓄电池15电连接，所述3自由度机械臂4的驱动机构、伸缩臂3的驱动机构和高清摄像头13均与控制器16电连接，所述控制器16包括无线模块，所述无线模块通过无线信号与水枪遥控器1通讯连接，所述水枪遥控器1上设有可显示高清摄像头13影像的显示屏。
所述3自由度机械臂4包括一个固定于水枪固定座2的旋转自由度实现偏航调整，一个2自由度串联机械臂，实现俯仰角的调整，每个关节由一个伺服舵机驱动，方便实现水枪头5喷射角度的调整。所述伸缩臂3采用电动伸缩杆，易于操作。所述水枪头5的喷嘴孔径为15mm，且喷嘴处水压大于5MPa，用于对煤层进行喷射切割。所述水枪固定座2远离伸缩臂3的一端设有法兰盘17，所述法兰盘17上均布有连接螺栓，方便实现水枪固定座2的固定，可提高作业的安全性。
本发明的工作原理是，所述控制器16采用ARM主板作为控制核心，使用时高清摄像头13将钻孔内的煤层影像经控制器16传输给水枪遥控器1，作业人员根据煤层影像控制伸缩臂3和3自由度机械臂4动作，使水枪头5朝向方便采煤的位置，启动与第一高压软管8相连接的高压水泵，即可将高压水流依次通过第一高压软管8和第二高压软管10输送到水枪头5的喷嘴处，实现采煤作业，透明防护罩14对高清摄像头13起到安全防护作用，保护罩6对水枪头5起到安全防护作用。
以上已经描述了本发明的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
Claims (5)
1.采煤用高压水枪，其特征在于：包括水枪遥控器、水枪固定座、伸缩臂、3自由度机械臂和水枪头，所述伸缩臂的固定端与水枪固定座相连接，伸缩端与3自由度机械臂相连接，所述3自由度机械臂远离伸缩臂的一端与水枪头相连接，且3自由度机械臂用于实现水枪头的旋转和俯仰角的调整，所述水枪头的外侧设有保护罩，所述保护罩与水枪头之间呈阵列状均布有多个弹簧，所述水枪固定座和伸缩臂的固定端内设有管槽，所述管槽内穿设有第一高压软管，所述伸缩臂的伸缩端下方设有第一接头，所述第一高压软管的一端与外部的高压水泵相连接，另一端与第一接头相连接，所述伸缩臂的伸缩端的中部设有第二接头，所述第二接头和第一接头通过伸缩臂的伸缩端内的连接孔相连通，所述3自由度机械臂内设有第二高压软管，所述第二高压软管的一端与第二接头旋转连接，另一端与水枪头的进水口相连接，所述3自由度机械臂远离伸缩臂的一端内设有高清摄像头，所述高清摄像头的外部设有透明防护罩，所述水枪固定座内设有蓄电池和控制器，所述控制器和蓄电池电连接，所述3自由度机械臂的驱动机构、伸缩臂的驱动机构和高清摄像头均与控制器电连接，所述控制器包括无线模块，所述无线模块通过无线信号与水枪遥控器通讯连接，所述水枪遥控器上设有可显示高清摄像头影像的显示屏。
2.根据权利要求1所述的采煤用高压水枪，其特征在于：所述3自由度机械臂包括一个固定于水枪固定座的旋转自由度实现偏航调整，一个2自由度串联机械臂，实现俯仰角的调整，每个关节由一个伺服舵机驱动。
3.根据权利要求1所述的采煤用高压水枪，其特征在于：所述伸缩臂采用电动伸缩杆。
4.根据权利要求1所述的采煤用高压水枪，其特征在于：所述水枪头的喷嘴孔径为8mm～15mm、18mm～20mm或20mm～30mm，且喷嘴处水压大于5MPa。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的采煤用高压水枪，其特征在于：所述水枪固定座远离伸缩臂的一端设有法兰盘，所述法兰盘上均布有连接螺栓。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011342689.8A CN112412465B (zh) | 2020-11-26 | 2020-11-26 | 采煤用高压水枪 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011342689.8A CN112412465B (zh) | 2020-11-26 | 2020-11-26 | 采煤用高压水枪 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112412465A CN112412465A (zh) | 2021-02-26 |
| CN112412465B true CN112412465B (zh) | 2023-06-13 |
Family
ID=74843665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011342689.8A Active CN112412465B (zh) | 2020-11-26 | 2020-11-26 | 采煤用高压水枪 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112412465B (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104018839A (zh) * | 2014-06-21 | 2014-09-03 | 吉林大学 | 一种基于弹簧夹头控制伸缩水枪 |
| CN104998850A (zh) * | 2014-09-10 | 2015-10-28 | 山东鲁能智能技术有限公司 | 变电站带电水冲洗机器人系统及方法 |
| CN105275398A (zh) * | 2015-11-02 | 2016-01-27 | 北华航天工业学院 | 一种高压小射流防治煤与瓦斯突出装置的喷嘴可调机构 |
| CN107213572A (zh) * | 2017-08-07 | 2017-09-29 | 李伟 | 一种可视万向消防水枪 |
| CN107939404A (zh) * | 2018-01-15 | 2018-04-20 | 吉林大学 | 一种基于齿轮齿条传动的机械式伸缩水枪 |
| CN108843243A (zh) * | 2018-08-17 | 2018-11-20 | 吉林大学 | 一种适用于钻孔水力开采的液压电控伸缩式水力开采钻具 |
| CN208578514U (zh) * | 2018-08-17 | 2019-03-05 | 吉林大学 | 一种适用于钻孔水力开采的液压电控伸缩式水力开采钻具 |
| CN111779453A (zh) * | 2020-07-29 | 2020-10-16 | 河南理工大学 | 一种联合式扩孔方法及装置 |
-
2020
- 2020-11-26 CN CN202011342689.8A patent/CN112412465B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104018839A (zh) * | 2014-06-21 | 2014-09-03 | 吉林大学 | 一种基于弹簧夹头控制伸缩水枪 |
| CN104998850A (zh) * | 2014-09-10 | 2015-10-28 | 山东鲁能智能技术有限公司 | 变电站带电水冲洗机器人系统及方法 |
| CN105275398A (zh) * | 2015-11-02 | 2016-01-27 | 北华航天工业学院 | 一种高压小射流防治煤与瓦斯突出装置的喷嘴可调机构 |
| CN107213572A (zh) * | 2017-08-07 | 2017-09-29 | 李伟 | 一种可视万向消防水枪 |
| CN107939404A (zh) * | 2018-01-15 | 2018-04-20 | 吉林大学 | 一种基于齿轮齿条传动的机械式伸缩水枪 |
| CN108843243A (zh) * | 2018-08-17 | 2018-11-20 | 吉林大学 | 一种适用于钻孔水力开采的液压电控伸缩式水力开采钻具 |
| CN208578514U (zh) * | 2018-08-17 | 2019-03-05 | 吉林大学 | 一种适用于钻孔水力开采的液压电控伸缩式水力开采钻具 |
| CN111779453A (zh) * | 2020-07-29 | 2020-10-16 | 河南理工大学 | 一种联合式扩孔方法及装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112412465A (zh) | 2021-02-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201090229Y (zh) | 机载式支护机 | |
| CN201258685Y (zh) | 一种机载多臂掘进钻机 | |
| CN101086205A (zh) | 掘锚钻复合机 | |
| CN101070758A (zh) | 掘钻一体化的掘钻机 | |
| CN112412465B (zh) | 采煤用高压水枪 | |
| AU2010241465A1 (en) | Underwater drilling arrangement and method for introducing a tubular foundation element into the bed of a body of water | |
| CN201265353Y (zh) | 全液压矿用救护钻机 | |
| CN103821511A (zh) | 一种掘进机高压水射流辅助截割头 | |
| CN109098710A (zh) | 一种掘锚机组的冲击破碎装置 | |
| CN203114169U (zh) | 一种煤矿用多功能分体式履带钻机 | |
| CN209581647U (zh) | 一种自主导航的智能巡检车 | |
| CN109763768B (zh) | 一种煤矿用窄机身全工况定向钻机 | |
| CN100491688C (zh) | 瓦斯抽排放全液压钻机用卡盘与水辫的一体化装置 | |
| CN108213895B (zh) | 核电站围板螺栓的水下更换装置 | |
| CN202970431U (zh) | 矿山凿岩掘进用钻孔机构 | |
| CN216665495U (zh) | 一种履带式集土壤采集、治理修复于一体的全液压环保钻机 | |
| CN208252029U (zh) | 一种基于蜗轮蜗杆传动的机械式伸缩水枪 | |
| CN206144465U (zh) | 一种自动旋进式高压水破煤冲孔装置 | |
| CN113216294A (zh) | 一种用于逆作施工中狭小区域土体开挖设备及施工方法 | |
| CN214091871U (zh) | 一种盾构机以及盾构机用盾体撑紧装置 | |
| CN106285481B (zh) | 一种自动旋进式高压水破煤冲孔方法 | |
| CN218912884U (zh) | 一种全方位隧道轮廓修正装置 | |
| CN201025035Y (zh) | 掘进机大倾角作业助推装置 | |
| CN217897885U (zh) | 一种顶管机八方位纠偏控制装置 | |
| CN217128221U (zh) | 一种打桩船用液压抱桩器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20230508 Address after: 454000 No. 2001 Century Avenue, hi tech Zone, Henan, Jiaozuo Applicant after: HENAN POLYTECHNIC University Applicant after: SHANGHAI INSTITUTE OF TECHNOLOGY Address before: 454000 No. 2001 Century Avenue, hi tech Zone, Henan, Jiaozuo Applicant before: HENAN POLYTECHNIC University |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |