CN112875320A - 一种自适应性的无人驾驶推煤机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自适应性的无人驾驶推煤机，包括推煤机主体推煤机主体，所述推煤机主体的底端安装有驱动所述推煤机主体前后左右移动的履带传动装置传动履带装置，并且所述推煤机主体的前端安装有配合所述推煤机主体移动对煤炭进行堆取作业的推耙装置，所述推煤机主体的内部安装有控制所述传动履带装置和所述推耙装置的推煤机双重传动机构；所述推煤机主体的内部安装有用于分区安装所述推煤机双重传动机构的分区过滤机箱，述通过将推煤机内的机箱区分为相对独立的动区仓和静区仓，并在动区内安装传动机构在静区内安装控制机构，因此在使用过程中控制机构不易受到较大的振动，减小的控制机构损坏的几率。

Description

一种自适应性的无人驾驶推煤机
技术领域
本发明涉及推煤机技术领域，具体涉及一种自适应性的无人驾驶推煤机。
背景技术
推煤机是一种广泛应用于矿山、火力发电场所、港口的大型工程机械设备，该设备前部装有特殊的推煤铲，在转运煤炭过程中可以综合进行煤场整形、煤场盘点，应急供煤等重要工作。
随着环保意识的提升，目前，有大量煤场实施封闭作业，推煤机的作业环境将发生一系列改变，其中主要包括空气粉尘含量高、温度高等因素，使得推煤机司机很难在封闭的煤场环境中进行作业，因而一些煤场中会采用无人驾驶推煤机代替人工进行作业，通过无人驾驶模块控制的推煤机自适应煤场路况。
但是，无人驾驶推煤机在实际使用过程中仍存在以下问题：
(1)无人驾驶推煤机相比传统人工驾驶推煤机而言会安装更多自动化模块，且煤场内推煤机行驶的路况相比马路更复杂，受目前无人驾驶技术的限制，无人驾驶推煤机在识别路况的能力仍不理想，因此可能会导致推煤机在行驶过程中产生较大振动影响其内部安装模块正常运行；
(2)无人驾驶推煤机相比传统人工驾驶推煤机而言会安装更多信号交互模块，因此对交互模块安装位置的散热和过滤要求更高，由于封闭煤场中空气粉尘含量更大，使用传统单一滤棉的过滤方式难以满足使用需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自适应性的无人驾驶推煤机，以解决现有技术中的较大振动影响推煤机内部安装模块正常运行，以及传统单一滤棉的过滤方式难以满足使用需求的问题。
为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：
一种自适应性的无人驾驶推煤机，包括煤场控制模块和推煤机主体，所述推煤机主体上安装有传动协同的电机驱动系统，以及保持稳定状态的推煤机控制系统，所述推煤机控制系统包括角度传感器、UWB定位标签、激光模组检测装置、监控摄像头和超声波雷达，所述煤场控制模块通过与所述激光模组检测装置无线连接并控制所述推煤机主体运行，并且所述煤场控制模块通过与所述UWB定位标签无线连接并对所述推煤机主体定位；
所述推煤机主体的底端安装有驱动所述推煤机主体前后左右移动的履带传动装置传动履带装置，并且所述推煤机主体的前端安装有配合所述推煤机主体移动对煤炭进行堆取作业的推耙装置，所述推煤机主体的内部安装有控制所述传动履带装置和所述推耙装置的推煤机双重传动机构；
所述推煤机主体的内部安装有用于分区安装所述推煤机双重传动机构的分区过滤机箱，所述分区过滤机箱的内部通过设置有所述电机固连半仓用于安装所述推煤机双重传动机构的电机驱动系统，且通过设置有所述模块安装半仓用于安装所述推煤机双重传动机构的推煤机控制系统，所述分区过滤机箱上安装有对循环空气进行过滤的机箱双重振滤机构，并且所述机箱双重振滤机构通过配合所述电机固连半仓产生双重振动过滤空气悬浮物。
作为本发明的一种优选方案，所述推煤机双重传动机构包括安装在所述推煤机双重传动机构包括安装在所述电机固连半仓内部的履带传动机构、液压传动机构，以及安装在所述模块安装半仓内部的交互控制模块，所述履带传动机构用于驱动所述传动履带装置前后变速传动，所述液压传动机构与所述推耙装置铰接并通过伸缩控制所述推耙装置升降转换堆取状态，所述交互控制模块通过与外界信息交互并控制所述履带传动机构和所述液压传动机构运行。
作为本发明的一种优选方案，所述电机固连半仓和所述模块安装半仓为对称设置的U形仓体结构，并且所述电机固连半仓和所述模块安装半仓的向对面通过设有半仓柔性对接条柔性封闭连接，所述电机固连半仓与所述推煤机主体固定连接并在其前后端皆设有端口用于安装所述机箱双重振滤机构，所述模块安装半仓上通过设置有悬挂装置进行减震并安装在所述推煤机主体的内部，并且所述模块安装半仓的内部安装有配合所述电机固连半仓两侧所述机箱双重振滤机构使用的斜推传动机构。
作为本发明的一种优选方案，所述机箱双重振滤机构包括两组分别覆盖所述电机固连半仓前后端口并用于过滤空气悬浮物的振动过滤机构，以及安装在所述电机固连半仓外侧用于向两组所述振动过滤机构被动传递机体振动并提高振动频率的振动被动传导机构。
作为本发明的一种优选方案，所述振动过滤机构包括覆盖所述电机固连半仓端口的过滤布，并且所述过滤布的内部设置有呈扇形均匀分布的滤布内骨架，所述滤布内骨架的尾端收束部位通过与振动被动传导机构固定连接传导机体被动振动，所述滤布内骨架的前端展开结构通过安装有凸轮压合条与所述斜推传动机构周期性交互主动增强振动。
作为本发明的一种优选方案，所述过滤布的外周安装有柔性对接所述电机固连半仓前后端口外周的折叠式端口密封条，并且所述折叠式端口密封条的横截面为多层的折叠结构，所述滤布内骨架振动连带通过所述折叠式端口密封条实时变化折叠状态封闭所述电机固连半仓的端口。
作为本发明的一种优选方案，所述斜推传动机构包括转动连接在所述模块安装半仓上的仓内横轴，并且所述仓内横轴的两端皆延伸至所述模块安装半仓的外侧并安装有斜推传动机构，所述模块安装半仓的内部安装有驱动所述仓内横轴旋转的小型稀土电机，所述仓内横轴通过旋转驱动两端所述斜推传动机构周期性顶开所述凸轮压合条，并且所述斜推传动机构顶开所述凸轮压合条至回弹状态时带动所述滤布内骨架主动增强振动频率。
作为本发明的一种优选方案，所述斜推传动机构包括与所述仓内横轴固定连接的转轴座，并且所述转轴座的端部安装有将所述仓内横轴旋转动作转换为循环倾斜前推动作的铰接伸缩组件，并且所述铰接伸缩组件的前端安装有配合所述铰接伸缩组件倾斜前推动周期性对顶所述凸轮压合条的压合条局部卡爪。
作为本发明的一种优选方案，所述振动被动传导机构包括固定安装在所述电机固连半仓外侧的仓外横轴，并且所述仓外横轴的两端皆安装有用于接入所述滤布内骨架尾部的骨架对接槽，所述骨架对接槽上安装有固定所述滤布内骨架尾端的固定螺栓。
本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：
(1)本发明通过将推煤机内的机箱区分为相对独立的动区仓和静区仓，并在动区内安装传动机构在静区内安装控制机构，因此在使用过程中控制机构不易受到较大的振动，减小的控制机构损坏的几率；
(2)本发明通过在安装传动机构的动区仓体端口安装过滤机构，并且过滤机构可以配合动区仓振动过滤控制中的悬浮物，并且，过滤机构可以配合静区仓内进行周期性的增加振动频率，由此防止过滤机构上堆积大量悬浮物保障了过滤的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
图1为本发明实施例提供推煤机主体结构示意图。
图2为本发明实施例提供分区过滤机箱的整体结构示意图。
图3为本发明实施例提供振动过滤机构的结构示意图。
图4为本发明实施例提供斜推传动机构结构示意图。
图中的标号分别表示如下：
1-推煤机主体；2-传动履带装置；3-推耙装置；4-推煤机双重传动机构；5-分区过滤机箱；6-双重振滤机构；
41-履带传动机构；42-液压传动机构；43-交互控制模块；
51-电机固连半仓；52-模块安装半仓；53-半仓柔性对接条；54-悬挂装置；55-斜推传动机构；
551-仓内横轴；552-斜推传动机构；553-小型稀土电机；
5521-转轴座；5522-铰接伸缩组件；5523-压合条局部卡爪；
61-振动过滤机构；62-振动被动传导机构；
611-过滤布；612-滤布内骨架；613-凸轮压合条；614-折叠式端口密封条；621-仓外横轴；622-骨架对接槽；623-固定螺栓。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都属于本发明保护的范围。
如图1至图4所示，本发明提供了一种自适应性的无人驾驶推煤机，包括煤场控制模块和推煤机主体1，推煤机主体1上安装有传动协同的电机驱动系统，以及保持稳定状态的推煤机控制系统，推煤机控制系统包括角度传感器、UWB定位标签、激光模组检测装置、监控摄像头和超声波雷达，煤场控制模块通过与激光模组检测装置无线连接并控制推煤机主体1运行，并且煤场控制模块通过与UWB定位标签无线连接并对推煤机主体1定位；
推煤机主体1的底端安装有驱动推煤机主体1前后左右移动的履带传动装置传动履带装置2，并且推煤机主体1的前端安装有配合推煤机主体1移动对煤炭进行堆取作业的推耙装置3，推煤机主体1的内部安装有控制传动履带装置2和推耙装置3的推煤机双重传动机构4；
推煤机主体1的内部安装有用于分区安装推煤机双重传动机构4的分区过滤机箱5，分区过滤机箱5的内部通过设置有电机固连半仓51用于安装推煤机双重传动机构4的电机驱动系统，且通过设置有模块安装半仓52用于安装推煤机双重传动机构4的推煤机控制系统，分区过滤机箱5上安装有对循环空气进行过滤的机箱双重振滤机构6，并且机箱双重振滤机构6通过配合电机固连半仓51产生双重振动过滤空气悬浮物。
推煤机双重传动机构4包括安装在推煤机双重传动机构4包括安装在电机固连半仓51内部的履带传动机构41、液压传动机构42，以及安装在模块安装半仓52内部的交互控制模块43，履带传动机构41用于驱动传动履带装置2前后变速传动，液压传动机构42与推耙装置3铰接并通过伸缩控制推耙装置3升降转换堆取状态，交互控制模块43通过与外界信息交互并控制履带传动机构41和液压传动机构42运行。
电机固连半仓51和模块安装半仓52为对称设置的U形仓体结构，并且电机固连半仓51和模块安装半仓52的向对面通过设有半仓柔性对接条53柔性封闭连接，电机固连半仓51与推煤机主体1固定连接并在其前后端皆设有端口用于安装机箱双重振滤机构6，模块安装半仓52上通过设置有悬挂装置54进行减震并安装在推煤机主体1的内部，并且模块安装半仓52的内部安装有配合电机固连半仓51两侧机箱双重振滤机构6使用的斜推传动机构55。
机箱双重振滤机构6包括两组分别覆盖电机固连半仓51前后端口并用于过滤空气悬浮物的振动过滤机构61，以及安装在电机固连半仓51外侧用于向两组振动过滤机构61被动传递机体振动并提高振动频率的振动被动传导机构62。
振动过滤机构61包括覆盖电机固连半仓51端口的过滤布611，并且过滤布611的内部设置有呈扇形均匀分布的滤布内骨架612，滤布内骨架612的尾端收束部位通过与振动被动传导机构62固定连接传导机体被动振动，滤布内骨架612的前端展开结构通过安装有凸轮压合条613与斜推传动机构55周期性交互主动增强振动。
过滤布611的外周安装有柔性对接电机固连半仓51前后端口外周的折叠式端口密封条614，并且折叠式端口密封条614的横截面为多层的折叠结构，滤布内骨架612振动连带通过折叠式端口密封条614实时变化折叠状态封闭电机固连半仓51的端口。
斜推传动机构55包括转动连接在模块安装半仓52上的仓内横轴551，并且仓内横轴551的两端皆延伸至模块安装半仓52的外侧并安装有斜推传动机构552，模块安装半仓52的内部安装有驱动仓内横轴551旋转的小型稀土电机553，仓内横轴551通过旋转驱动两端斜推传动机构552周期性顶开凸轮压合条613，并且斜推传动机构552顶开凸轮压合条613至回弹状态时带动滤布内骨架612主动增强振动频率。
斜推传动机构552包括与仓内横轴551固定连接的转轴座5521，并且转轴座5521的端部安装有将仓内横轴551旋转动作转换为循环倾斜前推动作的铰接伸缩组件5522，并且铰接伸缩组件5522的前端安装有配合铰接伸缩组件5522倾斜前推动周期性对顶凸轮压合条613的压合条局部卡爪5523。
振动被动传导机构62包括固定安装在电机固连半仓51外侧的仓外横轴621，并且仓外横轴621的两端皆安装有用于接入滤布内骨架612尾部的骨架对接槽622，骨架对接槽622上安装有固定滤布内骨架612尾端的固定螺栓623。
本发明通过使用分区过滤机箱5对推煤机主体1内部的履带传动机构41、液压传动机构42和交互控制模块43进行分区防护，使得用于机械传动的机构安装在电机固连半仓51，交互控制模块43安装在模块安装半仓52，使得推煤机主体1在移动以及控制推耙装置3的过程由推煤机双重传动机构4的履带传动机构41和液压传动机构42完成，并在推煤机双重传动机构4产生的振动的同时不会过多影响到交互控制模块43，减小了交互控制模块43损坏的几率。
并且在履带传动机构41驱动传动履带装置2运行，以及液压传动机构42驱动推耙装置3运行的同时，履带传动机构41和液压传动机构42会连带电机固连半仓51振动，以及推煤机在行驶过程中发生的振动会直接传递至电机固连半仓51，此时电机固连半仓51处于振动状态，由于模块安装半仓52通过悬挂装置54安装在推煤机主体1内，并且模块安装半仓52与电机固连半仓51之间通过安装有半仓柔性对接条53连接，在保障电机固连半仓51和模块安装半仓52组成的分区过滤机箱5内部封闭性的同时，使得电机固连半仓51产生的振动不会连带模块安装半仓52同时振动。
在电机固连半仓51振动的同时会带动与之固定连接的振动被动传导机构62振动，由于覆盖电机固连半仓51前后端口的两组振动过滤机构61皆与振动被动传导机构62连接，因此在振动被动传导机构62振动的同时会将振动传导至两组振动过滤机构61，使得振动过滤机构61上附着的粉尘被高频振落。
振动过滤机构61的操作步骤为，先将振动过滤机构61的滤布内骨架612尾端插入仓外横轴621端部的骨架对接槽622内，并拧紧固定螺栓623，使得滤布内骨架612被固定安装在仓外横轴621端部，当仓外横轴621开始振动时，会传递振动至滤布内骨架612的前端部位，由于滤布内骨架612的前端展开扇形结构为悬空状态，因此滤布内骨架612整体会携带过滤布611高频率振动，并随着过滤布611振动前后位移带动过滤布611外周与电机固连半仓51端口连接的折叠式端口密封条614展开或折叠，因此在过滤布611高频振动的过程中，外界的粉尘仍无法穿过过滤布611的四周进入电机固连半仓51内。
另外，通过在模块安装半仓52内部安装斜推传动机构552配合振动被动传导机构62使用，可周期性的增强滤布内骨架612的振动频率和强度，便于更高效震落粉尘。
斜推传动机构552在使用时，通过启动安装在模块安装半仓52内部的小型稀土电机553驱动仓内横轴551旋转，并通过仓内横轴551带动其两端的斜推传动机构552开始运行，随着仓内横轴551旋转带动转轴座5521内部的铰接伸缩组件5522开始移动，此时铰接伸缩组件5522带动压合条局部卡爪5523的前端做弧线移动，并随着压合条局部卡爪5523移动按压滤布内骨架612前端安装的凸轮压合条613，直至压合条局部卡爪5523的前端从凸轮压合条613上脱离，此时滤布内骨架612在凸轮压合条613位移量的作用下开始迅速回弹并快速振动，后续通过控制小型稀土电机553的输出端来回正反转动，控制滤布内骨架612做周期性的高频振动。
以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。

Claims (9)

1.一种自适应性的无人驾驶推煤机，包括煤场控制模块和推煤机主体(1)其特征在于：所述推煤机主体(1)上安装有传动协同的电机驱动系统，以及保持稳定状态的推煤机控制系统，所述推煤机控制系统包括角度传感器、UWB定位标签、激光模组检测装置、监控摄像头和超声波雷达，所述煤场控制模块通过与所述激光模组检测装置无线连接并控制所述推煤机主体(1)运行，并且所述煤场控制模块通过与所述UWB定位标签无线连接并对所述推煤机主体(1)定位；
所述推煤机主体(1)的底端安装有驱动所述推煤机主体(1)前后左右移动的履带传动装置传动履带装置(2)，并且所述推煤机主体(1)的前端安装有配合所述推煤机主体(1)移动对煤炭进行堆取作业的推耙装置(3)，所述推煤机主体(1)的内部安装有控制所述传动履带装置(2)和所述推耙装置(3)的推煤机双重传动机构(4)；
所述推煤机主体(1)的内部安装有用于分区安装所述推煤机双重传动机构(4)的分区过滤机箱(5)，所述分区过滤机箱(5)的内部通过设置有所述电机固连半仓(51)用于安装所述推煤机双重传动机构(4)的电机驱动系统，且通过设置有所述模块安装半仓(52)用于安装所述推煤机双重传动机构(4)的推煤机控制系统，所述分区过滤机箱(5)上安装有对循环空气进行过滤的机箱双重振滤机构(6)，并且所述机箱双重振滤机构(6)通过配合所述电机固连半仓(51)产生双重振动过滤空气悬浮物。
2.根据权利要求1所述的一种自适应性的无人驾驶推煤机，其特征在于：所述推煤机双重传动机构(4)包括安装在所述推煤机双重传动机构(4)包括安装在所述电机固连半仓(51)内部的履带传动机构(41)、液压传动机构(42)，以及安装在所述模块安装半仓(52)内部的交互控制模块(43)，所述履带传动机构(41)用于驱动所述传动履带装置(2)前后变速传动，所述液压传动机构(42)与所述推耙装置(3)铰接并通过伸缩控制所述推耙装置(3)升降转换堆取状态，所述交互控制模块(43)通过与外界信息交互并控制所述履带传动机构(41)和所述液压传动机构(42)运行。
3.根据权利要求2所述的一种自适应性的无人驾驶推煤机，其特征在于：所述电机固连半仓(51)和所述模块安装半仓(52)为对称设置的U形仓体结构，并且所述电机固连半仓(51)和所述模块安装半仓(52)的向对面通过设有半仓柔性对接条(53)柔性封闭连接，所述电机固连半仓(51)与所述推煤机主体(1)固定连接并在其前后端皆设有端口用于安装所述机箱双重振滤机构(6)，所述模块安装半仓(52)上通过设置有悬挂装置(54)进行减震并安装在所述推煤机主体(1)的内部，并且所述模块安装半仓(52)的内部安装有配合所述电机固连半仓(51)两侧所述机箱双重振滤机构(6)使用的斜推传动机构(55)。
4.根据权利要1所述的一种自适应性的无人驾驶推煤机，其特征在于：所述机箱双重振滤机构(6)包括两组分别覆盖所述电机固连半仓(51)前后端口并用于过滤空气悬浮物的振动过滤机构(61)，以及安装在所述电机固连半仓(51)外侧用于向两组所述振动过滤机构(61)被动传递机体振动并提高振动频率的振动被动传导机构(62)。
5.根据权利要求4所述的一种自适应性的无人驾驶推煤机，其特征在于：所述振动过滤机构(61)包括覆盖所述电机固连半仓(51)端口的过滤布(611)，并且所述过滤布(611)的内部设置有呈扇形均匀分布的滤布内骨架(612)，所述滤布内骨架(612)的尾端收束部位通过与振动被动传导机构(62)固定连接传导机体被动振动，所述滤布内骨架(612)的前端展开结构通过安装有凸轮压合条(613)与所述斜推传动机构(55)周期性交互主动增强振动。
6.根据权利要求5所述的一种自适应性的无人驾驶推煤机，其特征在于：所述过滤布(611)的外周安装有柔性对接所述电机固连半仓(51)前后端口外周的折叠式端口密封条(614)，并且所述折叠式端口密封条(614)的横截面为多层的折叠结构，所述滤布内骨架(612)振动连带通过所述折叠式端口密封条(614)实时变化折叠状态封闭所述电机固连半仓(51)的端口。
7.根据权利要求6所述的一种自适应性的无人驾驶推煤机，其特征在于：所述斜推传动机构(55)包括转动连接在所述模块安装半仓(52)上的仓内横轴(551)，并且所述仓内横轴(551)的两端皆延伸至所述模块安装半仓(52)的外侧并安装有斜推传动机构(552)，所述模块安装半仓(52)的内部安装有驱动所述仓内横轴(551)旋转的小型稀土电机(553)，所述仓内横轴(551)通过旋转驱动两端所述斜推传动机构(552)周期性顶开所述凸轮压合条(613)，并且所述斜推传动机构(552)顶开所述凸轮压合条(613)至回弹状态时带动所述滤布内骨架(612)主动增强振动频率。
8.根据权利要求7所述的一种自适应性的无人驾驶推煤机，其特征在于：所述斜推传动机构(552)包括与所述仓内横轴(551)固定连接的转轴座(5521)，并且所述转轴座(5521)的端部安装有将所述仓内横轴(551)旋转动作转换为循环倾斜前推动作的铰接伸缩组件(5522)，并且所述铰接伸缩组件(5522)的前端安装有配合所述铰接伸缩组件(5522)倾斜前推动周期性对顶所述凸轮压合条(613)的压合条局部卡爪(5523)。
9.根据权利要求5所述的一种自适应性的无人驾驶推煤机，其特征在于：所述振动被动传导机构(62)包括固定安装在所述电机固连半仓(51)外侧的仓外横轴(621)，并且所述仓外横轴(621)的两端皆安装有用于接入所述滤布内骨架(612)尾部的骨架对接槽(622)，所述骨架对接槽(622)上安装有固定所述滤布内骨架(612)尾端的固定螺栓(623)。
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