CN113928347A - 机器人的滑动密封结构 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种机器人的滑动密封结构，包括滑动密封组件和缓冲组件，所述滑动密封组件安装于底盘壳体，滑动密封组件上方连接驱动组件，滑动密封组件下方连接主动轮；所述缓冲组件连接于两组相邻的滑动密封组件之间。本申请实施例的机器人的滑动密封结构，使机器人具备适应轨道爬坡、弯曲、扩张等多形变的能力，使机器人既可以自适应轨道运行，又能保证机器人底盘在工作面复杂环境中的密封性，实现防尘防水的功能。

Description

机器人的滑动密封结构

技术领域

本申请涉及煤炭行业综采工作面场景下的机器人应用，尤其涉及一种机器人的滑动密封结构。

背景技术

国内许多煤矿应用了可视化远程干预型智能无人化综采，但是综采工作面内仍然需要1名工人进行巡检作业，为了实现综采工作面支架支护区域内真正无人，本系列综采工作面巡检机器人可获取工作面信息，实现工作面数字化透明化，完成对综采工作面巡检人员的替代，并可搭载激光雷达、惯性导航等组件，实现工作面自动找直、三维数字重构等任务。

现有综采工作面数字信息获取主要依赖于工作面支架侧安装的可见光摄像头，通过视频获取工作面信息，但是存在以下问题：采煤机工作时煤尘较大，容易进入到底盘内部，如果工作面存在积水，水也有可能从底盘进入到巡检机器人内部，容易出现短路的情况，影响机器人的正常工作，使用寿命减少。而且目前机器人不能适应轨道爬坡、弯曲、扩张等多形变的状况。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为达上述目的，本申请实施例提出了一种机器人的滑动密封结构，包括：滑动密封组件和缓冲组件。

所述滑动密封组件安装于底盘壳体，滑动密封组件上方连接驱动组件，滑动密封组件下方连接主动轮。

所述缓冲组件连接于两组相邻的滑动密封组件之间。

在一些实施例中，所述缓冲组件设于底盘壳体内部。

在一些实施例中，每个滑动密封组件包括上滑动密封组件和下滑动密封组件，上滑动密封组件设于底盘壳体内的底部，下滑动密封组件设于底盘壳体外的底部，缓冲组件连接于左右相邻两个主动轮的滑动密封组件。

在一些实施例中，所述上滑动密封组件包括上导轨和导轨滑块，上导轨固定在底盘壳体内的底部，导轨滑块限位卡接于上导轨上端并沿着上导轨左右滑动，导轨滑块上端连接驱动组件；

所述下滑动密封组件包括下导轨和滑动块，下导轨固定在底盘壳体外的底部，滑动块滑动连接于下导轨并沿着下导轨左右移动，导轨滑块内转动连接主动轮的主动轴上端，主动轴下端键连接主动轮并带动主动轮转动，主动轴贯穿滑动块的中心处，主动轴贯穿底盘壳体的位置开设有便于主动轴左右摆动的长孔，缓冲组件连接于左右相邻两个主动轮的导轨滑块之间；

当驱动组件带动主动轮转动时，主动轴相对于导轨滑块和滑动块转动，当主动轮在行进过程中发生左右偏移时，主动轴带动导轨滑块和滑动块同步偏移。

在一些实施例中，所述缓冲组件为弹簧组件。

在一些实施例中，所述弹簧组件包括弹簧、左套件和右插件，左套件的一端固定在左侧主动轮的导轨滑块上，左套件的另一端开设有用于放置弹簧的弹簧槽，右插件的一端固定在右侧主动轮的导轨滑块上，弹簧的一端固定连接在弹簧槽内的顶端，弹簧的另一端套在右插件外之后并固定在右侧主动轮的导轨滑块上，左套件的弹簧槽的空间足以将右插件完全插入或部分插入。

在一些实施例中，所述左套件的下端设有与上导轨相配合的滑槽。

在一些实施例中，所述右插件呈柱状结构，左套件的弹簧槽为圆柱形槽。

在一些实施例中，所述主动轴与导轨滑块的接触面、主动轴与滑动块的接触面、滑动块与下导轨的接触面、导轨滑块与上导轨的接触面、以及左套件与上导轨的接触面均为紧密接触。

在一些实施例中，所述左套件的左端和右插件的右端均设有螺纹部，导轨滑块上设有与螺纹部相匹配的螺孔，左套件和右插件均通过螺纹部旋合连接于导轨滑块。

在一些实施例中，上述的机器人的滑动密封结构可在巡检机器人上进行应用。

本申请实施例的巡检机器人的滑动密封结构，使巡检机器人具备适应轨道爬坡、弯曲、扩张等多形变的能力，使巡检机器人既可以自适应轨道运行，又能保证机器人底盘在工作面复杂环境中的密封性，实现防尘防水的功能。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，

其中：

图1为本申请实施例巡检机器人的整体外形结构示意图；

图2为本申请实施例巡检机器人的主视图；

图3为图2中A-A面剖视图；

图4为图3中B部分的放大示意图；

图5为图2的侧视图；

图6为图5中C-C面剖视图；

图7为图6的中D部分的放大示意图；

图8为图2的仰视图；

图9为图2中俯视角度的内部结构示意图；

图10为配合巡检机器人使用的轨道的结构示意图；

图11为图10的俯视图；

附图标记：

1-从动轮；2-主动轮；3-上壳；4-底盘；5-驱动组件；6-主动轴；7-输出端；8-法兰；9-导轨滑块；10-上导轨；11-底盘壳体；12-下导轨；13-长孔；14-滑动块；15-弹簧；16-左套件；17-右插件；18-螺纹部；19-钢轨；20-连接件。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图1-11描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

下面参考附图描述本申请实施例的巡检机器人的滑动密封结构。

如图1-9所示，本申请实施例提出了一种巡检机器人的滑动密封结构，包括：滑动密封组件和缓冲组件。

所述滑动密封组件安装于底盘壳体11，滑动密封组件上方连接驱动组件5，滑动密封组件下方连接主动轮2。

所述缓冲组件连接于两组相邻的滑动密封组件之间。

在一些实施例中，所述缓冲组件设于底盘壳体11内部。

在一些实施例中，每个滑动密封组件包括上滑动密封组件和下滑动密封组件，上滑动密封组件设于底盘壳体11内的底部，下滑动密封组件设于底盘壳体11外的底部，缓冲组件连接于左右相邻两个主动轮2的滑动密封组件。

在一些实施例中，所述上滑动密封组件包括上导轨10和导轨滑块9，上导轨10固定在底盘壳体11内的底部，导轨滑块9限位卡接于上导轨10上端并沿着上导轨10左右滑动，导轨滑块9上端连接驱动组件5。驱动组件5的输出端7连接于主动轮2的主动轴6，驱动组件5的机壳下端通过法兰8可拆卸固定在导轨滑块9上端。

所述下滑动密封组件包括下导轨12和滑动块14，下导轨12固定在底盘壳体11外的底部，滑动块14滑动连接于下导轨12并沿着下导轨12左右移动，导轨滑块9内转动连接主动轮2的主动轴6上端，主动轴6下端键连接主动轮2并带动主动轮2转动，主动轴6贯穿滑动块14的中心处，主动轴6贯穿底盘壳体11的位置开设有便于主动轴6左右摆动的长孔13，缓冲组件连接于左右相邻两个主动轮2的导轨滑块9之间。

当驱动组件5带动主动轮2转动时，主动轴6相对于导轨滑块9和滑动块14转动，当主动轮2在行进过程中发生左右偏移时，主动轴6带动导轨滑块9和滑动块14同步偏移。驱动组件5为可调速电机或电机和减速器的结合。

在一些实施例中，所述缓冲组件为弹簧组件。

在一些实施例中，所述弹簧组件包括弹簧15、左套件16和右插件17，左套件16的一端固定在左侧主动轮2的导轨滑块9上，左套件16的另一端开设有用于放置弹簧15的弹簧槽，右插件17的一端固定在右侧主动轮2的导轨滑块9上，弹簧15的一端固定连接在弹簧槽内的顶端，弹簧15的另一端套在右插件17外之后并固定在右侧主动轮2的导轨滑块9上，左套件16的弹簧槽的空间足以将右插件17完全插入或部分插入。

在一些实施例中，所述左套件16的下端设有与上导轨10相配合的滑槽。左套件16沿着上导轨10滑动。

在一些实施例中，所述右插件17呈柱状结构，左套件16的弹簧槽为圆柱形槽。

在一些实施例中，所述主动轴6与导轨滑块9的接触面、主动轴6与滑动块14的接触面、滑动块14与下导轨12的接触面、导轨滑块9与上导轨10的接触面、以及左套件16与上导轨10的接触面均为紧密接触，保证密封性。

在一些实施例中，所述左套件16的左端和右插件17的右端均设有螺纹部18，导轨滑块9上设有与螺纹部18相匹配的螺孔，左套件16和右插件17均通过螺纹部18旋合连接于导轨滑块9。

本案的滑动密封结构安装于巡检机器人的底盘4内，巡检机器人包括底盘4和上壳3，底盘4下端连接有水平转动的主动轮2和竖直转动的从动轮1。如图10-11所示，为配合巡检机器人使用的轨道，包括两条相互平行的钢轨19，两条钢轨19之间连接若干个连接件20，连接件20呈U形结构，连接件20与钢轨19之间形成主动轮2活动的空间，每个主动轮2的外侧壁均贴合于钢轨19内侧壁，从动轮1搭在钢轨19上端。

在一些实施例中，上述的机器人的滑动密封结构不限于用在巡检机器人，也可用于其他类型的机器人。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.机器人的滑动密封结构，其特征在于，包括：

滑动密封组件，所述滑动密封组件安装于底盘壳体，滑动密封组件上方连接驱动组件，滑动密封组件下方连接主动轮；和

缓冲组件，所述缓冲组件连接于两组相邻的滑动密封组件之间。

2.根据权利要求1所述的机器人的滑动密封结构，其特征在于，所述缓冲组件设于底盘壳体内部。

3.根据权利要求1所述的机器人的滑动密封结构，其特征在于，每个滑动密封组件包括上滑动密封组件和下滑动密封组件，上滑动密封组件设于底盘壳体内的底部，下滑动密封组件设于底盘壳体外的底部，缓冲组件连接于左右相邻两个主动轮的滑动密封组件。

4.根据权利要求3所述的机器人的滑动密封结构，其特征在于，所述上滑动密封组件包括上导轨和导轨滑块，上导轨固定在底盘壳体内的底部，导轨滑块限位卡接于上导轨上端并沿着上导轨左右滑动，导轨滑块上端连接驱动组件；

所述下滑动密封组件包括下导轨和滑动块，下导轨固定在底盘壳体外的底部，滑动块滑动连接于下导轨并沿着下导轨左右移动，导轨滑块内转动连接主动轮的主动轴上端，主动轴下端键连接主动轮并带动主动轮转动，主动轴贯穿滑动块的中心处，主动轴贯穿底盘壳体的位置开设有便于主动轴左右摆动的长孔，缓冲组件连接于左右相邻两个主动轮的导轨滑块之间；

当驱动组件带动主动轮转动时，主动轴相对于导轨滑块和滑动块转动，当主动轮在行进过程中发生左右偏移时，主动轴带动导轨滑块和滑动块同步偏移。

5.根据权利要求1-4任一项所述的机器人的滑动密封结构，其特征在于，所述缓冲组件为弹簧组件。

6.根据权利要求5所述的机器人的滑动密封结构，其特征在于，所述弹簧组件包括弹簧、左套件和右插件，左套件的一端固定在左侧主动轮的导轨滑块上，左套件的另一端开设有用于放置弹簧的弹簧槽，右插件的一端固定在右侧主动轮的导轨滑块上，弹簧的一端固定连接在弹簧槽内的顶端，弹簧的另一端套在右插件外之后并固定在右侧主动轮的导轨滑块上，左套件的弹簧槽的空间足以将右插件完全插入或部分插入。

7.根据权利要求6所述的机器人的滑动密封结构，其特征在于，所述左套件的下端设有与上导轨相配合的滑槽。

8.根据权利要求7所述的机器人的滑动密封结构，其特征在于，所述主动轴与导轨滑块的接触面、主动轴与滑动块的接触面、滑动块与下导轨的接触面、导轨滑块与上导轨的接触面、以及左套件与上导轨的接触面均为紧密接触。

9.根据权利要求6所述的机器人的滑动密封结构，其特征在于，所述左套件的左端和右插件的右端均设有螺纹部，导轨滑块上设有与螺纹部相匹配的螺孔，左套件和右插件均通过螺纹部旋合连接于导轨滑块。

10.一种权利要求1-9任一项所述的机器人的滑动密封结构在巡检机器人上的应用。

Images