CN114033471A - 适用于掘进机的智能除尘机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于掘进机的智能除尘机器人，所述适用于掘进机的智能除尘机器人包括壳体、框架和除尘风机，壳体在其长度方向上具有相对的前端和后端，前端朝向工作面开口，框架位于壳体的前端开口处并与壳体的内壁连接，框架上设有吸尘口和出风口，吸尘口朝向工作面，出风口适于沿水平方向和/或竖直方向吹出气流以在所述开口处形成竖向的阻流面，除尘风机设于壳体内，除尘风机通过吸尘口抽吸粉尘。本发明的适用于掘进机的智能除尘机器人能够阻止粉尘朝向后方扩散，提高除尘效率和效果。
Description
技术领域
本发明涉及除尘设备技术领域，尤其是涉及一种适用于掘进机的智能除尘机器人。
背景技术
煤矿井下掘进开采过程中产生浓度较高的煤尘及岩尘不仅会影响煤矿工人的健康，而且其较高的爆燃性及较低的可穿透性也是威胁安全生产的一大问题。同时随着煤矿井下智能化开采的不断推进，越来越多的诸如摄像头等视觉识别监控类的设备应用于井下生产，但粉尘浓度过高会导致各类视觉设备失去作用，因此如何高效快速地去除粉尘成为目前亟需解决的一大问题。
目前煤矿井下的除尘方式可以分为干式除尘与湿式除尘两大类，其中干式除尘是通过风机将巷道内的煤尘及岩尘等漂浮在空气中的颗粒分子抽取到巷道后方的过滤箱中进行集中处理，以此降低巷道掘进面的粉尘浓度；湿式除尘方式则是先通过高压离心风机对含有粉尘的气体先进行水浴，而后进行喷洒水雾对残余颗粒进行捕捉以此达到降尘的目的。
关于这两类除尘方式，在公开号为CN104653218A，名为“一种煤矿井下巷道施工用自动除尘机器人”的中国专利文献中，提出一种基于湿式除尘原理的除尘机器人，可实现电驱动行走，对井下的危险气体及粉尘进行实时检测，对粉尘浓度高的区域进行及时除尘。在公开号为CN109162754A，名为“一种矿用巷道自动冲尘车”的中国专利文献中，提出一种基于湿式除尘原理的自动冲尘车，其喷水架设计为“倒U形”安装于车体上，喷水架上分布射流喷头，可对整个巷道断面实现喷雾覆盖隔绝进行除尘。在公开号为CN111552280A，名为“基于自主导航移动的除尘机器人”的中国专利文献中，提出一种利用磁感应器及磁导轨进行自主移动的除尘机器人，其将除尘器安装于下部底盘上，通过可编程逻辑控制器控制底盘舵轮在磁导轨上自主移动，无需人工操作移机。在公开号为CN111502737A，名为“一种用于煤矿井下狭小坑道外框式流动除尘机器人”的中国专利文献中，提出一种可调节式外框的适用于狭小巷道的除尘机器人，其可通过安装杆与复位弹簧调节框架宽度，以此适应不同尺寸的巷道，提高除尘效率。
在上述关于煤矿井下除尘的专利申请文件中，都是基于干湿两种除尘的基本方式进行改进创新。目前井工开采类的煤矿深居地下，湿式除尘方式需使用到水，且除尘后的泥浆处理不便。干式除尘方式中的风机的抽取面积小，掘进开采工作面的粉尘极易扩散，除尘效果不佳。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷及不足，提供一种适用于掘进机的智能除尘机器人，所述智能除尘机器人能够阻止粉尘朝向后方扩散，提高除尘效率和效果，同时可随设备自主移动，节省人力。
根据本发明实施例的适用于掘进机的智能除尘机器人包括：壳体，所述壳体在其长度方向上具有相对的前端和后端，所述前端朝向工作面开口；框架，所述框架位于所述壳体的前端开口处并与所述壳体的内壁连接，所述框架上设有吸尘口和出风口，所述吸尘口朝向所述工作面，所述出风口适于沿水平方向和/或竖直方向吹出气流以在所述开口处形成竖向的阻流面；除尘风机，所述除尘风机设于所述壳体内，所述除尘风机通过所述吸尘口抽吸粉尘。
根据本发明实施例的适用于掘进机的智能除尘机器人，壳体的前端开口朝向工作面，前端开口处设有框架，框架上设有朝向工作面的吸尘口以及能够沿水平方向和/或竖直方向送风的出风口，出风口送出的气流可以形成竖向的阻流面，可以利用阻流面阻止粉尘朝向后方扩散，避免除尘后巷道能仍存在大量粉尘的问题，同时将粉尘集中在吸尘口朝向的区域，方便吸尘口高效、彻底地吸收粉尘。
在一些实施例中，所述壳体内具有送风通道和吸尘风筒，所述吸尘风筒的一端与所述吸尘口连通，所述吸尘风筒的另一端与所述除尘风机相连，所述送风通道与设于所述壳体内的出风风机相连，或，所述送风通道与巷道内的送风装置相连。
在一些实施例中，所述除尘风机内设有可拆卸的过滤芯，所述过滤芯可过滤所述粉尘。
在一些实施例中，所述框架的上端面与所述壳体的内顶壁贴合，所述框架的外侧面与所述壳体的内侧壁贴合，所述吸尘口形成在所述框架的前侧面上，所述出风口形成在所述框架的内侧面上。
在一些实施例中，所述出风口为多个，多个所述出风口沿所述框架的周向间隔布置，所述吸尘口为多个，多个所述吸尘口沿所述框架的周向间隔布置。
在一些实施例中，所述框架包括上支架和下支架，所述上支架沿横向延伸，所述下支架沿竖向延伸，且所述上支架的一端与所述下支架的上端连接，所述上支架的上端面与所述壳体的内顶壁贴合，所述下支架的外侧面与所述壳体的内侧壁贴合。
在一些实施例中，所述下支架包括第一下支架和第二下支架，所述第一下支架连接在所述上支架的一端，所述第二下支架连接在所述上支架的另一端，所述第一下支架、所述第二下支架和所述上支架的至少一个上设有吸尘口，所述第一下支架、所述第二下支架和所述上支架的至少一个上设有出风口。
在一些实施例中，所述适用于掘进机的智能除尘机器人还包括危险气体检测装置，所述危险气体检测装置可以检测各类危险易燃易爆气体的浓度与类型。
在一些实施例中，所述适用于掘进机的智能除尘机器人还包括高清防爆摄像头组件，所述高清防爆摄像头组件可实时监控路况。
在一些实施例中，所述适用于掘进机的智能除尘机器人还包括驱动装置和同步控制装置，所述驱动装置可控制所述智能除尘机器人行走，所述同步控制装置可控制所述智能除尘机器人与掘进设备同步前进。
在一些实施例中，所述壳体沿且其宽度方向和高度方向均可收缩。
附图说明
图1是根据本发明实施例的适用于掘进机的智能除尘机器人的结构示意图。
图2是根据本发明实施例的适用于掘进机的智能除尘机器人的吸尘和出风状态示意图。
图3是根据本发明实施例的适用于掘进机的智能除尘机器人的壳体的局部结构示意图。
附图标记：
危险气体检测装置1，防爆摄像头组件2，吸尘口3，出风口4，驱动装置5，同步控制装置6，吸尘风筒7，除尘风机9，掘进机8，框架10，上框架101，下框架102，定位孔103，销钉104。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1-图3所示，根据本发明实施例的适用于掘进机的智能除尘机器人包括壳体、框架10和除尘风机9。需要说明的是，本申请的智能除尘机器人可配合诸如掘进机8使用，以吸收掘进机8掘进作业产生的粉尘。
如图1所示，壳体在其长度方向上具有相对的前端和后端，前端朝向工作面开口，框架10位于壳体的前端开口处并与壳体的内壁连接，框架10上设有吸尘口3和出风口4，吸尘口3朝向所述工作面，出风口4适于沿水平方向和/或竖直方向吹出气流以在开口处形成竖向的阻流面，除尘风机9设于壳体内，除尘风机9通过吸尘口3抽吸粉尘。
需要说明的是，在煤矿开采过程中，掘进机通过前部截割头上下左右方向的摆动进行截割作业，截割臂活动范围大，且掘进作业会产生大量的粉尘，为净化巷道环境，需要对粉尘进行除尘作业，相关技术中采用风机将巷道内的煤尘等漂浮在空气中的颗粒分子抽取到巷道后方集中处理，以此降低巷道掘进面的粉尘浓度，但是，发明人发现该种除尘方式下，粉尘易扩散，导致除尘不彻底，且由于粉尘的扩散，除尘作业难以集中在小区域作业，导致除尘效率低。
基于上述问题，本申请通过在壳体的前端开口处设置框架10，在框架10上设置吸尘口3和出风口4，利用出风口4沿水平方向和/或竖直方向吹出气流以形成竖向的阻流面，则吸尘口3吸收粉尘时，阻流面可以阻止粉尘朝向后方扩散，以解决粉尘扩散导致难以净化彻底的问题。
另外，阻流面的形成可以为出风口4沿水平方向送风或出风口4沿竖直方向送风形成，或者，部分出风口4沿水平方向送风，部分出风口4沿竖直方向送风，即多种送风方式具有可选择性，只需要满足阻流面的形成即可。
根据本发明实施例的适用于掘进机的智能除尘机器人，壳体的前端开口朝向工作面，前端开口处设有框架，框架上设有朝向工作面的吸尘口以及能够沿水平方向和/或竖直方向送风的出风口，出风口送出的气流可以形成竖向的阻流面，可以利用阻流面阻止粉尘朝向后方扩散，避免除尘后巷道能仍存在大量粉尘的问题，同时将粉尘集中在吸尘口朝向的区域，方便吸尘口高效、彻底地吸收粉尘。
进一步地，如图1所示，壳体内具有送风通道和吸尘风筒7，吸尘风筒7的一端与吸尘口3连通，吸尘风筒7的另一端与除尘风机9相连，送风通道与设于壳体内的出风风机相连，或，送风通道与巷道内的送风装置相连。优选地，送风通道与巷道内的送风装置相连。
进一步地，除尘风机9内设有可拆卸的过滤芯，过滤芯可过滤粉尘。由此，对抽取到的粉尘可直接通过更换过滤芯的方式进行，极大提高生产效率，减少停产等待清理除尘风机9内粉尘的时间。
在一些实施例中，如图1所示，框架10的上端面与壳体的内顶壁贴合，框架10的外侧面与壳体的内侧壁贴合，吸尘口3形成在框架10的前侧面上，出风口4形成在框架10的内侧面上。由此，框架10与壳体之间紧密贴合，防止粉尘沿安装间隙向后扩散。
进一步地，出风口4为多个，出风口4为多个，多个出风口4沿框架10的周向间隔布置，吸尘口3为多个，多个吸尘口3沿框架10的周向间隔布置。
进一步地，如图1所示，框架10包括上支架和下支架，上支架沿横向延伸，下支架沿竖向延伸，且上支架的一端与下支架的上端连接，上支架的上端面与壳体的内顶壁贴合，下支架的外侧面与壳体的内侧壁贴合。换言之，框架10至少包括一个顶部支架和一个下部支撑架，框架10结构稳定，吸尘口3可布置区域广，除尘效率高。
进一步地，下支架包括第一下支架和第二下支架，第一下支架连接在上支架的一端，第二下支架连接在上支架的另一端，第一下支架、第二下支架和上支架的至少一个上设有吸尘口3，第一下支架、第二下支架和上支架的至少一个上设有出风口4。
换言之，第一下支架、第二下支架和上支架上均设置吸尘口3，或者其中一部分上设置吸尘口3，第一下支架、第二下支架和上支架上均设置出风口4，或者其中一部分上设置吸尘口3。优选地，第一下支架、第二下支架和上支架上均设置吸尘口3，第一下支架和第二下支架上均设置出风口4。
进一步地，如图1所示，智能除尘机器人还包括危险气体检测装置1，危险气体检测装置1可以检测各类危险易燃易爆气体的浓度与类型，以针对瓦斯含量高的矿井，另外，吸尘风机可将过滤粉尘后的含瓦斯气体与煤矿内的抽瓦斯管相接，并将其传输至地面进行瓦斯发电。
进一步地，如图1所示，为实时监控工作进度，框架10上还设有高清防爆摄像头组件2，以利用高清防爆摄像头组件2实时监控路况。
进一步地，如图1所示，智能除尘机器人还包括驱动装置5和同步控制装置6，驱动装置5和同步控制装置6可控制智能除尘机器人与掘进设备同步前进，以对掘进设备的掘进作业产生的灰尘进行及时清理。
另外，如图3所示，框架10在其宽度方向和高度方向上均可自由收缩，由此，智能除尘机器人能够适应各种巷道环境，提高设备的实用性。
例如，如图3所示，框架10包括上框架101和下框架102，框架10上和下框架102上均设有多个定位孔103，下框架102的部分可伸入上框架101内，当需要调节框架10的高度时，改变下框架102的伸入深度，而待达到预设位置后，利用定位销穿过对应的定位孔103实现定位连接。
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 (11)
1.一种适用于掘进机的智能除尘机器人，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体在其长度方向上具有相对的前端和后端，所述前端朝向工作面开口；
框架，所述框架位于所述壳体的前端开口处并与所述壳体的内壁连接，所述框架上设有吸尘口和出风口，所述吸尘口朝向所述工作面，所述出风口适于沿水平方向和/或竖直方向吹出气流以在所述开口处形成竖向的阻流面；
除尘风机，所述除尘风机设于所述壳体内，所述除尘风机通过所述吸尘口抽吸粉尘。
2.根据权利要求1所述的适用于掘进机的智能除尘机器人，其特征在于，所述壳体内具有送风通道和吸尘风筒，所述吸尘风筒的一端与所述吸尘口连通，所述吸尘风筒的另一端与所述除尘风机相连，所述送风通道与设于所述壳体内的出风风机相连，或，所述送风通道与巷道内的送风装置相连。
3.根据权利要求1所述的适用于掘进机的智能除尘机器人，其特征在于，所述除尘风机内设有可拆卸的过滤芯，所述过滤芯可过滤所述粉尘。
4.根据权利要求1所述的适用于掘进机的智能除尘机器人，其特征在于，所述框架的上端面与所述壳体的内顶壁贴合，所述框架的外侧面与所述壳体的内侧壁贴合，所述吸尘口形成在所述框架的前侧面上，所述出风口形成在所述框架的内侧面上。
5.根据权利要求4所述的适用于掘进机的智能除尘机器人，其特征在于，所述出风口为多个，多个所述出风口沿所述框架的周向间隔布置，所述吸尘口为多个，多个所述吸尘口沿所述框架的周向间隔布置。
6.根据权利要求4所述的适用于掘进机的智能除尘机器人，其特征在于，所述框架包括上支架和下支架，所述上支架沿横向延伸，所述下支架沿竖向延伸，且所述上支架的一端与所述下支架的上端连接，所述上支架的上端面与所述壳体的内顶壁贴合，所述下支架的外侧面与所述壳体的内侧壁贴合。
7.根据权利要求6所述的适用于掘进机的智能除尘机器人，其特征在于，所述下支架包括第一下支架和第二下支架，所述第一下支架连接在所述上支架的一端，所述第二下支架连接在所述上支架的另一端，所述第一下支架、所述第二下支架和所述上支架的至少一个上设有吸尘口，所述第一下支架、所述第二下支架和所述上支架的至少一个上设有出风口。
8.根据权利要求1所述的适用于掘进机的智能除尘机器人，其特征在于，还包括危险气体检测装置，所述危险气体检测装置可以检测各类危险易燃易爆气体的浓度与类型。
9.根据权利要求1所述的适用于掘进机的智能除尘机器人，其特征在于，还包括高清防爆摄像头组件，所述高清防爆摄像头组件可实时监控路况。
10.根据权利要求1所述的适用于掘进机的智能除尘机器人，其特征在于，还包括驱动装置和同步控制装置，所述驱动装置可控制所述智能除尘机器人行走，所述同步控制装置可控制所述智能除尘机器人与掘进设备同步前进。
11.根据权利要求1所述的适用于掘进机的智能除尘机器人，其特征在于，所述壳体沿且其宽度方向和高度方向均可收缩。
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