CN114700329A - 一种用于煤矿渗漏注浆设备的管道堵塞清理机器人 - Google Patents

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胡陈
马小卫
吴现帅
王言龙
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田志惠
李国武
董建华
裴满强
何继龙
李承东
王君
董学彦
陈香
韩波
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Abstract

本申请公开了一种用于煤矿渗漏注浆设备的管道堵塞清理机器人，包括管道内壁行走机构、管道内壁刮销机构和牵引机构，所述管道内壁行走机构可移动地设置于煤矿渗漏注浆设备的管道内，所述管道内壁刮削机构设置于所述管道内壁行走机构上，所述管道内壁刮削机构的刮削端与所述煤矿渗漏注浆设备的管道内壁接触，所述牵引机构的驱动端与所述管道内壁行走机构连接。与现有技术相比，本申请通过牵引机构牵引管道内壁行走机构在管道内移动，且能够保证稳定性，同时通过管道内壁刮削机构在注浆管内壁进行刮削，对注浆管内壁进行有效的清理，从而保证注浆管的正常使用，具有推广应用的价值。

Description

一种用于煤矿渗漏注浆设备的管道堵塞清理机器人
技术领域
本申请涉及一种注浆设备维护工具，尤其涉及一种用于煤矿渗漏注浆设备的管道堵塞清理机器人。
背景技术
煤矿渗漏是指在坑道里采煤矿的时候，挖穿洞壁接通地下水或者积水的废弃坑道，引发的事故。而在渗漏不严重的情况下，采用注浆设备对渗漏位置进行注浆填补，从而解决渗漏问题，对于注浆设备的管道，内壁通常会残留浆料而不能及时清理，多次使用后，注浆管道内壁就会淤积浆料，从而造成堵塞，在应急注浆时降低工作效率，甚至中断注浆施工，而注浆管内壁通常很难维护清理，因此，需要一种清理注浆管道内壁的设备。
发明内容
本申请的目的在于提供一种用于煤矿渗漏注浆设备的管道堵塞清理机器人。
为达到上述目的，本申请是按照以下技术方案实施的：
根据本申请的一方面，一种用于煤矿渗漏注浆设备的管道堵塞清理机器人，包括管道内壁行走机构、管道内壁刮销机构和牵引机构，所述管道内壁行走机构位于煤矿渗漏注浆设备的管道内，且所述管道内壁行走机构在所述煤矿渗漏注浆设备的管道内移动，所述管道内壁刮削机构设置于所述管道内壁行走机构上，所述管道内壁刮削机构的刮削端与所述煤矿渗漏注浆设备的管道内壁接触，所述牵引机构的驱动端与所述管道内壁行走机构连接。
具体地，所述管道内壁行走机构由行走机构机架、固定移动轮组件、支撑移动轮组件和机架牵引连接耳组成，所述机架牵引连接耳固定设置于所述行走机构机架的一端，所述行走机构机架的另一端设置所述管道内壁刮削机构，所述机架牵引连接耳与所述牵引机构的驱动端连接，所述行走机构机架的外围设置多组所述支撑移动轮组件和所述固定移动轮组件。
具体地，所述支撑移动轮组件由支撑轮安装架、支撑轮安装连杆、拉力弹簧和支撑移动轮组成，所述支撑轮安装架固定设置于所述行走机构机架的外壁，所述支撑轮安装连杆为两根，两根所述支撑轮安装连杆的一端分别与所述支撑轮安装架的两端转动连接，所述支撑轮安装连杆的另一端与所述支撑移动轮转动连接，两根所述支撑轮安装连杆的中段之间与所述拉力弹簧的两端连接。
具体地，所述固定移动轮组件由固定轮安装架和固定移动轮组成，所述固定轮安装架固定设置于所述行走机构机架外的一侧，所述固定移动轮与所述固定轮安装架转动连接。
具体地，所述管道内壁刮削机构由刮削片安装轮、刮削片安装件、管壁刮削片和刮削旋转电机组成，所述刮削旋转电机固定设置于所述行走机构机架的中部，所述刮削旋转电机的转轴与所述刮削片安装轮的中部固定连接，所述管壁刮削片为多个，多个所述管壁刮削片分别通过一个所述刮削片安装件与所述刮削片安装轮的外圆均匀分布连接。
作为优选，所述刮削片安装轮的外圆为锯齿状结构，所述刮削片安装轮的每个锯齿结构上均通过一个所述刮削片安装件连接一个所述管壁刮削片。
作为优选，所述管壁刮削片为弹性金属材料制成。
具体地，所述牵引机构由牵引装置挡板、绞盘支架、牵引绳绞盘、牵引绳、绞盘驱动轮和绞盘驱动把手组成，所述牵引装置挡板的中部设置有牵引绳通孔，所述牵引装置挡板靠近注浆管道的一端，所述管道内壁行走机构和管道内壁刮销机构从注浆管道的另一端进入注浆管道内，所述牵引绳的一端穿过所述牵引绳通孔与所述机架牵引连接耳连接，所述牵引绳的另一端与所述牵引绳绞盘缠绕连接，所述牵引绳绞盘的两端与所述绞盘支架转动连接，所述绞盘支架固定设置于所述牵引装置挡板上，所述牵引绳绞盘的一端与所述绞盘驱动轮中部固定连接，所述绞盘驱动轮的外侧一端设置所述绞盘驱动把手。
与现有技术相比，本申请具有如下有益效果：
1、本申请通过牵引机构牵引管道内壁行走机构在管道内移动，从管道一端行走到另一端后即可完成堵塞清理，方便快捷；
2、本申请采用多组弹簧支撑轮结构，使得移动轮与管道内壁形成支撑，从而能够保证稳定性，使得刮削装置有足够的刮削力度，保证清理效果；
3、本申请中，刮削装置采用锯齿结构，使得刮削残渣能够具有排出的空间，清理的同时便于排渣顺畅；
4、本申请中，刮削装置的刮削片采用弹性金属材料，保证刮削清理效果的同时，减少对管道内壁的过渡磨损。
附图说明
图1是根据本申请一实施例的整体结构示意图；
图2是根据本申请一实施例的管道内壁行走机构、管道内壁刮销机构一侧结构示意图；
图3是根据本申请一实施例的管道内壁行走机构、管道内壁刮销机构另一侧结构示意图。
附图标记：1、行走机构机架，2、支撑轮安装架，3、支撑轮安装连杆，4、拉力弹簧，5、支撑移动轮，6、固定轮安装架，7、固定移动轮，8、刮削片安装轮，9、刮削片安装件，10、管壁刮削片，11、刮削旋转电机，12、机架牵引连接耳，13、注浆管道，14、牵引装置挡板，15、牵引绳通孔，16、绞盘支架，17、牵引绳绞盘，18、牵引绳，19、绞盘驱动轮，20、绞盘驱动把手。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
如图1-3所示，本实施例提供了一种用于煤矿渗漏注浆设备的管道堵塞清理机器人，结构上包括管道内壁行走机构、管道内壁刮销机构和牵引机构。所述的管道内壁行走机构位于煤矿渗漏注浆设备的管道内，且管道内壁行走机构在煤矿渗漏注浆设备的管道内移动。所述的管道内壁刮削机构设置于所述管道内壁行走机构上，管道内壁刮削机构的刮削端与所述煤矿渗漏注浆设备的管道内壁接触。所述的牵引机构的驱动端与管道内壁行走机构连接。
本实施例中，通过牵引机构带动管道内壁行走机构在煤矿渗漏注浆设备的管道内壁移动行走，管道内壁刮削机构安装在管道内壁行走机构上，通过管道内壁刮削机构旋转对管道内壁的附着物进行清理。
具体地，所述管道内壁行走机构由行走机构机架1、固定移动轮组件、支撑移动轮组件和机架牵引连接耳12组成，所述机架牵引连接耳12固定设置于所述行走机构机架1的一端，所述行走机构机架1的另一端设置所述管道内壁刮削机构，所述机架牵引连接耳12与所述牵引机构的驱动端连接，所述行走机构机架1的外围设置多组所述支撑移动轮组件和所述固定移动轮组件。
本实施例中，行走机构设置固定移动轮组件用于保证机构行走的稳定性，若全部采用支撑轮这种弹性支撑，则可能导致偏重于下端，导致下端的移动轮与支架接触，从而影响移动，因此，可以设置1-3组固定移动轮组件和1-3组支撑移动轮组件。
本实施例中，所述支撑移动轮组件由支撑轮安装架2、支撑轮安装连杆3、拉力弹簧4和支撑移动轮5组成，所述支撑轮安装架2固定设置于所述行走机构机架1的外壁，所述支撑轮安装连杆3为两根，两根所述支撑轮安装连杆3的一端分别与所述支撑轮安装架2的两端转动连接，所述支撑轮安装连杆3的另一端与所述支撑移动轮5转动连接，两根所述支撑轮安装连杆3的中段之间与所述拉力弹簧4的两端连接。
两根所述支撑轮安装连杆3的中段在拉力弹簧4的作用力下向中间移动，两根所述支撑轮安装连杆3的端部安装支撑移动轮5，使得支撑移动轮5一直与管道内壁保持紧密接触。
本实施例中，所述固定移动轮组件由固定轮安装架6和固定移动轮7组成，所述固定轮安装架6固定设置于所述行走机构机架1外的一侧，所述固定移动轮7与所述固定轮安装架6转动连接。
固定移动轮7根据需要可以选择并排的两个同时安装，能够增加承重和稳定性。
进一步地，所述管道内壁刮削机构由刮削片安装轮8、刮削片安装件9、管壁刮削片10和刮削旋转电机11组成，所述刮削旋转电机11固定设置于所述行走机构机架1的中部，所述刮削旋转电机11的转轴与所述刮削片安装轮8的中部固定连接，所述管壁刮削片10为多个，多个所述管壁刮削片10分别通过一个所述刮削片安装件9与所述刮削片安装轮8的外圆均匀分布连接。
刮削时，多片管壁刮削片10沿着刮削片的弧形方向旋转，遇到附着物较硬也不会导致卡住，较硬的情况下，在多片管壁刮削片10不断刮削的作用下，也能快速清理。
本实施例中，所述刮削片安装轮8的外圆为锯齿状结构，所述刮削片安装轮8的每个锯齿结构上均通过一个所述刮削片安装件9连接一个所述管壁刮削片10。
锯齿状的结构能够使得多片管壁刮削片10之间具有间隙，便于排出刮削下来的附着物。
本实施例中，所述管壁刮削片10为弹性金属材料制成。如弹性钢板这种既具有弹性，又有硬度的材料。
本实施例中，所述牵引机构由牵引装置挡板14、绞盘支架16、牵引绳绞盘17、牵引绳18、绞盘驱动轮19和绞盘驱动把手20组成，所述牵引装置挡板14的中部设置有牵引绳通孔15，所述牵引装置挡板14靠近注浆管道13的一端，所述管道内壁行走机构和管道内壁刮销机构从注浆管道13的另一端进入注浆管道13内，所述牵引绳18的一端穿过所述牵引绳通孔15与所述机架牵引连接耳12连接，所述牵引绳18的另一端与所述牵引绳绞盘17缠绕连接，所述牵引绳绞盘17的两端与所述绞盘支架16转动连接，所述绞盘支架16固定设置于所述牵引装置挡板14上，所述牵引绳绞盘17的一端与所述绞盘驱动轮19中部固定连接，所述绞盘驱动轮19的外侧一端设置所述绞盘驱动把手20。
下面对本实施例的工作原理进行详细阐述。
本实施例使用时，通过将管道内壁行走机构、管道内壁刮销机构从注浆管道13的一端置入注浆管道13内，牵引绳18的一端与机架牵引连接耳12连接，牵引绳18的另一端穿过牵引绳通孔15后与牵引绳绞盘17缠绕，或先将牵引绳18穿过牵引绳通孔15后，再继续穿过注浆管道13。与机架牵引连接耳12连接后，牵引绳18再将管道内壁行走机构、管道内壁刮销机构带入注浆管道13内。
管道内壁行走机构进入注浆管道13后，固定移动轮7支撑在注浆管道13内壁一侧，而其他多组均通过拉力弹簧4的拉力使得两个支撑轮安装架2向中间收拢，且使两个支撑移动轮5与注浆管道13的内壁保持紧密接触，从而实现能够在注浆管道13内移动，且不会旋转，此时，刮削旋转电机11驱动刮削片安装轮8转动。由于管壁刮削片10是弹性金属材料，如弹簧钢材料，刮削片安装轮8上设置的管壁刮削片10与注浆管道13的内壁保持紧密接触，刮削旋转电机11驱动刮削片安装轮8带动多个管壁刮削片10旋转，从而使管壁刮削片10对注浆管道13内壁进行刮削和打磨，将注浆管道13内壁处理光滑。同时，人工通过转动绞盘驱动把手20，通过绞盘驱动轮19带动牵引绳绞盘17转动，将牵引绳18收卷，从而牵引管道内壁行走机构在注浆管道13中移动，直至管道内壁行走机构和管道内壁刮削机构从注浆管道13的另一端出来，最终即可完成管道的内壁堵塞凝固物清理。
以上实施例仅用以说明本申请实施例的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本申请实施例进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应当理解，在不背离本申请权利要求所限定的精神和范围的情况下，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。

Claims (8)

1.一种用于煤矿渗漏注浆设备的管道堵塞清理机器人，其特征在于：包括管道内壁行走机构、管道内壁刮销机构和牵引机构，所述管道内壁行走机构位于煤矿渗漏注浆设备的管道内，且所述管道内壁行走机构在所述煤矿渗漏注浆设备的管道内移动，所述管道内壁刮削机构设置于所述管道内壁行走机构上，所述管道内壁刮削机构的刮削端与所述煤矿渗漏注浆设备的管道内壁接触，所述牵引机构的驱动端与所述管道内壁行走机构连接。
2.根据权利要求1所述的用于煤矿渗漏注浆设备的管道堵塞清理机器人，其特征在于：所述管道内壁行走机构由行走机构机架（1）、固定移动轮组件、支撑移动轮组件和机架牵引连接耳（12）组成，所述机架牵引连接耳（12）固定设置于所述行走机构机架（1）的一端，所述行走机构机架（1）的另一端设置所述管道内壁刮削机构，所述机架牵引连接耳（12）与所述牵引机构的驱动端连接，所述行走机构机架（1）的外围设置多组所述支撑移动轮组件和所述固定移动轮组件。
3.根据权利要求2所述的用于煤矿渗漏注浆设备的管道堵塞清理机器人，其特征在于：所述支撑移动轮组件由支撑轮安装架（2）、支撑轮安装连杆（3）、拉力弹簧（4）和支撑移动轮（5）组成，所述支撑轮安装架（2）固定设置于所述行走机构机架（1）的外壁，所述支撑轮安装连杆（3）为两根，两根所述支撑轮安装连杆（3）的一端分别与所述支撑轮安装架（2）的两端转动连接，所述支撑轮安装连杆（3）的另一端与所述支撑移动轮（5）转动连接，两根所述支撑轮安装连杆（3）的中段分别与所述拉力弹簧（4）的两端连接。
4.根据权利要求2所述的用于煤矿渗漏注浆设备的管道堵塞清理机器人，其特征在于：所述固定移动轮组件由固定轮安装架（6）和固定移动轮（7）组成，所述固定轮安装架（6）固定设置于所述行走机构机架（1）的外侧，所述固定移动轮（7）与所述固定轮安装架（6）转动连接。
5.根据权利要求2所述的用于煤矿渗漏注浆设备的管道堵塞清理机器人，其特征在于：所述管道内壁刮削机构由刮削片安装轮（8）、刮削片安装件（9）、管壁刮削片（10）和刮削旋转电机（11）组成，所述刮削旋转电机（11）固定设置于所述行走机构机架（1）的中部，所述刮削旋转电机（11）的转轴与所述刮削片安装轮（8）的中部固定连接，所述管壁刮削片（10）为多个，多个所述管壁刮削片（10）分别通过一个所述刮削片安装件（9）与所述刮削片安装轮（8）的外圆均匀分布连接。
6.根据权利要求5所述的用于煤矿渗漏注浆设备的管道堵塞清理机器人，其特征在于：所述刮削片安装轮（8）的外圆为锯齿状结构，所述刮削片安装轮（8）的每个锯齿结构上均通过一个所述刮削片安装件（9）连接一个所述管壁刮削片（10）。
7.根据权利要求5或6所述的用于煤矿渗漏注浆设备的管道堵塞清理机器人，其特征在于：所述管壁刮削片（10）为弹性金属材料制成。
8.根据权利要求2所述的用于煤矿渗漏注浆设备的管道堵塞清理机器人，其特征在于：所述牵引机构由牵引装置挡板（14）、绞盘支架（16）、牵引绳绞盘（17）、牵引绳（18）、绞盘驱动轮（19）和绞盘驱动把手（20）组成，所述牵引装置挡板（14）的中部设置有牵引绳通孔（15），所述牵引装置挡板（14）靠近注浆管道（13）的一端，所述管道内壁行走机构和管道内壁刮销机构从注浆管道（13）的另一端进入注浆管道（13）内，所述牵引绳（18）的一端穿过所述牵引绳通孔（15）与所述机架牵引连接耳（12）连接，所述牵引绳（18）的另一端与所述牵引绳绞盘（17）缠绕连接，所述牵引绳绞盘（17）的两端与所述绞盘支架（16）转动连接，所述绞盘支架（16）固定设置于所述牵引装置挡板（14）上，所述牵引绳绞盘（17）的一端与所述绞盘驱动轮（19）中部固定连接，所述绞盘驱动轮（19）的外侧一端设置所述绞盘驱动把手（20）。
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