CN115319765A - 一种软索式巡检系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种软索式巡检系统，包括索道以及巡检机器人，所述巡检机器人安装至所述索道上并能够沿所述索道前进或后退，所述索道包括若干个顺次排布的牵引机构，所述牵引机构包括环状的牵引链以及驱动电机，所述驱动电机驱动所述牵引链移动，所述巡检机器人上设置有连接所述牵引链的连接钩以及用于将所述连接钩切换连接至下一所述牵引链的切换机构。巡检机器人在牵引链的带动下移动进行巡检作业，并能够在切换机构的切换下连接至下一牵引机构上继续前进，相较于传统的自带电源式的巡检机器人，本装置更加轻便，无需对巡检机器人供电，因此设备结构更加简单；相较于整条线路式的牵引结构，方便分段控制和检修，节约能源，使用寿命更长。

Description

一种软索式巡检系统

技术领域

本发明涉及安全检测领域，更具体地，涉及一种软索式巡检系统。

背景技术

在煤炭的采掘、生产、转运、加工，或者铁矿的开采、输送，钢铁的冶炼过程中，离不开对煤炭或矿石的输送，而矿用皮带机因其运输量大、承载能力强、运输距离长等特点，在矿业生产中已经越来越普遍。

为了能够及时观察到矿用皮带机的运行情况，及时发现并处理安全问题，需要经常对其进行巡检作业，由于工作环境的恶劣以及矿用皮带机长度较长，传统的人工巡检已经不能够满足正常需求了，使巡检机器人应运而生。

现有的矿用巡检机器人大多为软索式的巡检系统，即检测设备沿索轨循环移动以对矿用皮带机进行图像或热成像等的检测。但是现有的矿用巡检机器人要么采用自带电源式和驱动系统的方式，要么采用牵引的方式；前者因为设备自身重量较大，使用过程中磨损较大且稳定性较差，而且由于自身带电，运行过程中容易造成安全事故，使用较少；后者由于整条线路较长，需要布置较长的牵引索链，而且配备较大功率的牵引电机，在整个系统运行过程中容易因负载较大而导致牵引电机故障；且较长的牵引索链带来了很多不确定的因素，不易监控和问题处理。

因此，需要一种新型软索式的巡检系统，能够解决上述问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种软索式巡检系统的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种软索式巡检系统，包括索道以及巡检机器人，所述巡检机器人安装至所述索道上并能够沿所述索道前进或后退，所述索道包括若干个顺次排布的牵引机构，所述牵引机构包括环状的牵引链以及驱动电机，所述驱动电机驱动所述牵引链移动，所述巡检机器人上设置有连接所述牵引链的连接钩以及用于将所述连接钩切换连接至下一所述牵引链的切换机构。

通过本方案，巡检机器人在牵引链的带动下移动进行巡检作业，并能够在切换机构的切换下连接至下一牵引机构上继续前进，相较于传统的自带电源式的巡检机器人，本装置更加轻便，无需对巡检机器人供电，因此设备结构更加简单；相较于整条线路式的牵引结构，方便分段控制和检修，节约能源，每个电机的负载较小，因此使用寿命更长。

优选地，所述切换机构包括输送盘以及切换电机，所述切换电机驱动所述输送盘转动，所述输送盘上设置有至少两个所述连接钩，所述连接钩能够在所述输送盘的带动下依次与所述牵引链连接。

通过本方案，切换电机带动输送盘转动，从而带动多个连接钩依次与不同的牵引链连接，实现巡检机器人的不间断巡检作业。

优选地，所述输送盘包括安装至所述巡检机器人壳体中的两个链轮以及缠绕至所述链轮上的链条，所述连接钩固定至所述链条上，所述切换电机驱动所述链轮转动，所述链条的一条边位于所述壳体的中轴线上。

通过本方案，链条能够带动连接钩在中轴线的吊挂位上保持巡检机器人的平衡；若需要转换牵引链，则链条带动连接钩到达巡检机器人的后方，使另一个连接钩转动至巡检机器人的前端以钩连至下一牵引链上，链条继续旋转直至后方的连接钩脱离前一牵引链，另一连接钩到达巡检机器人的中间位置达到平衡。

优选地，所述牵引链包括链体以及钩环，所述钩环布置于所述链体的底部，所述连接钩能够在所述链条的带动下从侧面插入或移出所述钩环。

通过本方案，链体主要起到连接和承压作用，钩环固定至链体之间的铰接处，在链体的下方形成环状结构，供连接钩直接钩连，避免与链体直接摩擦接触影响牵引链的寿命。

优选地，所述连接钩包括钩体、连接杆以及防脱机构，所述防脱机构设置于所述钩体的开口处，所述连接杆一端连接至所述钩体上，所述连接杆的另一端延伸至所述壳体中并通过限位块连接至所述链条上。

通过本方案，钩体钩连至钩环中后，防脱机构能够阻挡钩体避免其因外界环境干扰而脱钩，提高本装置的可靠性；限位块位于壳体中起到限位作用，避免连接钩直接拉拽链条造成链条复杂过大而损坏。

优选地，所述牵引机构之间的正下方设置有防坠板，所述防坠板的长度不小于所述巡检机器人长度的两倍。

通过本方案，在巡检机器人在切换牵引链的过程中，能够在防坠板上滑行，以避免巡检机器人因连接不牢固而掉落损坏，进一步提高本装置的可靠性。

优选地，所述防脱机构包括防脱板，所述防脱板的中部通过扭簧转动连接至所述钩体的开口上方，所述防脱板的底部朝向所述钩体中倾斜，所述防脱板底部与所述钩体底部之间的距离不小于所述钩环的截面的直径，所述防脱板的顶部外侧设置有拨杆，所述拨杆能够被拨动机构拨动以旋转所述防脱板打开所述钩体。

通过本方案，在正常钩连时，防脱板在扭簧的作用下阻挡至钩体的开口处，避免钩体侧向滑动脱离与钩环的接触；当需要脱钩时，拨动机构拨动拨杆，使防脱板转动直至达到水平的位置，即可打开钩体的开口，使钩体能够顺利脱离钩环；防脱板的倾斜布置，能够在钩体卡入钩环过程中起到导向作用，在防脱板角度一定的情况下使钩体能够直接卡入钩环中。

优选地，所述拨动机构固定至所述防坠板上，所述拨动机构包括立杆以及拨头，所述拨头延伸至所述拨杆处，所述拨头朝向所述拨杆的一侧设置有倾斜向下的挤压斜面。

通过本方案，拨头的挤压斜面能够推动拨杆使防脱板斜向下旋转，避免直接水平推动造成拨杆受力过大而损坏。

优选地，所述钩体的开口为喇叭口状；所述防坠板有两块并分别设置于所述牵引链条的下方两侧。

通过本方案，钩体的喇叭口状能够对钩体卡入钩环起到导向作用，提高钩连的可靠性；两块防坠板能够预留空间供巡检机器人底部的云台通过。

优选地，所述牵引链啮合至呈三角形排布的齿轮上，所述齿轮包括顶部的主动齿轮以及底部的两个从动齿轮，所述从动齿轮的直径小于所述主动齿轮的直径，所述驱动电机驱动所述主动齿轮转动。

通过本方案，从动轮位的直径较小，能够尽量减小牵引机构最底部之间的距离，减小切换机构切换过程中的跨度，有助于保证切换结构有足够的空间和时间进行连接钩的切换，提高本装置的可靠性。

根据本公开的一个实施例，牵引机构的分体式布置，能够大大缩短牵引链的长度，大大降低了驱动电机的负载，保证安全平稳运行；而且方便对每一段牵引机构进行单独监控，以便有针对性的进行维修维护。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明实施例的软索式巡检系统的结构示意图。

图2是图1中巡检机器人的结构示意图。

图3是图1中牵引链条的结构示意图。

图4是图2中巡检机器人的俯视结构示意图。

图5是图1中巡检机器人与牵引链条的连接结构侧视示意图。

图6是图5中连接钩与链条的连接结构示意图。

图7是图6中防脱板的结构示意图。

图8是图5中拨头与防脱板的连接结构后视示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

实施例

如图1至图8所示，本实施例中的软索式巡检系统，包括索道以及巡检机器人200，所述巡检机器人200安装至所述索道上并能够沿所述索道前进或后退，所述索道包括若干个顺次排布的牵引机构100，所述牵引机构100包括环状的牵引链110以及驱动电机(图中未示出)，所述驱动电机驱动所述牵引链110移动，所述巡检机器人200上设置有连接所述牵引链的连接钩220以及用于将所述连接钩220切换连接至下一所述牵引链110的切换机构。

通过本实施例该方案，巡检机器人200在牵引链110的带动下移动进行巡检作业，并能够在切换机构的切换下连接至下一牵引机构100上继续前进，相较于传统的自带电源式的巡检机器人200，本装置更加轻便，无需对巡检机器人200供电，因此设备结构更加简单，不会对承载机构造成较大的压力，更加安全且实用；相较于整条线路式的牵引结构，方便分段控制和检修，仅在牵引过程中控制相应的牵引机构100工作，更加节约能源，每个电机的负载较小，且无需使用较大功率的电机，使用寿命也更长。

在本实施例或其他实施例中，所述切换机构包括输送盘230以及切换电机(图中未示出)，所述切换电机驱动所述输送盘230转动，所述输送盘230上设置有至少两个所述连接钩220，所述连接钩220能够在所述输送盘230的带动下依次与所述牵引链110连接。切换电机带动输送盘230转动，从而带动多个连接钩220进行旋转，连接钩220能够在输送盘230的带动下跨过牵引机构100的连接处，实现与不同的牵引链110连接，实现巡检机器人200的不间断巡检作业。

在本实施例或其他实施例中，所述输送盘230包括安装至所述巡检机器人200壳体211中的两个链轮231以及缠绕至所述链轮231上的链条232，所述连接钩220固定至所述链条232上，所述切换电机驱动所述链轮231转动，所述链条232的一条边位于所述壳体211的中轴线上。

链条223能够带动连接钩220在中轴线的吊挂位上保持巡检机器人200的平衡；若需要转换牵引链110，则链条232带动连接钩220到达巡检机器人200的后方，使另一个连接钩220转动至巡检机器人200的前端以钩连至下一牵引链110上，链条232继续旋转直至后方的连接钩220脱离前一牵引链110，另一连接钩220到达巡检机器人200的中间位置达到平衡。

该实施例中的链条223的旋转线速度与牵引链110的线速度一致，能够保证连接钩220能够顺利勾连至牵引链110上。

在本实施例或其他实施例中，所述牵引链110包括链体111以及钩环112，所述钩环112布置于所述链体111的底部，所述连接钩220能够在所述链条232的带动下从侧面插入或移出所述钩环112。该实施例中的链体111与传统的牵引链条的结构一致，由若干节链片首尾铰接而成，主要起到连接和承压作用，钩环112为钢质结构弯折而成的半环状结构，其长度不大于所述链片的长度，其首尾两端铰接至链体111之间的铰接处，供连接钩220直接钩连，避免与链体111直接摩擦接触影响牵引链110的寿命。

在本实施例或其他实施例中，所述连接钩220包括钩体222、连接杆221以及防脱机构240，所述防脱机构240设置于所述钩体222的开口处，所述连接杆221一端连接至所述钩体222上，所述连接杆221的另一端延伸至所述壳体211中并通过限位块223连接至所述链条232上。

钩体222钩连至钩环112中后，防脱机构240能够阻挡钩体222避免其因外界环境干扰而脱钩，提高本装置的可靠性；限位块223位于壳体211中起到限位作用，避免连接钩222直接拉拽链条232造成链条232负载过大而损坏。

在壳体211上开设有供连接杆221通行的腰形的通槽，连接杆221在该通槽中滑动，能够对连接杆221起到稳定的作用。

在本实施例或其他实施例中，所述牵引机构100之间的正下方设置有防坠板300，所述防坠板300的长度不小于所述巡检机器人200长度的两倍。在巡检机器人200在切换牵引链110的过程中，能够在防坠板300上滑行一段距离，以避免巡检机器人200因连接不牢固而掉落损坏，进一步提高本装置的可靠性。所述防坠板300有两块并分别设置于所述牵引链条110的下方两侧，两块防坠板300能够预留空间供巡检机器人200底部的云台212通过。

在本实施例或其他实施例中，所述防脱机构240包括防脱板241，所述防脱板241的中部通过扭簧(图中未示出)转动连接至所述钩体222的开口上方，所述防脱板241的底部朝向所述钩体222中倾斜，所述防脱板241底部与所述钩体222底部之间的距离不小于所述钩环112的截面的直径，加之防脱板241的倾斜布置，能够在钩体222卡入钩环112过程中起到导向作用，在防脱板241角度一定的情况下使钩体222能够直接卡入钩环112中。

所述防脱板241的顶部外侧设置有拨杆242，所述拨杆242能够被拨动机构拨动以旋转所述防脱板241打开所述钩体222，使钩体222能够在链条232的带动下旋转从钩环112中脱出。

在正常钩连时，防脱板241在扭簧的作用下阻挡至钩体222的开口处，避免钩体222侧向滑动脱离与钩环112的接触；当需要脱钩时，拨动机构拨动拨杆242，使防脱板241转动直至达到水平的位置，即可打开钩体222的开口，使钩体222能够顺利脱离钩环112。

在本实施例或其他实施例中，所述拨动机构固定至所述防坠板300上，所述拨动机构包括立杆310以及拨头320，所述拨头320延伸至所述拨杆242处，所述拨头320朝向所述拨杆242的一侧设置有倾斜向下的挤压斜面321。拨头320的挤压斜面321能够推动拨杆242使防脱板241斜向下旋转，避免直接水平推动造成拨杆242受力过大而损坏。

在本实施例或其他实施例中，所述钩体220的开口为喇叭口状；钩体的喇叭口状能够对钩体222卡入钩环112起到导向作用，提高钩连的可靠性。

在本实施例或其他实施例中，所述牵引链110啮合至呈三角形排布的齿轮上，所述齿轮包括顶部的主动齿轮121以及底部的两个从动齿轮122，所述从动齿轮122的直径小于所述主动齿轮121的直径，所述驱动电机驱动所述主动齿轮121转动。

从动轮位122的直径较小，能够尽量减小牵引机构110最底部之间的距离，减小切换机构切换过程中的跨度，有助于保证切换结构有足够的空间和时间进行连接钩的切换，提高本装置的可靠性。

本系统在使用过程中，巡检机器人通过顶部的连接钩勾连至牵引链上，牵引链带动巡检机器人向前运动，当运动至牵引机构的终点即将切换时，巡检机器人运动至防坠板上滑行，同时输送盘旋转，带动当前勾连的连接钩(一号连接钩)向后运动，另一连接钩(二号连接钩)向前运动；

由于牵引链的运动，一号连接钩同时向前移动到达拨头处，由拨头挤压拨杆使防脱板打开，打开后的钩体会因输送盘的旋转而发生旋转，直至旋转出钩环；

在此同时二号连接钩会在输送盘的带动下旋转并逐渐朝向下一牵引链上的钩环，在防脱板的导向作用下从防脱板下方的缝隙卡入钩环，完成勾连，输送盘继续转动直至二号连接钩到达巡检机器人的中间位置，完成牵引机构的更换。

根据本实施例，牵引机构的分体式布置，能够大大缩短牵引链的长度，大大降低了驱动电机的负载，保证安全平稳运行；而且方便对每一段牵引机构进行单独监控，以便有针对性的进行维修维护。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种软索式巡检系统，包括索道以及巡检机器人，所述巡检机器人安装至所述索道上并能够沿所述索道前进或后退，其特征在于，所述索道包括若干个顺次排布的牵引机构，所述牵引机构包括环状的牵引链以及驱动电机，所述驱动电机驱动所述牵引链移动，所述巡检机器人上设置有连接所述牵引链的连接钩以及用于将所述连接钩切换连接至下一所述牵引链的切换机构。

2.根据权利要求1所述的软索式巡检系统，其特征在于，所述切换结构包括输送盘以及切换电机，所述切换电机驱动所述输送盘转动，所述输送盘上设置有至少两个所述连接钩，所述连接钩能够在所述输送盘的带动下依次与所述牵引链连接。

3.根据权利要求2所述的软索式巡检系统，其特征在于，所述输送盘包括安装至所述巡检机器人壳体中的两个链轮以及缠绕至所述链轮上的链条，所述连接钩固定至所述链条上，所述切换电机驱动所述链轮转动，所述链条的一条边位于所述壳体的中轴线上。

4.根据权利要求3所述的软索式巡检系统，其特征在于，所述牵引链包括链体以及钩环，所述钩环布置于所述链体的底部，所述连接钩能够在所述链条的带动下从侧面插入或移出所述钩环。

5.根据权利要求4所述的软索式巡检系统，其特征在于，所述连接钩包括钩体、连接杆以及防脱机构，所述防脱机构设置于所述钩体的开口处，所述连接杆一端连接至所述钩体上，所述连接杆的另一端延伸至所述壳体中并通过限位块连接至所述链条上。

6.根据权利要求5所述的软索式巡检系统，其特征在于，所述牵引机构之间的正下方设置有防坠板，所述防坠板的长度不小于所述巡检机器人长度的两倍。

7.根据权利要求6所述的软索式巡检系统，其特征在于，所述防脱机构包括防脱板，所述防脱板的中部转动连接至所述钩体的开口上方，所述防脱板的底部朝向所述钩体中倾斜，所述防脱板底部与所述钩体底部之间的距离不小于所述钩环的截面的直径，所述防脱板的顶部外侧设置有拨杆，所述拨杆能够被拨动机构拨动以旋转所述防脱板打开所述钩体。

8.根据权利要求7所述的软索式巡检系统，其特征在于，所述拨动机构固定至所述防坠板上，所述拨动机构包括立杆以及拨头，所述拨头延伸至所述拨杆处，所述拨头朝向所述拨杆的一侧设置有倾斜向下的挤压斜面。

9.根据权利要求7所述的软索式巡检系统，其特征在于，所述钩体的开口为喇叭口状；所述防坠板有两块并分别设置于所述牵引链条的下方两侧。

10.根据权利要求1-9任一项所述的软索式巡检系统，其特征在于，所述牵引链啮合至呈三角形排布的齿轮上，所述齿轮包括顶部的主动齿轮以及底部的两个从动齿轮，所述从动齿轮的直径小于所述主动齿轮的直径，所述驱动电机驱动所述主动齿轮转动。

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