CN115805579A - 一种煤矿巷道空地无人巡检设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种煤矿巷道空地无人巡检设备，主要由滚轮、活动件和密封件构成，包括所述滚轮由滚动件和滚动轴构成，所述滚动件的外表面开设有竖槽，且滚动件通过竖槽与活动件活动套接，所述竖槽的底端中部固定连接有固定件，所述固定杆的另一端与活动件固定连接，所述滚动件内固定套接有滚动管，且滚动管的一端与固定件连通，滚动管的另一端与密封件连通。本发明在钢丝绳停止移动时，滚动轴的磁力消失促使活动件内移、密封件外移，有效改变滚轮的外表面形状，使滚轮呈凹凸不平的状态，有效在滚轮与固定轨道之间产生滑动摩擦力，即增大两者间的移动摩擦力，具备实现装置快速且稳定停止的效果。

Description

一种煤矿巷道空地无人巡检设备

技术领域

本申请涉及巷道巡检技术领域，尤其涉及一种煤矿巷道空地无人巡检设备。

背景技术

在煤矿开采运输工作中，为确保采矿安全，需要对运输设备、矿井设备等进行巡检操作。随着科学技术的进步，为减轻工作人员的劳动强度，提高巡检准确性，常采用无人巡检设备在巷道内进行移动巡检。现有的无人巡检设备主要由固定轨道、动力装置以及检测装置等组成，利用动力装置带动钢丝绳移动，实现检测装置在固定轨道上的平稳运行，从而有效检测煤矿巷道内各处的安全状况。

但现有的无人巡检设备在使用过程中还存在一些缺陷：首先，为减小移动臂与固定轨道之间的摩擦力，常在两者之间设置滚轮，以减小运动阻力，但由于巡检装置整体重量大，在钢丝绳停止运动时，巡检设备自身的惯性作用导致其不能快速停止，并造成设备摇晃，从而影响检测稳定性以及移动安全性；其次，由于巷道内环境复杂，常有煤渣等杂质飞溅，进而遗落分布在固定轨道上且无法及时清理，在巡检装置沿固定轨道移动时，煤渣导致移动臂与轨道之间摩擦力增大，造成两者受损程度提高，移动稳定性降低，严重影响设备的使用寿命。

发明内容

本申请提出了一种煤矿巷道空地无人巡检设备，具备有效增大滚轮停止时的摩擦力，提高设备整体的使用寿命，同时有效减小滚轮运动时的摩擦力，提高装置整体在移动过程中稳定性的优点，用以解决装置在不同因素干扰下稳定性差问题。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：一种煤矿巷道空地无人巡检设备，包括固定轨道，所述固定轨道的一端内部活动设置有主动轮，且主动轮的顶端与电机活动连接，所述固定轨道的另一端内部活动设置有从动轮，所述主动轮和从动轮的外侧活动套接有钢丝绳，所述固定轨道的两侧与移动臂的一端活动套接，且移动臂的侧壁固定嵌接有移动环，位于所述固定轨道左侧的移动环与钢丝绳固定套接，位于所述固定轨道右侧的移动环与钢丝绳活动套接，所述移动臂的另一端底部与移动柱的顶端固定连接，所述移动柱的底端与检测机固定连接，位于所述固定轨道内部的移动臂顶端和底端开设有固定槽，且移动臂通过固定槽与滚轮活动连接，所述滚轮由滚动件和滚动轴构成，所述滚动件的中部与滚动轴活动套接，所述滚动轴的两端与固定槽的左、右两侧壁固定连接，所述滚动件的外表面开设有竖槽，且滚动件通过竖槽与活动件活动套接，所述活动件的底端边缘与活动膜的一端固定连接，所述活动膜的另一端与竖槽的底端固定连接，所述竖槽的底端中部固定连接有固定件，所述固定件的内部与固定杆的一端活动套接，且固定件与固定杆之间通过拉伸弹簧连接，所述固定杆的另一端与活动件固定连接，所述滚动件内固定套接有滚动管，且滚动管的一端与固定件连通，滚动管的另一端与密封件连通。

进一步的，位于所述竖槽两侧的滚动件外表面固定连接有密封件，靠近所述滚动件的密封件内壁固定连接有下密封块，远离所述滚动件的密封件内壁固定连接有上密封块，所述下密封块与上密封块之间通过伸缩条连接。

进一步的，位于所述滚轮左、右两侧的移动臂开设有活动槽，且移动臂通过活动槽与清理件活动连接，所述清理件由固板、活板、连接膜构成，所述固板与活板之间通过连接膜固定连接，且固板与活板通过拉伸弹簧连接，靠近所述滚轮的活动槽一侧与固板固定连接，位于所述清理件内部的活板与限位板的一侧固定连接，所述限位板的另一端穿过固板与滚轮的两侧接触，位于所述清理件前、后两侧的连接膜固定套接有主气阀，与所述限位板位置对应的固板中部固定套接有侧气阀，位于所述固定件两侧的竖槽左、右侧壁固定套接有活动阀，且活动阀与侧气阀位置对应。

进一步的，一个所述移动臂对应设置有两个滚轮，且滚轮的外表面与固定轨道的上、下壁接触，一个所述滚轮内对应设置有数量相同的活动件和密封件，且活动件和密封件为交替设置。

进一步的，所述滚动轴为带有N型磁性的通电磁铁，且滚动轴与电机电连接，所述活动件带有N型磁性，且活动件的剖面形状为一侧为弧形的四边形。

进一步的，所述密封件为柔性橡胶材质，所述下密封块带有S型磁性，所述上密封块带有S型磁性，所述下密封块与上密封块为交替设置，所述伸缩条为弹性材料。

进一步的，所述移动臂为绝缘材质，所述固板、活板为硬质材料，且活板带有S型磁性，所述连接膜为柔质材料。

进一步的，所述限位板的剖面形状为弧形，且限位板的内侧壁与滚轮的外表面大小相适应。

进一步的，所述活动阀为双向气阀，所述侧气阀为单向气阀，且气体方向为由清理件内向竖槽内，所述主气阀为双向气阀。

本申请提供的一种煤矿巷道空地无人巡检设备，通过将滚轮的外侧交错设置活动件、密封件等部件，并利用滚动管将固定件与密封件连通，在钢丝绳进行移动时，滚动轴的磁力作用促使活动件与密封件的外表面弧度相同，能够使得滚轮与固定轨道之间产生有效的滚动摩擦，即减小两者间的移动摩擦力，实现装置稳定移动的效果，在钢丝绳停止移动时，滚动轴的磁力消失促使活动件内移、密封件外移，有效改变滚轮的外表面形状，使滚轮呈凹凸不平的状态，有效在滚轮与固定轨道之间产生滑动摩擦力，即增大两者间的移动摩擦力，实现装置稳定停止的效果；

通过在位于滚轮两侧的移动臂内设置清理件及其部件，当滚轮旋转时，活板与活动件之间的磁力作用以及拉伸弹簧的拉力作用有效促使活板往复移动，既有效使得清理件前、后两侧产生排气效果，实现对固定轨道内的吹动清理，从而减小移动臂等部件与固定轨道之间的摩擦力，提高装置的稳定移动，又有效使得限位板对滚轮外侧形状产生限制作用，进一步保证滚轮的滚动稳定性。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本申请公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本申请公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：

图1为本发明侧视结构图；

图2为本发明俯视结构图；

图3为本发明正视结构图；

图4为本发明图1中位于滚轮处的移动臂局部结构图；

图5为本发明图4中位于A处的局部扩大结构图；

图6为本发明图5中位于B处的局部扩大结构图；

图7为本发明图5中位于C处的局部扩大结构图；

图8为本发明中在滚轮旋转时的移动臂局部结构图；

图9为本发明图8中位于D处的局部扩大结构图；

图10为本发明图3中位于滚轮处的移动臂局部结构图；

图11为本发明图10中位于E处的局部扩大结构图；

图12为本发明位于移动臂侧视角度的滚轮外部结构图；

图13为本发明位于移动臂侧视角度的清理件内部结构图。

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作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。

实施例一

请参阅图1-图3，一种煤矿巷道空地无人巡检设备，包括固定轨道1，固定轨道1的一端内部活动设置有主动轮11，且主动轮11的顶端与电机13活动连接，固定轨道1的另一端内部活动设置有从动轮12，主动轮11和从动轮12的外侧活动套接有钢丝绳10，利用电机13促使主动轮11、从动轮12转动，进而带动钢丝绳10移动，为移动臂2整体移动做准备，固定轨道1的两侧与材质绝缘的移动臂2的一端活动套接，且移动臂2的侧壁固定嵌接有移动环21，能够有效屏蔽滚动轴32等部件的磁性，位于固定轨道1左侧的移动环21与钢丝绳10固定套接，位于固定轨道1右侧的移动环21与钢丝绳10活动套接，移动臂2的另一端底部与移动柱22的顶端固定连接，移动柱22的底端与检测机23固定连接，能够通过左侧移动环21使得该钢丝绳10带动移动臂2整体进行移动；

请参阅图4-图5、图8，进一步的，位于固定轨道1内部的移动臂2顶端和底端开设有固定槽，且移动臂2通过固定槽与滚轮3活动连接，一个移动臂2对应设置有两个滚轮3，且滚轮3的外表面与固定轨道1的上、下壁接触，具体为，在钢丝绳10移动时，滚轮3的外表面与固定轨道1接触但不与固定槽接触，能够有效促使滚轮3与固定轨道1之间产生滚动摩擦，减小移动臂2整体与固定轨道1之间的摩擦程度，提高装置的使用寿命，在钢丝绳10停止时，滚轮3的外表面与固定轨道1紧密接触且与固定槽紧密接触，能够有效产生滚轮3与固定轨道1、移动臂2之间均产生滑动摩擦，增大移动臂2整体与固定轨道1之间的摩擦程度，防止移动臂2整体因惯性而停止不稳定，滚轮3由滚动件31和滚动轴32构成，滚动轴32为带有N型磁性的通电磁铁，且滚动轴32与电机13电连接，滚动件31的中部与滚动轴32活动套接，滚动轴32的两端与固定槽的左、右两侧壁固定连接，滚动件31的外表面开设有竖槽，且滚动件31通过竖槽与活动件4活动套接，活动件4带有N型磁性，且活动件4的剖面形状为一侧为弧形的四边形，能够在滚动轴32通电时推动活动件4外移，进而使得活动件4外表面与固定轨道1接触，形成滚轮3与固定轨道1的滚动摩擦，活动件4的底端边缘与活动膜41的一端固定连接，活动膜41的另一端与竖槽的底端固定连接，位于竖槽两侧的滚动件31外表面固定连接有密封件6，一个滚轮3内对应设置有数量相同的活动件4和密封件6，且活动件4和密封件6为交替设置，能够通过固定件5和滚动管33将活动件4与密封件6连接，使得在钢丝绳10移动时活动件4外移、密封件6内移，进而活动件4与密封件6形成同一弧度的圆弧面，有效保证滚轮3的滚动，在钢丝绳10停止时活动件4内移、密封件6外移，进而活动件4和密封件6形成凹凸不平的弧面，有效增加滚轮3与固定轨道1之间的摩擦；

请参阅图5、图7-图8，进一步的，竖槽的底端中部固定连接有固定件5，固定件5的内部与固定杆51的一端活动套接，且固定件5与固定杆51之间通过拉伸弹簧连接，固定杆51的另一端与活动件4固定连接，滚动件31内固定套接有滚动管33，且滚动管33的一端与固定件5连通，滚动管33的另一端与密封件6连通，利用固定件5和滚动管33来连通活动件4和密封件6，使得活动件4产生位移、密封件6产生变形，进而促使滚轮3在不同时间内产生不同状态，提高装置整体的稳定性；

请参阅图5-图8，进一步的，密封件6为柔性橡胶材质，密封件6能够在外力作用下变形，形成压缩或膨胀等不同状态，进而为滚轮3处于不同状态而提供作用，靠近滚动件31的密封件6内壁固定连接有下密封块61，且下密封块61带有S型磁性，远离滚动件31的密封件6内壁固定连接有上密封块62，且上密封块62带有S型磁性，下密封块61与上密封块62之间的磁斥力小于上密封块62与滚动轴32之间的磁吸力大小，能够有效保证滚动轴32通电时密封件6处于压缩状态，进而滚轮3能够稳定滚动，下密封块61与上密封块62之间通过材料为弹性材质的伸缩条63连接，能够在被压缩后利用自身弹性伸展，保证密封件6的扩展，使得密封件6能够与固定轨道1、移动臂2产生紧密接触，以便滚轮3快速停止，下密封块61与上密封块62为交替设置，能够有效保证在下密封块61与上密封块62重叠后密封件6整体为坚硬状态，方便滚轮3的滚动。

当电机13启动并带动钢丝绳10移动时，滚动轴32通电而产生磁性，使得活动件4因磁斥力作用而外移至与固定轨道1接触，进而带动固定杆51上移并压缩拉伸弹簧，与此同时上密封块62受滚动件31等磁吸力作用而下移，使得下密封块61、上密封块62与伸缩条63形成重叠的整体，进而带动密封件6进行整体压缩，实现密封件6与固定槽的不接触，综上，活动件4与密封件6形成同一弧度的圆弧面，有效保证滚轮3整体与固定轨道1接触，并使得滚轮3在固定轨道1上移动时与固定轨道1产生滚动摩擦，进而减小滚轮3与固定轨道1之间的摩擦程度，既增强装置整体移动的稳定性，又提高装置整体的使用寿命；

当电机13关闭并带动钢丝绳10停止时，滚动轴32断电而磁性消失，使得密封件6在下密封块61与上密封块62磁斥力以及伸缩条63弹性力作用下而膨胀，有效提高密封件6与固定轨道1、移动臂2之间的接触紧密性，使得两两之间的摩擦程度增加，及时且快速的保证滚轮3停止，提高滚轮3停止的效率，缩短滚轮3停止的时间，与此同时，若滚轮3处于图4状态，利用密封件6首先封闭固定轨道1与移动臂2之间的空间，活动件4在拉伸弹簧的作用下不断下移，使得位于活动件4外侧的竖槽形成负压环境，进一步为滚轮3的停止提供拉力，防止滚轮3骤然停止而左右晃动，保证检测机23的正常检测。

实施例二

请参阅图3、图10-图11，进一步的，位于滚轮3左、右两侧的移动臂2开设有活动槽，且移动臂2通过活动槽与清理件7活动连接，清理件7由固板71、活板72、连接膜73构成，固板71、活板72为硬质材料，且活板72带有S型磁性，能够在活动件4旋转出移动臂2时，活动件4与活板72之间的磁力作用有效带动活板72向滚轮3处移动，实现清理件7内气体的排出，移动臂2两侧煤渣的清理，固板71与活板72之间通过材料为柔质的连接膜73固定连接，连接膜73能够伸缩变形，固板71与活板72通过拉伸弹簧连接，靠近滚轮3的活动槽一侧与固板71固定连接；

请参阅图10-图13，进一步的，位于清理件7内部的活板72与限位板8的一侧固定连接，限位板8的另一端穿过固板71与滚轮3的两侧接触，限位板8的剖面形状为弧形，且限位板8的内侧壁与滚轮3的外表面大小相适应，能够促使限位板8有效限制密封件6的形状，保证滚轮3的正常滚动；

请参阅图10-图11，进一步的，位于清理件7前、后两侧的连接膜73固定套接有主气阀9，且主气阀9为双向气阀，能够通过活板72的移动改变清理件7内的空间大小，及时通过主气阀9补充和排出空气，实现对固定轨道1内煤渣的清理；

请参阅图5、图7-图8、图12-图13，进一步的，与限位板8位置对应的固板71中部固定套接有侧气阀91，侧气阀91为单向气阀，且气体方向为由清理件7内向竖槽内，能够将清理件7内部分空气排向竖槽内，进一步保证活动件4与固定轨道1接触，实现滚轮3的滚动，位于固定件5两侧的竖槽左、右侧壁固定套接有活动阀42，且活动阀42为双向气阀，活动阀42与侧气阀91位置对应。

当电机13启动并带动钢丝绳10移动时，滚轮3与固定轨道1之间的滚动摩擦促使滚轮3匀速旋转，当活动件4转出移动臂2并与活板72正对时，使得活板72在活动件4的磁吸力作用下向滚轮3侧移动，有效挤压清理件7的内部空间，既通过主气阀9将空气外排，清理位于移动臂2前、后两侧的固定轨道1内煤渣，防止煤渣影响移动臂2整体的稳定运行，又通过侧气阀91和活动阀42将部分空气转移至位于活动件4下方的竖槽内，进一步推动活动件4外移与固定轨道1接触，保证滚轮3的稳定旋转，与此同时活板72向固板71方向移动有效带动限位板8移向滚轮3侧，并对滚轮3位置的密封件6进行限位，保证下密封块61与上密封块62的稳定重叠，进一步提高密封件6外表面的稳定性，防止在密封件6膨胀变形而影响滚轮3滚动旋转，当密封件6转出移动臂2并与活板72正对时，使得活板72受磁斥力而远离固板71，扩大清理件7内空间并补充空气，进一步为后续清理件7的压缩提供条件。

Claims (9)

1.一种煤矿巷道空地无人巡检设备，包括固定轨道（1），所述固定轨道（1）的一端内部活动设置有主动轮（11），且主动轮（11）的顶端与电机（13）活动连接，所述固定轨道（1）的另一端内部活动设置有从动轮（12），所述主动轮（11）和从动轮（12）的外侧活动套接有钢丝绳（10），其特征在于：所述固定轨道（1）的两侧与移动臂（2）的一端活动套接，且移动臂（2）的侧壁固定嵌接有移动环（21），位于所述固定轨道（1）左侧的移动环（21）与钢丝绳（10）固定套接，位于所述固定轨道（1）右侧的移动环（21）与钢丝绳（10）活动套接，所述移动臂（2）的另一端底部与移动柱（22）的顶端固定连接，所述移动柱（22）的底端与检测机（23）固定连接，位于所述固定轨道（1）内部的移动臂（2）顶端和底端开设有固定槽，且移动臂（2）通过固定槽与滚轮（3）活动连接，所述滚轮（3）由滚动件（31）和滚动轴（32）构成，所述滚动件（31）的中部与滚动轴（32）活动套接，所述滚动轴（32）的两端与固定槽的左、右两侧壁固定连接，所述滚动件（31）的外表面开设有竖槽，且滚动件（31）通过竖槽与活动件（4）活动套接，所述活动件（4）的底端边缘与活动膜（41）的一端固定连接，所述活动膜（41）的另一端与竖槽的底端固定连接，所述竖槽的底端中部固定连接有固定件（5），所述固定件（5）的内部与固定杆（51）的一端活动套接，且固定件（5）与固定杆（51）之间通过拉伸弹簧连接，所述固定杆（51）的另一端与活动件（4）固定连接，所述滚动件（31）内固定套接有滚动管（33），且滚动管（33）的一端与固定件（5）连通，滚动管（33）的另一端与密封件（6）连通。

2.根据权利要求1所述的煤矿巷道空地无人巡检设备，其特征在于：位于所述竖槽两侧的滚动件（31）外表面固定连接有密封件（6），靠近所述滚动件（31）的密封件（6）内壁固定连接有下密封块（61），远离所述滚动件（31）的密封件（6）内壁固定连接有上密封块（62），所述下密封块（61）与上密封块（62）之间通过伸缩条（63）连接。

3.根据权利要求2所述的煤矿巷道空地无人巡检设备，其特征在于：位于所述滚轮（3）左、右两侧的移动臂（2）开设有活动槽，且移动臂（2）通过活动槽与清理件（7）活动连接，所述清理件（7）由固板（71）、活板（72）、连接膜（73）构成，所述固板（71）与活板（72）之间通过连接膜（73）固定连接，且固板（71）与活板（72）通过拉伸弹簧连接，靠近所述滚轮（3）的活动槽一侧与固板（71）固定连接，位于所述清理件（7）内部的活板（72）与限位板（8）的一侧固定连接，所述限位板（8）的另一端穿过固板（71）与滚轮（3）的两侧接触，位于所述清理件（7）前、后两侧的连接膜（73）固定套接有主气阀（9），与所述限位板（8）位置对应的固板（71）中部固定套接有侧气阀（91），位于所述固定件（5）两侧的竖槽左、右侧壁固定套接有活动阀（42），且活动阀（42）与侧气阀（91）位置对应。

4.根据权利要求1所述的煤矿巷道空地无人巡检设备，其特征在于：一个所述移动臂（2）对应设置有两个滚轮（3），且滚轮（3）的外表面与固定轨道（1）的上、下壁接触，一个所述滚轮（3）内对应设置有数量相同的活动件（4）和密封件（6），且活动件（4）和密封件（6）为交替设置。

5.根据权利要求1所述的煤矿巷道空地无人巡检设备，其特征在于：所述滚动轴（32）为带有N型磁性的通电磁铁，且滚动轴（32）与电机（13）电连接，所述活动件（4）带有N型磁性，且活动件（4）的剖面形状为一侧为弧形的四边形。

6.根据权利要求2所述的煤矿巷道空地无人巡检设备，其特征在于：所述密封件（6）为柔性橡胶材质，所述下密封块（61）带有S型磁性，所述上密封块（62）带有S型磁性，所述下密封块（61）与上密封块（62）为交替设置，所述伸缩条（63）为弹性材料。

7.根据权利要求3所述的煤矿巷道空地无人巡检设备，其特征在于：所述移动臂（2）为绝缘材质，所述固板（71）、活板（72）为硬质材料，且活板（72）带有S型磁性，所述连接膜（73）为柔质材料。

8.根据权利要求3所述的煤矿巷道空地无人巡检设备，其特征在于：所述限位板（8）的剖面形状为弧形，且限位板（8）的内侧壁与滚轮（3）的外表面大小相适应。

9.根据权利要求3所述的煤矿巷道空地无人巡检设备，其特征在于：所述活动阀（42）为双向气阀，所述侧气阀（91）为单向气阀，且气体方向为由清理件（7）内向竖槽内，所述主气阀（9）为双向气阀。

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