CN116951247A - 一种煤矿井下巡检装置及巡检方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及矿井巡检技术领域,具体为一种煤矿井下巡检装置及巡检方法,包括底座,所述底座的内部活动设有轮距调节机构,所述底座的左侧面设有巡检动力机构,所述巡检动力机构活动贯穿底座的左侧面,且延伸至其内部,所述巡检动力机构用于对所述轮距调节机构进行驱动,还包括瓦斯检测机构,所述瓦斯检测机构活动设于底座的顶部,且所述瓦斯检测机构用于对煤矿瓦斯浓度的测量。通过设置轮距调节机构,对装置上的行走滚轮的轮距进行调节,从而可适用于不同轨距的煤矿瓦斯的巡检,通过设置巡检动力机构驱动装置在煤矿内原有的运煤轨道上进行移动巡检,从而无需额外架设轨道,相比现有装置,节省了导轨采购以及安装的成本。
Description
技术领域
本发明涉及矿井巡检技术领域,具体为一种煤矿井下巡检装置及巡检方法。
背景技术
根据授权公告号为:CN 115297251 B所公开的一种煤矿井下巡检机器人用监控装置,包括摄像头、过滤组件、导流组件、防护装置、泄压组件、清理组件和增压组件;防护装置上设有用于防止摄像头损坏的泄压组件;进而便于通过防护装置驱动泄压组件对摄像头的端部进行防护,有效的防止摄像头损坏,进而使摄像头的使用稳定性更好,导流组件的设置进而便于将巡检机器人行驶中的风能转换为驱动增压组件对气体增压的动能,进而便于通过增压组件将气体加压后使气体从清理组件清理摄像头,进而便于自动清理摄像头上的镜头上的灰尘,进而使摄像头上的镜头的图像采集的效果更好。
经由对上述现有的煤矿井下巡检机器人用监控装置在使用后发现,该现有的煤矿井下巡检机器人用监控装置,不能够与矿道内的铁轨进行共用,在实际使用时,仍需要在矿道内部预先安装专用轨道,导致上述现有装置的使用成本过高。
发明内容
为此,本发明提供一种煤矿井下巡检装置及巡检方法,以解决上述的问题。
本发明提供如下技术方案:一种煤矿井下巡检装置,包括底座,所述底座的内部活动设有轮距调节机构,所述底座的左侧面设有巡检动力机构,所述巡检动力机构活动贯穿底座的左侧面,且延伸至其内部,所述巡检动力机构用于对所述轮距调节机构进行驱动;
还包括瓦斯检测机构,所述瓦斯检测机构活动设于底座的顶部,且所述瓦斯检测机构用于对煤矿瓦斯浓度的测量。
作为本发明优选的方案,所述轮距调节机构包括定位销,所述定位销固定连接在底座的顶壁,所述定位销的外壁上转动连接有齿盘,所述齿盘的顶部向下开设有两个弧形导槽,两个所述弧形导槽关于定位销呈对称分布,且两个所述定位销的内部均滑动连接有导柱,两个所述导柱的底部均固定连接有连接块,两个所述连接块的底部均固定连接有调距架,两个所述调距架呈前后分布,且两个所述调距架的前侧面向后贯穿开设有两个左右分布的转动孔,四个所述转动孔的内壁上均转动连接有工形轮,四个所述工形轮的内壁上均固定连接有内花键管,四个所述内花键管滑动连接在底座的前侧面及后侧面上,且四个所述内花键管的端部均固定连接有行走滚轮。
所述轮距调节机构还包括步进电机,所述步进电机固定安装在底座的顶部,且所述步进电机的输出轴活动贯穿底座,且延伸至其内部,所述步进电机的底部固定连接有步进齿轮,所述步进齿轮位于齿盘的左侧,且所述步进齿轮齿盘与相啮合,且用于对齿盘进行驱动。
作为本发明优选的方案,所述巡检动力机构包括第一伺服电机,所述第一伺服电机固定连接在底座的左侧面中部,所述第一伺服电机的输出轴活动贯穿底座,且延伸至其内部,所述第一伺服电机的输出轴端部通过联轴器固定连接有主动齿轮,所述主动齿轮的底部啮合有被动齿轮,所述被动齿轮的内壁上固定连接有驱动扭杆,所述驱动扭杆转动连接在底座的左壁及右壁之间,所述驱动扭杆的外壁上固定连接有两个左右分布的驱动蜗杆,两个所述驱动蜗杆的顶部均啮合有驱动蜗轮,两个所述驱动蜗轮的内壁上均固定连接有花键滑轴,两个所述花键滑轴的外壁与前后分布的两个内花键管的内壁滑动连接。
作为本发明优选的方案,所述高度调节机构包括两个前后分布的光杆,两个所述光杆的外壁上均滑动连接有调节架,两个所述调节架的内部均螺纹连接有调节丝杆,两个所述调节丝杆的底部与底座的顶部转动连接。
作为本发明优选的方案,所述底座的顶部固定设有调节机构,所述高度调节机构位于底座及瓦斯检测机构之间,所述调节机构包括两个前后分布的光杆,两个所述光杆的外壁上均滑动连接有调节架,两个所述调节架的内部均螺纹连接有调节丝杆,两个所述调节丝杆的底部与底座的顶部转动连接。
作为本发明优选的方案,所述瓦斯检测机构包括采集框,所述采集框固定连接在两个调节架的底部,所述采集框的内部固定连接有摆动框,所述摆动框的左侧面固定连接有工形导轨,所述工形导轨的外壁上滑动连接有工形滑块,所述工形滑块的左侧面固定连接有滑板,所述滑板的左侧面上部固定连接有齿条,所述采集框的顶壁上转动连接有两个前后分布的转动柱,两个所述转动柱的底部均固定连接有弧形齿轮,两个所述弧形齿轮与齿条相啮合,两个所述弧形齿轮的左侧面均固定连接有采集管,两个所述采集管的端部均固定连接有导流罩,两个所述采集管的尾端均固定连接有软管,两个所述软管的输出端共同固定连接有瓦斯检测仪。
作为本发明优选的方案,所述瓦斯检测机构还包括第三伺服电机,所述第三伺服电机固定连接在摆动框的顶部,所述第三伺服电机的输出轴活动贯穿摆动框,且延伸至其内部,所述第三伺服电机的输出轴端部固定连接有主动锥齿轮,所述主动锥齿轮的外围啮合有被动锥齿轮,所述被动锥齿轮的内壁上固定连接有扭转杆,所述扭转杆转动连接在摆动框的前壁及后壁上,所述扭转杆的外壁上固定连接有圆柱凸轮,所述圆柱凸轮的轮槽内滑动连接有凸轮销,所述凸轮销固定连接在滑板的左侧面中部。
作为本发明优选的方案,所述采集框的底部固定设有摄像头。
一种煤矿井下巡检装置的巡检方法,包括以下使用步骤:
S1,通过开启步进电机,使其输出轴驱动步进齿轮转动,进一步带动与之啮合的齿盘沿着定位销外壁转动,进而使得两个弧形导槽同步转动,进一步在两个弧形导槽槽壁的推力下,推动两个导柱做对向或相向移动,同时在两个连接块的连接作用下,进一步带动两个调距架同步移动,使得在转动孔与工形轮的连接作用下带动内花键管及行走滚轮同步移动,从而对本装置的轮距进行调节,使得本装置在经过调节后,可以匹配与对不同轨距的煤矿井下巡检工作;
S2,通过第一伺服电机的输出轴驱动主动齿轮转动,进一步带动与之啮合的被动齿轮转动,进而驱动扭杆转动,使得与驱动扭杆固定连接的两个驱动蜗杆转动,进一步带动与两个驱动蜗杆相啮合的两个驱动蜗轮转动,进而带动与两个驱动蜗轮固定连接的两个花键滑轴同步转动,进而带动内花键管转动,使得行走滚轮同步转动,带动装置沿着矿道内部的铁轨移动,从而带动瓦斯检测机构移动,对煤矿进行巡检;
S3,通过第二伺服电机的输出轴驱动调节蜗杆转动,进而带动与调节蜗杆啮合的两个调节蜗轮转动,使其在与两个调节架的螺纹连接作用下,推动两个调节架沿着两个光杆的外壁上下滑动,进一步推动瓦斯检测机构上下移动,实现对瓦斯检测机构的高度进行调节作用,以便于可针对矿道的高度而对瓦斯检测机构进行高度的调整,提升了装作的实用性;
S4,通过第三伺服电机的输出轴驱动主动锥齿轮转动,进而带动与之啮合的被动锥齿轮转动,进一步使与被动锥齿轮固定连接的扭转杆转动,进而带动与扭转杆固定连接的圆柱凸轮转动,进一步带动凸轮销前后往复摆动,使得与凸轮销固定连接的滑板沿着工形滑块与工形导轨的滑动方向往复移动,进一步使得与滑板固定连接的齿条往复移动,进而使与齿条啮合的两个弧形齿轮正反翻动,从而带动两个采集管往复摆动,进一步扩大了两个采集管的采集范围。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明中,通过轮距调节机构中的步进电机输出轴驱动步进齿轮传动,进一步带动与之啮合的齿盘沿着定位销外壁转动,进而使得两个弧形导槽同步转动,进一步在两个弧形导槽槽壁的推力下,推动两个导柱做对向或相向移动,同时在两个连接块的连接作用下,进一步带动两个调距架同步移动,使得在转动孔与工形轮的连接作用下带动内花键管及行走滚轮同步移动,从而对本装置的轮距进行调节,使得本装置在经过调节后,可以匹配于对不同轨距的煤矿井下巡检工作。
2、本发明中,通过巡检动力机构中的第一伺服电机的输出轴驱动主动齿轮转动,进一步带动与之啮合的被动齿轮转动,进而驱动扭杆转动,使得与驱动扭杆固定连接的两个驱动蜗杆转动,进一步带动与两个驱动蜗杆相啮合的两个驱动蜗轮转动,进而带动与两个驱动蜗轮固定连接的两个花键滑轴同步转动,进而带动内花键管转动,使得行走滚轮同步转动,带动装置沿着矿道内部的铁轨移动,从而带动瓦斯检测机构移动,对煤矿进行巡检,从而无需额外架设轨道。
3、本发明中,通过瓦斯检测机构中的第三伺服电机的输出轴驱动主动锥齿轮转动,进而带动与之啮合的被动锥齿轮转动,进一步使与被动锥齿轮固定连接的扭转杆转动,进而带动与扭转杆固定连接的圆柱凸轮转动,进一步带动凸轮销前后往复摆动,使得与凸轮销固定连接的滑板沿着工形滑块与工形导轨的滑动方向往复移动,进一步使得与滑板固定连接的齿条往复移动,进而使与齿条啮合的两个弧形齿轮正反翻动,从而带动两个采集管往复摆动,进一步扩大了两个采集管的采集范围。
附图说明
图1为本发明结构示意图;
图2为本发明的剖面结构示意图;
图3为本发明底座的顶部剖面结构示意图;
图4为本发明轮距调节机构结构示意图;
图5为图4本发明A的局部放大结构示意图;
图6为本发明齿盘与导柱的展开结构示意图;
图7为本发明高度调节机构结构示意图;
图8为本发明瓦斯检测机构结构示意图;
图9为本发明瓦斯检测机构的局部细节结构示意图。
图中:1、底座;2、轮距调节机构;3、巡检动力机构;4、高度调节机构;5、瓦斯检测机构;6、摄像头;201、定位销;202、齿盘;203、弧形导槽;204、导柱;205、连接块;206、调距架;207、转动孔;208、工形轮;209、内花键管;2010、行走滚轮;2011、步进电机;2012、步进齿轮;301、第一伺服电机;302、主动齿轮;303、被动齿轮;304、驱动扭杆;305、驱动蜗杆;306、驱动蜗轮;307、花键滑轴;401、光杆;402、调节架;403、调节丝杆;404、第二伺服电机;405、调节蜗杆;406、调节蜗轮;501、采集框;502、摆动框;503、工形导轨;504、工形滑块;505、滑板;506、齿条;507、转动柱;508、弧形齿轮;509、采集管;5010、导流罩;5011、软管;5012、瓦斯检测仪;5013、第三伺服电机;5014、主动锥齿轮;5015、被动锥齿轮;5016、扭转杆;5017、圆柱凸轮;5018、凸轮销。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
实施例:请参阅图1-9所示的一种煤矿井下巡检装置,包括底座1,底座1的内部活动设有轮距调节机构2,底座1的左侧面设有巡检动力机构3,巡检动力机构3活动贯穿底座1的左侧面,延伸至其内部,巡检动力机构3用于对轮距调节机构2进行驱动;
还包括瓦斯检测机构5,所述瓦斯检测机构5活动设于底座1的顶部,且所述瓦斯检测机构5用于对煤矿瓦斯浓度的测量。
在该实施例中,参照图1-6所示,轮距调节机构2包括定位销201,定位销201固定连接在底座1的顶壁,定位销201的外壁上转动连接有齿盘202,齿盘202的顶部向下开设有两个弧形导槽203,两个弧形导槽203关于定位销201呈对称分布,两个定位销201的内部均滑动连接有导柱204,两个导柱204的底部均固定连接有连接块205,两个连接块205的底部均固定连接有调距架206,两个调距架206呈前后分布,两个调距架206的前侧面向后贯穿开设有两个左右分布的转动孔207,四个转动孔207的内壁上均转动连接有工形轮208,四个工形轮208的内壁上均固定连接有内花键管209,四个内花键管209滑动连接在底座1的前侧面及后侧面上,四个内花键管209的端部均固定连接有行走滚轮2010,底座1的顶部固定连接有步进电机2011,步进电机2011的输出轴活动贯穿底座1,延伸至其内部,步进电机2011的底部固定连接有步进齿轮2012,步进齿轮2012位于齿盘202的左侧,步进齿轮2012齿盘与202相啮合;
通过步进电机2011的输出轴驱动步进齿轮2012转动,进一步带动与之啮合的齿盘202沿着定位销201外壁转动,进而使得两个弧形导槽203同步转动,进一步在两个弧形导槽203槽壁的推力下,推动两个导柱204做对向或相向移动,同时在两个连接块205的连接作用下,进一步带动两个调距架206同步移动,使得在转动孔207与工形轮208的连接作用下带动内花键管209及行走滚轮2010同步移动,从而对本装置的轮距进行调节,使得本装置在经过调节后,可以匹配与对不同轨距的煤矿井下巡检工作,极大提升了本装置的灵活性与适配性。
在该实施例中,参照图4、图5以及图6所示,巡检动力机构3包括第一伺服电机301,第一伺服电机301固定连接在底座1的左侧面中部,第一伺服电机301的输出轴活动贯穿底座1,延伸至其内部,第一伺服电机301的输出轴端部通过联轴器固定连接有主动齿轮302,主动齿轮302的底部啮合有被动齿轮303,被动齿轮303的内壁上固定连接有驱动扭杆304,驱动扭杆304转动连接在底座1的左壁及右壁之间,驱动扭杆304的外壁上固定连接有两个左右分布的驱动蜗杆305,两个驱动蜗杆305的顶部均啮合有驱动蜗轮306,两个驱动蜗轮306的内壁上均固定连接有花键滑轴307,两个花键滑轴307的外壁与前后分布的两个内花键管209的内壁滑动连接;
通过第一伺服电机301提供动力,进而驱动主动齿轮302转动,进一步带动与之啮合的被动齿轮303转动,进而驱动扭杆304转动,使得与驱动扭杆304固定连接的两个驱动蜗杆305转动,进一步带动与两个驱动蜗杆305相啮合的两个驱动蜗轮306转动,进而带动与两个驱动蜗轮306固定连接的两个花键滑轴307同步转动,进而带动内花键管209转动,使得行走滚轮2010同步转动,带动装置沿着矿道内部的铁轨移动,从而带动瓦斯检测机构5移动,对煤矿进行巡检。
在该实施例中,参照图1、图7所示,所述底座1的顶部固定设有调节机构4,所述高度调节机构4位于底座及瓦斯检测机构5之间,高度调节机构4包括两个前后分布的光杆401,两个光杆401的外壁上均滑动连接有调节架402,两个调节架402的内部均螺纹连接有调节丝杆403,两个调节丝杆403的底部与底座1的顶部转动连接,高度调节机构4还包括第二伺服电机404,第二伺服电机404固定连接在底座1的顶部,第二伺服电机404的输出轴端部固定连接有调节蜗杆405,调节蜗杆405的两侧均啮合有调节蜗轮406,两个调节蜗轮406的内壁与两个调节丝杆403的外壁固定连接;
通过第二伺服电机404的输出轴驱动调节蜗杆405转动,进而带动与调节蜗杆405啮合的两个调节蜗轮406转动,使其在与两个调节架402的螺纹连接作用下,推动两个调节架402沿着两个光杆401的外壁上下滑动,进一步推动瓦斯检测机构5上下移动,实现对瓦斯检测机构5的高度进行调节作用,以便于可针对矿道的高度而对瓦斯检测机构5进行具体的高度调节。
在该实施例中,参照图2、图8及图9所示,瓦斯检测机构5包括采集框501,采集框501固定连接在两个调节架402的底部,采集框501的内部固定连接有摆动框502,摆动框502的左侧面固定连接有工形导轨503,工形导轨503的外壁上滑动连接有工形滑块504,工形滑块504的左侧面固定连接有滑板505,滑板505的左侧面上部固定连接有齿条506,采集框501的顶壁上转动连接有两个前后分布的转动柱507,两个转动柱507的底部均固定连接有弧形齿轮508,两个弧形齿轮508与齿条506相啮合,两个弧形齿轮508的左侧面均固定连接有采集管509,两个采集管509的尾端均固定连接有软管5011,两个软管5011的输出端共同固定连接有瓦斯检测仪5012,该瓦斯检测仪5012,通过内部设置的瓦斯浓度传感器实现对瓦斯浓度的检测,该检测手段为现有的一种常规检测方式,在此不做赘述,瓦斯检测机构5还包括第三伺服电机5013,第三伺服电机5013固定连接在摆动框502的顶部,第三伺服电机5013的输出轴活动贯穿摆动框502,延伸至其内部,第三伺服电机5013的输出轴端部固定连接有主动锥齿轮5014,主动锥齿轮5014的外围啮合有被动锥齿轮5015,被动锥齿轮5015的内壁上固定连接有扭转杆5016,扭转杆5016转动连接在摆动框502的前壁及后壁上,扭转杆5016的外壁上固定连接有圆柱凸轮5017,圆柱凸轮5017的轮槽内滑动连接有凸轮销5018,凸轮销5018固定连接在滑板505的左侧面中部;
通过第三伺服电机5013的输出轴驱动主动锥齿轮5014转动,进而带动与之啮合的被动锥齿轮5015转动,进一步使与被动锥齿轮5015固定连接的扭转杆5016转动,进而带动与扭转杆5016固定连接的圆柱凸轮5017转动,进一步带动凸轮销5018前后往复摆动,使得与凸轮销5018固定连接的滑板505沿着工形滑块504与工形导轨503的滑动方向往复移动,进一步使得与滑板505固定连接的齿条506往复移动,进而使与齿条506啮合的两个弧形齿轮508正反翻动,从而带动两个采集管509往复摆动,进一步扩大了两个采集管509的采集范围。
在该实施例中,参照图8所示,两个采集管509的端部均固定连接有导流罩5010;
通过设置导流罩5010,起到了的导流的作用,进一步提升了采集管509的瓦斯采集效率。
在该实施例中,参照图2所示,采集框501的底部固定设有摄像头6;
通过设置摄像头6,用于对矿道内部画面进行采集,从而边缘远程对装置进行操控,该远程操控技术手段为现有的网络远程控制技术手段,在此不做过多赘述。
一种煤矿井下巡检装置的巡检方法,包括以下使用步骤:
S1,通过开启步进电机2011,使其输出轴驱动步进齿轮2012转动,进一步带动与之啮合的齿盘202沿着定位销201外壁转动,进而使得两个弧形导槽203同步转动,进一步在两个弧形导槽203槽壁的推力下,推动两个导柱204做对向或相向移动,同时在两个连接块205的连接作用下,进一步带动两个调距架206同步移动,使得在转动孔207与工形轮208的连接作用下带动内花键管209及行走滚轮2010同步移动,从而对本装置的轮距进行调节,使得本装置在经过调节后,可以匹配与对不同轨距的煤矿井下巡检工作;
S2,通过第一伺服电机301的输出轴驱动主动齿轮302转动,进一步带动与之啮合的被动齿轮303转动,进而驱动扭杆304转动,使得与驱动扭杆304固定连接的两个驱动蜗杆305转动,进一步带动与两个驱动蜗杆305相啮合的两个驱动蜗轮306转动,进而带动与两个驱动蜗轮306固定连接的两个花键滑轴307同步转动,进而带动内花键管209转动,使得行走滚轮2010同步转动,带动装置沿着矿道内部的铁轨移动,从而带动瓦斯检测机构5移动,对煤矿进行巡检;
S3,通过第二伺服电机404的输出轴驱动调节蜗杆405转动,进而带动与调节蜗杆405啮合的两个调节蜗轮406转动,使其在与两个调节架402的螺纹连接作用下,推动两个调节架402沿着两个光杆401的外壁上下滑动,进一步推动瓦斯检测机构5上下移动,实现对瓦斯检测机构5的高度进行调节作用,以便于可针对矿道的高度而对瓦斯检测机构5进行高度的调整,提升了装作的实用性;
S4,通过第三伺服电机5013的输出轴驱动主动锥齿轮5014转动,进而带动与之啮合的被动锥齿轮5015转动,进一步使与被动锥齿轮5015固定连接的扭转杆5016转动,进而带动与扭转杆5016固定连接的圆柱凸轮5017转动,进一步带动凸轮销5018前后往复摆动,使得与凸轮销5018固定连接的滑板505沿着工形滑块504与工形导轨503的滑动方向往复移动,进一步使得与滑板505固定连接的齿条506往复移动,进而使与齿条506啮合的两个弧形齿轮508正反翻动,从而带动两个采集管509往复摆动,进一步扩大了两个采集管509的采集范围。
本方案一种煤矿井下巡检装置及巡检方法在工作时,通过开启步进电机2011,使其输出轴驱动步进齿轮2012转动,进一步带动与之啮合的齿盘202沿着定位销201外壁转动,进而使得两个弧形导槽203同步转动,进一步在两个弧形导槽203槽壁的推力下,推动两个导柱204做对向或相向移动,同时在两个连接块205的连接作用下,进一步带动两个调距架206同步移动,使得在转动孔207与工形轮208的连接作用下带动内花键管209及行走滚轮2010同步移动,从而对本装置的轮距进行调节,使得本装置在经过调节后,可以匹配与对不同轨距的煤矿井下巡检工作,通过第一伺服电机301的输出轴驱动主动齿轮302转动,进一步带动与之啮合的被动齿轮303转动,进而驱动扭杆304转动,使得与驱动扭杆304固定连接的两个驱动蜗杆305转动,进一步带动与两个驱动蜗杆305相啮合的两个驱动蜗轮306转动,进而带动与两个驱动蜗轮306固定连接的两个花键滑轴307同步转动,进而带动内花键管209转动,使得行走滚轮2010同步转动,带动装置沿着矿道内部的铁轨移动,从而带动瓦斯检测机构5移动,对煤矿进行巡检,通过第二伺服电机404的输出轴驱动调节蜗杆405转动,进而带动与调节蜗杆405啮合的两个调节蜗轮406转动,使其在与两个调节架402的螺纹连接作用下,推动两个调节架402沿着两个光杆401的外壁上下滑动,进一步推动瓦斯检测机构5上下移动,实现对瓦斯检测机构5的高度进行调节作用,以便于可针对矿道的高度而对瓦斯检测机构5进行高度的调整,提升了装作的实用性,通过第三伺服电机5013的输出轴驱动主动锥齿轮5014转动,进而带动与之啮合的被动锥齿轮5015转动,进一步使与被动锥齿轮5015固定连接的扭转杆5016转动,进而带动与扭转杆5016固定连接的圆柱凸轮5017转动,进一步带动凸轮销5018前后往复摆动,使得与凸轮销5018固定连接的滑板505沿着工形滑块504与工形导轨503的滑动方向往复移动,进一步使得与滑板505固定连接的齿条506往复移动,进而使与齿条506啮合的两个弧形齿轮508正反翻动,从而带动两个采集管509往复摆动,进一步扩大了两个采集管509的采集范围。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种煤矿井下巡检装置,包括底座,其特征在于:所述底座的内部活动设有轮距调节机构,所述底座的左侧面设有巡检动力机构,所述巡检动力机构活动贯穿底座的左侧面,且延伸至其内部,所述巡检动力机构用于对所述轮距调节机构进行驱动;
还包括瓦斯检测机构,所述瓦斯检测机构活动设于底座的顶部,且所述瓦斯检测机构用于对煤矿瓦斯浓度的测量。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下巡检装置,其特征在于:所述轮距调节机构包括定位销,所述定位销固定连接在底座的顶壁,所述定位销的外壁上转动连接有齿盘,所述齿盘的顶部向下开设有两个弧形导槽,两个所述弧形导槽关于定位销呈对称分布,且两个所述定位销的内部均滑动连接有导柱,两个所述导柱的底部均固定连接有连接块,两个所述连接块的底部均固定连接有调距架,两个所述调距架呈前后分布,且两个所述调距架的前侧面向后贯穿开设有两个左右分布的转动孔,四个所述转动孔的内壁上均转动连接有工形轮,四个所述工形轮的内壁上均固定连接有内花键管,四个所述内花键管滑动连接在底座的前侧面及后侧面上,且四个所述内花键管的端部均固定连接有行走滚轮。
3.根据权利要求2所述的一种煤矿井下巡检装置,其特征在于:所述轮距调节机构还包括步进电机,所述步进电机固定安装在底座的顶部,且所述步进电机的输出轴活动贯穿底座,且延伸至其内部,所述步进电机的底部固定连接有步进齿轮,所述步进齿轮位于齿盘的左侧,且所述步进齿轮齿盘与相啮合,且用于对齿盘进行驱动。
4.根据权利要求1所述的一种煤矿井下巡检装置,其特征在于:所述巡检动力机构包括第一伺服电机,所述第一伺服电机固定连接在底座的左侧面中部,所述第一伺服电机的输出轴活动贯穿底座,且延伸至其内部,所述第一伺服电机的输出轴端部通过联轴器固定连接有主动齿轮,所述主动齿轮的底部啮合有被动齿轮,所述被动齿轮的内壁上固定连接有驱动扭杆,所述驱动扭杆转动连接在底座的左壁及右壁之间,所述驱动扭杆的外壁上固定连接有两个左右分布的驱动蜗杆,两个所述驱动蜗杆的顶部均啮合有驱动蜗轮,两个所述驱动蜗轮的内壁上均固定连接有花键滑轴,两个所述花键滑轴的外壁与前后分布的两个内花键管的内壁滑动连接。
5.根据权利要求1所述的一种煤矿井下巡检装置,其特征在于:所述底座的顶部固定设有调节机构,所述高度调节机构位于底座及瓦斯检测机构之间,所述调节机构包括两个前后分布的光杆,两个所述光杆的外壁上均滑动连接有调节架,两个所述调节架的内部均螺纹连接有调节丝杆,两个所述调节丝杆的底部与底座的顶部转动连接。
6.根据权利要求4所述的一种煤矿井下巡检装置,其特征在于:所述高度调节机构还包括第二伺服电机,所述第二伺服电机固定连接在底座的顶部,所述第二伺服电机的输出轴端部固定连接有调节蜗杆,所述调节蜗杆的两侧均啮合有调节蜗轮,两个所述调节蜗轮的内壁与两个调节丝杆的外壁固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种煤矿井下巡检装置,其特征在于:所述瓦斯检测机构包括采集框,所述采集框固定连接在两个调节架的底部,所述采集框的内部固定连接有摆动框,所述摆动框的左侧面固定连接有工形导轨,所述工形导轨的外壁上滑动连接有工形滑块,所述工形滑块的左侧面固定连接有滑板,所述滑板的左侧面上部固定连接有齿条,所述采集框的顶壁上转动连接有两个前后分布的转动柱,两个所述转动柱的底部均固定连接有弧形齿轮,两个所述弧形齿轮与齿条相啮合,两个所述弧形齿轮的左侧面均固定连接有采集管,两个所述采集管的端部均固定连接有导流罩,两个所述采集管的尾端均固定连接有软管,两个所述软管的输出端共同固定连接有瓦斯检测仪。
8.根据权利要求6所述的一种煤矿井下巡检装置,其特征在于:所述瓦斯检测机构还包括第三伺服电机,所述第三伺服电机固定连接在摆动框的顶部,所述第三伺服电机的输出轴活动贯穿摆动框,且延伸至其内部,所述第三伺服电机的输出轴端部固定连接有主动锥齿轮,所述主动锥齿轮的外围啮合有被动锥齿轮,所述被动锥齿轮的内壁上固定连接有扭转杆,所述扭转杆转动连接在摆动框的前壁及后壁上,所述扭转杆的外壁上固定连接有圆柱凸轮,所述圆柱凸轮的轮槽内滑动连接有凸轮销,所述凸轮销固定连接在滑板的左侧面中部。
9.根据权利要求6所述的一种煤矿井下巡检装置,其特征在于:所述采集框的底部固定设有摄像头。
10.根据权利要求1所述的一种煤矿井下巡检装置的巡检方法,其特征在于:包括以下使用步骤:
S1,通过开启步进电机,使其输出轴驱动步进齿轮转动,进一步带动与之啮合的齿盘沿着定位销外壁转动,进而使得两个弧形导槽同步转动,进一步在两个弧形导槽槽壁的推力下,推动两个导柱做对向或相向移动,同时在两个连接块的连接作用下,进一步带动两个调距架同步移动,使得在转动孔与工形轮的连接作用下带动内花键管及行走滚轮同步移动,从而对本装置的轮距进行调节,使得本装置在经过调节后,可以匹配与对不同轨距的煤矿井下巡检工作;
S2,通过第一伺服电机的输出轴驱动主动齿轮转动,进一步带动与之啮合的被动齿轮转动,进而驱动扭杆转动,使得与驱动扭杆固定连接的两个驱动蜗杆转动,进一步带动与两个驱动蜗杆相啮合的两个驱动蜗轮转动,进而带动与两个驱动蜗轮固定连接的两个花键滑轴同步转动,进而带动内花键管转动,使得行走滚轮同步转动,带动装置沿着矿道内部的铁轨移动,从而带动瓦斯检测机构移动,对煤矿进行巡检;
S3,通过第二伺服电机的输出轴驱动调节蜗杆转动,进而带动与调节蜗杆啮合的两个调节蜗轮转动,使其在与两个调节架的螺纹连接作用下,推动两个调节架沿着两个光杆的外壁上下滑动,进一步推动瓦斯检测机构上下移动,实现对瓦斯检测机构的高度进行调节作用,以便于可针对矿道的高度而对瓦斯检测机构进行高度的调整,提升了装作的实用性;
S4,通过第三伺服电机的输出轴驱动主动锥齿轮转动,进而带动与之啮合的被动锥齿轮转动,进一步使与被动锥齿轮固定连接的扭转杆转动,进而带动与扭转杆固定连接的圆柱凸轮转动,进一步带动凸轮销前后往复摆动,使得与凸轮销固定连接的滑板沿着工形滑块与工形导轨的滑动方向往复移动,进一步使得与滑板固定连接的齿条往复移动,进而使与齿条啮合的两个弧形齿轮正反翻动,从而带动两个采集管往复摆动,进一步扩大了两个采集管的采集范围。
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CN202310992423.5A CN116951247A (zh) | 2023-08-08 | 2023-08-08 | 一种煤矿井下巡检装置及巡检方法 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117927001A (zh) * | 2024-03-15 | 2024-04-26 | 山西省建筑科学研究院集团有限公司 | 一种建筑泡沫陶瓷复合条板安装工艺 |
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2023
- 2023-08-08 CN CN202310992423.5A patent/CN116951247A/zh active Pending
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