CN216095369U - 一种输煤系统疏通机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种输煤系统疏通机器人，属于煤炭输送领域；提出一种灵活度高、作业效果好的落煤管疏通机器人；技术方案为：一种输煤系统疏通机器人，包括：机器人和刀头总成；所述机器人是至少两轴的机械臂，所述机械臂末端固定有刀头总成，所述刀头总成包括：伸缩件和刀头；所述伸缩件一端与机械臂末端连接，所述伸缩件另一端固定有刀头。

Description

一种输煤系统疏通机器人

技术领域

本实用新型为一种输煤系统疏通机器人，属于煤炭输送领域。

背景技术

以燃煤为动力的火力电厂需要通过传送带、落煤管道将煤粉或是煤泥定量传送到锅炉燃烧。

以煤泥作为燃料时，煤泥中的水分占总质量的16％。因此在输煤系统中会经常造成输煤栈桥的落煤口堵塞，严重时会发生煤泥溢出，必须停机进行人工处理、疏通，造成不必要的停机损失，还要投入大量的人力清淤，极大影响生产安全与效益。

另外，落煤管为方形结构，内部角成90度死角,在死角位置容易形成粘附而堵煤；部分落煤管内安装有三通挡板，三通挡板在长时间运行的情况下,易变形或限位不到位等,使之形成一定夹缝而产生堵煤；以及落煤管在冲击严重都加装其耐磨板,由于目前电煤里掺杂着大量的石块等杂物,在长时间运行下,容易使耐磨板翘起,缩小通流面积,造成落煤管堵煤。

目前，落煤管内主要在正对皮带倾斜坡面和三通隔板倾斜坡面处容易发生堵煤现象。其中落煤口正对皮带倾斜坡面已安装旋转刮刀，淤堵问题基本解决，但是落煤管内部存在的堵煤现象无法快速解决，一旦出现上述问题，必须进行停机检修，严重影响设备正常运行。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提出一种灵活度高、作业效果好的落煤管疏通机器人。

为实现上述技术目的，本实用新型提供的技术方案为：

一种输煤系统疏通机器人，包括：机器人和刀头总成；所述机器人是至少两轴的机械臂，所述机械臂末端固定有刀头总成，所述刀头总成包括：伸缩件和刀头；所述伸缩件一端与机械臂末端连接，所述伸缩件另一端固定有刀头。

所述输煤系统疏通机器人还包括底座；所述底座包括：固定轨道、丝杠、驱动电机和滑动座，所述固定轨道为条状结构，所述固定轨道上沿轴线方向设置有轨道槽，所述轨道槽内设置有丝杠，且丝杠具有绕其中心线转动趋势，所述固定轨道一侧固定有驱动丝杠转动的驱动电机，所述轨道槽内设置有滑动座，所述滑动座上设置有与丝杠相适应的螺纹孔，所述丝杠转动驱动滑动座运行，所述滑动座上固定有机器人。

所述刀头还包括：外壳、电机、减速器、疏通刀具和压力感知模块，所述外壳为一端开口的管状结构，所述外壳外壁与伸缩件另一端固定连接，所述外壳内设置有电机和减速器，所述减速器输出轴与疏通刀具固定连接，所述疏通刀具具有绕其中轴转动趋势，所述疏通刀具工作端面上设置有压力感知模块。

所述刀头还包括活动支架和压缩弹簧；所述外壳内壁上设置有若干滑轨，所述外壳内设置有活动支架，所述活动支架是与外壳相适应的块状结构，所述活动支架外壁上设置有若干滑槽，若干滑轨一一对应的设置于滑槽内，且所述活动支架具有沿滑轨往复滑行趋势，所述活动支架与外壳内部之间设置有压缩弹簧，所述活动支架面向外壳内部一侧面上固定有电机，所述活动支架另一侧端面上固定有减速器。

所述压力感知模块包括：限位开关、压力杆和预紧弹簧，所述限位开关固定于疏通刀具内部，所述压力杆一部分设置于疏通刀具内部，所述压力杆另一部分突出于疏通刀具前端面，位于疏通刀具内部的压力杆上固定有挡片，所述挡片与疏通刀具内部之间的压力杆上套装有预紧弹簧，所述压力杆下压后碰触限位开关。

所述机器人第一个转动轴具有实现机器人末端在落煤管管口一侧和落煤管管口正下方之间往复运行趋势；所述机器人第二个转动轴具有实现刀头在某一平面上沿某一方向往复运行趋势。

所述落煤管管口距离传送带最小距离为，所述落煤管管口与传送带运行方向垂直边宽为Y，所述伸缩件长度小于

所述外壳开口处的滑轨端头设置有凸起。

所述疏通刀具整体为圆柱结构，所述疏通刀具侧面上固定有若干齿牙，且疏通刀具前端面水平。

所述减速器为行星减速器。

所述压力感知模块还包括无线通信模块，所述无线通信模块设置于疏通刀具内部，所述无线通信模块天线延伸至外壳内。

所述压力感知模块通过无线通信模块与控制中心电气连接。

所述压力感知模块还包括电池，所述电池为限位开关和无线通信模块电气连接。

所述疏通刀具前端面为其工作端面。

所述疏通刀具前端面设置有凹槽，所述限位开关、部分压力杆、预紧弹簧、无线通信模块和电池均设置于凹槽内。

所述凹槽端口处固定有固定盖板，所述固定盖板中部设置有通孔，所述压力杆活动设置于通孔内。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

一、本实用新型采用机器人和刀头总成结合的方式，便于控制刀头总成在复杂环境下进行作业，避免出现与传送带相撞、与落煤管内壁相撞的情况，同时可控制刀头在落煤管内部适合位置作业。

二、本实用新型采用伸缩件，主要作业位置处于落煤管内部3.0～3.5米位置处，同时进入管口狭小，采用伸缩件可方便快捷进入落煤管内，防止传送带、落煤管管口限制同时到达合适位置。

三、本实用新型采用压力感知模块，一般落煤管内部淤堵位置的煤层相对松软，压力感知模块触碰堵塞煤层和落煤管内壁时，其受到反向压力不同，进而为机器人提供刀头与落煤管内壁距离参数，实现管路疏通的精准控制。

四、本实用新型采用活动支架和压缩弹簧，压力感知模块将信号上传，控制模块下发指令，中间存在时间差且刀头本身具有惯性存在疏通刀具压在落煤管内壁上的情况，造成设备和落煤管损坏，活动支架和压缩弹簧可实现缓冲，避免疏通刀具与落煤管内壁之间硬接触。

五、落煤管内部存在三通隔板时具有至少两个以上的落煤管口，本实用新型采用底座，一方面适合对机器人位置进行微调，从而使刀头总成顺利进入落煤管内部，另一方面实现一台设备对多个落煤管进行清理作业。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型使用状态示意图。

图3为本实用新型侧面结构示意图。

图4为本实用新型疏通刀具结构示意图。

图5为本实用新型刀头内部结构示意图。

图6为本实用新型活动支架结构示意图。

图7为本实用新型活动支架剖视图。

图8为本实用新型底座结构示意图。

图9为本实用新型固定轨道竖直截面示意图。

图10为本实用新型滑动座侧面结构示意图。

图中：1为机器人，2为刀头总成，3为底座，21为伸缩件，22为刀头，221为外壳，222为电机，223为减速器，224为疏通刀具，225为压力感知模块，226为活动支架，227为压缩弹簧，228为滑轨，229为滑槽，31为固定轨道，32为丝杠，33为驱动电机，34为滑动座。

具体实施方式

为进一步理解本实用新型，下面结合附图和实施例详细阐述：

如图1至图10所示：本实用新型所述一种输煤系统疏通机器人，包括：机器人1和刀头总成2；所述机器人1是至少两轴的机械臂，所述机械臂末端固定有刀头总成2，所述刀头总成2包括：伸缩件21和刀头22；所述伸缩件21一端与机械臂末端连接，所述伸缩件21另一端固定有刀头22。

所述输煤系统疏通机器人还包括底座3；所述底座3包括：固定轨道31、丝杠32、驱动电机33和滑动座34，所述固定轨道31为条状结构，所述固定轨道31上沿轴线方向设置有轨道槽35，所述轨道槽35内设置有丝杠32，且丝杠32具有绕其中心线转动趋势，所述固定轨道31一侧固定有驱动丝杠32转动的驱动电机33，所述轨道槽35内设置有滑动座34，所述滑动座34上设置有与丝杠32相适应的螺纹孔，所述丝杠32转动驱动滑动座34运行，所述滑动座34上固定有机器人1。

所述刀头22还包括：外壳221、电机222、减速器223、疏通刀具224和压力感知模块225，所述外壳221为一端开口的管状结构，所述外壳221外壁与伸缩件21另一端固定连接，所述外壳221内设置有电机222和减速器223，所述减速器223输出轴与疏通刀具224固定连接，所述疏通刀具224具有绕其中轴转动趋势，所述疏通刀具224工作端面上设置有压力感知模块225。

所述刀头22还包括活动支架226和压缩弹簧227；所述外壳221内壁上设置有若干滑轨228，所述外壳221内设置有活动支架226，所述活动支架226是与外壳221相适应的块状结构，所述活动支架226外壁上设置有若干滑槽229，若干滑轨228一一对应的设置于滑槽229内，且所述活动支架226具有沿滑轨228往复滑行趋势，所述活动支架226与外壳221内部之间设置有压缩弹簧227，所述活动支架226面向外壳221内部一侧面上固定有电机222，所述活动支架226另一侧端面上固定有减速器223。

所述压力感知模块225包括：限位开关、压力杆和预紧弹簧，所述限位开关固定于疏通刀具224内部，所述压力杆一部分设置于疏通刀具224内部，所述压力杆另一部分突出于疏通刀具224前端面，位于疏通刀具224内部的压力杆上固定有挡片，所述挡片与疏通刀具224内部之间的压力杆上套装有预紧弹簧，所述压力杆下压后碰触限位开关。

所述机器人1第一个转动轴具有实现机器人1末端在落煤管管口一侧和落煤管管口正下方之间往复运行趋势；所述机器人1第二个转动轴具有实现刀头22在某一平面上沿某一方向往复运行趋势。

所述落煤管管口距离传送带最小距离为，所述落煤管管口与传送带运行方向垂直边宽为Y，所述伸缩件21长度小于

所述外壳221开口处的滑轨228端头设置有凸起。

所述疏通刀具224整体为圆柱结构，所述疏通刀具224侧面上固定有若干齿牙，且疏通刀具224前端面水平。

所述减速器223为行星减速器。

所述压力感知模块225还包括无线通信模块，所述无线通信模块设置于疏通刀具224内部，所述无线通信模块天线延伸至外壳221内。

所述压力感知模块225通过无线通信模块与控制中心电气连接。

所述压力感知模块225还包括电池，所述电池为限位开关和无线通信模块电气连接。

所述疏通刀具224前端面为其工作端面。

所述疏通刀具224前端面设置有凹槽，所述限位开关、部分压力杆、预紧弹簧、无线通信模块和电池均设置于凹槽内。

所述凹槽端口处固定有固定盖板，所述固定盖板中部设置有通孔，所述压力杆活动设置于通孔内。

所述伸缩件21为电液推杆。

本实用新型具体运行方式如下：

所述驱动电机33运行，调整机器人1至落煤管管口正下方合适位置，机器人1运行将刀头总成2竖直伸入落煤管内部。

机器人1再次运行调整刀头总成2与落煤管之间的角度，同时伸缩件21伸长至落煤管内堵煤位置处，此过程中机器人1和底座3微调防止刀头总成2与落煤管内壁相撞。

机器人1在此调整使刀头22工作端面面向附着有煤层的管壁，启动电机222，所述疏通刀具224转动，机器人微调使疏通刀具224向管壁方向递进，同时在对应管壁的平行面上左右往复运行，同时伸缩件21逐步下降，如此实现落煤管内堵煤疏通。

当疏通刀具224接近落煤管内壁时，压力杆收到管壁压力较大，预紧弹簧形变较大，触动限位开关，便于机器人1判断管内清理状态。

上述实施方式仅示例性说明本发明的原理及其效果，而非用于限制本发明。对于熟悉此技术的人皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改进。因此，凡举所述技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种输煤系统疏通机器人，其特征在于，包括：机器人(1)和刀头总成(2)；所述机器人(1)是至少两轴的机械臂，所述机械臂末端固定有刀头总成(2)，所述刀头总成(2)包括：伸缩件(21)和刀头(22)；所述伸缩件(21)一端与机械臂末端连接，所述伸缩件(21)另一端固定有刀头(22)。

2.根据权利要求1所述一种输煤系统疏通机器人，其特征在于：所述输煤系统疏通机器人还包括底座(3)；所述底座(3)包括：固定轨道(31)、丝杠(32)、驱动电机(33)和滑动座(34)，所述固定轨道(31)为条状结构，所述固定轨道(31)上沿轴线方向设置有轨道槽(35)，所述轨道槽(35)内设置有丝杠(32)，且丝杠(32)具有绕其中心线转动趋势，所述固定轨道(31)一侧固定有驱动丝杠(32)转动的驱动电机(33)，所述轨道槽(35)内设置有滑动座(34)，所述滑动座(34)上设置有与丝杠(32)相适应的螺纹孔，所述丝杠(32)转动驱动滑动座(34)运行，所述滑动座(34)上固定有机器人(1)。

3.根据权利要求2所述一种输煤系统疏通机器人，其特征在于：所述刀头(22)还包括：外壳(221)、电机(222)、减速器(223)、疏通刀具(224)和压力感知模块(225)，所述外壳(221)为一端开口的管状结构，所述外壳(221)外壁与伸缩件(21)另一端固定连接，所述外壳(221)内设置有电机(222)和减速器(223)，所述减速器(223)输出轴与疏通刀具(224)固定连接，所述疏通刀具(224)具有绕其中轴转动趋势，所述疏通刀具(224)工作端面上设置有压力感知模块(225)。

4.根据权利要求3所述一种输煤系统疏通机器人，其特征在于：所述刀头(22)还包括活动支架(226)和压缩弹簧(227)；所述外壳(221)内壁上设置有若干滑轨(228)，所述外壳(221)内设置有活动支架(226)，所述活动支架(226)是与外壳(221)相适应的块状结构，所述活动支架(226)外壁上设置有若干滑槽(229)，若干滑轨(228)一一对应的设置于滑槽(229)内，且所述活动支架(226)具有沿滑轨(228)往复滑行趋势，所述活动支架(226)与外壳(221)内部之间设置有压缩弹簧(227)，所述活动支架(226)面向外壳(221)内部一侧面上固定有电机(222)，所述活动支架(226)另一侧端面上固定有减速器(223)。

5.根据权利要求4所述一种输煤系统疏通机器人，其特征在于：所述压力感知模块(225)包括：限位开关、压力杆和预紧弹簧，所述限位开关固定于疏通刀具(224)内部，所述压力杆一部分设置于疏通刀具(224)内部，所述压力杆另一部分突出于疏通刀具(224)前端面，位于疏通刀具(224)内部的压力杆上固定有挡片，所述挡片与疏通刀具(224)内部之间的压力杆上套装有预紧弹簧，所述压力杆下压后碰触限位开关。

6.根据权利要求5所述一种输煤系统疏通机器人，其特征在于：所述机器人(1)第一个转动轴具有实现机器人(1)末端在落煤管管口一侧和落煤管管口正下方之间往复运行趋势；所述机器人(1)第二个转动轴具有实现刀头(22)在某一平面上沿某一方向往复运行趋势。

7.根据权利要求6所述一种输煤系统疏通机器人，其特征在于：所述落煤管管口距离传送带最小距离为，所述落煤管管口与传送带运行方向垂直边宽为Y，所述伸缩件(21)长度小于

。

8.根据权利要求7所述一种输煤系统疏通机器人，其特征在于：所述外壳(221)开口处的滑轨(228)端头设置有凸起。

9.根据权利要求8所述一种输煤系统疏通机器人，其特征在于：所述疏通刀具(224)整体为圆柱结构，所述疏通刀具(224)侧面上固定有若干齿牙，且疏通刀具(224)前端面水平。

10.根据权利要求9所述一种输煤系统疏通机器人，其特征在于：所述减速器(223)为行星减速器。

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